2023学年人教版高二下学期生物学案：第30讲生态系统的结构与能量流动

30讲生态系统的构造与能量流淌[目标要求] 1.生态系统的构造。2.生态系统中能量流淌的根本规律及应用。考点一生态系统的构造生态系统的概述教材中的隐性学问 源于必修38“旁栏思考”一个动物园中的全部动物不“”或“不是”)(填“有”或“没有”)内在联系和相互影响，不是(填“是”或教材中的隐性学问 源于必修38“旁栏思考”一个动物园中的全部动物不“”生态系统的组成成分各成分的作用及地位工程非生物的物质和能量生产者消费者分解者养分方式－自养异养异养实例色植物和蓝藻等；化细菌等大多数动物、寄生植物、寄生细菌、病毒等营腐生生活的细菌和真菌、腐生动物等作用生物群落中物质和能量的根原来源将无机物转化为储存在有机物中加速生态系统的物质循环；帮助植物传播花粉和传播种子将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物地位生态系统的基础，必要成分生态系统的基石、主要成分生态系统最活泼的成分、非必要生态系统的关键成分、必要成分教材中的隐性学问 教材中的隐性学问 (1源于必修3P9食物链一般不超过五个养分级的缘由是能量在沿食成分相互关系教材中的隐性学问 (1)源于必修教材中的隐性学问 (1)源于必修3P90“概念图内容”推断以下生物属于生态系统的什么成分？①菟丝子 ②硝化细菌 ③玉米 ④噬菌体 ⑤秃鹫⑥蜣螂 ⑦蓝藻 ⑧结核杆菌 ⑨蘑菇生产者②③⑦；消费者①④⑧；分解者⑤⑥⑨。生态系统的养分构造(1)食物链(2)食物网物链流淌的过程中是逐级递减的。(2)源于必修3P92“拓展题”：一般来说，一个生态系统的食物链越多，食物网越简单，这个生态系统抵抗外界干扰的力量与保持自身稳定的力量越强果园养鸡等。生态系统的构造应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者( ×)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动( √)(3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌( ×)自养型生物肯定都是生产者；腐生型生物肯定都是分解者；生产者肯定处于第一养分级( √)在生态系统的养分构造中，食物网中的每种生物都限定在同一养分级上( ×)(6)生态系统的食物链中养分级越高的生物，其体型必定越大( ×)(7)食物链纵横穿插形成的简单养分构造就是食物网，食物网的简单程度取决于该生态系统中生物的数量( ×)如图表示生态系统中各成分之间的联系，试分析答复以下问题：指出图中生态系统的四种组成成分：E为生产者，B、D、F为消费者，C为分解者，A为非生物的物质和能量。图中构成群落的是B、C、D、E、F(填字母)。在生态系统中F的作用是消费者加快生态系统物质循环；调整种间关系；维持群落和生态系统的稳定性。(答出两点即可)生产者、消费者和分解者是严密联系、缺一不行的，三者在生态系统的地位分别是生产键成分、必要成分。三类“不肯定”①生产者不肯定是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物不肯定是生产者三类“不肯定”①生产者不肯定是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物不肯定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)②消费者不肯定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不肯定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物的排遗物为食的腐生动物属于分解者)③分解者不肯定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不肯定是分解者(如硝化细菌、蓝藻属于生产者，寄生细菌属于消费者)①生产者肯定是自养型生物，自养型生物肯定是生产者两类“肯定”②营腐生生活的生物肯定是分解者，分解者肯定是营腐生生活的生物(2)依据模型图推断如下图，先依据双向箭头确定D、C为非生物的物质和能量或生产者，则A、B为消费者DC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；最终依据A→B确定A为消费者，B为分解者。2．构建食物链(网)的方法依据种群数量变化曲线图构建1①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。②食物链：乙→丙→甲(1)。依据所含能量(生物量)构建10%～20%5倍以内，很可能为同一养分级。3生物可形成食物网：。3生物可形成食物网：。依据重金属、农药的含量构建食物网种群甲乙丙丁戊μg/k种群甲乙丙丁戊μg/k)0.00370.00360.035 0.0360.34②食物网如下图：。()②食物网如下图：。3．食物链(网)中生物数量变动的分析方法(1)假设处于食物链中第一养分级的生物(生产者)削减，简洁记为“一级生物假设削减，其他生物跟着跑”。(2)“天敌”一方削减，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，其数量会先增加后削减，最终趋于稳定，简洁记为“假设天敌患了病，先增后减再稳定”。(3)假设处于中间养分级的生物数量削减，则某种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同状况要分家”。大体遵循如下思路：增加或削减。②最高养分级的生物种群数量相对稳定原则来源时，假设其中一条食物链中某种生物削减，该种群的数量不会发生较大变化。食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。考向一生态系统组成成分的判定及相互关系的分析1．(2023·山东济宁一中高三质检)以下关于生态系统成分中生物局部的表达正确的选项是( )A．生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物B．动物都属于消费者，其中食草动物处于其次养分级C．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类D．生产者和分解者之间都是直接联系的，消费者可有可无答案A解析有些动物属于分解者，如蜣螂等，B错误；有些细菌属于生产者，如硝化细菌等，C错误；在生态系统的成分中，消费者可加速生态系统的物质循环等，D错误。2．(2023·山西孝义摸底)以下图表示生态系统中四种成分(甲、乙、丙、丁和戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关表达正确的选项是( )A．甲、乙和丙所包含的全部种群构成群落B．戊不肯定是微生物C22D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏答案B解析由题图可知，甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的全部种群构成群落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，D错误。考向二食物链(网)的有关图文分析3．(2023·江苏南京六校联考)以下图表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化，以下说法错误的选项是( )A．甲种群在该食物链中是次级消费者，第三养分级B．ab段甲种群数量下降的缘由是乙削减，丙增多C4个种群占据不同的位置，表达了群落的空间构造D4个种群中相对数量最多，所以其丰富度最大答案D解析甲、乙、丙、丁4个种群之间是捕食关系，被捕食者先增加先削减，捕食者后增加后削减所以由这4个种群构成的食物链为丁→乙→甲→丙甲种群在该食物链中是次级消费者，第三养分级，A正确；ab段乙种群数量削减丙种群数量增多导致甲种群数量下降，B正确；丰富度是指群落中物种数目的多少，D错误。4．以下图表示一个海滩湿地生态系统中局部生物的食物关系，以下表达错误的选项是( )A．细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物B．第三养分级的生物有食草虫、线虫、海螺C．假设大米草死亡，将导致藻类数量增加，沼蟹数量增加D．假设喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将削减答案B解析的食物削减，进而导致蜘蛛数量削减。考点二生态系统的能量流淌能量流淌的概念理解教材中的隐性学问 源于必修3P94“思考与争论”：生态系统中的能量流淌和转化遵循能吸作用以热能的形式散失至无机环境中，两局部之和与流入生态系统的能量相等(填“相等”或“不相等”教材中的隐性学问 源于必修3P94“思考与争论”：生态系统中的能量流淌和转化遵循能第一养分级能量流淌身的生长、发育和生殖，即积存有机物中的能量。其次养分级及其后养分级能量流淌(1)由上图分析可知b(填字母)。(1)由上图分析可知②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)级同化的能量中流向分解者的局部。③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和生殖的能量(e)。④生长、发育和生殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一养分级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。(2)总结：①摄入量＝同化量＋粪便量。教材中的隐性学问 (1)源于必修3P94教材中的隐性学问 (1)源于必修3P94“图5－6”：在肯定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为abc,则a＞b＋c(填“＞”“＝”或“＜”)。98(2)源于必修3P “根底题3”：家兔粪便中的能量不属于(填“属于”或“不属于”)家兔同化量，但尿液中(如尿素)所含能量属于(填“属于”或“不属于”)家兔同化量的一局部。3．能量流淌的特点98争论能量流淌的实践意义帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。教材中的隐性学问 源于必修3P教材中的隐性学问 源于必修3P97“调查”：(1)稻田中次级消费者对水稻生长利大于(填“大于”或“小于”)害。农民通过禁捕或适量放养等措施，实现生态农业的目标。(2)人们主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。(1)生态系统的能量流淌就是指能量的输入和散失过程( ×)(2)一只狼捕食了一只兔子，就完成了能量流淌( ×)(3)相邻两个养分级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%( ×)(4)能量金字塔和生物量金字塔可以消灭倒置现象( ×)(5)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能猎取大象所同化能量的20%( ×)(6)养分级越高的生物获得的能量越少，体型也越小( ×)(7)“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率( ×)(8)生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高了能量的利用率( ×)(1)(源于必修3P95图5－8)如图是某人工鱼塘生态系统能量流淌过程中局部环节涉及的能量值[103kJ/(m2·y)]，据图分析：该生态系统中流入生物群落的总能量来源有一个是生产者通过光合作用固定的太阳能个是输入的有机物中的化学能。99(2)(源于必修3P“科学·技术·社会”)生态农业所利用的生态学的一条根本原理是生态系统效率，削减环境污染。99(3)假设将顶级肉食性动物引入食物网只有三个养分级的某生态系统中，使得甲、乙两种植地位丧失的可能缘由是甲对顶级肉食性动物的恐惊程度比乙高离该生态系统的数量比乙多(答出一点即可)。各养分级能量流淌分析＝＝用于生长、发育和生殖的能量(由于：真光合作用量＝净光合作用量＋呼吸消耗量；同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和生殖的能量)。动物摄入量与同化量之间的关系：摄入量＝动物的同化量＋粪便量，即摄入的食物只有一局部被同化。流入一个养分级的能量是指这个养分级的同化量。(4)某养分级同化量的“2个”“3个”“4个”去路①“2个”去路：同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和生殖的能量。②“3个”去路(定量不定时，在足够长的时间内能量的最终去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一养分级的同化量。③“4个”去路(定量定时，即流入某养分级的肯定量的能量在肯定时间内的去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一养分级的同化量＋未利用的能量。注：最高养分级的生物去掉下一养分级的同化量。(5)未利用的能量：包括生物每年的积存量和动植物遗体以化石燃料的形式被储存起来的能量。生态金字塔的类型及特点工程工程能量金字塔数量金字塔生物量金字塔外形每一阶每一养分级生物所含能每一养分级生物所含每一养分级生物个体的数量含义量的多少的有机物总量象征 能量沿食物链流淌过程食物链中随养分级上升而逐有机物的总量随养分含义中具有逐级递减的特点级递减级上升而逐级递减特征正金字塔形一般为正金字塔形鸟”考向一能量流淌的过程5．(2023·山东聊城模拟)如图表示在某生态系统中，能量流经其次养分级的示意图。对该图分析不合理的是( )A．能量流淌是伴随着物质利用进展的B．图中甲为初级消费者同化的能量，即其次养分级所含有的能量C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量D．乙比甲的能量少的缘由主要是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去答案D解析量流淌是伴随着物质利用而进展的，A以甲为初级消费者同化的能量，即其次养分级所含有的能量，B正确；该图不够完善，没有标出甲中因呼吸作用散失的能量，C能量，D错误。6．(2023·湖南岳阳质检)以下图为生态系统中能量流淌局部示意图(字母表示能量)，以下表达正确的选项是( )图中b＝h＋c＋d＋e＋fB．缩短食物链可以提高能量传递效率C．“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dD．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%答案C解析题图中b＝h＋c，A错误；缩短食物链可以削减能量的损耗，但无法提高能量传递效率，B错误；“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于上一个养分级(兔)的同化量中用于生长、发育和生殖的能量d，C正确；生产者与初级消费者之间的能量传递效率为初级消费者同化的能量/生产者固定的能量＝(b－h)/a×100%，D错误。考向二能量流淌的特点及应用如图为某生态系统中能量传递示意图，以下表达不正确的选项是( )A．能量流淌是从甲固定的太阳能开头的，流入该生态系统的总能量为1250kJB．从乙到丙的能量传递效率为15%C．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D．食物链的养分关系一般不行逆转，这打算了能量流淌的单向性答案C解析能量流淌是从甲(生产者)175＋200200＋875＝1250(kJ)，A项正确；从乙到丙的能量传递效率＝30×100%＝15%，B项正确；将C项错误。200某棉田生态系统中棉花的主要害虫之一是蚜虫，现引入蚜虫的天敌——草蛉。以下有关表达错误的选项是( )A．主要依据棉田中蚜虫的种群密度来推测其种群数量的变化趋势引入草蛉能调整该生态系统中能量流淌的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的局部蚜虫和草蛉之间能通过负反响调整维持各自种群数量的相对稳定D．由蚜虫流入分解者的能量包括蚜虫尸体残骸和草蛉粪便有机物中的能量答案A解析年龄组成可推测蚜虫种群数量的变化趋势，种群密度不能推测种群数量的变化趋势，AB正确；草蛉和蚜虫之间为捕食关系，二者之间能通过负反响调整维持各自种群数量的相对稳定，C正确；草蛉粪便有机物机物中的能量，D正确。考向三能量流淌的有关计算9.

2 2 1如图是一个食物网，假设鹰的食物有5来自兔，5来自鼠，5来自蛇，那么鹰假设要增加20g体重，至少需要消耗植物( )A．900gB．500gC．200gD．600g答案A解析当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为20 2

＝200(g)；鹰经鼠途径消耗的植物量为20

2÷20%÷20%＝200(g)；鹰经×5÷20%÷20% ×55蛇、鼠途径消耗的植物量为20×1÷20%÷20%÷20%＝500(g)，共计消耗植物量为200＋2005＋500＝900(g)。10.某生态系统中存在如下图的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的( )A．1.375倍C．1.273