2017高考生物一轮复习 第9单元 生态系统与环境保护 第3讲 生态系统的结构与能量流动课件

第3讲生态系统的结构与能量流动 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 1 生态系统的组成成分 1 无机环境 即非生物的 2 连线生物群落 成分和地位 考点1生态系统的结构 物质和能量 思考 细菌都属于分解者吗 举例说明 提示不一定 如硝化细菌能通过化能合成作用将无机物合成为有机物 属于生产者 2 生态系统的成分 营养级级别 连线 3 食物链和食物网 食物关系 生产者 植食性 多种植物 食物链 食物网 思考 该生态系统中不同食物链相互交错形成食物网的原因是什么 提示 一种植物可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 1 正误判断 1 土壤中的硝化细菌是异养生物 因而不属于生产者 2014 海南卷 2 河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统 2012 海南卷 3 土壤微生物可作为生态系统的分解者 2014 海南卷 4 有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭 利用鸭控制稻田中的杂草和害虫 鸭粪用作肥料 其中杂草和水稻是生产者 5 生态系统的食物链中营养级越高的生物 其体型必然越大 6 我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱 2 教材改编题 如图 下列叙述正确的是 A 图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统B 图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落C 细菌与蝉之间的关系属于竞争D 蛇属于三级消费者解析图示中包括了非生物的物质和能量 光 CO2等 生产者 绿色植物 消费者 蝉等 和分解者 细菌 它们构成了一个生态系统 蝉是消费者 细菌是分解者 二者之间不能构成竞争关系 蛇属于四级消费者 答案A 1 生态系统的概念 由 与它的 相互作用而形成的统一整体 地球上最大的生态系统是 2 生态系统的成分 生物群落 无机环境 生物圈 绿色植物 蓝藻 硝化细菌 寄生生活 菟丝子 营腐生生活 蜣螂 蚯蚓 3 观察下面图示 回答相关问题 1 图示食物网中包含8条食物链 2 写出图中含营养级最多的食物链 3 图中猫头鹰同时占有第 营养级 4 图中哪些生物属于次级消费者 5 写出图示食物网中未包含的生态系统的成分 草 食草昆虫 蜘蛛 青蛙 蛇 猫头鹰 三 四 五 六 狐 猫头鹰 吃虫的鸟 蜘蛛 青蛙 蛇 非生物的物质和能量 分解者 6 从图中可以看出 青蛙和蜘蛛之间的关系是 7 由图示可看出 食物网的复杂程度主要取决于 捕食和竞争 有食物联系的生物种类 而并非取决于生物数量 4 食物链 食物网的特点 1 非生物的物质和能量不参与捕食链的组成 2 食物链一般不超过5个营养级 3 一种生物不是固定于一条食物链上 4 食物链 网 是能量流动 物质循环实现的途径 5 食物链 网 在一定时间内和进化历史上可以发生变化 6 离基本能源越近的生物 如生产者 受到被捕食的压力越大 因而 其种类和数量越多 生殖能力越强 7 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 8 取食对象一般选取低营养级生物的原因 所含的能量多 不会因有毒物质大量富集而对生物产生较强的毒害作用 考向一生态系统的成分和营养结构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 都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 水分 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 如硝化细菌不可以进行光合作用 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 都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 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C 2 图1表示某草原生态系统的有关成分及其关系 图2为a b c三种生物的数量变化关系图 其中有一种为草 下列说法正确的是 A 图1中有两条捕食链 狐与鸟之间既存在捕食关系又存在竞争关系B 图1中狐为第三 四营养级 腐生细菌占有第二 三 四 五营养级C 图2中a b c三者之间的营养结构是 a b cD 图2中a b c三者一定不能构成生物群落 解析在图1中有两条捕食链 草 兔 狐及草 昆虫 鸟 狐 狐与鸟之间只存在捕食关系而不存在竞争关系 A错误 图1中腐生细菌为分解者不占有营养级 B错误 由题干信息可知 图2的a b c中有一种是草 草是生产者 草的数量增加 减少 引起其他生物数量都增加 减少 据此判断c是草 食物链关系是c b a C错误 生物群落包含生产者 分解者 消费者三个方面 a b c中没有分解者 三者一定不能构成生物群落 D正确 答案D 考向二食物网中生物数量的变化3 2016 阜阳模拟 某草原生态系统的食物网如图所示 请据图判断下列说法正确的是 A 属于次级消费者的是食草鸟 蜘蛛 蟾蜍 猫头鹰B 猫头鹰占有第三 第四 第五 第六共四个营养级C 蜘蛛和蟾蜍只是捕食关系D 如果昆虫突然减少 食草鸟的数目将不发生变化 解析在食物网中 食草鸟属于初级消费者 猫头鹰分别占有第三 第四 第五 第六共四个营养级 蜘蛛和蟾蜍既存在捕食关系 又存在竞争关系 如果昆虫突然减少 食草鸟可从草中获取的能量变多 所以数目会增多 答案B 4 某岛屿居民与该岛上的植物 兔 鼠 鼬和鹰构成的食物网如下图 某个时期 当地居民大量捕杀鼬 导致岛上鼠种群暴发 随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染 回答问题 1 该食物网中 植物中的能量能通过 条食物链传递给鹰 鹰所处的营养级为 兔与人的种间关系是 鼠疫杆菌与人的种间关系是 2 通常情况下 寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响 填 大于 小于 或 等于 鼬对鼠种群数量的影响 大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争 填 增强 不变 或 减弱 3 生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的 生产者 消费者 或 分解者 其体内储存的能量 填 能 或 不能 传递给植物 解析 1 由图可知 该食物网共有植物 兔 鹰 植物 兔 鼬 鹰 植物 鼠 鹰 植物 鼠 鼬 鹰4条食物链将植物固定的能量传递给鹰 鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级 图中植物 人 植物 兔 人2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系 鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的 2 跳蚤寄生于鼠身上 对鼠有害 但不会引起鼠死亡 鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡 故通常情况下 鼬对鼠种群的影响更大 大量捕杀鼬后 鼠因缺少天敌而大量繁殖 导致鼠种群暴发 进而导致种内竞争加剧 3 蘑菇属于生态系统中的分解者 分解动植物的遗体 粪便 释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失 能量是单向流动的 故不能传递给植物 答案 1 4第三 第四营养级捕食 竞争寄生 2 小于增强 3 分解者不能 技法提炼 食物链 网 中各营养级生物数量变动情况分析 1 处于食物链的第一营养级生物减少的情况 第一营养级生物数量的减少会导致其他生物数量都减少 即出现连锁反应 因为第一营养级生物是其他生物直接或间接的食物来源 2 天敌 减少的情况 天敌 减少 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 但最终结果比原来数量要大 3 中间 营养级生物减少的情况 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 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 a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时 则b种群的数量将减少 1 概念理解 考点2生态系统的能量流动 2 图解能量流动过程 1 补充图中标号代表的内容甲 乙 丙 丁 戊 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 通过自身 以 的形式散失 被 同化 残枝败叶 遗体残骸等被 分解 未被利用 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 太阳能 生产者的光合作用 呼吸作用 热能 下一营养级 分解者 3 营养级之间流动过程图解 呼吸作用 巧记 某一营养级能量的摄入量 同化量和粪便量之间的关系 摄入量 同化量 粪便量 4 能量流动的特点及意义 1 能量传递效率 是指 之间 的比值 2 能量流动的特点 3 研究意义 帮助人们科学规划 设计 使能量得到 的利用 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 的部分 相邻两个营养级 同化量 单向流动 逐级递减 人工生态系统 最有效 对人类最有益 1 正误判断 1 生态系统中能量的初始来源只有太阳能 2014 江苏卷 2 富营养化水体出现蓝藻水华的现象 可以说明能量流动的特点 2014 江苏卷 3 在下图南极某海域的食物网中 共有9条食物链 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级 硅藻属于生产者 其遭到破坏要比蓝鲸遭到破坏对食物网的影响大 4 下表为生态学家对食物链 植物 田鼠 鼬 能量流动进行研究的结果 单位是J hm2 a 则能量从田鼠传递到鼬的效率是3 田鼠和鼬同化的能量中只有3 5 用于生长 发育 繁殖等生命活动 其余在呼吸作用中以热能形式散失 2012 安徽卷 5 如图为某一生态系统的能量金字塔 在 所代表的营养级中 为分解者 E1 E2分别代表太阳能和热能 并且能量可在食物链中循环利用 2 大象是植食型动物 有一种蜣螂则专以象粪为食 设大象在某段时间所同化的能量为107kJ 则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为A 0kJB 106kJC 2 106kJD 106 2 106kJ解析由于思维定势 把蜣螂与大象看作食物链中的两个营养级 于是按照10 20 的传递效率进行计算 从而误选D 蜣螂是从大象粪中获得能量的 这些能量是大象未能吸收利用的能量 不属于大象的同化量 答案A 1 观察下图能量在营养级之间流动过程图解 回答相关问题 1 摄入量 同化量 粪便量三者之间的关系是 2 在各营养级中 能量的三个去路 3 概括能量流动的特点 能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 相邻两个营养级之间的能量传递效率约为10 20 摄入量 同化量 粪便量 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 单向流动 逐级递减 已知D营养级的能量为M 则至少需要A营养级的能量 最多需要A营养级的能量 已知A营养级的能量为N 则D营养级获得的最多能量 最少能量 M 20 3 M 10 3 N 20 3 N 10 3 最长 10 最短 20 易错警示 有关能量流动的2个提示 1 能量传递效率 能量利用率 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约为10 20 能量利用率 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 2 在食物网中 某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量 则按照单独的食物链进行计算后再合并 考向一生态金字塔的分析及应用1 2014 天津 图a b分别为农村和城市生态系统的生物量 生命物质总量 金字塔示意图 下列叙述正确的是 A 两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系B 两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成C 城市生态系统不具有自我调节能力 抵抗力稳定性低D 流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能 解析信息传递普遍存在于生态系统中 可调节生物种间关系 以维持生态系统的稳定 A项正确 营养级是指不同的生物种群 而图a和b中的动 植物的种类不确定 无法判断两图中有几个营养级 B项错误 城市生态系统也具有一定的稳定性 具有自我调节能力 C项错误 图b中人的数量明显多于植物的量 应有外界能量流入 D项错误 答案A 2 下图表示甲 乙两个特定生态系统的能量金字塔 有关解释正确的是 A 一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多B 能量沿食物链单向流动 传递效率随营养级的升高而逐级递减C 若甲和乙中玉米的数量相同 能量传递效率为10 且甲能养活10000人 则乙能养活500人D 若土壤中含相同浓度的DDT 则甲中的人比乙中的人体内DDT低 解析对于一个个体来说 其从上一营养级获得能量的多少取决于其摄入量及同化的比例 故A错误 在生态系统中能量的传递效率在10 20 之间 与营养级高低没有联系 故B错误 假设每个人的能量为a 则甲图中玉米含有的能量为10000a 10 100000a 那么乙能养活的人数为100000a 10 10 a 1000 故C错误 DDT在食物链中具有富集现象 即营养级越高 体内含有的DDT浓度越大 甲中人处于第二营养级 乙中人处于第三营养级 故D正确 答案D 考向二能量流动特点及计算3 完成下列有关生态系统中能量流动的问题 1 在如图所示的食物网中 E是生产者 共含有7 1 109kJ的能量 B生物种群总能量为2 3 108kJ 从理论上计算A最多获得的能量是 A 2 84 108kJB 2 38 108kJC 1 41 109kJD 3 05 108kJ 2 在如图所示的食物网中 假如猫头鹰的食物有2 5来自兔 2 5来自鼠 1 5来自蛇 那么猫头鹰若增加20g体重 最少需要消耗植物 A 600gB 900gC 1600gD 5600g 3 某同学绘制了如图所示的能量流动图解 下列叙述不正确的是 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D1 W1C 初级消费者摄入的能量为 A2 B2 C2 D2 D W1 D1 D2 解析 1 解题流程如下 2 设最少需要消耗植物xg 则x 20 2 5 20 2 20 2 5 20 2 20 1 5 20 3 900 g 3 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 答案 1 B 2 B 3 C 1 2015 海南高考 俗话说 大鱼吃小鱼 小鱼吃小虾 小虾吃泥巴 某同学据此设计了一个水池生态系统 下列属于该生态系统第一营养级的是A 小鱼吃的小虾B 吃小鱼的大鱼C 泥巴中的藻类D 泥巴中的大肠杆菌 真题集训 解析本题主要考查生态系统的营养结构中营养级判断等知识 属于生态系统第一营养级的是生产者 藻类可以进行光合作用 属于生产者 C正确 小虾和大鱼都属于消费者 大肠杆菌属于分解者 A B D错误 答案C 2 2015 天津高考 下图表示生态系统 群落 种群和个体的从属关系 据图分析 下列叙述正确的是 A 甲是生物进化的基本单位B 乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C 丙是由生产者和消费者构成的D 丁多样性的形成受无机环境影响解析由图可知 甲为个体 乙为种群 丙为群落 丁为生态系统 生物进化的基本单位是种群 A错误 种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动 B错误 群落包括生产者 消费者和分解者 C错误 生态系统的多样性受无机环境的影响 D正确 答案D 3 2015 福建高考 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J m 2 a 1 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1357J m 2 a 1D 该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统0 解析该食物网中最长的食物链为 浮游植物 浮游动物 幽蚊幼虫 太阳鱼 鲈鱼 最高营养级为第五营养级 该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 3780 4200 31920 100 25 太阳鱼呼吸作用消耗的能量 流向分解者的能量和未被利用的能量共计1483 126 1357 J m 2 a 1 该食物网中的生物只有生产者和消费者 没有分解者 不能和无机环境构成一个生态系统 答案B 4 2015 海南高考 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 解析本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识 能量流动包括能量的输入 传递 转化和散失过程 A正确 分解者的作用就是将有机物分解成无机物 并从中获取生命活动所需的能量 B正确 生态系统维持正常功能需要不断地输入光能 C正确 生产者固定的能量除用于自身呼吸外 部分流向分解者 部分流向下一营养级 D错误 答案D 5 人工湿地生态系统可以净化生活污水 主要含有机物 1 人工湿地生态系统的水生植物从上而下分别有芦苇等挺水植物 绿藻等浮游植