1、专题六 生物与环境小专题18 生态系统的结构和功能 生态系统的结构与功能：碳循环：1生态系统的组成成分之间的关系 在生态系统的生物成分中，生产者、消费者、分解者的关系如下图所示：从图中可以看出，无机环境为生物成分提供物质和能量。生产者主要是指绿色植物，是消费者和分解者能量的源泉，也是生态系统存在和发展的基础，因此，生产者是生态系统的主要成分。绿色植物同化的二氧化碳等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还给无机环境，被生产者重新利用，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。从理论上讲，无机环境、生产者和分解者是任何一个具有自我调节能力的生态系统必要的基本成分。消费者的功能活动，
2、不会影响生态系统的根本性质，所以消费者 不是生态系统必要的基本成分。2食物链和食物网 在生态系统中，最常见的食物链是通过捕食关系形成的捕食链。分析食物链时应注意：分解者不参与捕食链的构成，每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。每条食物链的同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，同一生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，要根据所在的具体食物链来确定。两种生物之间的种间关系有：捕食关系，竞争关系，或者既是捕食关系，又是竞争关系。食物网中，当某种生物大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。食物链与生物富集的关系：某
3、些元素(如汞)或难分解的化合物(如DDT)被生物体吸收后难以排出，通过食物链逐级浓缩，所以营养级越高，有毒物质的含量就越高。一、生态系统的三方面功能的比较能量流动 物质循环(以碳循环为例)信息传递 来源 光能 在生物群落和无机环境中循环利用 生物或无机 环境 形式 光能有机物中的化学能热能 在无机环境和生物群落之间以二氧化碳的形式循环，在生物群落内部以有机物的形式传递 物理过程、信息素、植物和动物的异常表现和行为 续表能量流动 物质循环(以碳循环为例)信息传递 途径 食物链和食物网 多种途径 特点 单向流动、逐级递减 反复利用、循环流动、具有全球性 单向或双向 范围 食物链各营养级之间 生物圈
4、 生物与生物之间或生物与无机环境之间 联系(1)共同把生态系统各成分联系成一个统一整体，调节生态系统的稳定性；(2)能量流动是动力，物质循环是基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态 二、研究生态系统功能的意义1.帮助人们科学设计人工生态系统，调整生态系统内的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。2.促进物质的循环利用，实现对能量的多级利用,从而提高能量利用率。3.设法保证生态系统中正常的物质循环平衡，从而保护人类赖以生存的生态环境。4.根据物质循环再生原理，科学设计生态系统，建立无废弃物农业，减少环境污染。5.调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。6.在农业生产中，可以
5、提高农产品的产量，控制有害生物的数量。【热点考向1】生态系统的结构【例1】下图是一个生态系统内各种成分的关系图，下列有关说法错误的是()A字母所代表的生态系统的成分中，e为三级消费者，f为分解者B如果大量捕杀e，则d的数量变化是先增多后减少C进入c的能量一部分通过c的呼吸作用被消耗，约有10%20%的能量传给d，另一部分流入fD由于长期使用DDT，c种群产生了对DDT的抗药性，c种群抗药性增强的主要原因是变异的结果【变式1】(2011寿光抽测)下图表示生态系统中生物的部分代谢过程。下列叙述错误的是()A能进行过程的生物肯定属于生态系统中的生产者B能进行或者过程的生物肯定属于生态系统的消费者C分
6、解者不能进行过程D分解者可以进行或者过程【解析】过程分别是有氧呼吸和无氧呼吸，所有生物都能进行或者过程。【答案】B【例2】(2011西安八校联考)一只羊在一年内吃100kg的草，排出20 kg的粪，长了10 kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是()A该羊一年的同化量是80 kgB第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%C20 kg的粪属于羊未同化的量D该羊一年内的呼吸消耗的能量是70 kg【热点考向2】生态系统的结构【解析】该羊的摄入量为100 kg，粪便量(未同化量)为20 kg，则同化量为(10020)kg80 kg，用于生长发育和繁殖的能量为10 kg，则呼吸消耗的能量
7、为(8010)kg。能量传递效率是指能量在两个营养级之间的传递效率，能量传递效率的计算公式是：下一营养级同化量/这一营养级同化量，根据题干信息，无法求出能量传递效率。【答案】B【变式2】分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是()A物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动B能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量D碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的【解析】生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，的总和大于生产者所固定的太阳能总量。【答案】C【例3】(2011福建卷)下表选项
8、中，甲、乙、丙三者关系能用右图表示的是()【热点考向3】生态系统的物质循环、稳定性及环境保护选项表示内容甲乙丙A碳元素的流向消费者CO2库生产者B内环境成分的关系血浆淋巴组织液C生态系统的能量流向生产者消费者分解者D甲状腺激素分泌的分级调节下丘脑甲状腺垂体【解析】生态系统中碳循环为：内环境三大组分的关系为：【解析】生态系统的能量流向为：甲状腺激素分泌的分级调节：【答案】A【变式3】(2011广州一模)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。下列叙述不正确的是()A输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能B氧化塘中的风车草、圆田螺、莲共同构成生物群落C氧化塘后部的溶解氧含量比前部的高D生态系统的自我调节能力有限，废水不能过量流入氧化塘【解析】生物群落指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。氧化塘中的生物群落除了风车草、圆田螺、莲等生产者和消费者外，还应该包括其中的各种分解者。【答案】B