2019届新课标高考生物大一轮复习第九单元生物与环境9.3生态系统的结构与能量流动讲义

考点研析课堂归纳

随堂演练

课时规范训练第3讲生态系统的结构与能量流动考纲要求全国课标卷五年考频统计2018高考预期1.生态系统的结构Ⅰ2.生态系统中能量流动的基本规律及应用Ⅱ2013全国Ⅰ，T5，2014全国Ⅱ，T31(1)(2)2015全国Ⅱ，T4,2015全国Ⅱ，T31(2)2016全国乙，T5,2016全国乙，T5对生态系统的结构和功能常结合食物链和食物网进行命题考点1生态系统的结构1．生态系统的范围(1)概念：由________与它的________相互作用而形成的统一整体。(2)范围：________。(3)地球上最大的生态系统是________。答案：1.(1)生物群落无机环境(2)有大有小(3)生物圈答案：2.(1)物质和能量(2)①－c－Ⅰ

②－a－Ⅱ

③－b－Ⅲ3．生态系统的营养结构(1)食物链①食物链的起点一定是______，后面的营养级是______。②次级消费者在食物链中属于________营养级。③食物链中体现的种间关系是________。(2)食物网：由于一种生物的食物来源可能来自______生物，且某种生物可能为______生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往是由多种食物链交错而成，从而构成食物网。答案：3．(1)①生产者消费者②第三③捕食(2)多种多种[判断正误]1．土壤微生物可作为生态系统的分解者。(√)2．稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻的生长。(√)3．所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的细菌和真菌都是分解者。(×)4．生态系统的结构指的就是食物链和食物网。(×)5．三级消费者在食物链中属于第四营养级。(√)6．草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态系统。(×)[热图思考]如图表示某陆地生态系统的食物网，请据图回答下列问题：(1)图中共有几条食物链？请写出最长的食物链。提示：图中共有8条食物链，其中最长的食物链是：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。(2)如果大量引入兔，短时间内会对其他生物的数量造成怎样的影响？提示：狐的数量会增加，其他生物的数量会因兔大量吃草而减少。题型一生态系统成分的判断1．生态系统各成分的判断关键(1)判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。2．注意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，属于消费者例如图表示某生态系统中四种成分之间的关系。以下相关叙述中，正确的是(

)A．1和2所包含的所有种群构成群落B．3代表的一定是原核生物C．4可以表示大气中的CO2D．①代表光合作用，②代表呼吸作用[解析]

依据四种组成成分之间的相互关系，可知1为生产者、2为消费者、3为分解者、4为非生物的物质和能量，①表示捕食、②表示呼吸作用，D错误；群落由所有生物构成，A错误；分解者为营腐生生活的细菌、真菌以及一些小动物，B错误；大气中的CO2库属于非生物的物质和能量，C正确。[答案]

C生态系统中各成分的判断1．根据双向箭头A

D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(1)A有三个指出，应为生产者。(2)D有三个指入，为非生物的物质和能量。(3)B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。[题组精练]1．关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(

)A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者解析：选B。营腐生生活的细菌属于分解者；分解者分解动植物遗体释放出来的能量，只能供给分解者自身的生命活动的需要；分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物也属于分解者，微生物也不一定都是分解者，营寄生生活的细菌属于消费者，自养型的细菌属于生产者。2．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：选C。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。题型二食物链与食物网的分析1．表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。营养级ABCDPg15.9870.71.9141.0所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。2．表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体ABCDE有机汞浓度/(mg·L－1)0.0570.51680.39注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，并非能量值。有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如右图3．根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是无机环境，其中的食物链是D→A。例某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述错误的是(

)A．兔与人的种间关系是捕食和竞争B．若去除鼬，则草原容纳鹰的数量会增加C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰[解析]

兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A项正确；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少时，鹰缺乏竞争，数量会增多，B项正确；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强，C项正确；植物到鹰的食物链有4条，D项错误。[答案]

D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减少，相关生物都减少。2．“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。3．“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和鸟，从而导致兔、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。[题组精练]1．(2017·山东威海期末)如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是(

)A．甲是生产者，乙是消费者B．丙属于次级消费者C．丙可以为甲提供无机盐D．丙不属于食物链解析：选B。从图中三种成分的关系可以判断出，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。2．(2017·广西南宁高三月考)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是(

)A．该生态系统简单食物链可表示为C→B→AB．种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环D．一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落解析：选D。根据三个种群的个体数量变化关系，能量流动特点：单向流动、逐级递减，分析出该生态系统简单食物链可表示为C→B→A，A正确。种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A捕食者数量的增加、C食物来源的减少，B正确。B和A这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循环，C正确。一定自然区域内，全部的生物构成生物群落，D错误。考点2生态系统的能量流动1．生态系统能量流动的概念理解答案：1.固定的太阳能总量食物链和食物网化学能答案：化学能热能2．生态系统的能量流动过程分析(1)补充图中标号代表的内容甲：________，乙：________，丙：________，丁：________，戊：________。答案：2.(1)生产者初级消费者次级消费者呼吸作用分解者(2)生态系统所需能量的最终来源是________。(3)能量输入生物群落的途径主要是____________。(4)据图分析食物链中甲营养级能量的去向①通过自身________以________形式散失。②被________同化。③残枝败叶、遗体残骸等被________分解。④未被利用。答案：(2)太阳能(3)生产者的光合作用(4)①呼吸作用热能②下一营养级③分解者3．能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：指__________之间________的比值。(2)能量流动的两个特点：________、________。(3)研究意义：①帮助人们科学规划、设计________，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________关系，使能量持续高效地流向________的部分。答案：3.(1)相邻两个营养级同化量(2)单向流动逐级递减(3)①人工生态系统②能量流动对人类最有益[判断正误]1．生态系统相对稳定时无能量的输入和散失。(×)2．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一个营养级。(×)3．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量。(×)4．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。(×)5．兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。(×)6．一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%～20%。(×)[热图思考]如图表示能量在两个营养级之间的流动过程，请据图思考下列问题：(1)第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？(2)上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？为什么？答案：(1)同化量＝摄入量－粪便量。(2)不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，还有一部分被分解者所利用，总有一部分能量未被下一营养级利用。题型一生态系统能量流动的过程和特点的分析1．流经某营养级的能量来源和去向(以初级消费者为例)在不同的出题情境中，某营养级的能量有1个来源，但是可以有2、3或4个去向。

具体含义定量关系1个来源初级消费者同化(注意不是初级消费者摄入)的能量某营养级同化的能量＝摄入量－粪便中的能量2个去向呼吸作用消耗，用于生长、发育和繁殖即储存在该个体的有机物中同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量3个去向呼吸作用消耗、次级消费者同化、流向分解者同化量＝呼吸消耗量＋次级消费者同化量＋流向分解者的能量用于生长、发育和繁殖的能量＝次级消费者同化量＋流向分解者的能量4个去向呼吸作用消耗、次级消费者同化、流向分解者、未被利用同化量＝呼吸消耗量＋次级消费者同化量＋流向分解者的能量＋未被利用的能量用于生长、发育和繁殖的能量＝次级消费者同化量＋流向分解者的能量＋未被利用的能量2.能量流动的特点例如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(

)A．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率B．从乙到丙的能量传递效率为15%C．能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250kJD．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性[解析]

将乙和丙的粪便作为有机肥还田，为作物提供了无机盐，但不能提高能量传递效率；从乙到丙的能量传递效率为30÷200×100%＝15%；能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能＝175＋200＋875＝1250kJ；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。[答案]

A面对重要概念的区分1．能量传递效率≠能量利用率。能量传递效率：能量沿食物链流动，以营养级为“单位”，传递效率为10%～20%。能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者能量的比值；考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。2．摄入量≠同化量。摄入量指动物取食的总量，可以理解为动物的食物总量。同化量指动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。关系：同化量＝摄入量－粪便量。同化量才是真正流经某营养级的总能量。粪便中的能量不是该营养级同化的能量，而是上一个营养级同化量的一部分，例如羊吃草，羊粪便中的能量是草同化的能量，并不属于羊。[题组精练]1．下图为生态系统中部分能量流动情况示意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有关叙述正确的是(

)A．从能量关系来看①＝②＋⑤B．⑥包含初级消费者的粪便量C．分解者获得的能量最少D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率解析：选D。①是流经生态系统的总能量，它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量；初级消费者排出的粪便是食物残渣，属于生产者同化量不属于初级消费者的能量；最高级消费者获得能量最少。2．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，相关叙述正确的是(

)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：选A。由图可知，W1为生产者固定的太阳能，W1＝A1＋B1＋C1＋D1；D1为初级消费者同化的能量，D1＝A2＋B2＋C2＋D2；由于呼吸作用消耗部分能量，所以W1＞D1＋D2。题型二能量流动的相关计算1．能量传递效率的相关“最值”计算(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，生态系统的能量流动过程中消耗的越少。具体计算方法如下：

知低营养级求高营养级知高营养级求低营养级获得(需要)能量最多选最短食物链、按×20%计算选最长食物链、按÷10%计算获得(需要)能量最少选最长食物链、按×10%计算选最短食物链、按÷20%计算2.能量传递效率的有关“定值”计算(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。(2)如果是在食物网中，某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比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。3．巧用拼图法解决能量流动计算难点输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1，如图所示：(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。(2)从图中可以看出，第一营养级流向第二营养级的能量传递效率等于

×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。[题组精练]1．一只羊在一年内吃了100kg的草，排出20kg的粪，长了10kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是(

)A．该羊一年的同化量是80kgB．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%C．20kg的粪属于羊未同化的能量D．该羊一年的呼吸量是70kg解析：选B。羊一年的同化量＝摄入量－粪便量＝80(kg)。粪便中的能量是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量＝同化量－有机物积累量＝70(kg)。题干中未指出草的同化量，故不能计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。2．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量(

)A．550kJ

B．500kJC．400kJ D．100kJ解析：选A。设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。3．由于“赤潮”，一条4kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物(

)A．28kg B．280kgC．16kg D．160kg解析：选D。依题意构建食物网，如图所示。从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算，由①得：4×(1/2)÷20%＝10(kg)；由②得：4×(1/4)÷20%÷20%＝25(kg)；由③得：4×(1/4)÷20%÷20%÷20%＝125(kg)。故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160(kg)。4．右图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为(

)A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5xC．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10x解析：选C。由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1－a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。5．(2017·云南玉溪一中期中)某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(

)A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍

D．0.575倍解析：选A。由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根