高考生物一轮复习第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构及其能量流动学案新人教版.docx
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高考生物一轮复习第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构及其能量流动学案新人教版
第三讲 生态系统的结构及其能量流动
[考纲展示]
1．生态系统的结构（Ⅰ） 2.生态系统中能量流动的基本规律及应用（Ⅱ）
授课提示：
对应学生用书第214页
一、生态系统的概念及范围
1．概念：
由生物群落与周围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：
组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
二、生态系统的组成成分
1．非生物的物质和能量：
阳光、热能、水、空气、无机盐等。
2．生物群落
生产者
消费者
分解者
营养方式
自养
异养
异养
生物类型
①光合自养生物：
绿色植物和蓝藻等
②化能合成生物：
硝化细菌等
大多数动物，寄生植物（如菟丝子）、病毒
腐生细菌和真菌，腐食动物
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃的部分
生态系统的关键成分
作用
①合成有机物，储存能量
②为消费者提供食物和栖息场所
①加快物质循环
②帮助植物传粉和传播种子
将有机物分解为无机物，供生产者重新利用
三、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）实例
（3）表现形式：
起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级）。
（4）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5个营养级。
2．食物网
（1）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。
（2）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。
（3）功能：
是生态系统物质循环和能量流动的渠道。
（4）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。
四、生态系统的能量流动
1．概念理解
—
↓
—
↓
—太阳能→有机物中化学能→热能
↓
—
2．第一营养级的能量流动
3．消费者的能量流动
注意：
最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。
（1）从上述图解可以得到：
摄入量＝同化量＋粪便量。
（2）在各营养级中，能量的几个去路：
通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未被利用。
4．特点
5．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．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。
3．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。
4．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。
5．生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。
6．生态系统中的能量传递效率一般约为10%～20%。
关于能量流动的2个易混易错点
（1）生态系统中同化量和摄入量的比较
同化量为每一营养级通过摄食转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。
消费者产生的粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级的能量。
（2）能量传递效率与能量利用效率的比较
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%。
计算公式为能量传递效率＝（下一营养级同化量/该营养级同化量）×100%。
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。
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，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，能量利用效率越高。
授课提示：
对应学生用书第215页
考点一 生态系统的概念及组成成分分析
[核心考点通关]
1．生态系统中四种成分的联系
（1）非生物的物质和能量——生态系统的基础
如果没有非生物的物质和能量，生物群落根本不可能存在。
它是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
（2）生产者——生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基础
①是沟通无机环境与生物群落的桥梁：
唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分。
②是形成食物链和食物网的基础。
③绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形成和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。
（3）消费者——生态系统最活跃的生物成分
对维持生态系统的稳定性有重要作用。
单从物质循环的角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但消费者的存在能加快生态系统的物质循环，因此在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系、缺一不可的。
（4）分解者——物质循环中的关键成分
将动植物遗体分解成无机物，归还给无机环境，是沟通生物群落到无机环境的桥梁。
植物同化的CO2等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还无机环境，然后被生产者重新利用。
因此从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。
2．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、生产者；
（2）根据箭头指向判断各成分
①A有三个指出，应为生产者；
②D有三个指入，为非生物的物质和能量；
③B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。
[易混易错]
对生态系统成分认识的误区
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为食的腐食性动物属于分解者
生产者是绿色植物
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
[题组突破演练]
题组一 生态系统的组成成分分析
1．下列有关生态系统成分的叙述，正确的是（ ）
A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物
B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者
C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分
D．非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等
解析：
自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌，其进行的是化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，让有机物返回无机环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。
答案：
C
2．（2017·浙江杭州统考）下图是有关生态系统的概念图，①、②、③分别是（ ）
A．生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网
B．生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网
C．生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性
D．生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网
解析：
生态系统包括其结构①和功能，其结构又包括②生态系统的成分和营养结构即③食物链和食物网，而生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，B项正确。
答案：
B
题组二 生态系统的成分分析
3．如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是（ ）
A．甲是生产者，包括全部的植物和部分细菌
B．所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2
C．理论上，一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能
D．甲和乙是一个生态系统的基石
解析：
分析题图，甲和丁之间具有双向箭头，且其他成分也都有箭头指向丁，所以丁为非生物的物质和能量，甲为生产者；甲和丙都有箭头指向乙，所以乙为分解者，丙1和丙2为消费者。
生产者除植物和部分细菌外，一些原核生物（如蓝藻）也属于生产者，且并非全部的植物都属于生产者，如营寄生生活的菟丝子属于消费者，A错误。
一些营腐生生活的动物属于分解者，如蚯蚓和蜣螂，B错误。
由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环，所以理论上没有消费者的生态系统也可以正常行使其功能，C正确。
生态系统中消费者和分解者的物质和能量来源于生产者，所以生产者才是一个生态系统的基石，D错误。
答案：
C
4．湿地是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。
如图是处于平衡状态的某淡水湿地食物网简图，请据图回答：
（1）生态系统的结构包括________，此淡水湿地生态系统中，淡水虾与小鱼的关系是_______。
（2）与稻田生态系统比较，该淡水湿地生态系统的抵抗力稳定性________（填“高”“低”或“相同”），原因是该生态系统__________________。
食物网中，若甲壳类数量明显减少，短期内小鱼的数量将________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）图中未列出的该生态系统的成分是__________________。
解析：
（1）生态系统的结构包括生态系统的组成成分：
非生物的物质和能量、分解者、生产者和消费者；营养结构：
食物链和食物网。
淡水虾与小鱼共同竞争食物水蚤。
（2）淡水湿地生态系统的物种比稻田生态系统的物种丰富，营养结构复杂，抵抗力稳定性高。
若甲壳类数量明显减少，涉禽大量捕杀大鱼，大鱼的数量大量减少，短期内小鱼因天敌减少而数量增加。
（3）食物链由生产者和消费者组成，因此未列出的该生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者。
答案：
（1）生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网） 竞争
（2）高 营养结构复杂（或生物种类多或物种丰富度高或自动调节能力强） 增加
（3）非生物的物质和能量、分解者
考点二 对食物链和食物网的分析
[核心考点通关]
1．对食物链的分析
食物链
草→鼠→蛇→鹰
所属类型
绿色植物
植食性动物
小型肉食动物
大型肉食动物
成分
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
营养级
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
（1）食物链的起止点：
每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。
（2）某一营养级生物的含义：
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，也不一定是某种群。
（3）食物链的不可逆性：
食物链中的捕食关系是经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。
（4）不参与食物链组成的成分：
分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。
2．对食物网的分析
（1）模型图示
（2）相关说明
①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，如兔是初级消费者，第二营养级。
②食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。
③同一消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼在该食物网中分别位于第三、第四营养级。
④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）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，
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