2027届高中生物一轮复习讲义 第九单元 第46课时 生态系统的结构和能量流动

第46课时生态系统的结构和能量流动

考点一生态系统的结构

1.生态系统的概述

生态系统是指在一定空间内.由生物

概念一群落与它的非生物环境相互作用而形

成的统一整体

有大有小.地球上最大的生态系统是

范围一

生物圈

Ih组成成分和营养结构（食物链和食物

结构一,

M）构成

丽：■进行物质循环、能气流动、信息传递

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

可通过光合作用将动植物遗

或化能合成作用加快生态系统体残骸和动

生物群落口物质和能合成有机物，把的物质循环，有物粪便分解

作用

量的根本来源光能等转化为化助于植物佞粉成无机物，供

学能,可被生物和种子传播生产者重新

利用利用

生态系统最活生态系统的

地位——生态系统的基石

跃的成分关键成分

营养方式——自养型异养型

①进行光合作用

①绝大多数动

的绿色植物、光

物；①腐生动物

合细菌及蓝细菌

光、热、火、空气、②寄生植物（如（如蚯蚓）;

实例等；

无机盐等菟丝子）；②腐生的纽

②进行化能合成

③寄生的细菌、菌、真菌

作用的硝化细菌

真菌及病毒

等

归纳总结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、蜕螂等以动植物遗体残骸或动物粪便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（如稍化细菌、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

生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。

点拨“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

生产者初级消踪者次级消一者三级消哉者四级消■者

玉米U>蛭虫u>蛙=>蛇u>鹰

第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级

立方生态系统中各生物之间由于捕食关系形成

咽…的一种联系—

生产者为笫一营养级,消费者所处营养级

逊）_►不固定；一般不会超过。个营养级；只包

含生产者和消费者

「I起点卜生产者

表现

形式不被其他动物捕食的动物，最高营

乜四.养级

食物链中的捕食关系是长期自然选择形成

单向^匕一

的,通常不会逆转

（2）食物网

概念一食物链彼此相互交错连接成的复杂营界关系

一种绿色植物可能是多种植食性动物的食

形成.物.而一种植食性动物既可能吃多种植物.

冲,也可能被多种肉食性动物所食

同一种消费者在不同的食物谨中，可以占据

____,「不同的营养级

特点卜

食物网中,两种生物之间的种间关系除了捕

食，还可能有种间竞争

食物链和食物网是生态系统的营养结构,是

功能-

物质循环和能量流动的渠道

提醒①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有刍物，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知消费者，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

(I)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

28n

n

24/丁79X

99m

T6n乙2%

I2n

8/

4l丙85%/

甲乙丙丁生物种类

图2图3

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，很可能为同营养级。

义乙

②分析结果：图2生物可形成一条食物链:丙一甲一乙一丁；图3生物可形成食物网:'丁/o

营养级ABCD

Pg15.9870.71.9141.0

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B-D-A-Co

⑶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/ppm0.0670.51680.39

①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

食物铢逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越冬。

②分析结果：A—>C—B-D。

■自我诊断二

（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）（X）

提示完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。

（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，24）（X）

提示该生态系统中的蚯划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）。

⑶调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链（2022•浙江6月选考，

20）（J）

（4）同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级（2023•全国甲，5）（V）

（5）作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营赛级（2023•全国甲，5）（X）

提示次级消费者属于第三营养级。

（6）营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和（X）

提示营养级是指处于食物链某一环节上的全部生物的总和，不一定是同种生物的总和。

形成:解题能力

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。如图表示北方某蟹一稻复合养殖体

系主要营养关系。请回答下列问题：

（1）中华绒鳌蟹在该生•态系统中属于消费者和分解者,其作用分别是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）该生态系统的营养结构由食物链和食物网组成,图中经过中华绒螯蟹的食物链有9条。

（3）中华绒鳌蟹与鸟的种间关系是捕食和种间竞争,沙塘鳗所处的营养级是第三、四营养级.

（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）

提示出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等。

⑸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。

提示水稻的捕食者减少，流向下一个营养级的能量减〃，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。

强化二迁移应用

考向一生态系统组成成分及食物链（网）的分析

1.生态系统的组成成分包拈生产者、消费者、分解者及半生物的物质和能量。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「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

答案C

解析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

物遗体残骸等，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.（2025・广东，13）食物链可以跨越不同生境（如图）。下列分析正确的是（）

,迪三电。要花粉

结蜓成虫工

水生生境陆地生境

A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系

B.鱼在该食物链中属于四级消费者

C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产

D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼

答案C

解析互利共生是指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分开后至少一方

不能正常生存，而蜜蜂与油菜分开后，各自能独立生活，二者的关系不是互利共生，A错误；

在题图食物链中，鱼以靖蜓幼虫为食，蜻蜓幼虫的食物在图中并未呈现，因此无法判断鱼的

营养级，B错误；鱼以蜻蜒幼虫为食，则鱼的数量增加一照蜒数量减少一鎏蜂被捕食的量减

少一蜜蜂数量增多，利于帮助油菜传粉，使油菜籽产量娉加，C正确；由图可知，蜻蜒幼虫

生活在水中，可作为鱼的食物，靖蜓成虫生活在陆地，可捕食蜜蜂，因此将水陆两种生境联

系在一起的关键生物是蜻蜓，D错误。

考点二生态系统的能量流动及有关计算

整合:必备知识

1.能量流动的概念

生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。

'输卜原头：太肛能（大多数生态系统）

|总能址：生产者固定的太阳能总址

［途径：食物链和食物网

|形式：一机物号的化譬

［转化］-----庆阳能一有机物中的立他二热能:

一3|形式：最终以热能形式散失

散失J|过程：呼吸作用___________________

教材隐性知识源于选择性必修2P‘5”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有机物中,而另一部分通过生物的呼吸

作用以热能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相等（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

无

阳

点拨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，印积累的能量。

②未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被二一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

粪便

(c)；初级消费者摄入(a)

，

分

初级消费者同化呼

解(b)

吸

者

遗体用于生长、发作

利用

用残骸⑴育和繁殖

(e)，

(k)散(d失

呼吸作用次级消费

多被利用⑴

散'失者摄入(i)

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)+粪便量©。

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(0。

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⑴+次级消费者摄入量⑴

+暂时未被利用的能量⑴。

归纳总结①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化黄，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=呼吸消耗的能量一分解者利用的能量+流入下一营养

级的能量。

“4个”去路(以年为单位)：同化能量=呼吸消耗的能量一分解者利用的能量十流入下一营养

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

能量只能沿着食物链由低营养级

流向直营养级

(1)流动

生物之间的捕食关系不可逆转，

热能不能被再度利用

相邻两个营养级间的能量传递效

率i般为10%〜20%

一规

一［能量传递效率：相邻两个营养

八、［逐级级之间同化垃的比值

理”」r各营养级生物的呼吸消耗

［原间各营养级的能盘都会有一部分流

L人分解者以及未被下一营养级利

用的部分

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

将单位时间内各营

养级所得到的能量如果金字塔中表示的是

如果金字塔中表示的是

数值转换为相应面各个营养级生物量（每个

各个营养级的生物个体

概念积（或体积）的图形，营养级所容纳的有机物

的数目比值关系,就形

并将图形按照营养的总干重）之间的关系，

成数量金字塔

级的次序排列形成就形成生物量金字塔

的一个金字塔图形

低

另

一>*

为<

A营

数

养

养

高

目

形状级

级

多

1氐t

能量沿食物链流动一般生物个体数目在食一般生物有机物的总干

象征

过程中具有逐级递物链中随营养级升高而重沿食物链升高而逐级

含义

减的特性逐级递减递减

特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形

浮游植物的个体小，寿命

短，又不断被浮游动物吃

成千上万只昆虫生活在

掉，所以某一时间浮游植

能量流动的过程中一株大树上时，该数量

物的生物量（用总干重来

总是有能量的耗金字塔的塔形也会发生

分析

表示）可能低于浮游动物

散，故能量流动逐变化

的生物量

级递减生金

r~~i-浮游

三丁动物

浮游

植物

5.研究能量流动的实践意义

置.

合理配

上进行

、空间

时间

物在

将生

人们

帮助

种，

作套

(如间

总能见

系统的

牛.态

入某个

增大流

)

育苗

一多层

实

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