2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展章末整合學(xué)案 北師大版必修3.doc
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第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 章末整合(四) 本章網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 ①________；②________；③________；④________；⑤ ________；⑥ ________；⑦_(dá)_______；⑧ ________；⑨ ________；⑩________。 答案?、俜巧锍煞帧、谏a(chǎn)者 ③消費(fèi)者?、芊纸庹摺、菔澄锞W(wǎng) ⑥物理?、呋瘜W(xué)?、嘈袨椤、岬挚沽Α、饣謴?fù)力 規(guī)律方法整合 方法一 巧判生態(tài)系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)級(jí) 典例1 兔子吃草，紅狐吃兔，狼吃紅狐構(gòu)成的食物鏈中，紅狐所處的消費(fèi)者級(jí)別及營(yíng)養(yǎng)級(jí)級(jí)別分別是( ) A．次級(jí)消費(fèi)者，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．次級(jí)消費(fèi)者，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) C．三級(jí)消費(fèi)者，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) D．三級(jí)消費(fèi)者，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 答案 B 解析 在生態(tài)系統(tǒng)中，消費(fèi)者是指直接或間接以植物為食的異養(yǎng)生物(主要是動(dòng)物)。直接以植物為食的是初級(jí)消費(fèi)者，以植食動(dòng)物為食的是次級(jí)消費(fèi)者，以小型肉食動(dòng)物為食的是三級(jí)消費(fèi)者。而營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指一條食物鏈的每一環(huán)節(jié)上所有生物的總和，生產(chǎn)者為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，植食動(dòng)物(初級(jí)消費(fèi)者)為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，小型肉食動(dòng)物(次級(jí)消費(fèi)者)為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 方法鏈接 對(duì)于生物在生態(tài)系統(tǒng)中所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，先依據(jù)各種生物的有機(jī)物總量、能量、數(shù)量或有毒物質(zhì)富集量等繪出食物鏈，然后加以判斷。 1．營(yíng)養(yǎng)級(jí)的計(jì)算從生產(chǎn)者開始，每一個(gè)環(huán)節(jié)為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 2．營(yíng)養(yǎng)級(jí)與消費(fèi)者的級(jí)別并不一致，營(yíng)養(yǎng)級(jí)＝消費(fèi)者級(jí)別＋1。因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)級(jí)是從生產(chǎn)者開始的，消費(fèi)者級(jí)別是從初級(jí)消費(fèi)者開始的。 3．消費(fèi)者所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)級(jí)別并不是一成不變的，一種消費(fèi)者可在同一食物網(wǎng)的不同食物鏈中占據(jù)多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 4．分解者在生態(tài)系統(tǒng)中不能歸入任何一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。這是由于分解者與動(dòng)植物形成的是腐生關(guān)系而不是捕食關(guān)系，所以不能列入食物鏈，也就不能列入營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 遷移訓(xùn)練 1．長(zhǎng)期處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)瓶中只有一條食物鏈，共含有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。若每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)每日每小時(shí)的耗氧量如圖中曲線所示，則曲線a、b、c所反映的營(yíng)養(yǎng)級(jí)依次是( ) A．第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) C．第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) D．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 答案 D 解析 a的耗氧量隨著時(shí)間變化，在有光照時(shí)釋放氧氣，所以應(yīng)該是進(jìn)行光合作用的生產(chǎn)者，為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。低營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含有機(jī)物的總量比高營(yíng)養(yǎng)級(jí)多，呼吸消耗有機(jī)物的量多，所以耗氧量也多。b、c相比，b所示生物耗氧量大于c所示生物，故b為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，推斷此食物鏈方向a→b→c，故選D。 方法二 食物鏈和食物網(wǎng)的分析 典例2 如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，分析回答有關(guān)問題。 (1)在此食物網(wǎng)中共有________條食物鏈。 (2)在此食物網(wǎng)中，________________________________屬于初級(jí)消費(fèi)者，處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是____________________。 (3)在此食物網(wǎng)中，可以占有兩個(gè)及以上不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有________________________________。 (4)兔和食草昆蟲之間的關(guān)系是________；貓頭鷹與蛇之間的關(guān)系是________________；食物鏈中各種生物之間的最根本的聯(lián)系是________聯(lián)系。 (5)由于捕獵的原因，貓頭鷹的數(shù)量大量減少，則蛇的數(shù)量將會(huì)________。 答案 (1)10 (2)兔、鼠、吃草籽的鳥、食草昆蟲 貓頭鷹、狐 (3)食蟲鳥、蟾蜍、蛇、貓頭鷹 (4)競(jìng)爭(zhēng) 捕食和競(jìng)爭(zhēng) 食物 (5)增多 解析 對(duì)于有關(guān)食物網(wǎng)的題目，解題時(shí)首先要數(shù)清有幾條食物鏈；其次，理清某一生物在每一條食物鏈上所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，歸納出該生物共有哪幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；最后，弄清該生物與其他生物之間的關(guān)系有哪幾種，當(dāng)某種生物因某種因素而減少時(shí)，對(duì)另一生物的影響，可順著關(guān)系線路進(jìn)行綜合分析。 方法鏈接 1．食物鏈的分析 如食物鏈：A→B→C→D→E。 (1)每條食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者(如A)，終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物，即最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)(如E)，中間為多種動(dòng)物，有任何地方間斷都不能算完整的食物鏈。 (2)在食物鏈中，當(dāng)某種生物大量增加時(shí)，一般會(huì)導(dǎo)致作為其食物的上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量減少，作為其天敵的下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量增多。如C大量增加時(shí)，B減少，A、D、E增多。 (3)食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物之間是相互制約的，使它們的數(shù)量始終處于一種動(dòng)態(tài)平衡中。這種制約可能來自于種間，也可能來自于種內(nèi)。如當(dāng)C大量增加時(shí)，雖然其他幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量暫時(shí)變化較大，但一段時(shí)間后數(shù)量又趨于新的穩(wěn)定。 2．食物網(wǎng)的分析(如圖所示) (1)由于同種生物在食物網(wǎng)不同食物鏈中占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，所以兩種生物之間的關(guān)系有可能出現(xiàn)不同。 (2)在食物網(wǎng)中，當(dāng)某種生物因外界因素而大量增加時(shí)，一般除導(dǎo)致上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量減少，下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量增加外，還會(huì)導(dǎo)致與其有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的生物數(shù)量下降(如圖中E大量增加時(shí)，會(huì)導(dǎo)致A數(shù)量減少，F(xiàn)數(shù)量增加，同時(shí)會(huì)引起與E有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的B數(shù)量減少)。 (3)在食物網(wǎng)中，當(dāng)一種生物因某種原因而大量減少，對(duì)另一種生物的影響沿不同的食物鏈分析結(jié)果不同時(shí)，應(yīng)以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。 (4)食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物的種類而非生物的數(shù)量。 (5)生物數(shù)量往往還表現(xiàn)出與生物的生殖周期等有關(guān)的復(fù)雜關(guān)系。即分析問題時(shí)，既要注意遵循一定的規(guī)律，還要注意事物的復(fù)雜性，如環(huán)境不同，生物可能表現(xiàn)不同。 遷移訓(xùn)練 2．如圖是某陸生生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖。下列各項(xiàng)敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A．此生態(tài)系統(tǒng)中有8條食物鏈 B．沿食物鏈甲→丙→己→庚，庚獲得的能量最多 C．若丙種群數(shù)量下降5%，辛種群不會(huì)發(fā)生明顯變化 D．丁和辛之間存在競(jìng)爭(zhēng)和捕食關(guān)系 答案 B 解析 沿食物鏈甲→丙→己→庚，庚獲得的能量最少，因?yàn)檫@條食物鏈中庚所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最高。 方法三 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的分析 典例3 如圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E生物種群總能量為7.1109 kJ，B生物種群總能量為2.3108 kJ。從理論上計(jì)算，A儲(chǔ)存的總能量最少為( ) A．7.1108 kJ B．4.8107 kJ C．5.95107 kJ D．2.3107 kJ 答案 B 解析 由圖可知，D為生產(chǎn)者，要使A獲得的能量最少，則必須保證三個(gè)條件：一是能量來源途徑要最少，二是能量傳遞效率要最低，三是食物鏈要最長(zhǎng)。故從理論上講，與A儲(chǔ)存的能量最少相關(guān)的食物鏈不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同時(shí)存在，只能是D→E→C→A。為此，E的能量在傳給A的途徑中，只有確保：①E在傳給B時(shí)用去的能量最多，②E的總能量減去傳給B的后再傳給C時(shí)效率最低，③C在傳給A時(shí)效率最低，結(jié)果才能使A獲得的能量最少。所以據(jù)此計(jì)算得A儲(chǔ)存的總能量最少為(7.1109 kJ－2.3108 kJ10%)10%10%＝4.8107 kJ。 方法鏈接 能量沿著食物鏈或食物網(wǎng)從一個(gè)種群流到另一個(gè)種群時(shí)，需要考慮能量被利用和未被利用等多方面的能量值，其關(guān)系可用下圖表示： 生產(chǎn)者 1．借助該圖分析，生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有以下特點(diǎn) (1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。 (2)能量的變化情況：光能→生物體中的化學(xué)能→熱能，因此熱能是能量流動(dòng)的最終歸宿。 (3)能量流動(dòng)的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。 (4)流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，流入各級(jí)消費(fèi)者的總能量是指各級(jí)消費(fèi)者在進(jìn)行同化作用時(shí)所同化的物質(zhì)中含有的總能量。 (5)能量不能100%地流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，且只能單向流動(dòng)。 2．能量流動(dòng)中的最值計(jì)算問題 (1)首先要確定相關(guān)的食物鏈，然后注意題目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等字眼，從而確定是使用10%或20%來解決。 知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 總之，用最少的生產(chǎn)者傳給最高級(jí)消費(fèi)者最多的能量，能量損耗得少，鏈短傳遞的效率高；反之，鏈長(zhǎng)傳遞的效率低。 (2)如果在食物網(wǎng)中，同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多種生物中獲得能量，且各途徑所獲生物量相等，則按照各自單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。 遷移訓(xùn)練 3．根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加的體重最多是( ) A．G/75千克 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克 答案 A 解析 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的最高傳遞效率20%計(jì)算，設(shè)黃雀增加體重X千克，則根據(jù)題意可列出計(jì)算式：20%20%＋20%20%20%＝G，X＝G/75(千克)。 方法四 生態(tài)系統(tǒng)三大功能類群的關(guān)系及生態(tài)功能分析 典例4 如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A．1代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用 B．碳元素在1、2、3、4間以含碳有機(jī)物的形式傳遞 C．在食物鏈中含有碳元素最多的營(yíng)養(yǎng)級(jí)可能是1 D．1、2、3中含有的有機(jī)物可以作為動(dòng)力促進(jìn)碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán) 答案 C 解析 由題圖看出，4是大氣中的CO2,1代表生產(chǎn)者，2代表消費(fèi)者，3代表分解者，6代表光合作用或化能合成作用，5、7代表呼吸作用。該食物鏈1→2中含碳元素最多的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是1,1中的碳除了流向2、3外，還通過生產(chǎn)者的呼吸作用直接以CO2的形式排放到無機(jī)環(huán)境中。物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體，能量作為物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力促進(jìn)碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)。 方法鏈接 從圖中可以看出，非生物環(huán)境為生物提供了物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者是消費(fèi)者和分解者能量的源泉，也是生態(tài)系統(tǒng)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，因此生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，是最基本的成分。從物質(zhì)循環(huán)角度看，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有不可替代的地位，它將有機(jī)物分解成無機(jī)物歸還到非生物環(huán)境中去。從理論上講，非生物環(huán)境、生產(chǎn)者、分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分，而消費(fèi)者只是加快物質(zhì)的循環(huán)過程，不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)，所以消費(fèi)者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分。 遷移訓(xùn)練 4．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，箭頭表示循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A．圖中甲、乙、丙、丁構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落 B．圖中b、c、d過程均可表示不同生物的細(xì)胞呼吸 C．缺少類群丙則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行 D．由于細(xì)胞呼吸的消耗，乙對(duì)食物的同化量遠(yuǎn)小于攝入量 答案 A 解析 甲、丁分別表示生產(chǎn)者、分解者，乙、丙表示消費(fèi)者。圖中甲、乙、丙、丁的全部生物構(gòu)成生物群落；c、d分別表示乙、丙同化的能量，b表示生產(chǎn)者的呼吸量；缺少丁類生物，物質(zhì)循環(huán)將不能正常進(jìn)行；乙同化的能量中有大部分通過呼吸作用散發(fā)到環(huán)境中，只有少部分用于乙生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖。 方法五 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 典例5 假若某生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈a→b→c→d，在某一時(shí)間分別測(cè)得這四種生物a、b、c、d所含的有機(jī)物總量分別為m1、m2、m3、m4。下列敘述中錯(cuò)誤的是( ) A．四種生物中所含的能量歸根結(jié)底來自于a固定的能量 B．在一段時(shí)間內(nèi)，若b種群數(shù)量增加，則a種群數(shù)量下降，d種群數(shù)量增加 C．若m1<5m2，則生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)遭到破壞 D．d個(gè)體所含的有機(jī)物的質(zhì)量一定比c個(gè)體所含的有機(jī)物質(zhì)量小 答案 D 解析 a是生產(chǎn)者，其固定的能量就是用于系統(tǒng)流動(dòng)的能量；由于能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，所以m4下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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