一轮复习-生态系统的结构和能量流动

了解生态系统的概念和范围讨论某一生态系统的结构。分析生态系统中能量流动的根本规律及其应用。概述研究能量流动的实践意义。复习目标生态系统的范围有大有小。地球上最大的生态系统是_______，它包括地球上的全部生物〔包括人〕及其无机环境。在生物圈这个最大的生态系统中，还可以分出很多个生态系统，如一片森林、一块草地、一个池塘、一块农田、一条河流等，都可以各自成为一个生态系统。总之，生态系统就是在一定的空间和时间内，在各种生物之间以及生物与无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个自然系统。生物圈一、生态系统的概念农田生态系统人工生态系统城市生态系统自然生态系统森林生态系统草原生态系统海洋生态系统淡水生态系统河流生态系统湖泊生态系统池塘生态系统荒漠生态系统冻原生态系统二、生态系统的类型三、生态系统的结构生态系统的营养结构（二）生态系统的组成成分（一）生态系统成分的误区类型与特例误区类型特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者动物都是消费者蚯蚓、蜣螂、秃鹰及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物，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莬丝子等一些寄生植物营寄生生活，属于消费者[特别提醒]①生产者都是自养生物，自养生物都是生产者。②消费者一般从活的生物体取食，而分解者那么从生物遗体、排泄物和残落物中获得物质和能量。食物链草―→兔―→狐―→狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级1．食物链营养级与消费者级别的关系食物链(网)中各营养级生物数量的变动(1)处于食物链的第一营养级生物减少的情况：第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少，即出现连锁反响，因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少的情况：“天敌”减少，那么被捕食者数量增加。但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。(3)“中间”营养级生物减少的情况：如右图所示食物网中，青蛙突然减少，那么以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量根本不变。(4)特殊情况：在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的路线分析得出的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。[特别提醒]

生产者比消费者稳定得多，当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。3．下面是有关生态系统的问题。如图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石外表，海星、石鳖和石槭那么在岩石外表来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。(1)此生态系统中处于第三营养级的种类有__________。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是________。(2)当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组成发生了很大变化，其中______________成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是________________解析：(1)海藻和浮游植物处于第一营养级，按照食物链的箭头所指方向，可以找出海星、荔枝螺、海葵处于第三营养级。海星和荔枝螺都以藤壶、贻贝为食，两者构成竞争关系；同时海星也以荔枝螺为食，两者构成捕食关系。(2)海星主要以藤壶为食(占64%)，除去全部海星后，藤壶大量繁殖，占据了岩石外表，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少。答案：(1)海星、荔枝螺、海葵海星和荔枝螺(2)藤壶藤壶大量繁殖，占据了岩石外表，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少3．(2012·宁波八校联考)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如以下图所示(能量以种群的质量表示)，以下表达正确的选项是()①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一局部②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率A．①②③④B．①②④C．②③D．③④解析：被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一局部。蜘蛛是肉食动物，至少是次级消费者，位于第三营养级。图中X是同化量中除去呼吸消耗的，代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量。猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率是用蜘蛛的同化量除以猎物种群的同化量，储存在猎物种群有机物中的能量不是猎物种群的同化量的全部，所以不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率。答案：A4．某同学绘制了以下图所示的能量流动图解，以下表达正确的选项是()A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2

＋D2)B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2)D．W1＝D1＋D2解析：由图可知，W1为生产者固定的太阳能，D1为初级消费者同化的能量；W1＝A1＋B1＋C1＋D1；D1＝A2＋B2＋C2＋D2；由于呼吸作用消耗局部能量，所以W1>D1＋D2。答案：A能量流动的过程图解生态系统的能量流动过程，可以概括为以下图：四、生态系统的能量流动能量流动的过程生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量输入传递散失以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递摄入与同化初级消费者摄食生产者未同化部分同化部分生长发育繁殖呼吸作用散热次级消费者摄食…粪便分解者遗体分解者大气〔2〕能量去向：流入某个营养级的能量〔最高营养级有些去向不同〕每一营养级能量来源与去路(1)能量来源生产者的能量主要来自太阳能消费者的能量来自于同化上一营养级的能量(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：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)定量定时分析：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：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；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，这局部的能量将保存到下一年。1．动物同化的能量不等于摄入的能量动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有局部被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。2．粪便量不是该营养级同化量的一局部消费者产生的粪便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，属于上一营养级的未被利用的局部。三种生态金字塔的比较能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状能量金字塔数量金字塔生物量金字塔特点一定为正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链升高逐级递减每一阶含义食物链中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特殊形状无(一定正立)树→昆虫→鸟人工养殖的鱼塘中，生产者的生物量可以小于消费者的生物量生态系统中能量流动分析与计算在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差异，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字，从而确定使用10%～20%来解题。1．设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：(1)D营养级的能量M，那么至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。(2)A营养级的能量N，那么D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。2．如果是在食物网中，同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不等，那么按照各单独的食物链进行计算后合并。3．在食物网中分析如A→B→C→D确定生物量变化的“最

多”或“最少”时，还应遵循以下原那么：(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，生态系统消耗的能量越少，如D营养级的能量M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)3。(1)根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。(2)根据能量传递效率10%～20%，可确定相邻两个营养级能量差异在5倍左右，假设能量相差不多，那么应列为同一营养级，如据以下图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。图1研究能量流动的意义可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的局部。

间苗除草、消灭害虫、合理密植、选育优良品种，适当增加谷粒重/秸秆重，增加谷粒产量等。要提高农田生态系统的农作物产量，人们可以采取哪些相应的措施？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，当以下哪种情况发生时，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，假设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.3125kgDCb.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，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。假设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%Cc.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。假设猫头鹰的食物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？5600g[课堂练习18]在如以下图所示的食物网中，各营养级之间的能量转化效率为10%，假设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，那么丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？3250千克d.根据变化的能量流动效率计算[例题19]在如以下图4所示的食物网中，C生物