高考生物一轮总复习第9单元第3讲生态系统的结构与能量流动教案Word格式文档下载.docx
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对生态系统生物成分认识的4个误区
错误说法
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是自养生物，属于生产者；
寄生细菌属于消费者
动物都是消费者
秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或排泄物为食的腐食性动物属于分解者
生产者都是绿色植物
蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活，属于消费者
1.下列关于生态系统组成成分的叙述中，正确的有（ ）
①凡是自养生物都是生产者 ②凡是细菌、真菌都是分解者 ③绿色植物都是生产者 ④异养型生物都是分解者
⑤动物不都是消费者
A．一项B．两项
C．三项D．四项
解析：
生产者指能够制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，故凡是自养生物都是生产者，①正确；
只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进了物质的循环，如硝化细菌就是生产者，②错误；
绿色植物能进行光合作用，但菟丝子营寄生生活，属消费者，③错误；
消费者和分解者都是异养型生物，④错误；
动物不都是消费者，有些动物如蚯蚓营腐生生活，是分解者，⑤正确。
答案：
B
2.如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是（ ）
A．甲是生产者，乙是消费者
B．丙属于次级消费者
C．丙可以为甲提供无机盐
D．丙不属于食物链
从图中三种成分的关系可以判断出，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。
分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。
食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与。
[方法规律]
生态系统中各成分的判断
1．根据双向箭头AD确定两者肯定是非生物的物质和能量与生产者。
2.根据箭头指向判断各成分
（1）A有三个指出，应为生产者；
（2）D有三个指入，为非生物的物质和能量；
（3）B和C一个为消费者，另一个为分解者，A（生产者）和B均指向C，则C为分解者。
题型2 生态系统营养结构的分析
[技法归纳]
构建食物链（网）的方法
（1）根据图1构建食物链，分析图1可得到：
①营养级越低，生物数量往往越多；
营养级较低者，先出现波峰。
②食物链：
丁→乙→丙→甲。
（2）根据图2构建食物网，分析图2可得到：
①能量逐级递减；
若两种生物能量差距过小（不在10%～20%区间内），则很可能位于同一营养级。
②食物网如图所示：
。
（3）根据重金属、农药的含量构建食物网：
某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊五个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表。
已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。
假设在这五个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量/
（μg·
kg－1鲜重）
0.0037
0.035
0.34
①重金属、农药、一些难于降解的物质随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。
3．如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。
已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是（ ）
A．该生态系统简单食物链可表示为C→B→A
B．种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少
C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环
D．一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落
根据三个种群的个体数量变化关系，以及能量流动特点（单向流动、逐级递减），分析出该生态系统简单食物链可表示为C→B→A，A正确。
种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A捕食者数量的增加、C食物来源的减少，B正确。
B和A这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循环，C正确。
一定自然区域内，全部的生物构成生物群落，D错误。
D
4．如图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是（ ）
A．青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系
B．图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落
C．图中所示的食物网中共有4条食物链
D．蛇在此食物网中处于两个不同的营养级
该生态系统中的生物群落在图示食物网的基础上还应该包括这个环境中的所有其他生物。
5．如图所示某湖泊的食物网，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
由题干中鲈鱼以中小型鱼类为食，判断鲈鱼以鱼a、鱼b两种土著鱼为食，处在土著鱼的下一个营养级，由于能量每流经一个营养级都要消耗一部分，因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，故A正确；
土著鱼和鲈鱼为捕食关系，B错误；
引入鲈鱼后，鱼a和鱼b减少，大型浮游动物和小型浮游动物增加，故浮游动物先增加后减少，C错误；
浮游植物先减少后增加，D错误。
A
[练后总结]
食物链（网）中各营养级生物数量变动情况分析
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的食物有多种来源时，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。
[图表突破——析图表，融会贯通]
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：
（1）该食物网中，共有________条食物链。
（2）说出鹰与鼬的种间关系是________________。
能量流动的特点是____________________。
（3）此食物网没有表示出的生态系统成分是____________。
（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？
_______________________________________________________________。
（5）在食物链中营养级为什么不超过五个？
（1）6
（2）捕食和竞争 单向流动，逐级递减 （3）非生物的物质和能量、分解者 （4）后者影响大些 （5）在食物链中，能量是逐级递减的，营养级越高消耗能量越多，第五营养级需要的能量很多，再高的营养级生产者就难以支撑了
生态系统能量流动的过程分析
对应学生用书第172页
1．能量流动的概念、特点及研究意义
2．能量流动的过程（以能量流经第二营养级为例）
1．能量流经第二营养级的过程分析
（1）过程图解
（2）相关分析
①摄入量（a）＝同化量（b）＋粪便量（c）。
②同化量（b）＝摄入量（a）－粪便量（c）
＝呼吸消耗量（d）＋净同化量（e）
＝呼吸消耗量（d）＋流入下一营养级（i）＋被分解者利用（f）。
③净同化量（e）＝同化量（b）－呼吸消耗量（d）
＝流入下一营养级（i）＋被分解者利用（f）。
2．流入某一营养级能量的来源和去路
（1）能量来源
（2）能量去向：
流入某一营养级（最高营养级除外）的能量去向可从以下两个角度分析；
①定量不定时（能量的最终去路）：
a.自身呼吸消耗；
b.流入下一营养级；
c.被分解者分解利用。
②定量定时：
流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：
c.被分解者分解利用；
d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。
如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。
3．能量流动特点的原因分析
（1）单向流动：
①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。
②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：
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②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。
能量流动中的2个“不同”
（1）生态系统中同化量和摄入量不同。
①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。
②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。
（2）能量传递效率与能量利用效率不同。
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约为10%～20%。
②能量利用效率：
通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
题型1 能量流动的过程分析
1．（2018·
河南新乡二模）科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据（能量以种群的质量表示），如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级
B．蜘蛛吃下的未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分
C．图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量
D．根据图中的数据可以计算出猎物种群与蜘蛛间的能量传递效率
蜘蛛是肉食动物，在食物链中，至少位于第三营养级，A正确；
未同化的能量属于上一营养级同化量的一部分，B正确；
同化的能量一部分用于生长、发育和繁殖，还有一部分被呼吸代谢消耗，C正确；
分析图示，并不知道上一营养级的同化量，因此不能计算能量的传递效率，D错误。
2．如图表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。
对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中正确的是（ ）
注：
图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量。
A．a＋b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量
B．c1表示次级消费者中被三级消费者同化的能量
C．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在b或d中
D．c和e之一可代表生产者传递给分解者的能量
结合图形分析知，b＋c＋d＋e为本年度植物光合作用利用的太阳能（固定的能量），即本年度流入该生态系统的总能量；
c1代表初级消费者流入次级消费者的能量，即被次级消费者同化的能量；
初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，已知e为呼吸消耗量，故其应包含在b或d中；
b和d可代表生产者传递给分解者的能量和未被利用的能量。
C
题型2 能量流动的特点与应用
3．如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是（ ）
A．生物与生物之间的捕食关系往往不可逆转，所以能量流动具有单向性
B．⑤中包含了三级消费者粪便中的能量
C．在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量
D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×
100%
生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性，A正确；
三级消费者粪便中的能量是它的上一个营养级次级消费者流向分解者的能量，故⑤中包含了三级消费者粪便中的能量，B正确；
在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来源是人工喂食的饲料（有机物），故①＋人工喂食的饲料（有机物）中的能量表示流经该生态系统的总能量，C错误；
②是初级消费者同化的能量，③是次级消费者同化的能量，所以第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×
100%，D正确。
4．根据生态系统的结构和功能判断，下列叙述错误的是（ ）
A．桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量多级利用
B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量大于生产者所固定的太阳能
C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象
D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少
桑基鱼塘生态系统实现了能量的多级利用。
人工鱼塘生态系统中由于人为投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。
食物链越长，能量在流动过程中的损失越多，故水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象。
根据生物富集作用和能量逐级递减的特点可知，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。
题型3 生态金字塔的分析
类型
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量
金字塔
含义
各营养级固定的总能量
每个营养级生物个体的数量
每个营养级现存生物有机物的总质量
模型
特点
能量沿食物链的流动过程中逐级递减
个体数量随营养级升高而逐级减少
生物量沿食物链的流动逐级递减
形状
正金字塔
一般呈正金字塔，有时呈倒金字塔
一般呈正金字塔，偶有倒置现象
5.某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁（如图），若有外来种生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和
B．甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落
C．丁生物的种群数量很可能会逐渐减少
D．戊在生态系统中处于第三营养级
群落是指这一地域的所有生物，包括动物、植物和微生物；
图中的甲、乙、丙、丁只包括生产者和消费者，B错误。
6．下列关于图示的说法，正确的是（ ）
A．若三角形为数量金字塔，则此图适合所有的生态系统各营养级的数量关系
B．若三角形为能量金字塔，则所有营养级的总能量为该生态系统的总能量
C．若图示为一个生态系统，则该生态系统的结构包括无机环境和生物群落两大部分
D．若需对图中土壤小动物类群丰富度进行研究，常用取样器取样的方法进行采集、调查
不是所有的生态系统各营养级的数量都呈现金字塔形式，如城市生态系统中生产者数量较少，消费者数量较多；
流经生态系统的总能量是第一营养级固定的能量，而不是所有营养级的总能量；
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构；
调查土壤中小动物类群丰富度时常用取样器取样法。
题型4 多种类型的能量流动计算题突破
7．有一食物网如图所示。
如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量？
（ ）
A．550kJB．500kJ
C．400kJD．100kJ
设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷
（10%）3＝500kJ，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷
（10%）2＝50kJ，即丙最少含500＋50＝550kJ的能量。
8．由于“赤潮”，一条4kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物（ ）
A．28kgB．280kg
C．16kgD．160kg
依题意构建食物网，如图所示。
从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。
能量传递效率按20%计算，由①得：
4×
（1/2）÷
20%＝10kg。
由②得：
（1/4）÷
20%÷
20%＝25kg。
由③得：
20%＝125kg。
故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160kg。
9．如图为一食物网。
若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物（乙）所占比例为a，则至少需要生产者（甲）的量为y，那么x与y的关系可表示为（ ）
A．y＝90ax＋10xB．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5xD．y＝10ax＋10x
由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物（乙）所占比例，则1－a表示丙直接从生产者（甲）获得食物所占比例，故有（1－a）x÷
20%＋ax÷
20%＝y，即y＝20ax＋5x。
10.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为甲∶乙＝2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的（ ）
A．1.375倍B．1.875倍
C．1.273倍D．0.575倍
由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×
10×
10＋1/2a×
10；
改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b×
10＋1/3b×
10，根据题意可得：
1/2a×
10＝2/3b×
10，b/a＝1.375。
11．如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J·
m－2·
a－1）。
下列叙述正确的是（ ）
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J·
a－1
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
该食物网中最长的食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，最高营养级鲈鱼为第五营养级，A错误；
第二营养级同化量为3780＋4200＝7980J·
a－1，第一营养级同化量为31920J·
a－1，第一到第二营养级的能量传递效率为7980÷
31920×
100%＝25%，B正确；
太阳鱼的同化量一部分被自身呼吸作用消耗，其余用于自身生长发育和繁殖，而后者中又有一部分流向下一营养级，一部分被分解者分解，一部分未被利用，C错误；
一个完整的生态系统除了包括非生物的物质和能量（无机环境）、生产者、消费者之外，还包括分解者，而食物网中只包括生产者和消费者，D错误。
1．能量传递效率的相关“最值”计算
（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，生态系统的能量在流动过程中消耗得越少。
具体计算方法如下：
知低营养级
求高营养级
知高营养级
求低营养级
获得能
量最多
选最短食物链、
按×
20%计算
需要能
选最长食物链、
按÷
10%计算
量最少
2.能量传递效率的有关“定值”计算
（1）已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。
例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×
a%×
b%×
c%。
（2）如果是在食物网中，某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比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
[随堂巩固·
达标检测]
三级训练 提速提能
对应学生用书第174页
[练小题—提速度]
判断下列说法是否正确
1．生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
（×
）
2．三级消费者在食物链中属于第四营养级。
（√）
3．生态系统中能量的初始来源只有太阳能。
4．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量。
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%。
[练真题—明方向]
[命题分析]
1．考查特点：
全国卷对本部分内容主要以非选择题形式考查，常考查食物链、食物网中成分的判断，种间关系的判断，生态系统中能量流动的来源和去向等，如2018年全国卷Ⅱ以非选择题形式考查了能量流动的相关知识。
2．命题趋势：
预计高考会以非选择题形式直接考查生态系统成分和能量流动的图解及来源和去向。
高考海南卷）某地在建设池塘时，设计了如图所
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