高考生物一轮复习 第9单元 生物与环境 第33讲 生态系统的结构与能量流动课件

第33讲 生态系统的结构与能量流动 第九单元 生物与环境 考纲要求 1.生态系统的结构()。 2.生态系统中能量流动的基本规 律及应用()。 考点一 生态系统的结构 考点二 生态系统的能量流动 内容索引 重温高考 演练模拟 课时作业 知识网络 答题语句 聚焦热点题型13 能量流动的相关计算题 考点一 生态系统的结构 1.生态系统的概念和类型 (1)概念：由 与它的相互作用而形成的统一整体。 (2)生态系统的类型：(将aj按类型入座) a.海洋生态系统 b.草原生态系统 c.城市生态系统 d.森林生态系统 e.农田生态系统 f.果园生态系统 g.冻原生态系统 h.淡水生态系统 i.荒漠生态系统 j.人工林生态系统 梳理知识要点 生物群落无机环境 类型 自然生态系统 水域生态系统： 陆地生态系统： 人工生态系统： a、h b、d、g、i c、e、f、j 2.生态系统的结构 (1)组成成分 成分范畴作用 非生物的物 质和能量 、热能、 、 空气、无机盐等 生物群落中物质和能量的根本来源 生产者 自养生物，主要 是 把无机物制造成 ，把光能转化为有机 物 中的 ，从而可以被生物所利用 消费者 主要指 等异 养型生物 加快生态系统的 ；对植物的 、 种子传播等具有重要作用 分解者 主要是营 生 活的细菌和真菌 将动植物遗体和动物的排遗物分解成 ， 返回到无机环境中，供生产者重新利用 阳光水 绿色植物 有机物 化学能 动物物质循环传粉 腐生无机物 易错提醒 对生态系统生物成分认识的四个误区 误区1：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。 误区2：植物都是生产者：菟丝子营寄生生活，属于消费者。 误区3：动物都是消费者：秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体或排泄 物为食的腐食性动物属于分解者。 误区4：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。 (2)营养结构：。 食物链和食物网 食物链的起点一定是 者，后面的都是 者，不含 和非生物 的物质和能量。 营养级一般不超过 个，这是因为能量沿食物链是的。 食物链中体现的种间关系只有 。 某一营养级生物的含义是该营养级的 ，不代表单个生物个体， 也不一定是一个生物种群。 3.食物链和食物网 (1)食物链 生产消费分解者 5 逐级递减 所有生物 捕食 (2)食物网 概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此 连接成的复杂营 养结构。 形成原因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物 ，而一种植食性动物既可能吃 ，也可能被 所食 。 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 的渠道。 相互交错 多种植物多种肉食性动物 营养级 竞争 能量流动和物质循环 1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)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( ) (2)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( ) (3)生态系统的结构指的就是食物链和食物网( ) (4)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大( ) 诊断与思考 (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( ) 2.分析命题热图，明确答题要点 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)图中的食物链为什么能构成食物网 ？ 提示 因为有的生物可以被多种生物所捕食，有的生物可以捕食多种生物。 (3)图中哪些生物同时具有捕食和竞争两种种间关系？提示 吃虫鸟和蜘蛛、青蛙和蜘蛛、猫头鹰和蛇。 (4)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。 命题点一 生态系统成分的判断 1.(2016襄阳四中高三周考)中华灵芝，又名紫芝，是一种具有很高的药用 价值的珍贵真菌。下列说法中不正确的是 A.紫芝是异养型生物，在生态系统中属于分解者 B.紫芝能分解动植物残体，处于食物链的顶端 C.紫芝的药用价值属于生物多样性的直接价值 D.禁止采伐紫芝属于对生物多样性进行就地保护 答案解析 探究命题方向 灵芝是真菌，真菌属于分解者，属于异养型生物，A正确； 分解者不占任何营养级，不属于食物链的一部分，B错误； 紫芝的药用价值属于生物多样性的直接价值，C正确； 禁止采伐紫芝属于对生物多样性进行就地保护，D正确。 命题点一 生态系统成分的判断 2.如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是 A.甲是生产者，它是生态系统的基石 B.乙是消费者，包括全部的异养生物 C.生态系统的能量主要来源于太阳能 D.图中的“甲乙”是生态系统的营养结构 答案解析 从图中甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者， 其中生产者是生态系统的基石，A正确； 异养生物中一部分是消费者，如大部分动物等，一部分是分解者，如 腐生细菌、真菌和少数动物，B错误； 太阳能是生态系统的主要能量来源，C正确； 食物链和食物网是生态系统的营养结构，D正确。 方法技巧 (1)根据生物类型判断生态系统的成分 “自养型生物”“生产者”， 即包括光能自养生物(包括绿色植物和 蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。 “捕食异养或寄生异养型生物”“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。 “腐生异养型生物” “分解者”， 其是能把动植物的遗体、残枝败 叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。 生态系统成分的判断方法 (2)根据结构图判断生态系统的成分 如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和 能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据 出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的 D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量 ”，最后根据DAB，确定A为消费者、B为分解者。 命题点二 食物链和食物网的分析方法 3.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中， 不正确的是 A.生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是 多种生物在不同食物链中占有不同营养级 B.该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的 关系分别是捕食和竞争 C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者， 未体现的成分是分解者 答案解析 D.鹰在植物鼠蛇鹰这条食物链中属于三级消费者、第四营养级 食物网是生产者和消费者通过捕食关系形成的营养结构，其中食物链 交错连接是由于多种消费者可以占有不同的营养级，A正确； 本食物网中的生产者是植物，从生产者最高营养级，共有8条食物链 ，蛇与鼠之间是捕食关系，食虫鸟与蛙之间是竞争关系，B正确； 生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外，还有分解者和非 生物的物质和能量，C错误； 在食物链中，消费者等级1营养级级别，D正确。 命题点二 食物链和食物网的分析方法 4.如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别 测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。下列描 述错误的是 A.该食物链是：丙甲乙丁 B.丙种群数量增加，甲、乙、丁 的种群数量均增加 C.丁的体型最大，单个个体占有的能量最多 D.在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系 答案解析 由上图可知，丙种群的有机物总量最多，应该是该生态系统的第一营养 级，所以上述4种生物构成的食物链是丙甲乙丁；丙种群数量增 加，甲、乙、丁都随丙的增加而增加；丁的营养级最高，但是体型不一 定最大，单个个体占有的能量也不一定最多；不同的食物链中，动物占 有的营养级不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系。 方法规律 (1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链 根据各类信息书写食物链的方法 营养级ABCD 能量(有机物)15.9870.71.9141.0 根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：BDAC 。 (2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网) 生物体ABCDE 有机汞浓度(mgL1)0.0570.51680.39 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，两者在数值上成正相关，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 食物链(网)如右图： (3)根据数据的各种变式模型书写食物链： 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是非生物的物质 和能量，其中的食物链是DA。 命题点三 食物链和食物网中的生物数量变化的分析 5.(2016定州中学高三开学考试)a、b、c表示在某生态系统中三个种群 数量变化相互关系，下列描述正确的是 A.a 肯定是生产者，b肯定是初级消费者 B.abc构成一条食物链 C.a与b、b与c为捕食关系 D.a与c为竞争关系 答案 命题点三 食物链和食物网中的生物数量变化的分析 6.下图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若 引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是 A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量 B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势 C.浮游动物总量锐减后再急升 D.浮游植物总量急升后再锐减 答案解析 鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土 著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳 定，相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定；鲈鱼以土著鱼为食 ，按能量传递逐级递减的特点可知A项正确。 (1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的 其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。 (2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看， 会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后 减再稳定”。 (3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物 链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路： 生产者数量相对稳定原则，即消费者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。 归纳整合食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析 最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物 种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的 数量不会发生较大变化。 在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量 的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据 。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环 节少的先看见”。 考点二 生态系统的能量流动 1.能量流动的概念理解 梳理知识要点 输入 源头：太阳能 流经生态系统的总能量：生产者 传递 途径： 形式：有机物中的_ 转化 太阳能有机物中的 热能 散失 形式：最终以热能形式散失 过程：自身呼吸作用 固定的太阳能总量 食物链和食物网 化学能 化学能 2.能量流动的过程 (1)能量流经第二营养级的过程 输入一个营养级的能量：是指该营养级 的能量，也就是_ 。 流入某一营养级(最高营养级除外)的能量 可存在的去向：a.自身 ；b.流入 ；c.被 分解利用；d.未 被利用的能量。 摄入能量(a) 粪便 呼吸消耗 下一营养级分解者 同化 中能量(c) 特别提醒 某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上 一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的 同化量，而是草同化量的一部分。 未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形 式被储存起来的能量，最终也将被分解者利用。 (2)能量流经生态系统的过程 能量流动的渠道是。 能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。 流动过程中能量的转化是太阳能。 食物链和食物网 呼吸作用 有机物中的化学能热能 3.能量流动的特点 (1)单向流动 原因：食物链中各营养级的顺序是长期 的结果，生物之间的捕食 关系是一定的，不能逆转；能量以 的形式散失，不能再被生产者利用 。 (2)逐级递减 原因：某个营养级同化的能量， 要消耗一部分，还有一部分被 利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。 能量传递效率是指相邻两个营养级之间 的比值。相邻营养级之间 的传递效率一般为。 自然选择 热能 自身呼吸 分解者 同化量 10%20% 4.研究能量流动的意义 (1)帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到 的 利用。 (2)帮助人们合理地调整生态系统中的 ，使能量持续高效 地流向的部分。 人工生态系统最有效 能量流动关系 对人类最有益 1.判断常考语句，澄清易混易错 (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)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分( ) (4)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%20%( ) (5)能量流动规律可用“能量金字塔”表示，一个生态系统的营养级越多，在能量 流动过程中散失的热能越多，所以能量流动一般不会超过45个营养级( ) (6)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( ) 诊断与思考 2.分析命题热图，明确答题要点 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位 为103 kJ/(m2y)。请据图回答下列问题： (1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？提示 一个来源是光能，另一个 来源是输入的有机物中的 化学能。 (2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？提示 肉食性动物固定的总能量0.250.052.15.17.5103 kJ/(m2y)； 植食性动物固定的总能量(7.55)0.54916103 kJ/(m2y)； 生产者固定的总能量(162)37023110103 kJ/(m2y)。 (3)生产者植食性动物、植食性动物肉食性动物的能量传递效率分别是 。(结果保留一位有效数字)提示 生产者植食性动物的能量传递效率植食性动物固定的能量中来自生 产者的能量/生产者固定的总能量100%(162)/110100%12.7% ；植食性动物肉食性动物的能量传递效率肉食性动物固定的能量中 来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量100%(7.5 5)/16100%15.6%。 12.7%、15.6% 答案 (4)假设全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加 100 kg，则需要消耗_kg生产者？ 肉食性动物要增加100 kg，则需要生产者的质量10015.6%12.7% 5 047(kg)。 提示答案 5 047 突破重点难点 1.利用图解法分析每一营养级能量的来源与去路 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.未利用。 2.生态金字塔的类型及特点 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 体的数目 每一营养级生物的 有机物总量 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 一般生物有机物的 总质量沿食物链升 高而逐级递减 分 析 能量流动的过程 中总是有能量的 耗散，故能量流 动逐级递减 成千上万只昆虫生 活在一株大树上时 ，该数量金字塔的 塔形也会发生变化 ： 浮游植物的个体小，寿命短 ，又不断被浮游动物吃掉， 所以某一时间浮游植物的生 物量(用质量来表示)可能低 于浮游动物的生物量： 探究命题方向 命题点一 能量流动的过程分析 1.如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，各代表一定 的能量值，下列说法中不正确的是 A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性 B.中包含了三级消费者粪便中的能量 C.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为 100% D.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，表示流经该生态系统的总能量 答案解析 生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性，A正确 ； 三级消费者粪便中的能量是它的上一个营养级次级消费者流向分解者的 能量，故中包含了三级消费者粪便中的能量，B正确； 是初级消费者同化的能量，是次级消费者同化的能量，所以第二营 养级流向第三营养级的能量传递效率为 100%，C正确； 在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来源是人工喂食的饲 料(有机物)，故人工喂食的饲料(有机物)表示流经该生态系统的总能 量，D错误。 命题点一 能量流动的过程分析 2.下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下 列选项正确的是 A.图中bhcdefi B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a100% C.在“草兔狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d D.缩短食物链可以提高能量传递效率 答案解析 首先，生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量，摄入量同化 量粪便中的能量，因此c为同化量，h为粪便中的能量，同化量呼吸 作用中以热能形式散失的能量用于生长、发育、繁殖的能量，因此d 是初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量，f是呼吸作用中以热 能形式散失的能量，i是流入分解者的能量，e是下一营养级摄入的能量 ，所以bhcfdhfeg；能量传递效率是相邻营养级同化量 之间的比值，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a100%； 缩短食物链可以提高能量利用率；但不能提高能量传递效率；狼粪便中 的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育、繁殖的能 量。 命题点二 能量流动的特点 3.下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是 A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能 量就越少 B.由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单 向不可循环的 C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率 D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网 答案解析 生态系统中的能量沿食物链流动时，部分能量以热能的形式散失，部分 能量被分解者所利用，所以营养级越高同化的能量就越少，A正确； 生产者只能固定光能或化学能，而不能固定每个营养级及分解者所散失 的热能，所以生态系统的能量流动是单向的，B正确； 生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提 高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误； 能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网，D正确。 命题点二 能量流动的特点 4.如图表示某一生态系统的能量金字塔，其、分别代表不同 的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是 A.和是实现物质循环的关键生态成分 B.该图所示的食物网中只有1条食物链： C.E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量 D.能量可在食物链中循环利用 答案解析 图中代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用摄入的 能量；、和都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产 者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可 能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环 利用。 生态系统的能量流动中的几点误区 (1)误区一：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)误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是 营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与 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。 (3)误区三：能量传递效率能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动 过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变， 例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。 误区警示 聚焦热点题型13 能量流动的相关计算题 技法必备 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效 率为20%，则： (1)在食物链中 一、能量流动中的最值计算 (2)在食物网中 正推：知低营养级求高营养级 获能量最多选最短食物链，按20%计算 获能量最少选最长食物链，按10%计算 逆推：知高营养级求低营养级 需能量最多选最长食物链，按10%计算 需能量最少选最短食物链，按20%计算 题型突破 1.(原创)某生态系统中存在下列食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C 获得的能量范围大约是多少 A.1/100M1/10M B.1/250 M1/25M C.1/10 000 M1/25M D.M1 000 M 答案 A的能量是M, C获得最多能量，按最短食物链，最高传递效率计算是 1/25M；C获得最少能量，按最长食物链，最低传递效率计算是1/10 000M；所以C获得的能量范围大约是1/10 000 M1/25M。 解析 2.下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻_ kg，最多消耗水 藻_ kg。答案解析 能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%。求最少消耗水藻时，选 最短的食物链，如水藻小鱼人，传递效率按20%计算，设最少消耗水 藻为x，则x20%20%1 kg，x25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的 食物链，如水藻水蚤虾小鱼大鱼人，传递效率按10%计算，设 最多消耗水藻为y，则y10%10%10%10%10%1 kg，y100 000 kg。 25 100 000 技法必备 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 值计数。例如，在食物链ABCD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Ma%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 。 二、能量流动中的定值计算 题型突破 3.如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自于乙，1/4来自于丙，1/4来自 于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的 能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物 A.1 125 g B.1 600 g C.2 000 g D.6 500 g 答案解析 甲为生产者，戊共有以下食物链：甲乙戊，戊增加20 g1/2 10 g，需要乙10550 g，需要甲5010500 g； 甲丙戊，戊增加20 g1/45 g，需要丙5525 g，需要甲 2510250 g； 甲丙丁戊，戊增加20 g1/45 g，需要丁5525 g，需要 丙255125 g，需要甲125101 250 g，故共需要甲500 g250 g 1 250 g2 000 g。 4.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲乙 11调整为21，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量 是原来的 A.1.375倍 B.1.875倍 C.1.273倍 D.0.575倍 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，设丙 原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a10101/2a10；改 变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b10 1/3b1010，根据题意可得：1/2a10101/2a102/3b10 1/3b1010，b/a1.375。 答案解析 技法必备 利用“拼图法”解决能量的流动 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 C1D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分 解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。如下图所示： 三、能量流动中的综合应用 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A2B2C2D2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A1 B1C1D1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)。 题型突破 5.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能) ，下列叙述中不正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2B2C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 答案解析 生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1D1)，A1表示呼吸作用消 耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1A2B2C2D2， 是流入下一营养级的能量，A正确。 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1B1C1D1) D1/W1，B正确。 流入初级消费者的能量为D1(A2B2C2D2)，C错误。 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动表示沿着 食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动。逐级递减表示前一营养 级生物所包含的能量只有10%20%能够传给下一营养级生物，D正确 。 6.如图甲表示某生态系统的能量锥 体图，P为生产者，Q1为初级消费 者，Q2为次级消费者。现对图中的 各营养级所含有的能量进行分类剖 析，其中分析不正确的是(注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量 ，e、e1、e2表示呼吸消耗量) A.bcde为本年度流入该生态系统的总能量 B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量 C.b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中 答案解析 由图可知，c、c1分别是生产者流入初级消费者、初级消费者流入次级 消费者的能量，即初级消费者、次级消费者同化的能量；bcde 为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；b和d(b1和 d1、b2和d2)之一可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者的能量；初级 消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应包含在b 或d中。 知识网络 答题语句 构建知识网络 1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网) 。 2.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分 解者。 3.太阳能经过生产者的固定进入生物群落，在食物链中以化学能的形式 流动，以热能的形式散失。 4.生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。 5.生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选 择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。 必背答题语句 6.生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼 吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流 入下一个营养级。 7.从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的是：调整生态系统中的能 量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 重温高考 演练模拟 1.(2016海南，21)在某一生态系统的下列组分中，能将太阳能转化为化学 能的是 A.田螺 B.小球藻 C大肠杆菌 D.草鱼 答案解析 田螺、大肠杆菌、草鱼均属于消费者，不能将太阳能转化为化学能。 小球藻具有叶绿体，可以将太阳能转化为化学能。 12345 2.(2015海南，25)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是 A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级 答案解析 12345 12345 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流 动，A正确； 分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，动物和植物构成食物 链和食物网，所以分解者所需的能量来自各营养级生物储存的能量，B正确 ； 地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来源于太阳光能，通过生产者的固 定使能量流入生态系统，经过食物链和食物网能量逐渐散失，不能重复利用 ，所以需要不断得到来自系统外的能量，C正确； 生产者固定的能量，去向有自身的呼吸，流入下一营养级，流向分解者，D 错误。 3.(2015福建，4)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字 为能量数值，单位是Jm2a1)，下列叙述正确的是 A.该食物网中最高营养级为第六营养级 B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25% C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 Jm2a1 D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统 答案解析 12345 12345 该食物网中最长食物链的最高营养级为第五营养级，A错误； 能量传递效率为某一营养级同化量与上一营养级同化量之比，即(3 780 4 200)/31 920100%25%，B正确； 太阳鱼同化量(1 483)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生长 、发育和繁殖，储存在太阳鱼的有机物中。太阳鱼有机物中的能量一部 分流向分解者，另一部分则被鲈鱼摄入，故太阳鱼呼吸作用消耗的能量 应小于1 4831261 357，C错误； 该食物网中的生物缺少分解者，不能构成生态系统，D错误。 12345 4.(2017重庆月考)下表是某生态系统食物网中，甲、乙、丙、丁四种生物 有机物同化量的比例关系。下列关于该食物网推断最不可能的是答案解析 生物种类甲乙丙丁 同化有机物所占比例/%86121.10.9 A.以上四个种群至少构成两条食物链 B.甲、乙两种群不可能处于同一营养级 C.第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用 D.乙、丙以甲为食物，丁以乙、丙为食物 12345 根据生态系统的能量传递效率是10%20%，则甲一定处于第一营养级 ，若只有甲为第一营养级，则第二营养级有机物的同化比例在8.617.2 ，若只有乙为第二营养级，则第三营养级有机物的同化比例在1.22.4， 第三营养级有丙、丁，食物链有两条；若第一营养级不只有甲一种，则 食物链也是至少两条，A正确；若甲、乙为同一营养级，则第二营养级 有机物的同化比例在9.819.6，而丙、丁的同化量只有2.0，故甲、乙不 可能处于同一营养级，B正确；第一营养级同化的能量一部分被自身呼 吸作用消耗，还有一部分不能被下一营养级利用，第一营养级同化的能 量不可能全部被第二营养级利用，C正确；若乙、丙以甲为食物，丁以 乙、丙为食物，乙、丙同化量的10%20%是1.312.62，D不可能。 5.(2016四川，9)豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫，蝉大眼蝽可 取食利马豆及两类害虫。研究人员用疏果剂处理去除部分豆荚后，测试以 上动物密度的变化，结果见下表(单位：个/株，疏果剂对以上动物无危害) 。 12345 物种分组第7天第14天第21天 蝉大眼蝽对照组0.200.620.67 处理组0.200.100.13 豌豆蚜对照组2.004.002.90 处理组2.008.7022.90 鳞翅目幼虫对照组1.001.310.82 处理组1.132.192.03 (1)调查豌豆蚜的种群密度应采用_法，施用疏果剂后，预测豌豆 蚜的种群数量将呈_型增长。 豌豆蚜的活动能力弱，调查其种群密度的方法是样方法。根据表中数 据可知，施用疏果剂后，豌豆蚜的种群数量与对照组相比增长迅速， 但由于环境资源有限以及种间竞争和捕食者的存在，预测豌豆蚜的种 群数量呈“S”型增长。 答案解析 12345 样方 S (2)在该生态系统中蝉大眼蝽属于第_营养级，蝉大眼蝽摄入有机 物所含的能量，一部分流向_，另一部分被蝉大眼蝽同化用于自 身呼吸和生长发育繁殖。 蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫，故其属于第二、三营养级。蝉大眼 蝽摄入有机物所含的能量，一部分流向分解者，另一部分被蝉大眼蝽用 于自身呼吸和生长发育繁殖。 答案解析 12345 二、三 分解者 (3)利马豆根部的根瘤菌可以将空气中的氮转变为_供利马豆利 用，利马豆与根瘤菌的种间关系为_。 根瘤菌能够将空气中的氮转化为含氮的养料供利马豆利用，利马豆可为 根瘤菌提供有机营养。利马豆与根瘤菌的种间关系为互利共生。 答案解析 12345 含氮的养料 互利共生 (4)分析表中数据可知，蝉大眼蝽主要取食_，请说明你判定的依据 ： _ _。 分析表中数据可知，利马豆豆荚减少后，豌豆蚜和鳞翅目幼虫的密度增 加，而蝉大眼蝽密度减少，说明蝉大眼蝽主要取食利马豆。 答案解析 12345 利马豆 利马豆豆荚减少后，豌豆蚜和鳞翅目幼虫的密度增加，而蝉大眼蝽密度 减少 课时作业 1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网，下列关于 生态系统组成成分的叙述，正确的是 细菌、真菌都是分解者 自养型生物都是生产者 植物都是生产者 动物都是消费者 异养型生物都是消费者 A. B. C. D. 12345678910111213 答案解析 12345678910111213 化能合成细菌是生产者，错误； 自养型生物都是生产者，正确； 菟丝子是消费者，错误； 蚯蚓等腐食性动物是分解者， 错误；异养型生物包括消费者和分解者，错误。 2.如图是近年在某县试验成功并大范围推广的 生态农业模式，有关此生态系统的叙述中错误 的是 A.图中位于第二营养级的生物有螺、昆虫、鸭 B.鸭和螺之间是捕食与竞争关系 C.该生态系统中鸭所固定的能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能 D.图中微生物通过呼吸作用分解鸭的粪便，各种生态系统中的微生物都是分 解者 答案解析 12345678910111213 生态系统中的一些微生物是生产者或消费者，部分微生物是分解者，D 选项错误。 3.某生态系统中有四种生物构成的一条食物链：甲乙丙丁，其中 甲是生产者。在某一时间测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b 、c、d，下列有关叙述不正确的是 A.甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量 B.若c0.2b，则此生态系统的稳定性易受到影响 C.四种生物所含的有机物总量关系为：abcd，且abcd D.因为能量传递是逐级递减的，所以乙的个体数量一定比甲少 答案解析 12345678910111213 12345678910111213 流经此生态系统的总能量指的是生产者通过光合作用固定的太阳能，而a 指的是所含有的有机物，还应加上甲生物呼吸作用分解消耗的有机物， 因此甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量，A正确； c0.2b意思是指能量的传递效率大于20%，能量过度利用，易导致前一 个营养级受到破坏，生态系统的稳定性遭到破坏，B正确； 能量金字塔是以营养级为单位，流经生态系统的总能量指的是生产者通 过光合作用固定的太阳能，生物所含的有机物总量关系为：abcd ，且abcd，C正确； 能量金字塔不能倒置，但数量金字塔可能倒置，乙的个体数量不一定比 甲少，D错误。 4.在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级 的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正 确的是 A.某一营养级生物的摄入量即同化量 B.某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分 C.输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量 D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表 示能量传递效率 答案解析 12345678910111213 输入量即同化量，摄入量同化量粪便量，因此，A项错误、C项正确 ；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B 项错误； 能量的传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值，D项错误。 12345678910111213 5.下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是 A.生产者固定的总能量一定多于消费者和分解者同化的总能量 B.消费者的粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者 C.能量传递效率指相邻两个营养级间的传递效率，而非生物个体 D.生态农业增加了农田生态系统中的食物链，将提高能量传递效率 答案解析 12345678910111213 人工鱼塘或城市生态系统，生产者固定的总能量往往要比消费者和分解 者同化的总能量少；消费者的粪便被分解者分解，实质上是上一营养级 的能量流向了分解者；能量传递效率是以“营养级”为研究对象而不是 个体；能量的利用率通常是流入人类的能量占生产者固定能量的比值， 是以“人”为研究对象；生态农业的特点是丰富了农田生态系统的食物 链，使物质和能量得到多级利用，提高了整体的能量利用率。 12345678910111213 6.(2016全国超级中学模拟卷)下表是能量流经某种植食性动物时的情况， 下列说法正确的是 A.X表示的能量大小不能确定 B.该植食性动物同化的能量中有25%以热能的形式散失掉 C.表中四个量之间没有一定的数量关系 D.流向第三营养级生物的能量最多为40 kJ 12345678910111213 项目摄食量 粪便量呼吸消耗量 用于生长发育和繁殖的能量 能量(kJ)530330X110 答案解析 12345678910111213 摄食量粪便量呼吸消耗量用于生长发育和繁殖的能量，故X为90 kJ， A、C项错误； 该植食性动物同化的能量中有90200100%45%以热能的形式散失掉，B 项错误； 该植食性动物同化的能量为200 kJ，则该植食性动物流向第三营养级的能量 最多为20020%40 kJ，D项正确。 7.现有两个不同类型的生态系统和， 和的生产者含有的总能量相同，据 图分析相关说法正确的是 A.中现存的消费者的总能量大于中 现存的消费者的总能量 B.、中的消费者的总能量都大于生产者同化的总能量 C.中的各营养级之间的能量传递效率大于中的各营养级之间的能量 传递效率 D.中的生产者同化的总能量大于消费者的总能量，但中的则相反 答案解析 12345678910111213 生态系统有三个营养级，生态系统有四个营养级，在生产者含有的 总能量相同的前提下，生态系统营养级少、食物链较短，能量流动过 程中能量散失的少，而生态系统营养级多、食物链较长，能量流动过 程中能量散失的多，因此生态系统中现存的消费者的总能量大于生态 系统中现存的消费者的总能量，但消费者所含总能量均小于生产者所 含有的能量。 12345678910111213 8.有一食物网如图所示。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1 kJ的能量，丙最少含多少能量 A.550 kJ B.500 kJ C.400 kJ D.100 kJ 12345678910111213 答案解析 经丙丁己庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5(10%)3500 (kJ)，经丙戊庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5(10%)250 (kJ)，即丙最少含50050550 (kJ)的能量。 9.下图为一食物网。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.y90ax10x B.y25ax5x C.y20ax5x D.y10ax10x 答案解析 12345678910111213 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1a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故 有(1a)x20%ax20%20%y，即y20ax5x。 12345678910111213 10.某草原生态系统的一条食物链abc中，各种群在一年时间内对能量 的同化、利用和传递等的部分数据统计(单位：百万千焦/年)如下表，下列 相关叙述正确的是答案 12345678910111213 种群 输入的 总能量 用于生长、发育 和繁殖的能量 呼吸 消耗 传递给 分解者 传递给下 一营养级 未被利用 的能量 a 65.53.015.041.5 b15.05 0.5 2.5 c20.61.4 微量 (不计) 无 A.种群a、种群b和种群c构成了该生态系统的生物群落 B.生态系统中种群b呼吸消耗的能量值为5百万千焦/年 C.能量从种群b到种群c的传递效率值介于10%12%之间 D.种群a用于生长发育和繁殖的能量为59.5百万千焦/年 123456789