第九单元　第46课时　生态系统的结构和能量流动(1)-2026版一轮复习

第46课时生态系统的结构和能量流动课标要求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.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。5.解释生态金字塔反映了生态系统各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。考情分析1.生态系统的结构2024·全国甲·T52024·江西·T92023·全国甲·T52023·全国乙·T312022·广东·T62.生态系统的能量流动及有关计算2024·山东·T122024·黑吉辽·T162023·山东·T132023·新课标·T332022·江苏·T122022·湖北·T202022·湖南·T8考点一生态系统的结构1．生态系统的概述2．生态系统的组成成分(1)生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生产者消费者分解者作用生物群落中__________的根本来源可通过光合作用或化能合成作用合成有机物，把______等转化为______，可被生物利用加快生态系统的______，有助于植物____________将__________分解成无机物，供生产者重新利用地位—生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分营养方式—自养型异养型实例光、热、水、空气、无机盐等①进行光合作用的绿色植物、______及______等；②进行化能合成作用的______等①绝大多数动物；②寄生植物(如菟丝子)；③寄生的细菌、真菌及病毒①腐生动物(如蚯蚓)；②腐生的细菌、真菌[提醒]①三类“不一定”a．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)。b.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)。c.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)。②两类“一定”a．生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。b.营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。(2)生态系统的各成分关系____________和____________是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。[提醒]“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头，“非生物的物质和能量”指入箭头多，“生产者”指出箭头多。3．生态系统的营养结构(1)食物链我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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(2)食物网[提醒]①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。②食物链中只包括生产者和消费者，不存在非生物的物质和能量及分解者。③食物网的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。4．构建食物链(网)的方法(1)根据种群数量变化曲线图构建(2)根据所含能量(生物量)构建①分析依据：根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。②分析结果：图2生物可形成一条食物链：__________________；图3生物可形成食物网：。营养级ABCDPg15.9870.71.9141.0表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量，根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为____________________。(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39①分析依据：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________。②分析结果：________________。(1)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统(2020·江苏，15)()(2)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者(2020·江苏，24A)()(3)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级(2023·全国甲，5A)()(4)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级(2023·全国甲，5C)()生态系统组成成分的判断及食物链(网)的分析稻田养蟹是生态农业的重要养殖方式，引种的中华绒螯蟹(河蟹)主要以浮萍、杂草等植物和有机碎屑为食，同时也能有效控制稻田病虫草害的发生。如图表示北方某蟹－稻复合养殖体系主要营养关系。请回答下列问题：(1)中华绒螯蟹在该生态系统中属于______________________，其作用分别是_____________________________________________________________________________________________。(2)该生态系统的营养结构由____________________组成，图中经过中华绒螯蟹的食物链有______条。(3)中华绒螯蟹与鸟的种间关系是________________，沙塘鳢所处的营养级是______________营养级。(4)引入中华绒螯蟹后稗草生态位有什么变化？(答出两条即可)________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)稻蟹养殖系统还可以减少农田间杂草的数量，减少病虫害的发生，使水稻增产。请从种间关系的角度，结合能量流动分析水稻增产的具体原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一生态系统组成成分及食物链(网)的分析1．(2024·沈阳东北育才中学检测)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分2.为了保护野生渔业资源可持续性利用，多地实行休渔和禁渔政策，渔民开始进行人工养殖。如图为某人工鱼塘中的食物关系。下列叙述正确的是()A．流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能B．鲫鱼占有第二、三两个营养级，螺蛳和鲫鱼只属于捕食关系C．图中所有成分不能构成一个生态系统，仅因为缺少分解者D．图中食物关系是生态系统的营养结构，轮虫属于消费者考点二生态系统的能量流动及有关计算1．能量流动的概念生态系统中能量的______________________的过程，称为生态系统的能量流动。[教材隐性知识]源于选择性必修2P55“思考·讨论”：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体____________中，而另一部分通过生物的________作用以________的形式散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量________(填“相等”或“不相等”)。2．能量流动过程(1)能量流经第一营养级的过程[提醒]①图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。②未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量。(2)能量流经第二营养级的过程由图分析得到：①初级消费者摄入量(a)＝初级消费者的同化量(b)＋______________。②同化量(b)＝呼吸作用散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸被分解者利用的能量(f)＋次级消费者摄入量(i)＋暂时未被利用的能量(j)。[归纳总结]①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级流向分解者的能量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。②一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路：“2个”去路：同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。“3个”去路(无时间单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量。“4个”去路(以年为单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量。③最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。3．能量流动的特点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概念将单位时间内各营养级所得到的________转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形如果金字塔中表示的是各个营养级的_______关系，就形成数量金字塔如果金字塔中表示的是各个营养级_______(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量5.研究能量流动的实践意义(1)帮助人们将生物______________________________，增大流入某个生态系统的总能量。(2)帮助人们科学地______________________，使能量得到最有效的利用。(3)帮助人们合理地_____________________，使能量持续高效地流向_________________。(1)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分(2021·辽宁，19)()(2)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低(2020·浙江1月选考，22A)()(3)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多(2020·浙江1月选考，22D)()(4)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率()分析生态系统能量流动及有关计算依据泥鳅可以利用残饵、鱼粪为食以及循环经济原理，技术人员将稻田养河蟹和稻田养泥鳅两个生态系统有机地结合起来，形成稻护蟹，蟹吃饵料、杂草，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田的“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统，科研人员比较了三种农田模式的产量，结果如表，请回答以下问题：45m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析生态系统类型水稻产量/kg河蟹产量/g泥鳅产量/g水稻单种39.0稻—蟹41.42203.3稻—蟹—泥鳅41.02131.3656(1)输入“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统的总能量包括____________________________。(2)河蟹会被鸟捕食，与鸟相比，河蟹的同化量/摄入量的比值明显较低，从食物类型分析，可能的原因是________________________________________________________________。(3)如图为“稻—蟹”农田生态系统中各营养级所含能量的示意图，其中a、a1、a2表示上一年留存下来仍未被利用的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量，c、c1、c2表示___________________，河蟹用于自身生长、发育和繁殖的能量包括__________________(用图中字母表示)。(4)如图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量(单位：×10kJ·m－2·a－1)。图中的C代表__________________________________________________________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是________。(5)与“稻—蟹”农田模式相比，“稻—蟹—泥鳅”农田模式具有更高的经济效益，从能量流动的角度分析其原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向二生态系统能量流动及有关计算3．(2024·天门一模)生态系统中生产者和初级消费者的能量流动途径如图所示，已知生物同化的能量大部分通过呼吸作用散失，a、b、c、d分别表示不同途径的能量。下列相关叙述正确的是()A．b1是初级消费者摄入的能量，全部用于其生长、发育和繁殖B．初级消费者粪便中所含的能量属于a1中的能量C．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为a2/b1D．分解者的分解作用是能量在流动过程中逐级递减的原因之一4．(2023·山东，13)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是()项目生产者固定来自陆地的植物残体初级消费者摄入初级消费者同化初级消费者呼吸消耗能量[105J/(m2·a)]90428413.53A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2·a)D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者能量流动的过程分析(1)“拼图法”分析能量流动过程(2)能量流动的相关“最值”计算①在食物网中②具有人工能量输入的能量传递效率计算人工输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级到第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。一、过教材1．下列有关生态系统的结构叙述，错误的是()A．由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统B．生态系统的结构由生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量组成C．植物都属于生产者，生产者可将太阳能固定在它们所制造的有机物中D．大豆根部的根瘤菌属于生态系统的消费者，消费者能加快生态系统的物质循环E．分解者是生态系统的关键成分，能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物F．某条食物链：卷叶蛾→螳螂→黄雀，黄雀位于第三营养级G．以植食性动物为食的动物称为次级消费者，属于第四营养级H．消费者与消费者之间既可能是捕食关系，也可能是种间竞争关系I．生态系统中同一营养级的生物可以有多种，但是每一种生物只能位于一个营养级2．下列关于生态系统中能量流动的理解，正确的是()A．输入某生态系统中的能量可能不只是生产者固定的太阳能B．初级消费者摄入的能量包含初级消费者同化的能量和其粪便中的能量C．任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级D．生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中E．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入到狼的体内F．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能G．自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔和生物量金字塔则不存在H．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率I．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分二、过高考1．(2020·山东，24节选)根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2023·新课标，33节选)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是______________；②是________________；③是________________。3．(2020·山东，24改编)若捕食性线虫(其可捕食食细菌线虫)为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向主要通过____________________________散失，不包括________________________。4．(2021·河北，22节选)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是__________________________________________。5．(2021·全国甲，31改编)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是__________________。单向流动的原因：__________________________________________________________________________________________。能量流动逐级递减的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案精析考点一整合1．生物群落非生物环境生物圈组成成分食物链和食物网物质循环、能量流动、信息传递2．(1)物质和能量光能化学能物质循环传粉和种子传播动植物遗体和动物的排遗物生态系统的基石光合细菌蓝细菌硝化细菌(2)非生物的物质和能量消费者生产者分解者生产者分解者3．(1)生产者次级三级四级第二第三第四第五捕食生产者5生产者自然选择(2)相互交错吃多种植物多种肉食性动物营养级种间竞争营养结构物质循环和能量流动4．(1)乙→丙→甲(2)②丙→甲→乙→丁B→D→A→C(3)①越多②判断正误(1)×[完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。](2)×[该生态系统中的蚯蚓和部分微生物属于分解者，有少数微生物属于消费者(如寄生细菌)或生产者(如硝化细菌)。](3)√(4)×[次级消费者属于第三营养级。]提升(1)消费者和分解者可以加快生态系统的物质循环、将有机碎屑中的有机物分解为无机物(2)食物链和食物网6(3)捕食和种间竞争第三、四(4)出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等。(5)水稻的捕食者减少，流向下一个营养级的能量减少，能量更多地积累在水稻中；水稻的竞争者减少，水稻获得的空间与资源增多，有利于水稻固定更多的太阳能。评价1．C[食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物(如蚯蚓)能够分解动植物遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌(如化能合成型细菌)属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者，也是消费者，D错误。]2．D[流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能和人工投放的饵料中的化学能，A错误；据食物网可知，鲫鱼占有第二、三两个营养级，鲫鱼可以取食螺蛳，且两者都以水草为食，故两者属于捕食关系和种间竞争关系，B错误；图中所有成分不能构成一个生态系统，因为缺少分解者和非生物的物质和能量，C错误。]考点二整合1．输入、传递、转化和散失太阳能生产者食物链和食物网化学能热能教材隐性知识有机物呼吸热能相等2．(1)光合呼吸热能生长、发育和繁殖分解者(2)①粪便量(c)3．低高热能10%～20%同化量呼吸消耗分解者4．能量数值生物个体的数目比值生物量5．(1)在时间、空间上进行合理配置(2)规划、设计人工生态系统(3)调整生态系统中的能量流动关系对人类最有益的部分判断正误(1)√(2)×[相邻营养级之间的能量传递效率的高低与营养级多少无关。](3)×[能量逐级递减，营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越少。](4)×[调整生态系统营养结构有利于调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率，但是不能改变能量传递效率。]提升(1)生产者(水稻等)固定的太阳能和饵料中的化学能(2)河蟹摄入的有机物中含有大量纤维素，不易消化吸收，大量能量随粪便排出(3)流向下一营养级的能量b2、c2、d2(4)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量(储存在有机物中的能量)17.6%(5)泥鳅吃残饵、蟹粪，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。评价3．D[根据图示可知，b1是初级消费者摄入的能量，摄入量＝同化量＋粪便量，同化量－呼吸量＝用于其生长、发育和繁殖的能量，A错误；初级消费者粪便中所含的能量属于b1中的能量，而a1是生产者的呼吸量，B错误；第一