2018届高考生物一轮复习第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构及其能量流动学案

第三讲 生态系统的结构及其能量流动[考纲展示]1．生态系统的结构(Ⅰ) 2.生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)授课提示：对应学生用书第214页 一、生态系统的概念及范围1．概念：由生物群落与周围的无机环境相互作用而形成的统一整体。

2．范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

3．结构：组成成分和营养结构(食物链和食物网)。

二、生态系统的组成成分1．非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。

2．生物群落三、生态系统的营养结构 1．食物链(1)概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。

(2)实例(3)表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。

(4)特点：生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级。

2．食物网(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。

(2)形成原因：生态系统中，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植物，也可能被多种肉食性动物所食。

(3)功能：是生态系统物质循环和能量流动的渠道。

(4)特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。

四、生态系统的能量流动 1．概念理解输入—⎩⎪⎨⎪⎧源头：太阳能流经生态系统总能量：生产者固定的太阳能总量↓传递—⎩⎪⎨⎪⎧途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能↓转化—太阳能→有机物中化学能→热能 ↓散失—⎩⎪⎨⎪⎧形式：最终以热能形式散失过程：呼吸作用2．第一营养级的能量流动3．消费者的能量流动注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。

(1)从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。

(2)在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未被利用。

4．特点5．研究意义(1)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。

(2)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。

授课提示：对应学生用书第215页 考点一 生态系统的概念及组成成分分析 [核心考点通关]1．生态系统中四种成分的联系(1)非生物的物质和能量——生态系统的基础如果没有非生物的物质和能量，生物群落根本不可能存在。

它是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

(2)生产者——生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基础①是沟通无机环境与生物群落的桥梁：唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分。

②是形成食物链和食物网的基础。

③绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形成和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。

(3)消费者——生态系统最活跃的生物成分对维持生态系统的稳定性有重要作用。

单从物质循环的角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但消费者的存在能加快生态系统的物质循环，因此在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系、缺一不可的。

(4)分解者——物质循环中的关键成分将动植物遗体分解成无机物，归还给无机环境，是沟通生物群落到无机环境的桥梁。

植物同化的CO2等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还无机环境，然后被生产者重新利用。

因此从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。

2．生态系统中各成分的判断(1)根据双向箭头确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者；(2)根据箭头指向判断各成分①A有三个指出，应为生产者；②D有三个指入，为非生物的物质和能量；③B和C一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均指向C，则C为分解者。

[易混易错]对生态系统成分认识的误区[题组突破演练]题组一生态系统的组成成分分析1．下列有关生态系统成分的叙述，正确的是( )A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分D．非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等解析：自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌，其进行的是化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，让有机物返回无机环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。

答案：C2．(2017·浙江杭州统考)下图是有关生态系统的概念图，①、②、③分别是( )A．生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网B．生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网C．生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性D．生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网解析：生态系统包括其结构①和功能，其结构又包括②生态系统的成分和营养结构即③食物链和食物网，而生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，B 项正确。

答案：B题组二生态系统的成分分析3．如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是( )A．甲是生产者，包括全部的植物和部分细菌B．所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2C．理论上，一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能D．甲和乙是一个生态系统的基石解析：分析题图，甲和丁之间具有双向箭头，且其他成分也都有箭头指向丁，所以丁为非生物的物质和能量，甲为生产者；甲和丙都有箭头指向乙，所以乙为分解者，丙1和丙2为消费者。

生产者除植物和部分细菌外，一些原核生物(如蓝藻)也属于生产者，且并非全部的植物都属于生产者，如营寄生生活的菟丝子属于消费者，A错误。

一些营腐生生活的动物属于分解者，如蚯蚓和蜣螂，B错误。

由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环，所以理论上没有消费者的生态系统也可以正常行使其功能，C正确。

生态系统中消费者和分解者的物质和能量来源于生产者，所以生产者才是一个生态系统的基石，D错误。

答案：C4．湿地是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。

如图是处于平衡状态的某淡水湿地食物网简图，请据图回答：(1)生态系统的结构包括________，此淡水湿地生态系统中，淡水虾与小鱼的关系是_______。

(2)与稻田生态系统比较，该淡水湿地生态系统的抵抗力稳定性________(填“高”“低”或“相同”)，原因是该生态系统__________________。

食物网中，若甲壳类数量明显减少，短期内小鱼的数量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。

(3)图中未列出的该生态系统的成分是__________________。

解析：(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分：非生物的物质和能量、分解者、生产者和消费者；营养结构：食物链和食物网。

淡水虾与小鱼共同竞争食物水蚤。

(2)淡水湿地生态系统的物种比稻田生态系统的物种丰富，营养结构复杂，抵抗力稳定性高。

若甲壳类数量明显减少，涉禽大量捕杀大鱼，大鱼的数量大量减少，短期内小鱼因天敌减少而数量增加。

(3)食物链由生产者和消费者组成，因此未列出的该生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者。

答案：(1)生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网) 竞争(2)高营养结构复杂(或生物种类多或物种丰富度高或自动调节能力强) 增加(3)非生物的物质和能量、分解者考点二对食物链和食物网的分析[核心考点通关]1．对食物链的分析(1)食物链的起止点：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。

(2)某一营养级生物的含义：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种群。

(3)食物链的不可逆性：食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。

(4)不参与食物链组成的成分：分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。

2．对食物网的分析(1)模型图示(2)相关说明①由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1，如兔是初级消费者，第二营养级。

②食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。

③同一消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼在该食物网中分别位于第三、第四营养级。

④在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。

3．食物网中生物数量变化的分析与判断(1)第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物(生产者)减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。

这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。

(2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。

(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。

②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。

③处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。

(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链(网)中流动时只有10%～20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。

4．营养结构的确定方法(1)根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。

(2)根据能量传递效率10%～20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据图1四种生物同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。

[题组突破演练]题组一食物链和食物网的分析5．如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是( )A．该食物网由4条食物链组成B．其中的初级消费者是植食性鸟C．处于第三营养级的生物有3种D．生态系统的4种成分中，该图只体现了2种成分解析：分析可知，该图由5条食物链组成；植食性鸟和食草昆虫都是初级消费者；处于第三营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种生物；该图只体现了生产者和消费者，缺少生态系统中的分解者和非生物的物质和能量。

答案：D6．(2017·内蒙古赤峰月考)如图是某草原生态系统中的部分食物关系图。