高考生物一轮复习第九单元第40课生态系统的结构与能量流动课件

第40课生态系统的结构与能量流动第九单元生物与环境·学业质量水平要求·1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。3.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。4.举例说明人们利用物质循环和能量流动规律，更加科学、有效地利用生态系统中的资源。5.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。考点一生态系统的结构1．生态系统的范围概念在一定空间内，由__________与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体范围有大有小，地球上最大的生态系统是________结构由__________和__________(食物链和食物网)构成功能进行__________、__________、信息传递生物群落生物圈组成成分营养结构物质循环能量流动2.生态系统的组成成分(1)非生物环境：非生物的____________。(2)生物群落项目生产者消费者分解者营养方式______异养______生物类型主要是__________主要是______主要是营腐生生活的_______________作用把无机物合成________，把光能转化为有机物中的________加快__________；帮助植物传粉和传播种子将动植物遗体和动物的排遗物分解成________地位生态系统的基石，主要成分生态系统最活跃的部分生态系统物质循环的关键成分物质和能量自养异养绿色植物动物细菌和真菌有机物化学能物质循环无机物3．生态系统的营养结构(1)食物链概念生态系统中各生物之间由于______关系形成的一种联系特点①起点是________，为第一营养级；②终点是不被其他动物所食的动物，是最高营养级；③只包含生产者和消费者；④一般不会超过___个营养级级别关系消费者级别＝营养级级别－1单向性食物链中的捕食关系是长期__________形成的，通常不会逆转捕食生产者5自然选择(2)食物网(3)食物链和食物网的功能：是生态系统的营养结构，是__________和__________的渠道。概念食物链彼此相互交错连接成的复杂__________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有3种情况：捕食、_________、_________________营养关系营养级种间竞争捕物质循环能量流动食和种间竞争

1．生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石。(

)2．“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”，泥巴中的藻类属于第一营养级。(

)3．自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。(

)4．在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。(

)5．食物网中两种生物间只能有一种种间关系。(

)6．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(

)7．在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。(

)√√√√×××1．(选择性必修2P49思考·讨论)不同生态系统中，除食物链之外，非生物的物质和能量、分解者是必不可少的，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(选择性必修2P51旁栏思考)食物链一般不超过五个营养级的原因是_____________________________________________。3．(选择性必修2P52图3-4)某生态系统的食物网中最高营养级为第五营养级，却有十多条食物链，可能的原因是________________________。能量在每一营养级不止一种生物非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物的物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必需成分沿食物链流动的过程中是逐级递减的考向1|

生态系统的成分1．(2022·广东卷)下图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(

)A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物√C

解析：题图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级，是生产者；d处于第二营养级，是植食动物；e处于第三营养级，是肉食动物；c、f处于第二、第四营养级，是杂食动物。C正确，A、B、D错误。2．(2024·山东菏泽模拟)下列与图示有关的叙述中，不正确的是(

)A．若该图表示一个群落，则丁为分解者B．若甲为生产者，则甲一定是自养型生物C．若该图表示食物网，则该食物网中共有3条食物链D．若该图表示生态系统的4种组成成分，则应加上由丁到甲的箭头，并可确定甲是生产者√C

解析：群落包括一定区域内的所有种群，若题图表示群落，甲、乙、丙均指向丁，说明丁是分解者，A正确；生产者都是自养型生物，B正确；若题图表示食物网，则该食物网中共有4条食物链，分别是甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁、甲→丙→丁，C错误；若题图表示生态系统的4种组成成分，则丁是非生物的物质和能量，应加上由丁到甲的箭头，并可确定甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，D正确。生态系统组成成分的判断方法(1)根据生物的新陈代谢类型判断①“自养型生物”一定是“生产者”，包括光能自养生物(如绿色植物和蓝细菌等)和化能自养生物(如硝化细菌)。②“捕食异养或寄生异养型生物”一定是“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”一定是“分解者”，是能把动植物的遗体和动物排遗物分解成无机物的腐生生物。(2)牢记特例判断几个典型的错误说法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蚯蚓、蜣螂以枯枝落叶和动物遗体、粪便为食，属于分解者生产者都是绿色植物硝化细菌等化能自养生物也是生产者植物都是生产者菟丝子是一种寄生植物，属于消费者考向2|

食物链和食物网3．(2024·广东广州模拟)下列关于某生态系统中部分生物之间的关系中，叙述错误的是(

)A．草为生产者 B．鹰为肉食动物C．鼠为次级消费者 D．草与鸟为捕食关系√C

解析：图中草固定太阳能，被鸟和鼠吃，草为生产者，A正确；鹰吃植食性动物鼠和鸟，鹰为肉食动物，B正确；鼠吃草，鼠为初级消费者，C错误；鸟吃草，草与鸟为捕食关系，D正确。4．(2024·湖南长沙模拟)下图是某湖泊中主要物种之间形成的食物网。若向该湖泊投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，下列分析正确的是(

)A．鲤与秀丽白虾之间的捕食、种间竞争关系发生改变B．黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量等于乌鳢、鲶的增加量C．秀丽白虾、浮游动物的生物总量先增加后减小，最终趋于稳定D．绿藻、硅藻、浮萍和芦苇等生产者的生物总量迅速减少√C

解析：投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，鲤与秀丽白虾之间仍存在捕食、种间竞争关系，A错误；能量流动是逐级递减的，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量多于乌鳢、鲶的增加量，B错误；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的生物量减少，其对秀丽白虾、浮游动物的捕食量减少，秀丽白虾和浮游动物的生物总量先增加，后减少，最终趋于稳定，C正确；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，生产者的生物总量相对稳定，不会迅速减少，D错误。食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还会下降，最终趋于稳定。(3)“中间”营养级生物数量减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰增加捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。考点二生态系统的能量流动1．概念：生态系统中能量的______、传递、______和______的过程。输入转化散失2．过程(1)能量流经生态系统的过程①流经生态系统的总能量：____________________。②能量流动渠道：________________。③能量传递形式：有机物中的________。④能量散失途径：各种生物的__________(代谢过程)。⑤能量散失形式：______。生产者固定的太阳能食物链和食物网化学能呼吸作用热能(2)能量流经第二营养级的过程①输入该营养级的总能量是指图中的_________________________。②_________________不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。③初级消费者同化的能量(b)＝___________________＋_______________________________。④用于生长、发育和繁殖的能量(c)＝__________________＋______________________＋___________________。呼吸消耗的能量(d)用于生长、发育和繁殖的能量(c)分解者利用的能量流向下一营养级的能量未被利用的能量(j)b(初级消费e(粪便中的能量)者同化量)3．能量流动的特点及意义(1)特点①单向流动：只能从一个营养级流向______________，不可逆转，也不能___________。②逐级递减：两相邻营养级间的能量传递效率一般为____________。(2)研究意义①帮助人们将生物在____________上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。②帮助人们科学地规划和设计______________，使能量得到最有效的利用。③帮助人们合理地调整生态系统中的__________关系，使能量持续高效地流向对____________的部分。下一个营养级循环10%～20%时间、空间人工生态系统能量流动人类最有益流动4．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________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散失的______不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环流动。(2)逐级递减的原因①各营养级生物都会因__________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，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入某一个营养级的能量中，只有____________的能量能够流到下一个营养级。食物链热能呼吸作用10%～20%项目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量每一营养级生物所含的有机物的总干重象征含义能量沿食物链流动过程中具有__________的特点一般情况下，随营养级升高，生物个体数逐级递减一般情况下，生物体的总干重随营养级______而逐级______特征上窄下宽的正金字塔形一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟”一般为正金字塔形5．生态金字塔逐级递减升高递减1．自然状态下，太阳能只有通过生产者才能输入生态系统中。(

)2．一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%。(

)3．稻—蟹共作种养模式提高了营养级间的能量传递效率。(

)4．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。(

)5．能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。(

)6．人工鱼塘中生产者固定的能量就是流经生态系统的总能量。(

)7．拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率。(

)√××××××1．(选择性必修2P56正文)生态系统中的能量不能被循环利用，其原因是____________________________________________________________。2．(选择性必修2P57旁栏问题)人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成的影响是__________________________________________________________________________________。3．(选择性必修2P59思维训练)分析农田生态系统的能量流动情况时，收获的所有玉米植株(包括根系、种子)的干重______(填“能”或“不能”)代表其同化量，原因是________________________________________________________________________________________。进入生随着人口数量增其同化量的一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余的能量是物体的能量最终以热能形式散失，但生物体不能利用热能长，对资源的消耗越来越多，地球的生态环境可能会越来越恶化，甚至会崩溃用于生长、发育和繁殖的能量不能考向1|

能量流动过程分析1．(2024·广东肇庆模拟)广东省某地鱼塘利用桑叶喂养蚕，蚕粪(蚕沙)养鱼，鱼塘泥肥桑，形成了如右图所示的桑基鱼塘农业生态模式。下列有关说法正确的是(

)A．该生态系统中的能量是沿着桑叶→蚕→鱼这条食物链单向流动的B．图中农民用蚕粪(蚕沙)养鱼，鱼属于第四营养级C．鱼、蚕等粪便中的有机物可直接被桑树利用D．鱼塘泥中存在的分解者有助于桑树提高产量√D

解析：桑叶→蚕→鱼不构成食物链，A错误；题图中农民用蚕粪(蚕沙)养鱼，并不是鱼以蚕沙为食，无法确定鱼的营养级，B错误；鱼、蚕等粪便中的有机物不能直接被桑树利用，而要被分解成无机物后才能被桑树吸收利用，C错误；鱼塘泥中存在的分解者有助于将有机物分解成无机物供桑树吸收，提高桑树产量，D正确。2．(2024·海南模拟)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如右(不考虑未利用)，其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/(m2·a)]，下列叙述错误的是(

)A．图中A和B粪便中的能量被分解者利用时，大部分以热能形式散失B．图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500J/(m2·a)C．图中由A到B的能量传递效率约为8.3%D．该海水立体养殖模式增大流入该生态系统的总能量，提高了能量的利用率√B

解析：题图中A和B粪便中的能量被分解者利用，主要是借助分解者的呼吸作用分解粪便中的有机物，该过程中能量绝大多数以热能形式散失，A正确；根据“同化量＝呼吸散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量”可计算出，A用于生长、发育和繁殖的能量为3500＋2500－4000＝2000J/(m2·a)，B错误；由A到B的能量传递效率＝B同化量/A同化量×100%，A的同化量为3500＋2500＝6000J/(m2·a)，B的同化量＝A同化量－呼吸作用－流向分解者＝3500＋2500－4000－1500＝500J/(m2·a)，所以由A到B的能量传递效率为500÷6000×100%≈8.3%，C正确；该海水立体养殖模式表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参，在时间、空间上进行合理配置，增大了流入该生态系统的总能量，提高了能量利用率，D正确。

考向2|

能量流动特点分析3．(2024·河南周口模拟)右图为某淡水湖泊的能量金字塔，下列叙述正确的是(

)A．图中的所有生物以及非生物环境构成一个生态系统B．能量以CO2和有机物的形式在各营养级之间传递C．图中丙→丁的能量传递效率为8.77%D．若该生态系统为人工鱼塘，则输入该生态系统的总能量大于25000kJ/(m2·a)√D

解析：题图中缺少分解者，故图中所有生物以及非生物环境不能构成一个生态系统，A错误；能量以有机物的形式在各营养级之间传递，B错误；题图中第三营养级(包括丙和丁)到第四营养级(丁)的能量传递效率约为8.77%，丙→丁的能量传递效率无法计算，C错误；若该生态系统为人工鱼塘，则输入该生态系统的能量还包括人工饲喂部分，因此总能量大于25000kJ/(m2·a)，D正确。4．初级生产量是指单位时间和单位面积上的绿色植物通过光合作用所固定的能量。次级生产量是指消费者和分解者的生产量。某人工湖夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系如右图所示，下列相关叙述错误的是(

)A．曲线中随水深增加，净初级生产量下降，主要原因是光照减弱B．若该生态系统长期处于c点以下状态，则很难维持稳定状态C．净初级生产量用于植物的生长、发育和繁殖，a处的植物长势最好D．据图可知，水深8m处次级生产量高于净初级生产量√D

解析：随水深增加，光照强度减弱，植物光合作用减弱，净初级生产量下降，A正确；由题图可知，c点时，净初级生产量和次级生产量均为0，而c点以下状态时，二者均为负值，因此该生态系统长期处于c点以下状态，则很难维持稳定状态，B正确；净初级生产量是初级生产量去掉呼吸消耗量，即用于植物生长、发育和繁殖的能量，a处净初级生产量最大，植物长势最好，C正确；据题图可知，水深8m处次级生产量为0.2左右，而净初级生产量接近1，故水深8m处次级生产量小于净初级生产量，D错误。项目植物植食性动物肉食性动物同化量/(×105kJ)700XY呼吸消耗量/(×105kJ)20142.83.8未被利用的能量/(×105kJ)390452.6分解者分解的能量/(×105kJ)1412.2微量考向3|

能量流动的相关计算5．(2024·广东东莞联考)为加强生态文明建设，保护好某湖泊生态系统，欲在湖泊某区域进行人工养殖，还需定期投放饵料，科研人员对该湖泊生态系统能量流动进行调查，结果如下表所示。若人工养殖过程中，植食性动物(第二营养级)通过饵料获得的能量为20×105kJ，肉食性动物(第三营养级)通过饵料获得的能量为5×105kJ。下列说法正确的是(

)A．该湖泊生态系统的食物网中所有的生物可以构成一个群落B．该湖泊中任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级C．表中X为115，Y为20，第二、三营养级之间的能量传递效率约13.04%D．流经该生态系统的总能量是指投放的饵料中的化学能√C

解析：生态系统中的食物网只含生产者和消费者，不含分解者，故食物网中的所有生物不能构成一个群落，A错误；最高营养级生物同化的能量没有流入下一营养级的部分，B错误；由表中数据可知，第二营养级(植食性动物)的同化量X＝植物的同化量－呼吸消耗量－未被利用的能量－分解者分解的能量＋通过铒料获得的能量＝700－201－390－14＋20＝115(×105kJ)，同理，第三营养级(肉食性动物)的同化量Y＝115－42.8－45－12.2＋5＝20(×105kJ)，则植食性动物流向该营养级的能量＝20－5＝15(×105kJ)，所以二者之间的能量传递效率＝肉食动物从植食性动物获得的能量÷植食性动物同化的能量＝15÷115×100%≈13.04%，C正确；根据题意可知，流经该湖泊生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能和投放的饵料中的化学能，D错误。项目植物植食性动物肉食性动物同化量/(×105kJ)700XY呼吸消耗量/(×105kJ)20142.83.8未被利用的能量/(×105kJ)390452.6分解者分解的能量/(×105kJ)1412.2微量

6．(2024·江苏苏州模拟)“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量，下图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：×104kJ)