2018届高考生物一轮复习第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构及其能量流动学案.docx

第三讲生态系统的结构及其能量流动考纲展示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()授课提示：对应学生用书第214页一、生态系统的概念及范围1概念：由生物群落与周围的无机环境相互作用而形成的统一整体。2范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。3结构：组成成分和营养结构(食物链和食物网)。二、生态系统的组成成分1非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。2生物群落生产者消费者分解者营养方式自养异养异养生物类型光合自养生物：绿色植物和蓝藻等化能合成生物：硝化细菌等大多数动物，寄生植物(如菟丝子)、病毒腐生细菌和真菌，腐食动物地位生态系统的基石生态系统最活跃的部分生态系统的关键成分作用合成有机物，储存能量为消费者提供食物和栖息场所加快物质循环帮助植物传粉和传播种子将有机物分解为无机物，供生产者重新利用三、生态系统的营养结构1食物链(1)概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。(2)实例(3)表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。(4)特点：生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级。2食物网(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。(2)形成原因：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多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。(3)功能：是生态系统物质循环和能量流动的渠道。(4)特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。四、生态系统的能量流动1概念理解太阳能有机物中化学能热能2第一营养级的能量流动3消费者的能量流动注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。(1)从上述图解可以得到：摄入量同化量粪便量。(2)在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未被利用。4特点5研究意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，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。1生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)。2生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。3由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。4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。5生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。6生态系统中的能量传递效率一般约为10%20%。关于能量流动的2个易混易错点(1)生态系统中同化量和摄入量的比较同化量为每一营养级通过摄食转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量摄入量粪便量。消费者产生的粪便中的能量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，属于上一营养级的能量。(2)能量传递效率与能量利用效率的比较能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%20%。计算公式为能量传递效率(下一营养级同化量/该营养级同化量)100%。能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，能量利用效率越高。授课提示：对应学生用书第215页考点一生态系统的概念及组成成分分析核心考点通关1生态系统中四种成分的联系(1)非生物的物质和能量生态系统的基础如果没有非生物的物质和能量，生物群落根本不可能存在。它是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。(2)生产者生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基础是沟通无机环境与生物群落的桥梁：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的成分。是形成食物链和食物网的基础。绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形成和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。(3)消费者生态系统最活跃的生物成分对维持生态系统的稳定性有重要作用。单从物质循环的角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但消费者的存在能加快生态系统的物质循环，因此在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系、缺一不可的。(4)分解者物质循环中的关键成分将动植物遗体分解成无机物，归还给无机环境，是沟通生物群落到无机环境的桥梁。植物同化的CO2等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还无机环境，然后被生产者重新利用。因此从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。2生态系统中各成分的判断(1)根据双向箭头AD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A有三个指出，应为生产者；D有三个指入，为非生物的物质和能量；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。易混易错对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，属于消费者题组突破演练题组一生态系统的组成成分分析1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：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。答案：C2(2017浙江杭州统考)下图是有关生态系统的概念图，、分别是()A生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网B生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网C生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性D生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网解析：生态系统包括其结构和功能，其结构又包括生态系统的成分和营养结构即食物链和食物网，而生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，B项正确。答案：B题组二生态系统的成分分析3如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是()A甲是生产者，包括全部的植物和部分细菌B所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2C理论上，一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能D甲和乙是一个生态系统的基石解析：分析题图，甲和丁之间具有双向箭头，且其他成分也都有箭头指向丁，所以丁为非生物的物质和能量，甲为生产者；甲和丙都有箭头指向乙，所以乙为分解者，丙1和丙2为消费者。生产者除植物和部分细菌外，一些原核生物(如蓝藻)也属于生产者，且并非全部的植物都属于生产者，如营寄生生活的菟丝子属于消费者，A错误。一些营腐生生活的动物属于分解者，如蚯蚓和蜣螂，B错误。由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环，所以理论上没有消费者的生态系统也可以正常行使其功能，C正确。生态系统中消费者和分解者的物质和能量来源于生产者，所以生产者才是一个生态系统的基石，D错误。答案：C4湿地是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。如图是处于平衡状态的某淡水湿地食物网简图，请据图回答：(1)生态系统的结构包括_，此淡水湿地生态系统中，淡水虾与小鱼的关系是_。(2)与稻田生态系统比较，该淡水湿地生态系统的抵抗力稳定性_(填“高”“低”或“相同”)，原因是该生态系统_。食物网中，若甲壳类数量明显减少，短期内小鱼的数量将_(填“增加”“减少”或“不变”)。(3)图中未列出的该生态系统的成分是_。解析：(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分：非生物的物质和能量、分解者、生产者和消费者；营养结构：食物链和食物网。淡水虾与小鱼共同竞争食物水蚤。(2)淡水湿地生态系统的物种比稻田生态系统的物种丰富，营养结构复杂，抵抗力稳定性高。若甲壳类数量明显减少，涉禽大量捕杀大鱼，大鱼的数量大量减少，短期内小鱼因天敌减少而数量增加。(3)食物链由生产者和消费者组成，因此未列出的该生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者。答案：(1)生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)竞争(2)高营养结构复杂(或生物种类多或物种丰富度高或自动调节能力强)增加(3)非生物的物质和能量、分解者考点二对食物链和食物网的分析核心考点通关1对食物链的分析食物链草鼠蛇鹰所属类型绿色植物植食性动物小型肉食动物大型肉食动物成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级(1)食物链的起止点：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。(2)某一营养级生物的含义：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种群。(3)食物链的不可逆性：食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。(4)不参与食物链组成的成分：分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。2对食物网的分析(1)模型图示(2)相关说明由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级消费者级别1，如兔是初级消费者，第二营养级。食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。同一消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼在该食物网中分别位于第三、第四营养级。在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。3食物网中生物数量变化的分析与判断(1)第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物(生产者)减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。(2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链(网)中流动时只有10%20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。4营养结构的确定方法(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别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据图1四种生物同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。题组突破演练题组一食物链和食物网的分析5如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是()A该食物网由4条食物链组成B其中的初级消费者是植食性鸟C处于第三营养级的生物有3种D生态系统的4种成分中，该图只体现了2种成分解析：分析可知，该图由5条食物链组成；植食性鸟和食草昆虫都是初级消费者；处于第三营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种生物；该图只体现了生产者和消费者，缺少生态系统中的分解者和非生物的物质和能量。答案：D6(2017内蒙古赤峰月考)如图是某草原生态系统中的部分食物关系图。请据图回答下列问题：(1)该图是一个简单的_，共有_条食物链。(2)从该生态系统的成分看，草属于_，狼属于_。(3)图中的昆虫和鹿之间是_关系，而猫头鹰和蛇是_关系。(4)该生态系统中，含能量最多的生物是_；该生态系统能量的最终来源是_。(5)狼每增加1千克体重至少消耗绿色植物_千克。解析：(1)图中的食物链组成有草兔狼；草鹿狼；草鼠狼；草鼠猫头鹰；草鼠蛇猫头鹰；草昆虫猫头鹰；草昆虫蛇猫头鹰，共有7条食物链。(2)草属于生产者，狼属于消费者。(3)图中的昆虫和鹿两者竞争食物草，是竞争关系；而猫头鹰和蛇争夺共同的食物昆虫和鼠，猫头鹰又以蛇为食，二者是捕食和竞争关系。(4)含能量最多的生物是草类；该生态系统能量的最终来源是生产者固定的太阳能。(5)狼每增加1千克体重至少消耗绿色植物的能量，按狼位于第三营养级且能量传递效率为20%计算：120%20%25(千克)。答案：(1)食物网7(2)生产者消费者(3)竞争捕食和竞争(4)草类太阳能(5)25题组二食物网中生物数量变化与营养结构的确定方法7.以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是()A乙和丁的种群数量都增加B乙和丁的种群数量都减少C乙和丙的种群数量都减少D乙和丙的种群数量都增加解析：由图中信息可知四种生物的食物关系为丙丁甲乙，如果甲种群数量增加，则乙的食物增加，乙会增加，丁的天敌增加，所以丁要下降，丁数量减少，即丙的天敌减少，故丙会有所增加。答案：D8.在草原生态系统中生活着多种动植物，其中由部分生物组成的食物关系如图所示，请据图回答下列问题：(1)根据生态系统的组成成分来划分，_属于生产者，蚯蚓属于_。(2)图中共有_条食物链，其中鹰占有第_营养级。(3)若某种原因导致兔子全部死亡，则蚯蚓的数量将会如何变化？_，原因是_。(4)上述生物包括生产者、消费者和分解者，能否说上述生物共同组成一个群落，为什么？_。解析：(1)题图中绿色植物属于生产者，蚯蚓属于分解者，其他生物属于消费者。(2)题图中共有3条食物链，鹰占有第三、五营养级。(3)兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，导致蚯蚓的数量增加，随后由于反馈调节使蚯蚓的数量减少，最后趋于稳定。(4)题图中的生物只是草原生态系统中的部分生物，不能构成一个群落。答案：(1)绿色植物分解者(2)3三、五(3)先增加后减少，最后趋于稳定兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，相思鸟的数量减少，从而引起蚯蚓的数量增加，一段时间后减少，最后趋于稳定(4)不能，因为这些生物只是草原生态系统中的部分生物，群落应包括这个区域的所有生物(答案合理即可)根据提供的信息正确书写食物链的规律总结(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BDAC。(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/(mgL1)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DA。考点三生态系统中能量流动分析与计算核心考点通关1能量在营养级之间流动过程图解(1)(2)能量去向分析消费者摄入能量消费者同化能量粪便中的能量，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。消费者同化能量呼吸消耗的能量生长、发育和繁殖的能量。生长、发育和繁殖的能量分解者分解利用的能量下一营养级同化的能量未被利用的能量。2能量流动的特点及其原因(1)单向流动能量流动是沿食物链进行传递的，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。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。3生态金字塔能量流动模型类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形态特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形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生物个体数目在食物链中一般随营养级升高而递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减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总生物量特殊形状无极少4.能量流动原理的应用人们根据生态系统的结构与功能，结合各地的自然条件、生产技术和社会需要，可以设计出多种农业生态系统；建立生态农业的目的是设法调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，最大限度地提高能量利用率(实质上是充分利用了流向分解者的能量，而不是提高了能量的传递效率)。5能量传递效率的计算(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%，计算方法如下：能量传递效率100%。(2)食物链中能量的最值计算设食物链ABCD，分情况讨论(如下表)：能量传递效率未知时已知问题思路求解D净增重M至少需要A的量YY(20%)3M最多需要A的量YY(10%)3MA净增重ND最多增重的量YN(20%)3YD至少增重的量YN(10%)3Y已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，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%。(3)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%20%，一般从两个方面考虑易混易错能量流动中的3个易混易错点(1)能量传递效率针对各营养级之间的能量传递。(2)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。(3)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。题组突破演练题组一能量流动过程分析9下图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述中不正确的是()A如果C1表示蚕传递给分解者的能量，则B1表示未被利用的能量B图中B表示桑树呼吸作用散失的能量C图中的C可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量D图中D1/D可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率解析：流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即A；生产者桑树所固定的太阳能总量中有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的B，另一部分则储存在生产者体内的有机物中，用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的C；图中D表示蚕同化的能量，A1表示蚕通过呼吸作用散失的热能，如果C1表示蚕传递给分解者的能量，则B1表示未被利用的能量；D1/D可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率。答案：D10(2017陕西西安质检)如图为温带草原食物网部分图解，请回答：(1)该生态系统的能量最终来源是_，老鹰在该生态系统中属于_营养级。(2)调查该生态系统中兔的种群密度，常用的方法是_。(3)老鹰与蛇两个种群之间的关系为_。(4)草原生态系统和森林生态系统相比抵抗力稳定性较_。(5)生态系统能量流动的特点是_。(6)下表是五个种群(不包括分解者)在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。甲乙丙丁戊能量(kJ)1.41091.21091.61081.81083.9107X含量(mg/L)0.0370.0360.350.393.4若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食，请绘出这个生态系统的食物网。解析：(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，能量的最终来源都是太阳能。分析图中食物链：植物老鼠老鹰，植物老鼠蛇老鹰，植物兔子老鹰。老鹰在3条食物链中分别占有第三和第四两个营养级。(2)兔子的活动能力强，活动范围大，所以可以用标志重捕法调查其种群密度。(3)老鹰与蛇都以老鼠为食，所以是竞争关系，老鹰又以蛇为食，所以它们有捕食关系。(4)草原生态系统和森林生态系统相比营养结构较简单，即食物链和食物网较简单，所以抵抗力稳定性较弱。(5)生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(6)据题表分析，甲和乙的能量水平最高，且能量值相差不大，污染物含量最低，应该都是生产者，戊的能量最少，污染物含量最高，属于最高营养级的消费者，丙和丁的能量居于中间水平，且二者的能量相差不大，因此在同一营养级。答案：(1)太阳能第三、第四(2)标志重捕法(3)竞争、捕食(4)弱(5)单向流动和逐级递减(6)如图所示：题组二能量流动过程中的相关计算11(2017浙江杭州模考)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/W1C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、逐级递减解析：生产者固定的总能量可表示为A1B1C1D1，A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1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D1A2B2C2D2，C错误；图解箭头为单向，且能量值在不断减少，表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。答案：C12如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中、分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中ag表示能量值的多少。请据图作答：(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为_、_，在生态系统的生物群落内部能量流动的载体是_。通常情况下，位于营养级的生物个体数量一般远远少于，主要原因是能量在各营养级之间的传递具有_的特点。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级所摄入的全部能量，则B表示_，C表示_。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y，则该系统营养级、间的能量传递效率是_(用图中所给字母的表达式表示)。(3)图乙中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过_实现的。(4)若图甲中营养级、各只有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图。若甲能量的直接提供给丙，则要使丙能量增加8 kJ，至少需要消耗甲的能量是_kJ。(5)与稻田生态系统比较，湖泊生态系统的抵抗力稳定性_(填“高”“低”或“相同”)，原因是该生态系统_。解析：据图分析：图甲中，m1是输入到生态系统的能量，表示生产者固定的太阳能，m2是散失到环境中的能量，表示呼吸作用散失的热能。图乙中，a表示该营养级的摄入量，b表示该营养级的同化量，c表示该营养级的粪便量，d表示该营养级呼吸作用消耗的能量，e表示用于生长、发育和繁殖的能量，f表示该营养级流向分解者的能量，g表示流入下一营养级的能量。(1)据图分析知m1是太阳能，m2是热能。生物群落内部能量储存于有机物中，沿食物链(网)流动。能量具有单向流动、逐级递减的特点。(2)摄入量同化量粪便量，同化量呼吸散失量用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级同化的总能量为b，因此营养级、间的能量传递效率是b/y100%。(3)能量通过各营养级生物及分解者的呼吸作用以热能形式散失到大气中。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲丙途径获得的能量为a20%，丙从甲乙丙途径获得的能量为a(1)20%20%，根据题干中的条件可知：a20%a(1)20%20%8，因此a100。(5)抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关。答案：(1)太阳能热能(或呼吸作用散失的热能)有机物逐级递减(2)所同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y100%(3)分解者的分解(或呼吸)作用(4)100(5)高营养结构复杂(1)流经某营养级的能量来源和去向分析(以初级消费者为例)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的能量粪便中的能量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的能量呼吸作用消耗的能量用于生长、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、流向分解者同化的能量呼吸作用消耗的能量次级消费者同化的能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的能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、未被利用同化的能量呼吸作用消耗的能量次级消费者同化的能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的能量流向分解者的能量未被利用的能量(2)利用“拼图法”解决能量流动问题输入第一营养级的能量(W1)被分为两部分：如图所示。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、生育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量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)。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A1B1C1D1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)。授课提示：对应学生用书第220页练全国高考真题知考查重点1(2016高考全国卷)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是()A生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用C“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准解析：生态系统中生产者固定的能量可多级利用，但不能反复利用，故B项错误。答案：B2(2016高考全国卷)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()A鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向解析：根据题意可写出食物链：植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的迁入延长了食物链，使能量消耗的环节(营养级)增加，但没有改变能量流动的方向，C正确、D错误；鹰的迁入使黄雀的数量减少，导致黄雀的食物螳螂的数量增多，进而导致蝉的数量减少，A错误；细菌产生的能量大多以热能的形式散失，不能流向生产者，B错误。答案：C3(2014高考新课标全国卷)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。种群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50回答下列问题：(1)请画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是_；种群丁是该生态系统生物组分中的_。(3)一般来说，生态系统的主要功能包括_、_，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在_和_之间的循环主要以CO2的形式进行。解析：(1)根据能量传递的规律，戊的能量最多，为生产者，其次是乙、丙，因两者能量值相差较小，两者处于同一营养级，为初级消费者，甲为次级消费者，丁为三级消费者。(2)从食物网可知甲与乙的种间关系为捕食，种群丁为消费者或三级消费者。(3)生态系统的功能：物质循环；能量流动；信息传递。碳在生物群落中主要以有机物的形式进行传递，在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式进行循环。答案：(1) (2)捕食消费者(3)物质循环能量流动生物群落无机环境练各地市模拟知命题热点4(2017河北邯郸摸底)如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为N。其中字母代表能量，则下列叙述错误的是()A从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为A/NBC是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量CD是指呼吸作用消耗的能量D该图中不包含非生物的物质和能量解析：由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则A只能代表第二营养级的摄入量，B代表第二营养级的同化量，其中D代表第二营养级用于呼吸作用消耗的能量，C是指第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，E则是流入分解者的能量；从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为B/N；该图解表示麻风树林中两个营养级的能量流动图解，没有非生物的物质和能量。答案：A5(2017北京东城区检测)如图为某生态系统的能量流动图解，图中数字为能量数值，单位为kJ/(m2a)。据图分析下列叙述不正确的是()A流经该生态系统的总能量值为20 810 kJ/(m2a)B第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为11.3%C该生态系统能量的输出都是通过各营养级的细胞呼吸实现的D据能量的输入和输出分析，该生态系统的群落还没有演替到相对稳定的阶段解析：生产者固定的能量为流经该生态系统的总能量，为20 810 kJ/(m2a)，A正确；第二营养级到第三营养级的能量传递效率380/3 370100%11.3%，B正确；该生态系统能量的输出是通过各营养级的细胞呼吸和分解者的呼吸作用实现的，C错误；该生态系统中能量输入与输出不处于平衡状态，群落还没演替到相对稳定的阶段，D正确。答案：C6(2017河南天一联考)如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。有关叙述中不正确的是()A图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符B生态系统中能量传递效率为(a2b2c2d2)/(a1b1c1d1)100%C消费者从生产者获得的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中D在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同解析：生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗，图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符，A正确；a2b2c2d2是消费者的同化量，a1b1c1d1是生产者的同化量，B正确；消费者从生产者获得的能量数值(a2b2c2d2)可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中，C正确；在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生产者是通过光合作用和化能合成作用利用光能或化学能将无机物转变为储存能量的有机物，而消费者是通过捕食获得储存能量的有机物，D错误。答案：D7(2017湖南师大附中模拟)某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定，如下表所示。分析回答下列问题：生物种类消化道内食物组成千克体重污染物含量/mg汞某种杀虫剂A鱼(甲)鱼(乙)7896B河蚌水蚤、小球藻2557C小球藻/35D鱼(乙)水蚤1031E水蚤小球藻515(1)表中生物可能形成的食物链(网)为_，河蚌(B)和水蚤(E)的关系是_。(2)若C中的能量不变，将B的食物比例由CE11调整为21，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给B的能量是原来的_倍。(3)如图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，图中以CO2形式流动的是_(填序号)，进行过程的生物主要是_，丙在该生态系统中的成分为_。(4)当该湖泊受到较大污染后，陆续有生物死亡。死亡生物遗体使水质恶化，导致更多的生物死亡，如此恶性循环，最终使该生态系统崩溃。从反馈调节的角度看，这是一种_反馈。解析：(1)根据消化道中的食物组成分析小球藻为生产者，水蚤和河蚌捕食小球藻，河蚌捕食水蚤和小球藻，鱼乙捕食水蚤，鱼甲捕食鱼乙。据分析得出的食物链(网)为：，河蚌捕食水蚤，二者都捕食小球藻，是捕食和竞争关系。(2)河蚌的食物比例是原来的CE11时，河蚌需要小球藻的能量是110%110%10%55，调整为21时，河蚌需要小球藻的能量是110%110%10%40，所以该生态系统中传递给河蚌的能量理论上是原来的55401.375倍。(3)碳循环图各成分分析：甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为无机环境(大气中的CO2)。生产者通过光合作用吸收二氧化碳，同时生产者、消费者、分解者又都进行呼吸作用，分解有机物产生二氧化碳释放到无机环境。(4)正反馈调节的作用往往是使生态系统远离稳态。答案：(1)如图所示：捕食和竞争(2)1.375(3)绿色植物分解者(4)正授课提示：对应学生用书第361页一、选择题1下列关于生态系统的叙述，正确的是()A生态系统中生产者一定是绿色植物B没有分解者的生态系统，通过自我调节也可以维持生态系统的稳定性C地球早期的生态系统中只有生产者和分解者，无消费者D生态系统的能量流动并非全都是伴随物质循环而进行的解析：硝化细菌是生产者，不是绿色植物，A错误；分解者是生态系统必不可少的成分，B错误；地球早期的生态系统中有一些分解现成有机物的分解者和化能合成作用的生产者，C正确；物质是能量的载体，能量流动始终伴随物质循环，D错误。答案：C2在辽阔的内蒙古大草原上发生着如图所示的捕食关系，有关说法正确的是()A鹰与食虫鸟的种间关系为捕食和竞争B草原生物群落只有水平结构无垂直结构C除了图中所示成分外，生态系统的组成成分中还缺少的是分解者D若鹰的能量来自兔，来自食虫鸟，则其增重1克，至少需要消耗草75克解析：鹰和食虫鸟只有捕食关系无竞争关系，A错误；草原生物群落不仅有水平结构，也有垂直结构，B错误；生态系统的组成成分是非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，C错误；至少消耗草应按最大传递效率20%计算：0.520%20%0.520%20%20%75(克)，D正确。答案：D3从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入，能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑，对提倡素食的好处的描述不正确的是()A提倡素食能使人类的食物链缩短B提倡素食能提高能量传递效率C提倡素食能减少生态系统中能量的散失D提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量解析：提倡素食即人直接以植物性食物为食，从生产者到人类只有两个营养级，因此，缩短了食物链，可以使人类从生产者体内获得更多的能量，减少能量的散失，但不能提高能量传递效率。答案：B4(2017湖北武汉调研)下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是()A兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内B一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%20%的能量流入狼的体内C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落D生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的解析：兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，A错；能量传递效率中的10%20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，B错；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，能量流入生物群落，C对；生态系统中的能量是单向流动的，不能循环利用，D错。答案：C5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解析：选项A，如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。选项B，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分解者。选项D，能量的传递效率是以“营养级”为研究对象，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