1、一、生态系统的组成成分判断正误 1生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物。()2消费者都是动物，都营异养生活。()3细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌。()4生产者是生态系统的基石，消费者和分解者是生态系统 的必备成分。()二、食物链和食物网连线 三、能量流动的过程 1过程 2图解 四、能量流动的特点和意义判断正误 1生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的。()2相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大 于20%。()3研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能 量。()4研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的 能量全部流向人类。()生态系统各成分的作用及
2、地位 成分 归类 各成分的组成 在生态系统中的作用 地位 非生物的物质和能量 无机物、有机物、气候、能源 生物群落中的物质和能量的根本来源 必需 成分 成分归类各成分的组成在生态系统中的作用地位生产者自养型生物绿色植物蓝藻化能合成细菌如铁细菌将无机环境中的物质和能量通过光合作用等引入生物群落，为消费者、分解者提供物质和能量必需的主要成分(基石)成分归类各成分的组成在生态系统中的作用地位消费者异养型生物绝大多数动物寄生生物帮助生产者传粉、传播种子等最活跃的成分分解者异养型生物腐生细菌和真菌腐食动物，如蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物物质循环的关键成分生态系统成
3、分与生物种类的关系(1)植物生产者绿色植物消费者菟丝子(2)动物消费者绝大多数动物分解者蚯蚓、蜣螂(3)细菌生产者硝化细菌等消费者寄生生活的细菌分解者营腐生生活的细菌特别提醒 生产者都是自养生物，自养生物都是生产者。消费者一般从活的生物体取食，而分解者则从生物遗体、排泄物和残落物中获得物质和能量。1(2011南通质检)下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是 ()A太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分 B硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者 C病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者 D蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者 解析：太阳光属于非生物的物质和能量，属于生态系统的成分；病
4、毒营寄生生活，但自身不能独立进行代谢活动；蚯蚓为分解者。答案：B 2下列有关“生产者是生态系统的主要成分”的理解，正 确的是 ()生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物 生产者的呼吸作用将有机物分解成无机物，实现了物质的循环 绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度 生态系统内流动的能量全部是生产者固定的能量 A B C D 解析：生产者是生态系统的主要成分，主要是因为生产者能将无机物合成有机物，这些有机物(能量)一部分用于满足自身代谢的需要，另一部分用于维持生态系统中生产者以外的全部生物的生命活动。答案：D 食物链 草兔狐狼 生态系统 的成分 生产者 初级 消费者 次级 消费者 三级 消费者 营
5、养级别 第一营 养级 第二营 养级 第三营 养级 第四营 养级 1食物链营养级与消费者级别的关系 2.食物链(网)的分析(1)每条食物链的起点总是生产者(草)，终点是不被其他动物所食的动物(虎)，即最高营养级，不出现非生物成分和分解者，中间不能有任何间断。(2)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。(3)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级(如：免狐)。(4)同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中
6、占有三个不同的营养级。(5)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既存在捕食关系，又存在竞争关系。食物网中生物数量变化的分析与判断 1第一营养级的生物减少对其他物种的影响 第一营养级的生物(生产者)减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。2“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响 一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。3复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析(1)以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从 高营
7、养级依次到低营养级。(2)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当 某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。(3)处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条 食物链中断，则该种群可通过多捕食其他生物而维持其数量基本不变。4同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析 食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链(网)中流动时一般只有10%20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量
8、将减少。3下面是有关生态系统的问题。如图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。(1)此生态系统中处于第三营养级的种类有_。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是_。(2)当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组成发生了很大变化，其中_成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是_ _。解析：(1)海藻和浮游植物处于第一营养级，按照食物链的箭头所指方向，可以找出海星、荔枝螺、海葵处于第三营养级。海星和荔枝螺都以
9、藤壶、贻贝为食，两者构成竞争关系；同时海星也以荔枝螺为食，两者构成捕食关系。(2)海星主要以藤壶为食(占64%)，除去全部海星后，藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少。答案：(1)海星、荔枝螺、海葵 海星和荔枝螺(2)藤壶 藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少 1能量的输入(1)几乎所有的生态系统，其能量来自太阳能。即 光能光合作用绿色植物有机物中的化学能(2)特殊的生态系统深海热泉生态系统 无机物氧化产生的能量化能合成作用硝化细菌等 有机物中的化学能 2能量的传递(1)传递途径：食物链和食物网。(2)传递形式：有
10、机物中的化学能。(3)每一营养级的能量来源及去向。流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的 全部能量。能量的来源与去路为：来源 生产者的能量主要来自太阳能总初级生产量各营养级能量来自上一营养级所同化的能量 去路自身呼吸消耗，转化为其他形式的能和热能流向下一营养级残体、落叶等被分解者分解未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动、植物残 体以化学燃料形式被储存起来的能量 即一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。3能量流动特点的原因分析(1)单向流动 能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕 食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转
11、的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复 利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；各营养级的能量都会有一部分流入分解者，都有不被下一 营养级生物所利用的部分。生态系统中能量流动分析与计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字，从而确定使用10%20%来解题。1设食物链ABCD，分情况讨论如下：(1)已知D营养级的能量M，则至少需要A营养级的能量 M(20%)3；最多需要A营养级的能量M(10%)3。(2)已知A营养级的能量N，则D营养
12、级获得的最多能量 N(20%)3；最少能量N(10%)3。2如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种 生物获得能量，且各途径所获得的生物量不等，则按照各单独的食物链进行计算后合并。3在食物网中分析如ABCD确定生物量变化的“最 多”或“最少”时，还应遵循以下原则：(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。(2)生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于M(10%)3。4已知较低营
13、养级生物的能量求解较高营养级生物的能量时，若求解“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若求解“最(至)少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。具体规律如下：生产者最少消耗选最短食物链选最大传递效率20%获得最多最大消耗选最长食物链选最小传递效率10%获得最少消费者4某生态系统的营养结构如图所示。下列有关的叙述正确 的是 ()A可能依次是植物、植食性昆虫、青蛙 B和、和之间存在信息交流，和之间则 没有 C如按最高的能量传递效率计算，通过该营养结构 获得的能量大于所含能量的1/25 D该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环 解析：图中有两条食物链：和，因为青蛙不能以
14、植物为食，所以中，不能代表青蛙。不仅和、和之间存在信息交流，和之间也存在信息交 流，该图只能反映能量流动，因为物质循环是物质在无机环境与生物群落之间的循环，图中没有无机环境部分。按照最高的能量传递效率计算，如果只沿获得能量，则获得的能量为所含能量的1/25，但因为可以沿获得部分能量，该途径要减少部分能量的散失，所以获得的总能量应大于所含能量的1/25。答案：C 5如果一个人的食物中有1/2来自绿色植物、1/4来自小型 肉食动物、1/4来自羊肉。假如能量传递效率为10%，那么此人每增加1 kg体重，约消耗植物 ()A10 kg B28 kg C100 kg D280 kg 解析：据题意可以写出3
15、条食物链：植物人，在此食物链中人要增重0.5 kg，需消耗(0.510%)5 kg植物；植物羊人，在此食物链中人要增重0.25 kg，需消耗(0.2510%10%)25 kg 植物；植物植食动物小型肉食动物人，在此食物链中人要增重0.25 kg，需要消耗0.2510%10%10%250(kg)植物。所以，该人每增重1 kg共消耗植物(525250)280 kg。答案：D 命题角度能量流动过程分析(1)从近几年高考试题看，考查点主要有：生态系统的成分和营养结构分析，如2010年全国卷T5、2009年广东卷T14、浙江卷T6。生态系统的能量流动过程、特点及分流问题剖析，如2010年全国卷T5，山东
16、卷T6，江苏卷T11、2009年江苏卷T17。(2)结合营养结构分析，考查生态系统的能量流动过程和特 点是最容易命题的地方，一直是高考命题的热点。下表是美国生态学家F.B.Golley在1960年对密执安某荒地进行调查后，绘制的一条食物链的三个营养级(植物、田鼠、鼬)的能量分析图。(单位：Jhm2a1)营养级 同化能量 未被利用能量 分解者分解量 呼吸释放热量 净生产能量 甲 248109 200109 12109 36109 乙 746106 24106 6106 30106 丙 6105 4105 230105 10105 下列相关叙述，错误的是 ()A表中营养级乙对应的生物是田鼠 B甲营
17、养级的净生产量约占同化量的85.5%C丙营养级的净生产量明显降低是因为恒温动物代谢产热 量高 D第一营养级的能量流向第二营养级的传递效率约为3%解析 植物、田鼠、鼬构成一条食物链：植物田鼠鼬。同化能量未被利用能量分解者分解量呼吸释放热量，故丙营养级的同化能量是240105 Jhm2a1，从同化能量和能量传递逐级递减分析，乙营养级代表的是第二营养级，即田鼠。净生产量未被利用能量分解者分解量同化能量呼吸释放热量。故甲营养级的净生产量为20010912109212109(Jhm2a1)。甲营养级净生产量占同化量的百分比是212109/248109 85.5%。丙营养级净生产量明显降低的原因是丙营养级
18、的动物是恒温动物，需要消耗更多的有机物用于呼吸释放热量。第一营养级的能量流向第二营养级的传递效率为同化能量的比值，即746106/2481090.3%。答案 D 本讲实验生态系统组成成分及其功能实验探究 1实验原理 任何一个生态系统，不论其范围大小，均包含四类成分非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，它们是紧密联系，缺一不可的，这可通过相关实验予以探究。2实验方法 设置以生态系统成分为单一变量的对照实验(1)对照组：包含四类成分的完整生态系统。(2)实验组：分别设置缺乏四类成分中某种成分的实验组。3实验结果 与实验组相比，对照组成分最齐全，生态系统功能最完善、最稳定，其中的消费者存活时间
19、最长。4实验结论 生态系统各种成分各具独特功能，在生态系统中不可或缺。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分，其中非生物的物质和能量、生产者和分解者在一个生态系统中占有非常重要的地位，为验证其重要性和不可缺少性，某生物课外活动小组在老师的指导下，进行了如下实验设计。(一)实验过程如下图所示：取同样形状、同样体积的锥形瓶三个，分别标记为1、2、3号，均加等量的水，3号加少许河泥，再在1、2、3中加入同样一尾的金鱼，2、3中加入等量的金鱼藻，均用橡胶塞塞紧，然后放在阳光下。记录结果如下表所示：瓶 号 1号瓶 2号瓶 3号瓶 瓶中金鱼存活的时间(周)3 11 25(1)1
20、、2、3号锥形瓶相比较，相同的非生物因素有_ _。(2)2号和3号锥形瓶相比较，2号锥形瓶中的金鱼存活的时 间较短，主要是说明_是生态系统成分中不 可缺少的。(3)_两个锥形瓶的实验结果相比较，说明生产 者是生态系统成分中不可缺少的。(4)3号锥形瓶的金鱼最后也死亡，其主要原因是_ _。(二)请继续设计实验探究阳光(能量)对生态系统的影响。方法步骤：第一步：取同样形状同样体积的第4号锥形瓶，第4号锥形瓶的设计处理应该与_号锥形瓶作对照。第二步：_ 第三步：观察记录瓶中金鱼生存的时间。推测最可能的实验结果：_ _。解析(一)从题中信息可知1、2、3号锥形瓶相比较，相同的非生物因素有阳光、水、空气
21、、温度。2号与3号瓶的差别是缺少河泥(内含微生物)，因此证明分解者是生态系统中不可缺少的成分。一个生态系统能长期维持下去的关键是生产者所制造的有机物大于或等于生态系统消耗的有机物，此生态瓶中，金鱼藻制造的有机物满足不了金鱼的消耗，最后导致金鱼死亡。(二)3号瓶有生态系统的各种成分，因此4号瓶除了进行遮光处理外，其他条件应该与3号瓶完全相同。由于4号瓶不能通过光合作用制造有机物，因此金鱼的生存时间应该比3号瓶时间短。答案(一)(1)阳光、水、空气、温度(2)分解者(3)1号和2号(4)金鱼藻固定的太阳能不足以满足金鱼生存所需的能量(二)第一步：3 第二步：对第4号锥形瓶作遮光处理 推测最可能的实
22、验结果：第4号锥形瓶中金鱼生存的时间比第3号锥形瓶中金鱼生存的时间短 1(2010山东高考)以下表示动物利用食物的过程 正确的分析是 ()A恒温动物的/值一般高于变温动物 B哺乳动物的/值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高/值 D食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物 答案：C 解析：温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以有机物质积累量()较少，其/值一般低于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：/(未获取量)。食肉动物与食草动物的/值大小无法比较。/值越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长量。2(2010江苏高考)有人发起“多吃素食、少
23、吃肉食”的 运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是 ()A多吃肉食会增加心血管病的发病率 B直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的 能量 C多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多 D节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平 解析：解答本题的关键要紧抓住题干中“运用生态学的知识进行合理解释”中的“生态学”这一关键词。A项是从人体物质代谢的角度来描述的；直接以低营养级的生物为食，由于能量传递经过的营养级少，损失的能量少，可利用的能量应该较多。C项是从生态系统中能量流动的角度合理解释题干中的观点；D项是从营养的角度而非不是从生态学的角度来进行解释的。答案：C 3(2009广东高
24、考)下图为南极某海域的食物网。据图判 断正确的是 ()A此食物网共有6条食物链 B硅藻既是生产者，又是分解者 C磷虾在不同食物链上都属于同一营养级 D严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大 解析：由图中可以看出磷虾位于第二营养级。答案：C 4(2009浙江高考)经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为 第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。下列叙述正确的是 ()AX营养级的生物被捕食的压力明显增加 BZ营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的 CY营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有 选择的结果 DX营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生 物处于竞争劣势 解析：比较甲乙柱状图，X营养级的生物数量明显减少，而Z营养级生物数量增加，可知X营养级被捕食的压力增加。B、C、D项对生物数量变化的原因分析不全面。答案：A 注:点击此图片进入“课时跟踪检测”