人教版高中生物必修三[知识点整理及重点题型梳理]生态系统的功能

人教版高中生物必修三

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

生态系统的功能

【学习目标】

1、分析生态系统能量流动的过程和特点。

2、以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环过程。

3、阐明能量流动和物质循环的关系。

4、说明生态系统中的信息类型，正确区分物理信息、化学信息和行为信息。

【要点梳理】

要点一、生态系统的能量流动

1、能量流动的过程

（1）生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

（2）起点：从生产者固定太阳能开始（极少数特殊空间除外）。

（3）流经生态系统的总能量：该系统中全部生产者经光合作用所固定的太阳能总量。

（4）途径：能量是以物质的形式沿食物链和食物网这一主渠道向前传递的。

（5）能量流动过程图解。

2、能量流动的特点

单向流动：是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，一般不能逆向流动，也不能循环流动。

逐级递减：是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。

能量在流动中逐级递减的原因是：（1）各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量；（2）各营养级总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用。

能量的传递效率为10％～20％，其含义是指“在输入到某一营养级的能量中，大约只有10％～20％的能量流入到下一个营养级。”这里输入到下一个营养级的能量，应是指流入到下一个营养级的总能量。

3、生物金字塔

类型

能量金字塔数量金字塔生物量金字塔项目

形状

特点

呈正字金塔形

一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树上昆虫与树的数量关系

呈正金字塔形

象征含义

能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链流动逐级递减

每一阶含义 食物链中每一营养级生物所含能量的多少

每一营养级生物个体的数目 每一营养级生物的总生物量

4、能量的传递效率的理解与有关计算

能量的传递效率为：10％～20％的含义是指一个营养级的总能量大约只有10％～20％传到下一营养级。如果按20％这一最高效率计算，以第一营养级的总能量为100％计算，第二营养级所获得的能量为20％，第三营养级所获得的能量为20％×20％=4％……，第n 营养级所获得的能量是第一营养级能量的11

5

n -（若按传递效率为10％计算，公式为

1

110n -），由此可知生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。 （1）设食物链A →B →C →D ，分情况讨论：

现实

问题

思路求解 D 营养级净增重M 至少需A 营养级的量 X ·20%·20%·20%=M 最多需A 营养级的量 X ·10%·10%·10%=M A 营养级净重N

D 营养级最多增重的量 N ·20%·20%·20%=X D 营养级至少增重的量

N ·10%·10%·10%=X

提醒

“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系

（2）同一食物链不同环节的传递效率不同时，相关问题解决思路为：设在A →B →C →D 食物链中，传递效率分别为a ％、b ％、c ％，若现有A 营养级生物重M ，则能使D 营养级生物增重多少？ 计算：M ·a ％·b ％·c ％=X 。

此时不再涉及“最多”“至少”。 5、生物富集和生物放大现象

（1）生物富集

指生态系统中同一营养级上许多生物种群或者生物个体，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的线性，又称生物浓缩。

（2）生物放大

指生态系统的食物链上，高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步放大的现象。生物放大的结果是食物链上高营养级生物体中该类物质的浓度显著超过环境中的浓度。

6、研究能量流动的实践意义

（1）使能量持续高效流向对人类最有益的部分

（2）科学规划设计人工系统，使能量得到多级利用

要点二、生态系统的物质循环【生态系统的功能399160物质循环】

1、碳循环的过程

（1）概念：生命基本元素在生物群落与无机环境之间的循环运动。

（2）碳循环的过程

通过上图可以看出：

①碳循环发生在生物群落和无机环境之间；

②主要以CO2的形式进行循环，带有全球性；

③光合作用是CO2进入群落的主要途径；

④碳元素通过细胞呼吸、微生物分解、化石燃料利用等途径返回无机环境。

2、碳循环平衡被破坏—温室效应

（1）成因：大气中CO2增多

（2）危害：气候变暖会使冰川雪山融化、海平面上升，这样就使一些沿海城市和国家面临灭顶之灾。

（3）防治：大量植树造林，禁止乱砍滥伐；减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多的利用太阳能、氢能、风能、地热能等新能源。

3、物质循环与能量流动的关系

项目能量流动物质循环

形式以有机物为载体无机物

特点单向传递，逐级递减往复循环

范围生态系统各营养级生物圈（全球性）

联系同时进行，相互依存，不可分割

（1）能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解

（2）物质是能量沿食物链（网）流动的载体

（3）能量是物质在生态系统中往复循环的动力