生态系统的结构和能量流动(一轮复习资料)

第1讲生态系统的结构和能量流动第5章生态系统及其稳定性2/6/20231知识网络生态系统的结构生态系统的功能决定生态系统的成分营养结构非生物的物质和能量生产者（主要是绿色植物）消费者（主要是各种动物）分解者（主要是腐生细菌和真菌）物质循环能量流动信息传递过程传递效率（包括有关计算）特点2/6/20232二、生态系统的结构（一）生态系统的成分2/6/20233（二）生态系统的营养结构——食物链和食物网食物相互交错能量流动物质循环2/6/20234升华提高1．食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断(1)起点、止点：任何一条食物链都是从生产者开始，终止点是不被其他生物所食的生物，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。(2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据此生物所在的具体食物链来确定。(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。2．其他食物链：(1)寄生链，(2)腐食链。[重点关注]高中生物中的食物链，实际上是指捕食链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的。分解者和非生物的物质和能量都不参与食物链的组成。一、生态系统的营养结构分析2/6/202354．食物链、食物网的综合分析(2)一般不超过5个营养级。(5)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内。(6)食物链中的捕食关系是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(如：兔→狐)。(7)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。(8)距离基本能源(如生产者)越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强。(9)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。2/6/20236(10)取食对象一般选取低营养级生物的原因：所含的能量多；不会因有毒物质富集对生物产生较强的毒害作用。(11)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。二、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，对被捕食者数量变化的影响一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。2/6/202373．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，—般不需考虑生产者数量的增加或减少。(3)处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。(4)在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，一般除导致上一营养级生物减少，下一营养级生物增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量减少。2/6/202384．同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链(网)中流动时只有10%～20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。2/6/20239应用提高2.右图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是()A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D．向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性C2/6/202310变式训练.（课改区2009·广东·T14）如图为南极某海域的食物网。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.严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大C2/6/202311三、生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2/6/202312能量转化：太阳能→有机物中化学能→热能（最终散失）2/6/2023132/6/2023146．正确理顺某营养级获取能量的过程及该能量的去向2/6/2023152/6/202316课堂练习8、某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c。那么a、b、c三者之间的关系为（）A．a>b，b=cB．a=b+cC．a>b+cD．a<b+cC课堂练习9．下列叙述中正确的是（）A．当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量B．屎壳郎以大象的粪便为食，这样大象体内的能量就流到屎壳郎体内C．生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落D．生态系统的能量流动是往复循环的C2/6/202317（二）能量流动的特点及应用122/6/202318一般2/6/2023192/6/202320课堂练习10、下列关于能量金字塔的叙述，正确的是（）A．该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者B．图中所有的生物可以构成一个群落C．从图中可以看出，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D．对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着好多昆虫，该生态系统中的能量金字塔则呈倒置状态C2/6/20232123、能量传递效率及最值计算2/6/202322【课堂练习11】在如图所示的食物网中，若已知人的体重增加1kg，求最少消耗多少千克水藻？最多消耗多少千克水藻？25Kg105Kg2/6/202323课堂练习12．森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，最多需要蝉 ()A．10克 B．100克C．1000克 D．10000克C【变式训练】如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（）A.200gB.250gC.500gD.1000gC2/6/202324应用提高3．(2012年济宁一检)下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()A．①是流入该生态系统的总能量B．在“草→兔→狐”这条食物链中，兔通过摄食获得的储存在草中的化学能，主要是通过呼吸作用以热能的形式散失C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量的传递效率D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分D2/6/202325常见题型a.根据能量流动效率直接计算[课堂练习14]某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（）A.W1>10W2B.W1>5W2C.W1<10W2D.W1<5W2课堂练习15]有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物[（）A.25kgB.125kgC.625kgD.3125kgDC2/6/202326b.根据隐含的能量流动数量关系进行计算[课堂练习16]在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（）A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%C2/6/202327c.根据规定的能量流动效率计算[课堂练习17]有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？5600g2/6/202328[课堂练习18]在如下图所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？3250千克2/6/202329d.根据变化的能量流动效率计算[例题19]已知在如下图4所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为____________。y=100a-90ax2/6/2023301~5116~1012[练习20]呼吸作用稳定的化学能1.1×1052/6/202331e.根据特定的能量流动要求计算[练习21]有一食物网如右图所示，设E种群干物质量为5.8×109kJ，B种群干物质量为1.3×108kJ，则A种群干物质量的值至少是_____________。4.5×107Kj15.625%逐级递减以及维持各营养级较高的输出量能量流动2/6/2023325．Ⅰ.(2011年高考大纲全国理综)回答下列与生态学有关的问题：(1)某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着________、________、________的关系。(2)某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。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。竞争捕食寄生2/6/202333Ⅱ.(2011年高考海南卷)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。2/6/202334回答问题：(1)该食物网中，植物中的能量能通过_____条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为________________；兔与人的