生态系统的结构和能量流动【 备课精讲精研 】 高考生物一轮复习 精讲课件（新教材新高考）

3.1生态系统的结构

（结合问题，自主梳理落实）★1.生态系统的概念？P48

生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链（网）。

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、分解者

食物网中不包含的成分：非生物的物质和能量、分解者★2.各组成成分包含哪些内容？

非生物的物质和能量：①光、热、②空气、水、无机盐等生产者：①光能自养型（绿色植物、蓝细菌、光合细菌）②化能自养型(硝化细菌)消费者：①大多数动物

②寄生生物——病毒、寄生植物（如菟丝子）、寄生细菌（如大肠杆菌）分解者：腐生动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫）、腐生细菌（枯草杆菌、乳酸菌）、腐生真菌（霉菌、蘑菇、酵母菌）注意：生产者=自养生物；异养生物包括消费者和分解者；分解者=腐生生物3.各组成成分的作用？非生物的物质和能量——为生物群落提供物质和能量★生产者：通过光合作用、化能合成作用，将无机物合成有机物，储存能量★消费者：①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；②有利于植物传粉和种子传播★分解者：通过分解作用，将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，归还到非生物环境4.食物网的概念？P515.食物网形成的原因？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食物，也可能被多种肉食性动物所食★6.食物链（网）的功能？①是生态系统保持相对稳定的重要条件②食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道生态系统的结构1.组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者2.营养结构——食物链、食物网非生物的物质和能量生产者消费者分解者各组成成分的内容①光、热、②空气、水、无机盐等①光能自养型（绿色植物、蓝细菌、光合细菌）②化能自养型(硝化细菌)①大多数动物②寄生生物病毒、寄生植物（如菟丝子）、寄生细菌（如大肠杆菌）腐生动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫）腐生细菌（枯草杆菌、乳酸菌）腐生真菌（霉菌、蘑菇、酵母菌）同化类型自养异养异养作用为生物群落提供物质和能量通过光合作用、化能合成作用，将无机物合成有机物，储存能量①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；②有利于植物传粉和种子传播通过分解作用，将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，归还到非生物环境地位基石、主要成分最活跃的成分分解者=腐生生物生产者=自养生物连接生物群落和无机环境的成分是？生态系统的各种（4种）组成成分紧密联系、缺一不可。P50思维判断：生态系统的范围、结构1.一块朽木是生态系统2.植物都是生产者3.动物都是消费者4.细菌都是分解者5.自养生物一定是生产者，生产者一定是自养生物6.营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是腐生生物7.异养生物一定是消费者不一定①硝化细菌属于生产者②寄生细菌属于消费者③腐生细菌属于分解者错误，异养生物包括消费者、分解者正确正确正确不一定

①绿色植物是生产者

②寄生类植物如菟丝子是消费者不一定

①捕食类和寄生类的动物是消费者

②腐生类动物如蜣螂是分解者二、生态系统的结构模型①__________②__________③__________④__________光合作用、化能合成作用分解作用呼吸作用捕食

生态系统中各组成成分之间紧密联系、缺一不可，使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。P50非生物的物质和能量1.食物链：生产者与消费者主要通过捕食关系建立食物联系2.食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系3.食物网中生物数量变化的分析二、食物链食物网分析①食物网形成的原因：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食物，也可能被多种肉食性动物所食②消费者所处的营养级是不是一成不变的呢？同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级③在食物网中，两种生物之间的种间关系可能不唯一:捕食、种间竞争④食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量⑤功能？①是生态系统保持相对稳定的重要条件

②食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道注意：①某一营养级代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体或种群②营养级别与消费级别的关系:营养级-1=消费者等级③生产者总是为第一营养级④食物链的组成：只有生产者、消费者（不含寄生类），不包括分解者和非生物的物质和能量1.右图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总量变化趋势的是A.绿藻上升B.白鲢下降C.水溞下降D.乌鱼上升2.如图所示的食物网中，由于某种原因蚱蜢大量减少，则蜘蛛数量的变化是(

)A．增加B．减少C．基本不变D．可能增加也可能减少BA生产者和最高营养级数量保持稳定生态系统的结构包括

，图中缺少

。非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者、食物链食物网非生物的物质和能量、分解者若a种群变化（灭绝）导致b种群营养级降低，则b的数量增加。3.2生态系统的能量流动（结合问题，自主梳理落实）1.能量流动的概念？2.能量流经整个生态系统的过程：P55图3-6能量流经第二营养级的过程：P55图3-53.总结各营养级能量的来源与去向？★注意：(1)生产者、消费者能量的来源不同。（2)能量的去向可有不同的分类方法：2个、3个、4个去向（3）用于生长、发育和繁殖等生命活动,储存在有机物中的能量包含什么？（4）“未利用”的能量是指什么？P56

（5）某一营养级流向分解者的能量包含哪两部分？

某一营养级粪便中的能量属于谁的能量？★5.能量流动的特点？各自的原因又是什么？★6.食物链一般不超过五个营养级的原因？P57（其他考法：食物链通常不会很长；食物链的营养级数量一般不会太多，原因？）7.生态金字塔——能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔概念？P57注意：能量金字塔一定是正立的；生物量金字塔、数量金字塔可能有倒置的情况。8.研究能量流动的实践意义？P58三条★9.从能量流动角度分析，废物资源化，如秸秆喂牲畜或培育食用菌、粪便产沼气、沼渣肥田的意义？

实现能量的多级利用，提高能量的利用率。★10.从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量；对稻田除草、除虫的意义？（第三条意义）11.从能量流动的角度分析，在松嫩平原改造过程中种草的目的？能量流动逐级递减，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多（1）单向流动的原因？①食物链中捕食关系不可逆转②呼吸作用散失的热能不能重复利用（2）逐级递减的原因？每个营养级能量还有其他去向：呼吸作用散失、分解者分解、未利用_增加松嫩平原生态系统的能量输入1.帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量2.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3.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。1、输入

①起点：

。

②总能量：

。2、传递①传递渠道：

。②传递形式：

。3、转化

。4、散失①散失途径：

②散失形式：

从生产者固定太阳能开始生产者固定的全部太阳能沿食物链、食物网，逐级流动有机物中的化学能光能有机物中化学能热能自身呼吸作用+分解者分解作用热能一、能量流动的过程：能量流经整个生态系统的过程分析未利用被下一营养级同化呼吸作用消耗分解者分解同化量足够长时间：3个去路

定时分析：4个去路(2)能量去向：①不定时(在足够长的时间内能量的最终去路)②定时：①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级(最高营养级除外)；③被分解者分解利用。①自身呼吸作用消耗；

②流入下一营养级；③被分解者分解利用；④未利用总结：某个营养级能量的来源和去路“获得”的能量=“流入”的能量=“同化”的能量用于生长、发育、繁殖等生命活动，储存在有机物中同化量=同化量=初级消费者摄入用于生长、发育、繁殖次级消费者摄入呼吸作用散失初级消费者同化粪便分解者分解呼吸散失...能量流经兔子：

同化量=摄入量—粪便量2.某一营养级粪便中的能量属于？上一营养级流向分解者的能量3.某一营养级流向分解者的能量包含？该营养级的遗体残骸+下一营养级的粪便分解者分解遗体残骸粪便该营养级同化

同化量=呼吸作用散失+

流入下一营养级+

分解者分解+

未利用用于生长发育、繁殖等生命活动的能量，储存在有机物中的能量1.“获得”的能量=“流入”的能量=“同化”的能量1.单向流动：2.逐级递减:二、能量流动的特点①食物链中捕食关系一般不可逆转；②各营养级生物通过呼吸作用散失的热能，不能被生物群落重复利用，能量无法循环流动问题1：食物链一般不超过五个营养级，原因？能量流动逐级递减，营养级越高，在能量流动过程中消耗的能量就越多，可利用的能量就越少，当传递到第五营养级时，可利用的能量不足以维持一个营养级的存在，因此食物链一般不超过五个营养级。能量传递效率大约为10%—20%每个营养级能量还有其他去向：呼吸作用散失、分解者分解、未利用问题2.鲁滨逊荒岛生存策略？问题3.为什么一山不容二虎？问题4.能量金字塔一定是正金字塔形吗？三、能量流动典型例题1.初级消费者粪便中的能量去向属于以上哪个颜色箭头圈出的部分？黄色例1——粪便中能量理解2.对稻田中鱼的能量流动情况进行了分析，结果如下表（数字为能量值，单位是kJ/cm2·a），鱼同化的能量是__________kJ/cm2·a47.6同化量=摄入的能量

——粪便中的能量同化量=用于生长发育和繁殖的能量+呼吸作用散失的能量例2—某一营养级能量来源、去向分析(归纳概括几种常考能量流动模型)牛的同化量分解者利用用于生长、发育和繁殖呼吸作用消耗下一营养级摄入去向有粪便，①指摄入量，若去向没有箭头③，则①代表同化量。①代表什么？求能量传递效率？D1/W1水稻鱼E1.字母B、C、D代表的含义？

（B1+C1+D1）代表什么？2.农民为了使更多的鱼产品输出，给鱼投喂饲料，则流入该生态系统的总能量是指什么？3.鱼粪中的能量属于哪个箭头？鱼产生的粪便能够使水稻增产，请用光合作用的原理分析原因？4.请用图中字母表示能量在这两个营养级间的传递效率？呼吸作用散失的能量水稻用于生长、发育、繁殖的能量4.D/A或（A1+B1+C1+D1）/A鱼用于生长、发育、繁殖的能量生产者固定的太阳能以及饲料有机物中的化学能计算：生产者和初级消费者之间的能量传递效率0.25+5.1+0.05+2.1-5=2.5肉食性动物从上一营养级获得的能量植食性动物从上一营养级获得的能量2.5+9+0.5+4-2=14生产者固定的太阳能14+70+23+3=1102.511014(1)图中哪个箭头是不应存在的？(2)流经生态系统的总能量是_____，初级消费者自身生命活动所消耗的能量是____。(3)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于哪个箭头？____。属于第三营养级的是_____。(4)图中⑬所指的是____，E代表的成分是___。⑪①⑤⑫

C生产者呼吸作用消耗的能量分解者例题3——能量流动过程分析(自主做)一、一条食物链中，正向、逆向计算：二、食物网中，已知食物比例：例1.如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如能量传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物多少？三、食物网中，未知食物比例：例2.某生态系统食物网如图所示，若猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约(）)变形.若E生物种群含有总能量5.8×109KJ，B种群含有总能量是1.6×108KJ，

从理论上A生物种群获得的总能量最多是四、食物网中食物配比改变：例3.若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1︰1调整为1:4，地球可供养的人口数t是原来的

倍（能量传递效率按10％计算，结果精确到小数点后两位数字）重点题型——能量流动计算每条食物链单独求，最后相加按照最短或者最长食物链计算将改变前的与改变后的分别计算2.如图：(1)若草固定的总能量为6．8×109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是l.3×108kJ，则人最多能获得能量

kJ。（2）若蛇取食鼠的比例由1／4调整到3／4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加lkg，人能比原来多增重

kg。(能量传递效率按10％计算)食物配比改变的变式题1.假设某农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用。理论上,该农场供养的人数将会

（增多、不变、减少），理由是

。减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少2.46×108

4.5能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每一层含义单位时间内，每一营养级生物所同化的能量的多少单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重每一营养级生物个体的数目特点自然生态系统一定为正金字塔一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形象征意义能量在流动过程中总是逐级递减一般生物量(现存生物有机物的总干重)随营养级的升高而减少一般生物个体数目随营养级升高而减少特殊形状海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物一棵树上有成千上万只昆虫四、生态金字塔1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；3.研究生态系统的能量流动，还可以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。五、研能量流动的实践意义如秸秆喂牲畜；秸秆培育食用菌；粪便、秸秆生产沼气；沼渣肥田；废物资源化....意义？（≠能量的传递效率）例如，合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫、灭鼠、果树剪枝等。例题：松嫩平原改造过程中，在封育、种草期间依次引入虎尾草、羊草等植物。从能量流动的角度分析，在松嫩平原改造过程中种草的目的是____________。增加松嫩平原生态系统的能量输入实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率1.富营养化水体出现水华现象，可以说明能量流动的特点。2.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量重新流向生产者。3.生态农业中多途径利用农作物可提高系统的能量传递效率。4.由于呼吸作用的消耗，消费者的同化量远小于摄入量。5.从生态系统的能量角度分析，植物同化的能量大部分用于生长、发育、繁殖。6.果蚁从落叶中同化的能量可通过排泄物传递给真菌。7.“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”构成食物链。8.生产者体内储存的有机物中的能量是流经生态系统的总能量。思维判断矿质元素中没有能量生产者不能利用沼渣、沼液等有机物中的能量多途径利用农作物，实现了能量的多级利用，提高的是能量的利用率或能量的转化效率同化量包括呼吸消耗量，同化量小于摄入量，是因为摄入量=同化量+粪便中的能量大部分用于呼吸消耗