2025届高三生物一轮复习课件生态系统的结构与能量流动

生态系统的结构与能量流动 课标要求 举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源 解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系 分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象 举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用 一.生态系统的概念及类型 1.生态系统的概念 生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。 生态系统的范围可大可小 一.生态系统的概念及类型 2.生态系统的类型 a.海洋生态系统　 b.草原生态系统　c.城市生态系统　d.森林生态系统　 e.农田生态系统　 f.果园生态系统　 g.冻原生态系统　h.淡水生态系统　i.荒漠生态系统 j.人工林生态系统 类型 自然生态系统 人工生态系统： c、e、f、j 水域生态系统： 陆地生态系统： a、h b、d、g、i 二.生态系统的结构 一般系统的结构模式图 生态系统的结构模型 生态系统的组分之间存在着密切的内在联系和相互影响，是一个有机的整体！ 生态系统的结构包括组成成分和营养结构。 二.生态系统的结构 1.生态系统的组成成分 能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌。 动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生性动物等。 自养生物，主要是绿色植物。 光、热、水、空气、无机盐等。 非生物的物质和能量 生产者 (producer) 消费者 (consumer) 分解者 (decomposer) 生态系统 项目 非生物的物质和 能量 生产者 消费者 分解者 营养 方式 \ 实例 光、热、水、空气、无机盐等 光合自养生物：绿色植物和蓝细菌等； 化能合成生物：硝化细菌等 大多数动物、寄生植物、寄生细菌、病毒等 营　　生活的细菌和真菌、腐食动物等 作用 地位 自养 异养 异养 腐生 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；帮助植物传粉和传播种子 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 生态系统的基础，必要成分 生态系统的基石、 主要成分 生态系统最活跃的成分、非必要成分 生态系统的关键成分、必要成分 　　　 和　　　 是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。 是生物群落中物质和能量的根本来源； 非生物的物质和能量 生产者 分解者 易错辨析 ①生产者不一定是植物，植物不一定是生产者； ②消费者不一定是动物，动物不一定是消费者； ③分解者不一定是微生物，微生物不一定是分解者； ④生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者； ⑤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； ⑥有些生物具有双重“身份”。 生态系统中各组成成分之间紧密联系，使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能. 二.生态系统的结构 2.生态系统的营养结构 生产者所固定的物质与能量，通过一系列取食和被食关系，在生态系统中传递，各种生物按其食物联系排列的链状顺序（单向）。 ------食物链和食物网 捕食 腐食 寄生 食物链 鸟类 跳蚤 死亡动植物残体 跳虫 鼠疫细菌 ①食物链的起点一定是 者，后面的都是 者，不含 和非生物的物质和能量。 ②营养级一般不超过 个，这是因为能量沿食物链是 的。 ③食物链中体现的种间关系只有 。 ④某一营养级生物的含义是该营养级的 ，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。 ⑥同种生物,所属消费者级别和所处的营养级级别一定是不同,总是 。 ⑦箭头所示方向为 的方向,同时还表示捕食关系。 生产 消费 分解者 5 逐级递减 所有生物 捕食 差一级 物质和能量流动 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 (2)食物网 ①概念：在一个生态系统中，许多食物链 彼此 连接成的复杂营养结构。 ②形成原因：在生态系统中，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 ，也可 能被 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 ；食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还有 ；各种生物处的营养级的级别并不是 的。 (3)食物链和食物网的功能：是生态系统 的渠道。 相互交错 多种植物 多种肉食性动物 营养级 种间竞争 能量流动和物质循环 一成不变 一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来代替。错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。 方法提炼 1：根据各类信息书写食物链的方法 (1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链 根据能量或者有机物的含量由多到少， 可以确定食物链为：B→D→A→C (2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网) 有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断食物链(网)如右图： (3)根据数据的各种变式模型书写食物链： 图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据， 图1中的食物链是丙→甲→乙→丁； 图2中的食物链是丙→丁→甲→乙; 图3表示的是生态系统的物质循环图解， D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量， 其中的食物链是D→A。 2：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。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，环节少的先看见”。 三.生态系统的能量流动 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。 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　　　　　中，而另一部分通过生物的　　　　作用以　　　　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　　　　。　　 有机物 呼吸 热能 相等 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 科学方法 研究能量流动的基本思路 能量输入 个体1 个体2 个体3 能量输入 种群 能量存储 能量散失 …… 三.生态系统的能量流动 2.第一营养级能量流动 能量输入 生产者 能量存储 能量散失 残枝败叶被分解者分解 初级消费者摄入 形式： 热能 过程： 有机物中化学能 热能 呼吸作用 生产者固定的太阳能即第一营养级的　　 量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的　　　　　　　　 ，即积累有机物中的能量。 同化 生长、发育和繁殖 归纳 ①流经自然生态系统的总能量是： ②流经人工生态系统的总能量是： ③自然生态系统的能量来源是： ④人工生态系统的能量来源是： 生产者固定的太阳能 生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能 太阳能 太阳能和人工输入的有机物中的化学能 3.第二营养级及其后营养级能量流动 初级消费者摄入 初级消费者同化 用于生长、发育和繁殖 次级消费者摄入 …… 分解者利用 呼吸作用 热能散失 粪便 呼吸作用 散失 遗体残骸 ①摄入量=同化量+粪便量 ②输入某营养级的总能量是指该营养级同化的能量， 粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，粪便量是上一营养级同化的能量。 ③初级消费者同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量 ④生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一营养级同化的能量 在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a　　b＋c(填“>”“＝”或“<”)。 > 归纳 能量流动过程的模型 “一来二去”模型 “一来三去”模型 “一来四去”模型 ①同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育繁殖的能量 ②消费者同化量＝摄入量－粪便量 ①呼吸作用散失的能量＝流入下一个营养级的能量＋流向能量分解者的能量 ②同化量＝呼吸作用散失的能量＋流入下一个营养级的能量＋流向能量分解者的能量 ③最高级消费者的能量去向不存在流入下一个营养级的能量 未利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量，最终也将被分解者利用。 ①呼吸作用散失的能量＝流入下一个营养级的能量＋流向能量分解者的能量＋未利用的能量 ②同化量＝呼吸作用散失的能量＋流入下一个营养级的能量＋流向能量分解者的能量＋未利用的能量 4.能量流动的过程及特点 食物链和食物网 呼吸作用 有机物中的化学能 热能 ①能量流动的渠道是 。 ②能量散失的途径是各种生物的 。 ③流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。 （1）过程 低 高 热能 10%～20% 同化量 呼吸消耗 分解者 （2）特点 （3）能量传递效率的计算 若有草100kg，最少让鱼增重___kg。 若有草100kg，最多让鱼增重___kg。 若鱼增加1kg，最多消耗_____kg草。 若鱼增加1kg，最少消耗_____kg草。 100 25 4 1 1kg÷10%÷10%=100kg 1kg÷20%÷20%=25kg 100x20%x20%=4kg 100kg x10%x10%=1kg 例1.某食物链如图： 5.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 每一阶含义 象征含义 分析 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 每一营养级生物的有机物总量 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生 活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化： 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量： 6.研究能量流动的实践意义 (1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 (2)帮助人们科学规划、设计　　　　 　　，使能量得到最有效的利用。 (3)帮助人们合理地调整生态系统中的　　 　　关系，使能量持续高效地流向 的部分。 人工生态系统 能量流动 对人类最有益 $$