一轮复习专题28 生态系统的结构与能量流动原卷版Word文档格式.docx
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是生态系统___________和___________的渠道。
（4）特点：
①同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的___________。
②在食物网中，生物之间的种间关系可能出现多种，如两种生物可同时存在捕食和竞争关系。
5．能量流动的过程
（1）流经生态系统的总能量是生产者固定的__________。
（2）生态系统中的能量以__________形式在食物链和食物网中传递。
（3）能量流动的渠道是______________________。
（4）能量散失的途径是____________（代谢过程）。
（5）流动过程中能量的转化是太阳能→__________________→热能。
（6）能量流动_____（填“能”或“不能”）逆转，原因是食物链中各营养级的顺序是_________________的结果，生物之间的______________是一定的；
能量流动_______（填“能”或“不能”）循环，原因是______________________________________。
6．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________的比值。
相邻营养级之间的传递效率一般为________，若将单位时间内各个________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：
________、________。
（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
______________________________。
【考点精讲】
生态系统的结构
1．生态系统的概述
生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
（2）范围：
有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。
（3）结构：
由组成成分和营养结构（食物链和食物网）构成。
（4）功能：
进行物质循环、能量流动、信息传递。
（1）各成分的作用及地位
项目
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
实例
阳光、热能、水、空气、无机盐等
自养生物，主要是绿色植物
异养生物，主要是动物
主要是营腐生生活的细菌和真菌
作用
生物群落中物质和能量的根本来源
将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中
加速生态系统的物质循环
分解动植物的遗体和动物的排遗物
地位
—
生态系统的基石
生态系统最活跃的成分
生态系统的关键成分
（2）相互关系
生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
对生态系统成分认识的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；
寄生细菌如结核杆菌属于消费者
动物都是消费者
以动植物遗体为食的腐食性动物属于分解者，如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等
生产者都是绿色植物
硝化细菌等自养生物也是生产者，正确的说法是生产者主要包括绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活，属于消费者
3.生态系统的营养结构
（1）食物链
①概念：
生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
②特点：
起点是生产者，为第一营养级；
终点是最高营养级，一般不会超过5个营养级。
只包含生产者和消费者。
③营养级与消费者级别的关系：
消费者级别＝营养级级别－1。
（2）食物网
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。
②形成原因：
③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：
生态系统物质循环和能量流动的渠道。
典例1.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
【归纳总结】1．生态系统组成成分的判断方法
（1）根据生物类型判断生态系统的组成成分
①“自养型生物”＝“生产者”，包括光能自养生物（如绿色植物和蓝藻等）和化能自养生物（如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等）。
②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
③“腐生异养型生物”＝“分解者”，其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物（如蚯蚓等）。
（2）根据结构图判断生态系统的组成成分
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．构建食物链（网）的方法
（1）根据图1构建食物链
①信息：
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
能量逐级递减；
若两种生物能量差距过小（不在10%～20%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食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。
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5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鲜重）
0.0037
0.0036
0.035
0.036
0.34
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、乙中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。
。
典例2.如图所示为某生态系统的食物网简图，当图中猫头鹰减少后，蛇的数量如何变化？
【思路点拨】食物链（网）中各营养级生物数量的变动分析
1．食物链中第一营养级的生物减少对其他物种变动的影响
食物链中若处于第一营养级的生物减少，直接以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，致使第三、第四营养级生物依次减少。
2．“天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响
一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者的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，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
典例3.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所示。
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，则草原容纳狐的数量会增加
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条食物链传递给狐
【易错辨析】生态系统结构分析的3个易错点
（1）并非所有生态系统的成分都参与构成食物链或食物网。
因为食物链起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级），所以非生物的物质和能量、分解者这两种成分不参与构成食物链或食物网。
（2）同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级。
（3）在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既有捕食关系，又有竞争关系。
生态系统的能量流动
1．能量流动的概念理解
⇓
—太阳能→有机物中的化学能→热能
2．能量流动的过程
（1）写出图中甲、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
①通过自身呼吸作用以热能的形式散失。
②被下一营养级同化。
③残枝败叶等被分解者分解。
④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。
单向流动、逐级递减（两相邻营养级间的能量传递效率一般约为10%～20%）。
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。
典例1.（2019·
德州期末）关于如图食物网中能量传递的分析，正确的是（ ）
A．田鼠粪便中的能量属于第二营养级同化的能量
B．田鼠同化的能量中10%～20%流入蛇体内
C．能量流动是从输送到高粱地中的太阳能开始的
D．流经该食物链的能量不能再回到这个食物链中来
【易错辨析】1．最高营养级能量去路只有3个，没有传递给下一营养级这一去路。
2．分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。
3．流经各营养级的总能量：
对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。
4．“相邻两营养级”的能量传递效率≠“相邻两个生物个体”间的能量传递效率。
如“一只狼”捕获“一只狐”时，狼应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%～20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量的10%～20%。
典例2.（2019·
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。
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
【归纳总结】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）]，据图分析：
（1）该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？
（2）生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？
（3）生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？
（结果保留一位有效数字）
（4）假设能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100kg，则需要消耗多少千克生产者？
典例3.（2019·
豫南六市一模）如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．蜣螂同化的能量属于第二营养级的能量
B．最高营养级同化量的去向是呼吸作用散失、用于生长、发育和繁殖、流入分解者
C．草食动物N5/N4的比值大于肉食动物的这一比值
D．高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物
【归纳总结】1．能量流动概念模型解读
（1）第二营养级能量流动的分析
①初级消费者摄入能量（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。
②初级消费者同化的能量（b）＝呼吸消耗的能量（d）＋用于生长、发育和繁殖的能量（e）。
③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）。
（2）各营养级能量流动分析
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的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
（1）单向流动的原因
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）逐级递减的原因
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。
3．生态金字塔的类型及特点
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点
一般生物个体的数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减
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：
典例4.（2018·
宝鸡高三质检）如图所示是能量在生态系统中的变化形式，据所学知识判断下列说法错误的是（ ）
A．真核生物中过程①首先发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，将光能转化成ATP中活跃的化学能，细胞内ATP的水解过程往往与细胞的吸能反应相联系
B．图中过程①是生产者的光合作用，它是流入生态系统总能量的主要来源
C．过程②主要通过各种生物的呼吸作用实现，此生理过程释放的能量除储存在ATP中外，其余少部分以热能的形式散失
D．图示表示生态系统中能量的最终来源是光能，主要以热能的形式散失，可见能量流动具有开放性和单向流动的特点
【归纳总结】利用“拼图法”巧解能量流动的相关问题
1．输入第一营养级的能量（W1），即生产者的同化量被分为两部分：
一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失（A1），一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖（B1＋C1＋D1）。
而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
2．第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝（D1/W1）×
100%，第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝（D2/D1）×
100%。
【真题与模拟速递】
1.（2018·
海南高考）某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。
关于该池塘生态系统的叙述，错误的是（ ）
A．鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B．消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C．通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D．藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
2.（2015·
海南高考）俗话说：
“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。
某同学据此设计了一个水池生态系统。
下列属于该生态系统第一营养级的是（ ）
A．小鱼吃的小虾 B．泥巴中的藻类
C．吃小鱼的大鱼D．泥巴中的大肠杆菌
3．（2014·
海南高考）关于土壤微生物的叙述，错误的是（ ）
A．土壤微生物参与生态系统的物质循环
B．土壤微生物可作为生态系统的分解者
C．秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用
D．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者
4.（2016·
全国Ⅰ，5）在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：
自然与人和谐统一的思想。
根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（ ）
A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用
C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准
5.（2014·
海南，17）用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。
在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。
该栎林数量金字塔的示意图是（ ）
6.（2018·
全国Ⅱ，31）大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。
回答下列问题：
（1）当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。
生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是
___________________________________________________________________________。
（2）如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。
假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是
_______________________________________________________________________________________________________________（答出一点即可）。
（3）若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。
根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有_____________________________________________________________（答出两点即可）。
7.（2018·
东北育才中学模拟）下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是（ ）
A．a＞b＞cB．c＞b＞aC．c＝b＞aD．a＞c＝b
8.（2018·
天津高考）为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄（未砍伐50～250年）和幼龄（砍伐后22年）生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见题表。
据表回答：
净初级生产力：
生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率
异养呼吸：
消费者和分解者的呼吸作用
（1）西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的________稳定性。
（2）大气中的碳主要在叶绿体________部位被固定，进入生物群落。
幼龄西黄松群落每平方米有________克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；
其中，部分通过生态系统中________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过________的分解作用，返回大气中的CO2库。
（3）西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力________（填“大于”“等于”或“小于”）老龄群落。
根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________（填“能”或“不能”）降低大气碳总量。
9.（2018·
全国卷Ⅲ）如图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题：
（1）蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的________（填“有机物”或“无机物”）。
生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是
（2）根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即
________________________________________________。
（3）有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO
，通常植物根系对NO
的吸收是通过__________运输完成的。
10.（2014·
全国卷Ⅱ）某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。
调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。
一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
（1）请画出该生态系统中的食物网。
（2）甲和乙的种间关系是________；
种群丁是该生态系统生物组分中的________。
（3）一般来说，生态系统的主要功能包括__________、________，此外还具有信息传递等功能。
碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在________和________之间的循环主要以CO2的形式进行。
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