1、高考资源网（） 您身边的高考专家第30讲生态系统的结构与能量流动新高考复习目标1生命观念：通过分析生态系统的结构和能量流动这一功能，建立生态系统是具有稳定结构与功能的生命系统的观念。2科学思维：通过建立模型，构建生态系统各成分之间的关系模型以及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力。3社会责任：通过研究能量流动的实践意义，增强节约粮食、能源的责任感。授课提示：对应学生用书第226页 考点一 生态系统的结构1生态系统的概念与组成成分(1)生态系统的概念、类型及组成成分(2)生态系统的组成成分及其作用连线2生态系统的营养结构(1)食物链概念：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联
2、系。特点：生产者为第一营养级；消费者所处营养级不固定；一般不会超过五个营养级。(2)食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。(3)食物链和食物网的作用：是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。1教材必修3 P88“侧栏思考题”：一个动物园中全部动物是一个系统吗？全部动物和植物呢？为什么？提示：动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影
3、响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。2教材必修3 P92“拓展题”：在农田、果园等人工生态系统中，为什么可以通过增加或延长食物链来提高生态系统的稳定性？提示：因为农田和果园等人工生态系统食物链单一，自身稳定性差，易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系，增加或延长食物链，使之成为立体农田和立体果园，可以提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。例如，水田养鱼、果园养鸡等。1硝化细菌虽不能进行光合作用，但属于自养生物。()2自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。()3生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁
4、，其中生产者是生态系统的基石。()4食物网中两种生物间只能有一种种间关系。()5生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。()6食物链纵横交错形成的复杂营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。()1.明辨生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”(1)三类“不一定”生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化
5、细菌、蓝藻属于生产者，寄生细菌属于消费者)。(2)两类“一定”生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。2明辨关于食物链和食物网的6个易误点(1)每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不算完整的食物链。(2)分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出现在食物链(网)中。(3)由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级消费者级别1。(4)某一营养级的生物代表的是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。(5)同一种消费者在不同食物链
6、中，可以占有不同的营养级。(6)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如青蛙和蜘蛛既是捕食关系，又是竞争关系。3食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增多，但随着数量增多，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，还可以依靠其他食物来维持数量基本不变。某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图，据图分析：设计意图：主要考查生命观念(1)该食物网中
7、，共有多少条食物链？提示：6条。(2)说出鹰与鼬的种间关系。提示：捕食和竞争。(3)此食物网没有表示出的生态系统成分是什么？提示：非生物的物质和能量、分解者。(4)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响与鼬对鼠种群数量的影响，哪种影响大一些？提示：后者影响大些。命题点11生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分D一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析：
8、在生态系统中，不是所有动物都是消费者，如蜣螂、蚯蚓为分解者；多数细菌是分解者，但硝化细菌、铁细菌、硫细菌和光合细菌等是生产者；生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的成分；一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分，如猪笼草在进行光合作用时是生产者，在捕食虫子时为消费者。答案：C2.如图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系。下列有关分析错误的是()A光能通过甲输入生态系统B参与构成食物链的成分有甲和乙C碳元素在乙与丙之间以CO2的形式传递D丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌解析：依据题意和图示分析可知，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。光能通过生产者的
9、光合作用输入生态系统，A项正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B项正确；碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。答案：C根据生态系统组成成分之间的关系判断其成分1根据生物类型判断生态系统的成分(1)判断生产者的主要依据：是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。(2)判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。2三看
10、法判断生态系统的组成成分根据如图所示的结构图运用三看法判断： 命题点23(2020浙江7月选考)下列关于营养级的叙述，正确的是()A营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的解析：营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A项错误；自然生态系统中的所有绿色植物都是自养生物，都属于生产者营养级，B项正确；处于食物链同一环节上的同种和不同种生物都属于同一个营养级，C项错误；食物链中的各营养级之间的能量传递效率不一定相同，D项错误。答案：B4.如图表
11、示某生态系统中的食物网。下列相关叙述正确的是()A该食物网中共有6条食物链B该食物网中的所有生物构成生物群落C蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级D若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰显著解析：食物链的起点是草，终点是不被其他营养级捕食的生物，则食物链共有5条，故A项错误；食物网中只包括生产者和消费者，构成生物群落还应该包括分解者，故B项错误；蝗虫和老鼠都位于第二营养级，属于初级消费者，故C项正确；猫头鹰的食物来源只有老鼠，狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠，若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰小，故D项错误。答案：C 考点二生态系统的能量流动1能量流动的概念理解2能量流动的过程(1)写
12、出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容：甲生产者，乙初级消费者，丙次级消费者，丁呼吸作用，戊分解者。(2)据图分析食物链中甲营养级能量的去向通过自身呼吸作用以热能的形式散失。被下一营养级同化。残枝败叶等被分解者分解。未被利用。3能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：指相邻两个营养级之间同化量的比值。(2)能量流动的特点：单向流动、逐级递减(两相邻营养级间的能量传递效率一般为10%20%)。(3)研究意义帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。1教材必修3 P94“思考与讨论1”：生态系统的能量
13、流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统(生物体有机物)中，而另一部分未被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。2教材必修3 P98“拓展题2”：溶解在水中的糖块还能再变回原来的形状吗？为什么？提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向发展。1流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。()2若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用。()3一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。()4一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%20%。
14、()5能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。()6沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。() 1.能量流经第二营养级的模型解读初级消费者摄入的能量(a)初级消费者同化的能量(b)粪便中的能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级固定或同化的能量。初级消费者同化能量(b)呼吸消耗的能量(d)用于生长、发育和繁殖的能量(e)。生长、发育和繁殖的能量(e)分解者利用的能量(f)下一营养级同化的能量(i)未被利用的能量(j)。(1)未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。(2)一个营养级所同化的能量呼吸消耗的能量被下一营养
15、级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。(3)动物同化的能量与摄入的能量之间的关系：动物同化的能量摄入的能量粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。(4)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。2能量流动的特点及原因分析(1)单向流动的原因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)逐级递减的原因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，包括未被下一营养级生物利用的部分。3三种类型生态金字塔
16、的构建与解读项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐步递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字
17、塔，请回答相关问题：设计意图：主要考查生命观念和科学思维(1)依生态学原理，同样的玉米，上述哪种营养结构可养活更多的人口？为什么？提示：A种营养结构，因为B中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口比A中的少。(2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，对吗？为什么？提示：不对。A、B营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人”。(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人与B中的人体内污染物浓度哪个更高？提示：B中更高。命题点11关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B分解者所需的能量可来自各
18、营养级生物所储存的能量C生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级解析：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A项正确；分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，动物和植物构成食物链和食物网，所以分解者所需的能量可来自各营养级生物储存的能量，B项正确；地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来源于太阳能，通过生产者的固定使能量流入生态系统，经过食物链和食物网能量逐渐散失，不能重复利用，所以需要不断得到来自系统外的能量，C项正确；生产者固定的能量，去向有自身的呼吸、流入下一营养级、流向分解者，D项错误
19、。答案：D2.如图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是()A次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%20%Bc表示初级消费者的同化量C图中能量数值bacDc指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸、次级消费者的粪便解析：能量传递效率10%20%是相邻营养级同化量之比，而非摄入量之比，A错误；各级消费者的摄入量粪便量同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生长、发育和繁殖，所以图中b表示初级消费者的同化量，c表示初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，B错误；图中a表示粪便量，能量数值b呼吸散失量c，C错误；c表示初级消费者生长发育和繁殖所用能量，这一过程中一部分会被下一营养级摄入，
20、下一营养级的粪便属于c而不属于自身的同化量，所以图中c指向分解者的箭头中包含遗体残骸，包括次级消费者的粪便，D正确。答案：D(1)某种金龟子专门以大象的粪便为食，那么大象这一营养级的能量是否传递给了金龟子？为什么？(1)提示：没有。因为粪便中的能量不属于该营养级的同化量，该营养级的同化量该营养级摄入的能量粪便中的能量，大象处于第二营养级，大象粪便中的能量不属于该营养级的同化量，而是属于其上一营养级(生产者)的能量。(2)能量可以由生产者或消费者流向分解者，那么，分解者同化的能量能否被生产者或消费者利用？试举例说明。提示：分解者同化的能量不能被生产者利用，但可以被消费者利用，如人可以食用蘑菇。命
21、题点23如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述错误的是()A能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJB从乙到丙的能量传递效率为15%C将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性解析：由图分析可知，甲为生产者，乙为初级消费者，丙为次级消费者，丁为分解者。将乙和丙的粪便作为有机肥还田，经分解者的分解作用后能为植物提供无机盐，但不能提高能量传递效率；能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能1752008751 250(kJ)；从乙到丙的能量传递效率为30200100
22、%15%；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。答案：C4(2021适应性测试广东卷)1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析，是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。如图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值，单位是Jcm2a1)。下列关于该生态系统能量利用和传递特征的叙述，错误的是()A太阳能被生态系统固定的效率小于0.1%B流经生态系统的总能量为464.6 Jcm2a1C呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低D相邻营养级之间的能量传递效率范围是13%20%解析：被生态系统固定的能量为464.6 Jcm2a1，太阳辐射总量为497 693.2 J
23、cm2a1，太阳能被生态系统固定的效率为464.6/497 693.2100%0.09%，小于0.1%，A正确；生产者所固定下来的太阳能，就是流经该生态系统的总能量，因此流经生态系统的总能量为464.6 Jcm2a1，B正确；第一营养级呼吸作用消耗能量的比例96.3/464.6100%20.7%，第二营养级呼吸作用消耗能量的比例为18.8/62.8100%29.9%，第三营养级呼吸作用消耗能量的比例为7.5/12.6100%59.5%，则呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而提高，C错误；能量传递效率是相邻两个营养级间同化量之比，第一营养级到第二营养级能量传递效率约为13.5%，第二营养级到第三营养级能量传递效率约为20%，相邻营养级之间的能量传递效率范围是13%20%，D正确。答案：C能量传递效率与能量利用率的辨析(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%20%。(2)能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用率越高。- 12 - 版权所有高考资源网