2021新高考生物人教版一轮复习讲义：选择性必修部分模块2第1单元第3讲生态系统的结构和能量流动

1、第3讲生态系统的结构和能量流动考纲研读备考定位考纲要求核心素养1.生态系统的结构2生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及应用1生命观念一一通过分析生态系统的结构及能量流动的 过程，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质 和能量观。2理性思维一一通过构建生态系统组成成分之间的关 系模型，培养运用模型分析问题的能力；通过分析食 物链(网)中各营养级生态的数量变动情况及能量流动过 程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力。3科学探究一一通过总结研究能量流动的实践意义，形 成学以致用，关注生产生活的态度。考点一生态系统的结构圉世|梳理1.生态系统的概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统

2、一整体。地球上最大的生态系统是生物 圈。2.生态系统的结构非生物的物质和能战:阳比，热能，水、空气、无机盐辱分解者:主要是细菌和真菌等腐生生物 生产者:主要是各种绿色植物等自养型牛一柯 涓费占;工箜是动物等界养型生物1捕直艾系負物链组 是生态茶统物厥衙环利能鼠流动 衣的渠道债物网3.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实例组成底分营养结构生产音初级消费者 次级消费者 二级消陇者 四级消费者第営养级 第二苒养级 第三营养级 第冋苒养级 第五背养级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消费者级别=营养级级别-1

3、。（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。塁维址更易错整合，判断正误。（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（V）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（X）（3）生态系统的结构指的就是食物链和食物网（X）（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（X）（5）三级消费者在食物链中属于第四营养级（V）草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态系统

4、（X）竺伸里生1.（教材必修3P88旁栏思考题改编）一个动物园中全部动物是一个系统吗？全部动物和植 物呢？为什么？提示动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不 是一个系统。2.（教材必修3P92“基础题T1”改编）如图是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线，请思考：1就远洋水域和近海水域而言，其生产者固定太阳能数量明显降低的水深深度分别为多少米？影响这一变化的主要非生物因素是什么？2近海水域水深为多少时，生产者数量最多？在水深超过35米后，哪种水域还有较多生产者？3从

5、生态系统的组成成分角度看，生活在水深100 m以下的生物，主要属何种成分？是否还有生产者？提示近海水域10 m、远洋水域30 m,光照。1015 m。远洋水域。主要为消费者、分解者,不再有光合自养型生产者，但还可能有化能合成作用类型的生产者匹难担埜1.各组成成分的比较比较项目组成内容作用生物冋化类型地位非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水分、无机盐等为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础X必备成分t .、八.X生丿者主要是绿色植物，也包括 化能自养型微生物（如硝 化细菌）制造有机物，储存能量； 为消费者提供食物和栖 息场所自养型主要成 分（基石）消费者主要包括绝大部分动物， 包

6、括寄生生活的微生物 和植物（如菟丝子）加快生态系统中的物质 循环；有利于植物的传 粉和种子的传播异养型最活跃的成分分解者营腐生生活的微生物及 腐食性的动物（如蚯蚓、蜣螂）通过分解作用将生物遗体、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用异养型物质循 环中的 关键成 分联系各成分相互作用形成一个统一整体牛产Z阖足KI11能的ir-ii ilf拷 :Fi*F-諾时眄倉示 (1)生态系统成分的误区类型与特例分析误区类型特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者动物都是消费者蚯蚓、蜣螂、秃鹰及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物，属于分解者生产者都疋绿色植物蓝藻、硝化

7、细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子等一些寄生植物营寄生生活，属于消费者(2)生态系统组成成分关系图解分析3”个指出箭头的D为“生产者”，有3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后 根据DTATB,确定A为消费者、B为分解者。2若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A为动物，B为营腐生生活的 细菌和真菌。3图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D和A。2.食物网中生物数量的变化分析(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，种群密度还要先据双向箭

8、头和“生产者再判断两者中有”确定下降，直到趋于稳定。“中间”营养级生物减少的情况，举例如下:兔一腸一蛇青鮭f-您覃歸色植物絶虫若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，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。rrjrrj （1）距离基本能源（如生产者）越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量。（3）取食对象一般选取低营养级生物的原因：低营养级生物所含的能量多；富集有毒物质 少。囲進|命题考向一 生态系统的概念及成分暮例1 （不定项选择题）（20

9、20山东省寿光市高三期末）下列关于生态系统组成成分的 叙述，错误的是（BD ）A.自然生态系统需要源源不断地输入太阳能B土壤微生物都可作为生态系统的分解者C.消费者能加快生态系统的物质循环D植物都属于生产者解析输入自然生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能，A正确；土壤中的硝化细菌是生产者，B错误；消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，C正确；寄生植物如菟丝子是消费者，不是生产者，D错误；答案选BD。对应训练1.（2019云南省临沧市一中高三期末）生态系统的结构包括（C ）各类生物 非生物的物质和能量食物链和食物网物质循环能量流动信息传递B.D.A.C.解析生态系统的结构包括生态系统的成

10、分和营养结构，其中生态系统的成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。营养结构包括食物链和食物网。物质循环、能量流动、信息传递三者为生态系统功能。所以C选项是正确的。考向二生态系统的营养结构一一食物链、网例2 (2019湖南省怀化市高三期末)草7兔子T狐狸T狼为某草原上的一条食物链，下列关于该食物链的说法中正确的是(B )A该食物链中兔子是初级消费者、第一营养级B兔子产生的粪便不属于兔子的同化量，而是草的同化量C.根据能量金字塔可知，处于塔尖的狼，其个体体内的能量少于兔子个体体内的能量D狐狸捕食一只兔子，则该兔子体内的能量全部流向狐狸解析在该食物链中草是第一营养级，兔子是第二营养级

11、，是初级消费者，A错误。兔 子产生的粪便中的能量是上一个营养级的同化量，即草的同化量，B正确。能量流动是单向流动逐级递减的，但这是在营养级之间，而狼个体体内的能量可能会大于兔子个体体内的能量，因为狼的个体较大，C错误。狐狸捕食一只兔子，该兔子体内的能量也不是全部流向狐狸的，因为有些是不能被狐狸消化吸收，D错误。技巧点拨食物链变式模型的分析(1)下图中图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图I中的食物链是丙T甲T乙T丁，图2中的食物链是丙T丁T甲T乙。(2)图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级。(3)图4表示的是生态系统的组成成分

12、图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是ATB。对应训练2.（2019湖南省长沙市高三理科综合模拟）某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后 蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时 间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述中，正确的是（A ）A当地人要预防“痛痛病”要少吃动物肝、肾等内脏B.丙营养级所含能量最多C.该生态系统肯定没有分解者D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁甲+乙+丙解析富集作用是某些重金属或难降解的有机物随着营养级越高含量会越高，由题意可知镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中而引发“痛

13、痛病”，所以人类要预防该病应少吃动 物肝、肾等内脏，A正确。丙营养级所含镉浓度最高，说明丙营养级最高，而能量是单向流动、逐级递减的，丙营养级所含能量最少，B错误。任何一个生态系统中都必须有分解者,C错误。四个营养级同化的能量值的关系可以表示为丁甲+乙+丙，D错误。考点二生态系统的能量流动兰础鱼聖1.生态系统的能量流动过程、特点及意义1In.甲乙丙丁粕对M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)上述图解可以得到：摄入量=同化量+粪便 (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。旦维査虫易错整合，判断正误。(

14、1)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失(X)(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(X)(3)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分(X)(4)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%20% (X)(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(V)(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(X)竺伸里生1.下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔，请思考：沖:皮飢網(ArB-iLfcjf.#fc4，“ 加反的审:能区2.t诲

15、住:文掬讎和优物网 席畫I有机柯中的倍*岸祁 丸阳能一舟抗歯中化学AE一龍能幡比：建悽途秸：吋吸托川-甲何疽功由尸I亀间的捕仗戋帛“ -氐：、H汽能半朋被再腹利HLM=fi?nr砖曲擒卅附低背养绸族向舟肓碎強-擀生-LfsatiSM0(于营U菲理叩樹删主喧型退.悍営梅龍址池右即人井鮮M财利乩启啊邻两齐苛岸辺闹的恃I揶蝕+从* ”用-自)研宛能It療祜fifi山人ri科芈硝、设计人工生窈晶抚地間!-卷眾址回的龍试流动艮皋”槎能址持纯 高披hfcifc向刘人罠谢I雄的薛分2.消费者的能量流动(1)依生态学原理看同样的玉米，上述哪种营养结构可养活更多的人口？为什么？(2)个吃玉米的人所获得的能量一定

16、比一个吃牛肉的人获得的能量多，对吗？为什么？(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人与B中的人体内污染物浓度哪个更高？提示(1)A种营养结构，因为B中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少(2)不对。A、B营养结构中“牛”“人”代表的是相应的营养级环节，并非“一个人”。(3)B中更高。2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103kJ/(m4 5y)，请据图分析:(3)生产者T植食性动物的能量传递效率为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X100%=(16-2)/110X100%=12.7%;植食性动物T肉食性动物的能量传4该生

17、态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？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？(3)生产者T植食性动物、植食性动物T肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字)(4)假设能量全部来自生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100 kg,则需要消耗多少千克生产者？提示(1)一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能 。5肉食性动物固定的总能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5X103kJ/(m2y);植食性动物固定 的总能量=(7.5-5)+0.5+4+9=16M03kJ/(m2y);生产者固定的总能量=(16-2)+3+70+23=11

18、0X103kJ/(m2y)。人伍如冬态蘇饶能卅旅动图5)/16X100%=15.6%。(4)肉食性动物要增加100 kg，则需要生产者的量为100W5.6% H2.7%疋5047(kg)。1.流入某一营养级的能量来源和去路生产者的能量主要来自太阳能(1)能量来源消费者的能量来自上一营养级 同化的能量a.自身呼吸消耗b.流入下一营养级c.被分解者分解利用定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：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.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和 分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。2.能量流动特点及原因分析(1)单向流动1能量流动是沿食物链进行的， 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