届高考高三生物总复习第30讲生态系统的结构与能量流动学案含答案.docx

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届高考高三生物总复习第30讲生态系统的结构与能量流动学案含答案

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

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．生态系统的组成成分

（1）各成分的作用及地位

项目

非生物的物质和能量

生产者

消费者

分解者

实例

阳光、热能、水、空气、无机盐等

自养生物，主要是绿色植物

异养生物，主要是动物

主要是营腐生生活的细菌和真菌

作用

生物群落中物质和能量的根本来源

将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中

加速生态系统的物质循环

分解动植物的遗体和动物的排泄物

地位

__

生态系统的基石

生态系统最活跃的成分

生态系统的关键成分

（2）相互关系

生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。

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

生产者都是绿色植物

硝化细菌等自养生物也是生产者，正确的说法是：

生产者包括绿色植物

植物都是生产者

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。

（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。

（3）食物链和食物网的作用：

生态系统物质循环和能量流动的渠道。

1．有关生态系统成分的判断

（1）一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境（　×　）

（2）生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物（　√　）

（3）细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌（　×　）

（4）生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石（　√　）

（5）理论上分析，只有消费者不是生态系统必需的基础成分（　√　）

2．有关食物链与食物网的判断

（1）在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物（　√　）

（2）自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级

（　√　）

（3）在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在同一营养级上（　×　）

（4）生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大（　×　）

（5）食物网中两种生物间只能有一种种间关系（　×　）

（6）食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。

食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量（　×　）

（7）食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件（　√　）

某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图，据图分析：

（1）该食物网中，共有多少条食物链？

提示　6条。

（2）说出鹰与鼬的种间关系。

提示　捕食和竞争。

（3）此食物网没有表示出生的态系统成分是什么？

提示　非生物的物质和能量、分解者。

（4）通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响与鼬对鼠种群数量的影响，哪种影响大一些？

提示　后者影响大些。

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）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：

“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。

大体遵循如下思路：

①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。

②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。

③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。

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。

种群

甲

乙

丙

丁

戊

重金属含量（μg/kg鲜重）

0.0037

0.0036

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：

。

命题点一　生态系统组成成分的判断

1．下列有关生态系统的叙述，正确的是（　　）

A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上

B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级

C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分

D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类

答案　C

解析　每种生物在食物网上可能处在多个营养级上，A项错误；动物多数是消费者，但像蜣螂等属于分解者，B项错误；生产者可以自己制造有机物，属于自养型生物，是生态系统的主要成分，C项正确；细菌中多数是分解者，但硝化细菌等属于生产者，D项错误。

2.（2017·江西新余四中段考）如图表示某生态系统各成分（丁为非生物环境）之间的关系，有关分析错误的是（　　）

A．光能通过甲输入生态系统

B．参与构成食物链的成分有甲和乙

C．碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递

D．丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌

答案　C

解析　依据题意和图示分析可知，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。

光能通过生产者的光合作用输入生态系统，A项正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B项正确；碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。

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）根据结构图判断生态系统的成分

如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B确定A为消费者、B为分解者。

命题点二　食物链（网）的分析

3．（2018·西安模拟）如图表示生态系统中的食物网，相关叙述正确的是（　　）

A．该食物网中共有6条食物链

B．该食物网中的所有生物构成生物群落

C．蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级

D．若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰显著

答案　C

解析　食物链的起点是草，终点是不被其他营养级捕食的生物，则食物链共有5条，故A项错误；食物网中只包括生产者和消费者，构成生物群落还应该包括分解者，故B项错误；蝗虫和老鼠都位于第二营养级，属于初级消费者，故C项正确；猫头鹰的食物来源只有老鼠，狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠，若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰小，故D项错误。

4．如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如图所示。

下列描述错误的是（　　）

A．该食物链是：

丙→甲→乙→丁

B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加

C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多

D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系

答案　C

解析　由上图可知，丙种群的有机物总量最多，应是该生态系统的第一营养级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁，A项正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁都随丙的增加而增加，B项正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个个体占有的能量也不一定最多，C项错误；不同的食物链中，动物占有的营养级不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D项正确。

命题点三　食物网中生物数量的变化分析

5．如图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是（　　）

A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量

B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势

C．浮游动物总量锐减后再急升

D．浮游植物总量急升后再锐减

答案　A

解析　鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降最后趋于稳定，相应地浮游植物先锐减后急升最后趋于稳定，A项正确。

6．如图表示在某生态系统中，a、b、c三个种群数量变化相互关系，下列描述正确的是（　　）

A．a肯定是生产者，b肯定是初级消费者

B．a→b→c构成一条食物链

C．a与b、b与c为捕食关系

D．a与c为竞争关系

答案　C

解析　根据图中数量关系可以判断a、b、c三者构成的捕食关系为c→b→a，a为次级消费者，A项错误；c→b→a构成一条食物链，B项错误；a与b、b与c为捕食关系，C项正确；a与c不存在竞争关系，D项错误。

考点二　生态系统的能量流动

1．能量流动的概念理解

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　⇓

—

　⇓

—太阳能→有机物中的化学能→热能

　⇓

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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。

3．能量流动的特点及意义

（1）能量传递效率：

指相邻两个营养级之间同化量