2025届新教材高考生物一轮复习第9单元生物与环境第29讲生态系统的结构及其能量流动学案新人教版

PAGE15-第29讲生态系统的结构及其能量流淌素养导读必备学问固本夯基一、生态系统的结构1.生态系统的范围(1)概念:在肯定空间内,由与它的相互作用而形成的统一整体。

(2)范围:生态系统的空间范围有大有小。是地球上最大的生态系统,它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。

(3)类型:一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。自然生态系统又可分为水域生态系统和;人工生态系统又可分为农田生态系统、、果园生态系统和等。

2.生态系统的组成成分(1)生态系统的组成成分包括、、、。

(2)非生物环境:即非生物的(空气、水、无机盐等)和(光、热)。

(3)生物群落比较项目生产者消费者分解者代谢类型自养异养异养生物类群主要是。另外还包括进行的细菌,如硝化细菌等

主要是动物,包括动物、肉食性动物、杂食性动物和等

各种营腐生生活的生物,主要是

作用把太阳能转化成可被生物利用的,是生态系统的

①能将有机物转化为(如CO2、H2O、氨等),加快生态系统的物质循环;②帮助植物传粉和种子传播

把动植物遗体和动物的排遗物中的分解成无机物

名师点睛(1)生态系统两大组成部分:生物群落和非生物环境。四个基本成分:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统的基础:非生物的物质和能量。生态系统的桥梁:生产者、分解者。生态系统的最主要成分是生产者,物质循环中的关键成分是分解者。(2)自养型生物肯定是生产者,反之也成立;消费者肯定异养,异养不肯定是消费者,也可能是分解者。(3)生态系统各成分的推断关键:推断生产者时要留意是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者;推断消费者时要特殊留意异养型、非腐生等关键词,植物、微生物都有可能成为消费者;推断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等分解成无机物,即营腐生生活,如蚯蚓。3.食物链和食物网(1)食物链①食物链的起点肯定是,后面的都是消费者,不含和非生物的物质和能量。

②养分级一般不超过5个,这是因为能量沿食物链是的。

③食物链中体现的种间关系只有。

④某一养分级生物的含义是该养分级的全部生物,不代表单个生物个体,也不肯定是一个生物种群。(2)食物网①概念:在一个生态系统中,很多食物链彼此相互交织连接成的困难。

②形成缘由:在生态系统中,一种绿色植物可能是的食物,而一种植食性动物既可能吃,也可能被所食。

③特点:同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的;食物网中,两种生物之间的种间关系除了捕食,还有。

(3)食物链和食物网的功能:是生态系统和的渠道。

名师点睛食物链(网)中各养分级生物数量的变动(1)处于食物链第一养分级的生物数量削减的状况:第一养分级生物数量的削减会导致其他生物数量都削减,即出现连锁反应,因为第一养分级生物是其他生物干脆或间接的食物来源。(2)“天敌”削减的状况:“天敌”削减,则被捕食者数量增加。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,但最终数量比原有数量要大。(3)“中间”养分级生物削减的状况:如下图所示食物网中,青蛙突然削减,则以它为食的蛇也将削减,鹰就要过多地捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟削减。(4)在食物网中,当某种生物大量削减时,对另一种生物的影响沿不同的路途分析得出的结果不同时,应以高养分级对低养分级的影响为主,以中间环节少的为分析依据。二、生态系统的能量流淌1.能量流淌的过程(1)能量流淌的源头——,但输入生态系统的总能量是指。

(2)能量转化:太阳能→有机物中的化学能→(最终散失)。在能量转化过程中,(填细胞器)把光能转化为有机物中的化学能储存起来;(填细胞器)把有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。

(3)流淌形式是有机物中的,而能量传递的途径是沿着进行的。

(4)散失途径:呼吸作用,包括各个养分级自身的呼吸消耗以及的呼吸作用。

(5)能量散失的形式:以形式散失。

(6)图中箭头由粗到细表示流入下一养分级的能量逐级递减,随养分级的上升,储存在生物体内的能量越来越少。(7)在生态系统中,能量流淌的分析一般以种群为单位,能量的输入=能量的储存+能量的散失。名师点睛某一养分级的能量流淌图解(1)由以上图解可得到下列等量关系①动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量,即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量,不能说蜣螂获得了大象的能量,蜣螂获得的是生产者的能量,大象与蜣螂之间的能量传递效率为0。②同化量=自身呼吸以热能形式散失的能量+用于该养分级生物生长发育、繁殖等生命活动的能量。③该养分级生物生长发育、繁殖的能量=被分解者分解的能量+流入下一养分级的能量(最高养分级的生物除外)(+未被利用的能量)(2)某一养分级的能量去向分析①定量不定时分析。流入某一养分级的肯定能量在足够长的时间内去路可有三条:一部分通过呼吸作用以热能的形式散失;一部分能量随生物的遗体或残骸等被分解者分解利用;还有一部分流入下一养分级(最高养分级的生物除外)。②定量定时分析。流入某一养分级的肯定能量在肯定的时间内去路可有四条:一部分通过呼吸作用以热能的形式散失;一部分能量随生物的遗体或残骸等被分解者分解利用;一部分流入下一养分级(最高养分级的生物除外);还有一部分未被利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一养分级和分解者利用。2.能量流淌的特点及产生缘由(1)能量单向流淌的缘由①食物链中生物之间的捕食关系是的,这是长期的结果。

②各养分级的大部分能量以呼吸作用中的形式散失掉,这些能量是生物无法利用的。

(2)能量流淌逐级递减的缘由①各养分级的生物都因消耗了大部分能量。

②各养分级总有一部分能量未被下一养分级利用,而是流入了。

(3)能量传递效率为10%~20%,是指之间的同化量比值,而不是种群之间的同化量比值。当能量传递效率超过时,生态系统就会遭到破坏。

3.生态金字塔生态金字塔是能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔的总称,这三者都是用来说明食物链中能量流淌状况。类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形态特点正金字塔图形一般是正金字塔图形,也有图形

正金字塔图形象征含义能量沿食物链流淌过程具有的特性

随着养分级的上升,生物数量越来越少随着养分级的上升,生物的有机物总质量越来越少每一阶的含义代表食物链中每一养分级生物所含

表示每一养分级生物个体的

表示每一养分级现存生物的总质量

4.探讨生态系统能量流淌的意义(1)探讨生态系统的能量流淌,可以帮助人们将生物在时间、上进行合理配置,增大流入某个生态系统的。

(2)探讨生态系统的能量流淌,可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到的利用。

(3)探讨生态系统的能量流淌,可以帮助人们合理地调整生态系统中的,使能量持续高效地流向。

概念检测1.基于生态系统组成成分与食物链和食物网的理解,推断下列表述是否正确。(1)某池塘中全部的动物、植物、微生物和水共同组成池塘生态系统。()(2)黄河中全部的微生物都是分解者。()(3)稻田中只有杂草和水稻是生产者。()(4)细菌都是分解者,但分解者并不都是细菌。()(5)生态系统中以植食性动物为食的称为其次养分级和次级消费者。()(6)食物网中两种生物间只有一种种间关系。()(7)食物链和食物网是生态系统能量流淌和物质循环的主渠道。()2.基于生态系统能量流淌的理解,推断下列表述是否正确。(1)输入生态系统的能量就是照到植物的光能。()(2)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失。()(3)某一养分级同化的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一个养分级。()(4)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。()(5)一只狼捕食了一只兔子,该狼获得了兔子能量的10%~20%。()(6)生态系统中的能量可被多级循环利用,从而大大提高能量的利用率。()教材拓展1.(人教版选择性必修2P52“拓展应用”改编)生态系统的结构不是一成不变的。哪些因素会影响其结构的变更?2.(人教版选择性必修2P60“拓展应用”改编)对于一个人工池塘生态系统来说,能量来源只有太阳能吗?为什么?核心考点实力提升考点一生态系统的组成成分及养分级结构合作探究探究1生态系统各组成成分的功能及之间的关系生态系统中四种成分的联系可用下图表示。(1)由上图可知:是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

(2)是生态系统中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(有机物及其贮存的化学能)的成分,因此,可以说。

(3)消费者的功能是

。

(4)从物质循环角度看,在生态系统中起着枢纽的作用。

(5)全部动物都属于消费者吗?。

探究2分析食物链和食物网下图为某生态系统的食物网。(1)图示共有条食物链,生产者是。

(2)图示中H所占的养分级是,对某一动物而言,其养分级是固定的吗?。

(3)图示中B和C的关系:。

(4)多条食物链相互交织的缘由:

。

考向突破考向生态系统的组成成分及结构1.(2024山东德州一模)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列有关说法正确的是()A.瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系B.瓢虫属于集团内捕食者,蚜虫属于集团内猎物C.瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫多D.瓢虫在该生态系统中占据其次、三养分级2.(2024山东淄博一模)下图表示某水生生态系统中4种成分(甲~丁各代表一种成分)之间的关系,相关叙述错误的是()A.甲代表生产者,不肯定是绿色植物B.丙中CO2含量增加会导致全球变暖C.甲、乙、丁构成该生态系统的生物群落D.图示捕食关系中,共有3条食物链,其最高养分级是第三养分级易错辨析生态系统中相应成分与生物之间的对应关系辨析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细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应当说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子等一些寄生植物营寄生生活,属于消费者考点二生态系统的能量流淌合作探究探究1能量流淌的过程某同学绘制了下图所示的能量流淌图解,请据图回答下列问题。(1)生产者固定的总能量可表示为。

(2)初级消费者产生的粪便中所含的能量属于的能量。

(3)生产者通过呼吸作用以热能的形式散失的能量可用图中来表示。

(4)初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量可用图中来表示。

探究2能量流淌的特点如图是某人工鱼塘生态系统能量流淌过程中部分环节涉及的能量值〔单位:103kJ/(m2·a)〕。请据图回答下列问题。人工鱼塘生态系统能量流淌图(1)该生态系统中流入生物群落的总能量来源于。

(2)生产者、植食性动物同化的总能量分别是。

(3)生产者→植食性动物的能量传递效率是。(结果保留一位小数)

(4)假设能量全部来自生产者,依据理论上最高的传递效率,肉食性动物的同化量增加100kJ,则须要生产者同化量增加kJ。

(5)能量流淌逐级递减的缘由是

。

(6)从能量流淌角度分析农田除草、除虫的目的是

。

考向突破考向1能量流淌的过程1.(2024山东枣庄二模)在探讨生态系统能量流淌的过程中,同化量是核心概念之一。依据下列食物链,有关说法错误的是()草→兔→狐A.草的同化量等于草光合作用积累的有机物中的能量B.兔的同化量等于兔的呼吸量和兔用于生长发育和繁殖的能量C.狐粪便中的能量属于兔同化量的一部分D.生态系统中全部生物同化的能量最终以热能的形式散失2.下图为某生态系统中流经其次养分级的能量示意图,其中a表示该养分级食物的摄入量,f表示流向第三养分级的能量。下列叙述正确的是()A.其次养分级同化的能量中流入分解者的能量有两部分B.图中e表示生物体内储存的有机物中的能量C.图中d蕴含的能量均未被其次养分级同化D.图中b表示用于生长、发育和繁殖的能量易错辨析(1)误认为生产者固定的能量只能是光能。由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用,光合作用利用的能量是光能,但化能合成作用利用的是化学能,所以生产者固定的能量是光能或化学能。(2)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,即摄入的食物只有部分被同化。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。(3)粪便量不是该养分级同化量的一部分,消费者产生的粪便不属于该养分级同化的能量,它事实上与上一养分级的遗体、残骸一样,属于上一养分级的流向分解者的能量。考向2能量流淌的特点及探讨的意义3.(2024山东滨州二模)生态学家探讨了某草原生态系统的能量流淌状况,其局部能量流淌状况如图所示,字母代表能量。下列分析正确的是()A.能量D1的最终去向是流向下一养分级和分解者B.生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量是C1+D1+E1C.第一、二养分级间的能量传递效率为C1AD.应尽可能多地增加草原牲畜的放牧量以提高能量传递效率4.在社会主义新农村建设中,某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如下图所示)。下列有关叙述不正确的是()A.该生态系统中,处于其次养分级的生物有人和家禽、家畜B.该生态系统中,人的作用特别关键C.该生态系统的建立,提高了相邻两个养分级之间的能量传递效率D.农田清除杂草可以调整能量流淌关系,使能量流向对人类最有益的部分易错辨析(1)误认为生物数量金字塔与能量金字塔完全一样。能量金字塔体现的是养分级与养分级所含总能量的关系,而生物数量金字塔体现的是养分级与个体数量的关系,所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。(2)误认为能量传递效率与能量利用率相同。能量传递效率体现的是能量流淌过程中所遵循的客观规律,不能随意变更;但能量利用率可以人为变更,例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。第29讲生态系统的结构及其能量流淌必备学问·固本夯基一、1.(1)生物群落非生物环境(2)生物圈(3)陆地生态系统人工林生态系统城市生态系统2.(1)非生物的物质和能量生产者消费者分解者(2)物质能量(3)绿色植物化能合成作用植食性寄生动物细菌和真菌化学能基石无机物有机物3.(1)生产者分解者逐级递减捕食(2)养分关系多种植食性动物多种植物多种肉食性动物养分级种间竞争(3)能量流淌物质循环二、1.(1)太阳能生产者固定的太阳能总量(2)热能叶绿体线粒体(3)化学能食物链和食物网(4)分解者(5)热能2.(1)不行逆转自然选择热能(2)呼吸作用分解者(3)养分级20%3.倒金字塔逐级递减能量数目有机物4.(1)空间总能量(2)最有效(3)能量流淌关系对人类最有益的部分【概念检测】1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√2.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×【教材拓展】1.提示生物因素和非生物因素都会影响生态系统的结构变更。2.提示不是,对于一个人工池塘生态系统来说,能量来源除太阳能外,还有人工投放的饵料中的化学能。核心考点·实力提升考点一【合作探究】探究1(1)提示非生物的物质和能量(2)提示生产者生产者是生态系统的基石(3)提示加快生态系统的物质循环、对于植物的传粉和种子的传播等有重要作用(4)提示分解者(5)提示不都是探究2(1)提示6A(2)提示第三、四、五养分级不是(3)提示种间竞争和捕食(4)提示一种绿色植物可以被多种植食性动物所食;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【考向突破】1.A寄生蜂既是猎物又是捕食者,说明瓢虫可以捕食寄生蜂,瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系;瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食,同时寄生蜂被瓢虫捕食,所以瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物;瓢虫捕食寄生蜂是第四养分级,而捕食蚜虫是第三养分级,由于食物链越长,损失的能量越多,所以瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫少;依据食物链进行分析,植物为第一养分级,蚜虫属于其次养分级,瓢虫属于第三和第四养分级。2.D首先依据双向箭头可推断出,丙是非生物的物质和能量,甲是生产者;其次推断分解者,分解者除了一个箭头指向非生物的物质和能量外,其他箭头都指进来,因此丁为分解者;其余均为消费者,