9.3生态系统的结构与能量流动

2.能量流动的过程 (1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容： 甲.生产者，乙.初级消费者，丙. 次级消费者 ， 丁. 呼吸作用 ，戊. 分解者 。 (2)据图分析食物链中甲营养级能量的去向 ①通过自身 呼吸作用 以 热能 的形式散失。 ②被 下一营养级 同化。 ③残枝败叶等被 分解者 分解。 ④未被利用。
分析
浮游植物的个体小，寿命短，
成千上万只昆虫生
能量流动的过
又不断被浮游动物吃掉，所
活在一株大树上时，
程中总是有能
以某一时间浮游植物的生物
该数量金字塔的塔
量的耗散，故
量(用质量来表示)可能低于浮
形也会发生变化：
能量流动逐级
游动物的生物量：
递减
易错 警示
能量传递效率与能量利用效率的比较
(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营 养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。
作用
质和能量的根 机物，并将能量储 _的__物__质__循__环____
_遗__体___和__动___物__
本来源
存在有机物中
_的__排__泄__物_
生态系统最活 生态系统的关
地位
__
生态系统的_基__石__
跃的成分
键成分
(2)相互关系
非生物的物质和能量
消费者
生产者
分解者
生产者和 分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
向 对人类最有 的部分。 益
重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ剖析
1.能量流动概念模型解读 (1)第二营养级能量流动分析 ①初级消费者摄入能量(a)＝初级消费者同化 能量(b)＋粪便中的能量(c)，即动物粪便中的 能量不属于该营养级同化能量，应为上一个 营养级固定或同化能量。 ②初级消费者同化能量(b)＝呼吸消耗的能量 (d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 ③生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一营养级同化的 能量(i)＋未被利用的能量(j)。
种群
甲
乙
丙 丁戊
重金属含量(μg/kg鲜重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养级 越高，含量越高，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级， 同理，丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示：
。
方法 技巧
2.能量流动的特点及原因 (1)单向流动的原因 ①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长 期自然选择的结果，是不可逆转的。 ②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此 能量流动无法循环。 (2)逐级递减的原因 ①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物 利用的部分。
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 项目
质和能量
生产者
消费者
分解者
阳光、热能、 自养 生物，主 异养生物，
实例 水、空气、 要是绿色植物 主要是动物
无机盐等
主要是营_腐__生__ 生活的细菌和 真菌
生物群落中物 将无机物转化为有
分解动植物的
_加__速__生__态__系__统__
2.构建食物链(网)的方法
(1)根据图1构建食物链 ①信息：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。 ②食物链：丁→乙→丙→甲。
(2)根据图2构建食物网 ①信息：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小 (不在10%～20%内)，则很可能位于同一营养级。
②食物网如图所示：
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种 群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被 生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网 中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
5.生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。 6.生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择 的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。 7.生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼吸 要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流入 下一个营养级。 8.从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的是：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。
菟丝子营寄生生活，属于消费者
3.生态系统的营养结构 (1)食物链(捕食链) 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特点：起点是 生产者 ，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不会 超过 5 个营养级。只包含生产者和 消费者。 ③营养级与消费者级别的关系 消费者 级别＝ 营养级 级别－1。
特别
提醒
走出对生态系统成分认识的4个误区
错误说法
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌如 结核杆菌属于消费者
动物都是消费者
以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者， 如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等
硝化细菌等自养生物也是生产者，正确的说法是： 生产者都是绿色植物
生产者包括绿色植物
植物都是生产者
(2)能量利用效率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比
值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就
越多，因此食物链越短，能量利用效率越高。
矫正易错 强记长句
易错警示突破选择题
1.生态系统的结构分析的3个易错点 (1)并非所有生态系统的成分都参与构成食物链或食物网。因为食物链起 点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)，所以非生物 的物质和能量、分解者这两种成分不参与构成食物链或食物网。 (2)同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级。 (3)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既 有捕食关系，又有竞争关系。
考点二
生态系统的能量流动
知识梳理
1.能量流动的概念理解
输入
源头：太阳能 —流经生态系统的总能量：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→有机物中的 化学能 →热能
⇓ 散失
形式：最终以热能形式散失 —过程：自身呼吸作用
重点剖析
1.食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析 (1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其 他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑。” (2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看， 会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增 后减再稳定”。
3.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
形状
每一阶 每一营养级生物所
含义 含能量的多少
象征 含义
能量沿食物链流动 过程中具有逐级递 减的特性
每一营养级生物个 体的数目 一般生物个体数目 在食物链中随营养 级升高而逐级递减
每一营养级生物的 有机物总量 一般生物有机物的 总质量沿食物链升 高而逐级递减
长句应答突破简答题
1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。 2.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 3.(2016·全国Ⅲ，T31(2))与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有 利于土壤有机物质的积累，其原因是低温下，分解者的分解作用弱。 4.(2016·全国Ⅲ，T31(3))通常，生态系统的食物链不会很长，原因是能量 在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
生态系统成分的判断方法 (1)根据生物类型判断生态系统的成分 ①“自养型生物”＝“生产者”， 包括光能自养生物(如绿色植物和蓝 藻等)和化能自养生物(如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。 ②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”， 其不能直接把无机物 合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。 ③“腐生异养型生物” ＝“分解者”， 其是能把动植物的遗体、残枝 败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
(2)各营养级能量流动分析 ①未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的 形式被储存起来的能量。 ②一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被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。 ③动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量＝摄入量－粪 便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。 ④流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
第九单元 生物与环境
第30讲 生态系统的结构与能量流动
[考纲要求] 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)。
考点一
生态系统的结构
知识梳理
1.生态系统的概述 (1)概念：生态系统是由 生物群落 与它的 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：由 组成成分 和 营养结构(食物链和食物网)构成。 (4)功能：进行 物质循环、能量流动、信息传递 。
2.最高营养级能量去路只有3个，没有传递给下一营养级这一去路。 3.分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。 4.流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说 “照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。 5.“相邻两营养级”的传递效率≠“相邻两个生物个体”间的传递效率。 如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是 获 得 “10% ～ 20%” 的 能 量 ， “ 所 有 狼 ” 可 获 得 “ 所 有 狐 ” 的 能 量 的 10%～20%。