《南方新课堂·高考总复习》生物 选择性必修2 第3章 第1、2节 生态系统的结构、生态系统的能量流动配套课件

第3章

生态系统及其稳定性课标要求核心素养命题趋势1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构3.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律4.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效的利用生态系统中的资源5.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系6.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象1.生命观念：比较物质循环、能量流动与信息传递的过程，建立生命的系统观、稳态与平衡观、物质与能量观、信息观等；形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观，树立人与自然和谐共生的生态文明思想；理解生命观念是相互关联的，应该从整体上去理解，建立观念间的联系2.科学思维：注重训练建构模型和分析因果关系，注重培养系统思维等科学思维主要以选择题和非选择题的形式，以环境问题或生活实践为切入点，结合生态系统的结构、功能、生态系统稳定性、信息传递等，强化生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养[考情分析]课标要求核心素养命题趋势7.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用8.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构9.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力10.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等11.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定12.活动：(1)探究土壤微生物的分解作用(2)设计制作生态缸，观察其稳定性3.科学探究：提高学生的探究能力和实践能力，增强团队合作精神、探究精神等4.社会责任：了解生态系统结构与功能，认识碳循环过程、生物富集的危害，设计提高生态系统稳定性的方案等，都有助于学生树立生态意识，形成生态文明思想和建设美丽中国的信念；能量流动、物质循环、信息传递都与人类的生产生活密切相关，可引导学生将生物学知识应用于生产实践主要以选择题和非选择题的形式，以环境问题或生活实践为切入点，结合生态系统的结构、功能、生态系统稳定性、信息传递等，强化生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养(续表)第1、2节

生态系统的结构、生态系统的能量流动考点一生态系统的成分1.生态系统的概述。生物群落组成成分营养结构物质循环、能量流动和信息传递项目________________________生产者消费者分解者作用生物群落中物质和能量的根本来源将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中加速生态系统的__________，对植物的传粉和种子传播等有重要作用将动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成无机物返回到__________中2.生态系统的组成成分。(1)各成分的作用及地位。非生物的物质和能量物质循环无机环境项目________________________生产者消费者分解者地位—生态系统的基石，主要成分生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分实例阳光、热能、水、空气、无机盐等光合自养型生物：绿色植物和蓝细菌；化能合成生物：硝化细菌等______生物，主要是动物，寄生植物(菟丝子)，寄生细菌(结核杆菌)异养生物，主要是营____生活的细菌和真菌，食腐动物(续表)非生物的物质和能量异养腐生(2)各成分的相互关系。消费者生产者分解者非生物的物质和能量

(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。 (2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。

(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。3.营养结构——食物链和食物网。(1)食物链。食物

①概念：生态系统中各生物之间由于________关系形成的一种联系。②实例。

③特点：生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定，但一般不会超过_____个营养级。④表现形式。五生产者最高自然选择⑤单向性：食物链中的捕食关系是长期__________形成的，通常不会逆转。(2)食物网(食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物数量)。能量流动和物质循环营养级营养多种多种4.构建食物链的一般方法。(1)根据种群数量变化曲线图构建。图1(2)根据所含能量(生物量)构建。图2图3

①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。 ②结果：图2可形成的一条食物链为丙→甲→乙→丁。图3生物可形成食物网：。生物体ABCDE有机汞浓度/(mg·kg-1)0.0670.51680.39(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。

①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。②分析结果。(4)根据提供的捕食方面的信息构建。

①信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。②依据捕食关系直接绘图如下。考点二生态系统的能量流动1.能量流动的概念理解。输入、传递、转化和散失

生态系统中能量的________________________________的过程，称为生态系统的能量流动。太阳能生产者食物链和食物网化学能热能2.能量在营养级之间的流动过程。(1)能量来源。太阳能同化①生产者的能量主要来自________。②消费者的能量来自上一营养级________的能量。呼吸消耗的能量用于生长、发育和繁殖的能量

(2)粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一营养级同化的能量中流向分解者的部分。摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量＝________＋________。 (3)某一级消费者同化的能量＝______________________＋__________________________________。 (4)生长、发育和繁殖的能量＝_______________________＋_______________________＋________________________。同化量粪便量下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量(1)第一营养级的能量流动。(2)第二营养级及其后营养级的能量流动。热能3.能量流动的特点。(1)(2)10%～20%呼吸消耗(3)能量传递效率＝_______________________×100%。一般来说，能量传递的平均效率为10%～20%。利用“拼图法”巧解能量流动的相关计算

(1)输入第一营养级的能量(W1)，即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。

(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状一般形状特殊形状无极少4.生态金字塔的类型及特点。项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔每一阶

含义每一营养级生物所含____每一营养级生物个体的____每一营养级生物的有机物总量特点____金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有_________的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而_________一般生物有机物的总量随营养级升高逐级递减(续表)能量数目正逐级递减逐级递减5.研究能量流动的实践意义。时间、空间能量能量流动【基础测评】1.易错诊断(1)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级。()(2)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。((

)(3)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级。

)(4)测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。()(5)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.要分析生态系统的结构，不仅要分析其组成成分，还要理清各组分之间的关系。下列叙述正确的是()A.生态系统由生产者、消费者和分解者三者组成B.消费者的存在能加快生态系统的物质循环C.食物链和食物网都以生产者为起点，分解者为终点D.次级消费者为肉食性动物，属于第二营养级答案：B

3.现有两个不同类型的陆地自然生态系统Ⅰ和Ⅱ，各营养级生物数量的相对值如图所示，若流入Ⅰ和Ⅱ的总能量相同，据图分析相关说法正确的是()A.Ⅰ中的无机环境和生物群落之间就可以完成碳循环B.Ⅰ中现存消费者的总能量大于Ⅱ中现存消费者的总能量C.流经生态系统Ⅱ的总能量大于生产者营养级同化的总能量D.自然生态系统Ⅰ的抵抗力稳定性小于Ⅱ答案：B

4.某地区通过引入水源、栽种花草树木等措施将开采油页岩废弃的矿坑改造为水碧林绿、鸟语花香的露天矿生态公园。下图是该公园生态系统食物网的部分。下列分析错误的是()A.该废弃矿坑中生物群落的变化属于次生演替B.昆虫与杂食性鱼类之间存在捕食和竞争关系C.水草减少对杂食性鱼类的影响大于草食性鱼类D.改造后的生态公园提高了生态系统稳定性答案：C

考向1生态系统的组成成分

[典例1](经典广东高考)“葛(葛藤)之覃兮，施与中谷(山谷)，维叶萋萋。黄鸟于飞，集于灌木，其鸣喈喈”。(节选自《诗经·葛覃》)诗句中描写的美丽景象构成了一个(

)A.黄鸟种群C.自然生态系统

B.生物群落D.农业生态系统

解析：诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。答案：C【考向集训】1.(2023年湖北武汉模拟)“零落成泥碾作尘，只有香如故”，体现了生态系统中的分解作用。下列叙述错误的是()

A.分解作用是通过微生物的代谢将有机物分解为无机物B.若没有细菌、真菌等分解者的分解作用，生态系统就会崩溃C.温带落叶林气温较高，其分解者的分解作用强于北方针叶林

D.沼泽淤泥因缺氧导致分解作用弱，可用于开发有机肥料

解析：分解作用是通过分解者的代谢将有机物分解为无机物，分解者不一定是微生物，也可能是营腐生生活的动物，如蚯蚓等，A错误。若没有细菌、真菌等分解者的分解作用，动植物遗体和动物排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃，B正确。与北方针叶林相比，温带落叶林气温较高有利于其分解作用，因此分解作用较强，C正确。受水浸泡的沼泽土壤中缺氧，抑制微生物的有氧呼吸，减少分解有机物，有机物积累量很大，可用于开发有机肥料，D正确。答案：A2.(2024年山西长治质检)下列有关生态系统成分的叙述，错误的是()A.生产者不都是植物，植物也不都是生产者B.消费者的存在能加快生态系统的物质循环C.食物链和食物网都以生产者为起点，分解者为终点D.非生物因素包括光、热、水、空气、无机盐等

解析：生产者不都是植物，如硝化细菌，植物不一定都是生产者，如菟丝子是消费者，A正确。消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，故消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，B正确。食物链和食物网一般指的是通过捕食关系建立起来的，以生产者为起点，最高级消费者为终点，C错误。非生物的物质和能量包括光、热、水、空气、无机盐等，D正确。答案：C

考向2食物链(网)中的营养级及生物数量变动

[典例2](2022年广东高考)图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是()A.a、c是生产者C.c、f是杂食动物B.b、e是肉食动物D.d、f是植食动物

解析：a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误。b在食物链的起点，是生产者，B错误。c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确。d是植食动物，f属于杂食动物，D错误。答案：C

【考向集训】

3.(2023年广东梅州三模)磷虾是极地海洋中的精灵，养活了海洋中大部分生物，近些年来气候变化和人类捕捞导致磷虾数量大幅减少。下图表示南极海域典型食物网，下列说法正确的是()A.图中生物和分解者共同组成了生态系统的成分B.南极海域能够容纳磷虾的最大数量称为环境容纳量C.据图可知，磷虾能量可通过超过3条食物链流向海豹D.可以通过大量捕杀须鲸等方法来增加磷虾数量

解析：生态系统的成分包括非生物的物质和能量以及生物群落，A错误。环境容纳量是指一定环境条件所能维持的种群最大数量，B错误。图中方块内的生物可能不止1种，所以磷虾能量可通过多条食物链流向海豹，C正确。捕杀须鲸后，磷虾数量会增加，但是该方法会导致须鲸数量急剧下降，破坏了生态系统的稳定性，D错误。答案：C4.(2024年贵州黔东南开学考试)下图为某草原生态系统中部分生物的食物网示意图。下列相关说法正确的是()

A.图中所有生物和非生物的物质和能量，构成了一个生态系统

B.图中共有7条食物链，鹰占有4个营养级

C.属于第三营养级的生物有食虫鸟、食虫昆虫、蛙和蛇4种

D.若植食性昆虫的数量减少，则食虫昆虫的数量短期内也会减少

解析：图中食物网由生产者和消费者组成，没有包含分解者，生态系统指由生产者、消费者和分解者与它们的非生物环境相互作用而形成的统一整体，A错误。食物链的起点为生产者(图中的植物)，终点为不流向其他消费者的营养级(图中的鹰)，故图中的食物网中共有8条食物链，分别为①植物→植食性昆虫→食虫鸟→鹰(鹰占第四营养级)、②植物→植食性昆虫→食虫鸟→蛇→鹰(鹰占第五营养级)、③植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰(鹰占第五营养级)、④植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰(鹰占第六营养级)、⑤植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰(鹰占第六营养级)、⑥植物→植食性昆虫→蛙→蛇→鹰(鹰占第五营养级)、⑦植物→老鼠→蛇→鹰(鹰占第四营养级)、⑧植物→老鼠→鹰(鹰占第三营养级)。因此，鹰占有4个营养级，分别是第三、第四、第五和第六营养级，B错误。在植物→老鼠→鹰这条食物链中，鹰占第三营养级，C错误。若植食性昆虫的数量减少，则食虫昆虫的食物减少，短期内食虫鸟和蛙也会捕食更多的食虫昆虫，因此食虫昆虫的数量短期内也会减少，D正确。答案：D

考向3能量流动及计算

[典例3](2024年广东开学考试)生物学家对某人工池塘生态系统的营养结构和部分能量流动情况进行了调查，结果如图所示，图中序号表示能量。下列叙述错误的是()A.流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能B.该生态系统中芦苇、莲等是生产者，它们呼吸消耗的能量为①－②C.生态系统中第二、三营养级之间的能量传递效率为③/②×100%D.池塘中心分布着芦苇，岸边分布着水草，体现了群落的水平结构

解析：据图可知，流经该人工池塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能，A正确。生产者为芦苇、莲等，生产者呼吸消耗的能量＝生产者固定的能量－流向下一营养级的能量－流向分解者的能量－未被利用的能量，即①－②－⑥－未被利用的能量，B错误。能量传递效率的计算公式：某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，故生态系统中第二营养级(昆虫)和第三营养级(鱼)之间的能量传递效率为③/②×100%，C正确。池塘中心分布着芦苇，岸边分布着水草，这是由于土壤湿度、地形变化等导致的，故体现了群落的水平结构，D正确。答案：B

【考向集训】

5.(2024年广东开学联考)黄河三角洲是河海陆交互作用形成的湿地生态系统，包括河口、浅海、滩涂等天然湿地。据调查输入黄河三角洲河口水域生态系统的总能量与总呼吸量的比值远大于1，该生态系统的能量流动简图如图(图中数字为能量数值，单位为t·km-2·a-1)。下列叙述正确的是()A.第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入B.第二、三营养级之间的传递效率大约为21.4%C.各个营养级产生的碎屑最终被分解为无机物D.黄河三角洲河口水域生态系统已达到相对稳定状态

解析：由图可知，第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入和有机碎屑，A错误。第三营养级的同化量＝115.5＋18.76＋0.04＋60.77＝195.07t·km-2·a-1，第二营养级的同化量＝911.6＋411.5＝1323.1t·km-2·a-1，第二、三营养级之间的传递效率为195.07/1323.1×100%≈14.7%，B错误。各个营养级产生的碎屑最终被分解者分解为无机物，可被生产者再度利用，C正确。生态系统达到相对稳定状态时，应处于收支平衡的状态，即物质或能量的输入等于输出，而该生态系统输入的总能量与总呼吸量的比值远大于1，即输入的能量大于输出的能量，D错误。答案：C

6.(2023年山东泰安二模)如图为某废弃草场部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP，即净生产量；腐殖质中的能量记为DOM；呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应，图中数字为能量数值(单位：J·cm-2·a-1)。下列说法错误的是()A.草场生态系统的结构包括组成成分和营养结构B.从能量流动的角度分析，图中NPP是指用于生长发育繁殖的能量C.植食者系统的NPP可表示为GS－R1

D.已知图中营养级间能量传递效率为15%，生产者未利用的能量占其同化量的2.5%，则生产者呼吸消耗的能量为400J·cm-2·a-1

解析：生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，A正确。从能量流动的角度分析，每一营养级所积累有机物中的能量NPP为该营养级同化量减去呼吸散失的能量，即用于生长、发育和繁殖所需的能量，B正确。植食者系统的NPP＝植食者系统所同化的能量－呼吸作用散失的能量＝GS－R1，C正确。由图可知，植食者系统所同化的能量为180J·cm-2·a-1，生产者同化量为180÷0.15＝1

200J·cm-2·a-1。生产者呼吸消耗的能量＝同化量－未利用－流向分解者－流向下一营养级＝1

200－1

200×0.02