高考生物大一轮总复习文科 第九单元 生物与环境 第34讲 生态系统的结构与能量流动文档格式.docx
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A．甲是生产者，它是生态系统的基石
B．乙是消费者，包括各种异养生物
C．生态系统的能量主要来源于太阳能
D．图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构
答案 B
解析 从图中甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A正确。
异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B错误。
太阳能是生态系统的主要能量来源，C正确。
食物链是生态系统的营养结构，D正确。
技法提炼
生态系统成分的判断方法
（1）根据结构图判断生态系统的成分
如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；
再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
（2）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）。
易错警示 关于生态系统成分的三个易混点
①绿色植物≠生产者：
蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；
而菟丝子营寄生生活，属于消费者。
②动物≠消费者：
秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
③细菌≠分解者：
硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；
寄生细菌属于消费者。
题组二 食物链和食物网的分析方法
3．如图表示某生态系统中的食物网，下列相关叙述正确的是（ ）
A．图中共含有7条食物链
B．伯劳鸟和袋鼬只存在捕食关系
C．该食物网中最长的食物链含有6个营养级
D．食物链中营养级越高的生物，体型越大
解析 此食物网中共含有8条食物链，故A错误；
伯劳鸟和袋鼬既存在捕食关系，又存在竞争关系，故B错误；
该食物网中最长的食物链有6个营养级，如桉树→甲虫→蜘蛛→知更鸟→伯劳鸟→袋鼬，故C正确；
甲虫的营养级虽比桉树高，但体型小，故D错误。
4.
如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。
下列有关分析错误的是（ ）
A．细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物
B．第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C．若大米草死亡，将导致细菌数量增多，沼蟹数量亦增多
D．若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少
解析 食物链的起点是生产者，海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食，故三者应为第二营养级；
大米草与藻类之间存在竞争关系，大米草死亡会导致藻类数量增多，还会使细菌数量增多，细菌和藻类数量增多会导致线虫数量增多，进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多；
杀虫剂杀死食草虫，会导致蜘蛛的食物减少，进而导致蜘蛛数量减少。
食物链变式模型的分析
（1）如下图中图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；
图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；
图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；
图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是A→B。
（2）数据表格形式直接呈现（能量值）构建食物链（网）
下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
0.9
141.0
所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。
（3）数据表格形式间接呈现（重金属、DDT等浓度）构建食物链（网）：
如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：
生物体
E
有机汞
浓度（ppm）
0.05
7
0.51
68
0.39
由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中A有机汞浓度最低，属于第一营养级，含能量也最多，C和E的有机汞浓度差不多，
表明两者属于同一营养级，D有机汞浓度最高，属于最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物网如右图所示。
题组三 食物链和食物网中的数量分析
5．如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如图所示。
在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起（ ）
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
答案 D
解析 由上图可知，丙种群的有机物总量最多，应该是该生态系统的第一营养级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。
乙种群数量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的数量减少；
随之丙的数量将增加，丁又是以乙为食，所以丁的数量随乙的增加而增加。
6.
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。
下列叙述错误的是（ ）
A．兔与人的种间关系是捕食和竞争
B．若去除鼬，则草原容纳鹰的数量会增加
C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
解析 兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A正确；
鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少时，鹰缺乏竞争者，数量会增多，B正确；
大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强，C正确；
植物到鹰的食物链有4条，D错误。
食物链和食物网中的数量变化分析
（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：
“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
（2）“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定，简单记为：
“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：
“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。
大体遵循如下思路：
①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
简单记为：
“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。
考点二 生态系统的能量流动
1．能量流动的过程
（1）概念理解
—
⇓
—太阳能→有机物中的化学能→热能
（2）流动过程
①能量流动的渠道是食物链和食物网。
②能量散失的途径是呼吸作用（代谢过程）。
③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。
④上述过程中，能量流动不能（填“能”或“不能”）逆转，原因是食物链中各营养级的顺序是长期自然选择的结果，生物之间的捕食关系是一定的；
能量流动不能（填“能”或“不能”）循环，原因是最终散失的热能不能再被利用。
（3）如图表示能量在两个营养级之间的流动过程
①第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？
答案 同化量＝摄入量－粪便量。
②上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？
为什么？
答案 不是。
一部分能量被自身呼吸所消耗，还有一部分被分解者所利用，总有一部分能量未被下一营养级利用。
2．能量流动的特点及意义
（1）能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。
相邻营养级之间的传递效率一般为10%～20%，若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。
（2）能量流动的特点：
单向流动、逐级递减。
（3）研究意义
①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。
②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）生态系统中能量的初始来源只有太阳能（2014·
江苏，10B）（ ×
（2）直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量（2010·
江苏，11B）（ ×
（3）除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成：
自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量（ √ ）
（4）由于散失的热能不能被生产者再固定，且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转，所以生态系统的能量流动是单向的（ √ ）
（5）拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率（ ×
（6）兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分（ ×
（7）一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%～20%（ ×
（8）能量流动规律可用“能量金字塔”表示，一个生态系统的营养级越多，在能量流动过程中散失的热能越多，所以能量流动一般不会超过4～5个营养级（ √ ）
题组一 能量流动的过程及特点分析
1．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是（ ）
A．图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量
B．参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等
C．当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2
D．图中D的能量不全部来自B生物
解析 当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于K值，C错误；
B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；
丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物；
D的能量可来自于B的粪便，而此部分属于上一营养级A的能量。
2.
如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。
下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B．该图所示的食物网只有1条食物链：
Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量
D．能量可在食物链中循环利用
解析 图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用摄入的能量。
Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者。
每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成。
生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用。
归纳提升
每一营养级的能量来源与去路分析
消费者摄入能量（a）＝消费者同化能量（b）＋粪便中能量（c），即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。
消费者同化能量（b）＝呼吸消耗（d）＋用于生长、发育和繁殖（e）。
生长、发育和繁殖（e）＝分解者利用（f）＋下一营养级同化（i）＋未被利用（j）。
所以有：
（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量之间的关系：
动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。
（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。
题组二 能量流动的相关计算
3．某同学绘制了如图所示的能量流动图解（其中W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中不正确的是（ ）
A．生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2）
B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C．流入初级消费者体内的能量可表示为（A2＋B2＋C2）
D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析 生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋D1），A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一营养级的能量，A正确；
由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/（A1＋B1＋C1＋D1）＝D1/W1，B正确；
流入初级消费者的能量为D1＝（A2＋B2＋C2＋D2），C错误；
图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动表示沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动；
逐级递减表示前一营养级生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一营养级生物，D正确。
4．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/（m2·
y）]。
下列说法错误的是（ ）
A．图中A代表的生理过程是呼吸作用
B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15.625%
C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×
104kJ/（m2·
y）
D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
解析 每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失三个途径。
因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用，A正确。
肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×
103kJ/（m2·
y），植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×
y），传递效率＝2.5/16×
100%＝15.625%，B正确。
该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝9.6×
y）＋流入植食性动物的能量，C错误。
食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。
能量流动的最值计算规律
（1）在食物链中：
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：
（2）在食物网中
①在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多（或最少）的能量计算：
②在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算：
对于食物网中能量流动的计算，先根据题意写出相应的食物链并根据各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。
题组三 能量流动图解规范审答案例
5．图甲表示某自然保护区的能量流动过程（单位为103kJ/（m2·
y），A、B、C、D代表不同类型的生物，每一营养级所同化的能量都被分为E1、E2两部分。
图乙表示某一种野生动物的数量变化曲线。
请回答下列问题：
（1）图甲中C代表________________，E1代表的含义________________。
（2）为了保证各营养级能量的需求，随着营养级升高，人为输入的有机物应该______________，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为______________（保留小数点后一位）。
（3）乙图AB段表示地震后该动物数量急剧下降，决定其数量变化的主要因素是________________。
为了保护该物种不至于被灭绝，在B点应采取________________保护措施，为其提供最后的生存机会。
审↓提取信息
（1）图甲A、B、D中的部分能量均流向食物链外的生物C
（2）每一营养级所同化的能量都被分为E1、E2，甲图中E1的去向为流入下个营养级和流向分解者
（3）由于第二营养级存在有机物输入，故第二营养级的同化量为（16＋2）×
103kJ
（4）本题的关键词是“决定”，决定种群密度变化的关键性因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
（5）图乙B点时采取保护措施的目的是为了保护物种不灭绝而为其提供最后的生存机会
析↓解读信息
（1）由上述可推断出生物C一定为分解者
（2）由上述可得出E1为用于生长、发育、繁殖等的能量，即储存在生物体内有机物中的能量
（3）根据能量流动的特点：
单向流动、逐级递减，故食物链中营养级越高，所获得的能量越少，所以为保证各营养级能量的需求，随着营养级的升高，人为输入的有机物应该增加
（4）第二营养级的同化量为18×
103kJ，第三营养级的同化量为3×
103kJ，所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝16.7%
（5）为保护该物种不至于被灭绝，在B点应采取易地保护的措施
规范答案
（1）分解者 储存在生物体内有机物中的能量
（2）增加 16.7% （3）出生率和死亡率（迁入率、迁出率） 易地
网络构建
要语强记
1．生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构（食物链和食物网）。
2．由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。
3．太阳能经过生产者的固定进入生物群落，在食物链中以化学能的形式流动，以热能的形式散失。
4．生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。
探究高考 明确考向
1．（2013·
广东，5）如图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是（ ）
A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
答案 A
解析 由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级，每个营养级都要消耗一部分能量，所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，A正确；
土著鱼和鲈鱼为捕食关系，由于鲈鱼无天敌，处于优势，B错误；
鲈鱼的引入会导致土著鱼先减后增，间接导致浮游动物先增加后减少，C错误；
通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后上升，D错误。
2．（2010·
山东，6）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④/③值一般高于变温动物
B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
解析 恒温动物维持体温需要消耗较多的有机物，因而④/③值一般低于变温动物；
10%～20%是营养级间的能量传递效率，而不是同化量和获取量之间的比值；
圈养动物产量的提高依赖于同化量的增加，即③/②的比值提高；
植物性食物中含有哺乳动物不能利用的物质多于动物性食物，因而食肉动物的③/②值高于食草性哺乳动物。
3．（2009·
广东，14）下图为南极某海域的食物链。
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．严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大
解析 据图示知，该食物网有9条食物链；
硅藻是生产者；
磷虾只捕食处于第一营养级的硅藻，属于第二营养级；
蓝鲸是地球上最大与最重的动物，属于国家二级保护动物，严禁过渡捕杀。
4．（2009·
浙江，6）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。
A．X营养级的生物被捕食的压力明显增加
B．Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的
C．Y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
D．X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 生物个体数量的变化受气候、食物、天敌等多种因素的影响。
因为Y、X、Z分别为生态系统中第一、第二和第三营养级的生物，从图乙可以看出，一段时间后，X营养级的生物数量减少，被捕食的压力明显增加；
Z营养级生物捕食对象没有改变，个体数量的增加不是由捕食对象专一引起的；
从图中不能看出Y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；
X营养级的生物之间存在竞争关系，某种生物处于劣势的现象不明显。
因此A正确。
5．（2012·
安徽，30Ⅰ）某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。
生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2·
a）。
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
7.50×
108
7.15×
2.44×
107
2.25×
2.18×
（1）能量从田鼠传递到鼬的效率是______________。
（2）在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。
在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。
该种群密度是________只/hm2。
若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________________。
（3）田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量
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