考点45 生态系统的结构和功能（精讲课件）-备战2025年高考生物一轮复习考点帮（新高考通用）

第9单元 生态系统 第3课时 生态系统的结构和能量流动 打造卓越，赢在起点——2025年高考一轮复习 课标要求 考情分析 2024山东卷（2分） 2023全国甲（2分） 2023山东卷（2分） 2023海南卷（3分） 2023新课标（3分） 2022湖南卷（2分） 2022山东卷（2分） 生态系统的能量流动属于高频考点。纵观近几年高考的命题形式：1.多以某一生态系统案例为背景，考查以下内容：食物链、食物网的分析和食物链条数的计算，生态系统的能量流动的特点和计算 热点预测与趋势分析各个知识点都有出题的可能性。重点是：能量流动的计算。 素养目标 考情分析 SZ-LWH × √ (1)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。(　　) (2)若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用。(　　) (3)一种蜣螂专以象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。(　　) (4)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。 (　　) (5)沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。 (　　) (6)研究能量流动,可帮助人们合理设计人工生态系统,提高能量的传递效率。(　　) √ × × × 自主回顾·素养储备 易 错 辨 析 能量流动的相关计算 生态系统的结构 生态系统的能量流动 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 1.概念: 在一定空间内,由　　　　　与它的　　 　　　相互作用而形成的统一整体。  生态系统的范围 1 2.范围: 生态系统的范围有大有小。　　　是地球上最大的生态系统,它包括地球上的　　　 　及其　　　　　　。 生物群落 非生物环境 生物圈 全部生物 非生物环境 一、生态系统的结构 3.类型： 生态系统的范围 1 一、生态系统的结构 1.非生物的 :光、热、水、空气、无机盐等。  2.生物群落: 生态系统的组成成分 2 项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 营养 方式 － _____ 异养 异养 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 自养 腐生 组成成分 一、生态系统的结构 项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 作用 生物群落中物质和能量的根本来源 _______________________________________________ 加速生态系统的物质循环；帮助植物传粉和传播种子 __________________________________________ 地位 生态系统的基础，必要成分 生态系统的　　、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 将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 基石 一、生态系统的结构 生态系统组成成分的3类“不一定”和2类“一定” 三类 不一定 生产者不一定是植物（如蓝藻、硝化细菌等是原核生物），植物不定是生产者（如菟丝子营寄生生活，属于消费者） 消费者不一定是动物（如营寄生生活的微生物等），动物不一定是消费者（如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或动物排泄物为食的腐生动物属于分解者） 分解者不一定是微生物（如蚯蚓等动物），微生物不一定是分解者（如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者） 两类 一定 生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者 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 提升·关键能力 3.生态系统各组成成分的相互关系 和 是联系生物群落与非生物的物质和能量的两大“桥梁”。 生产者 分解者 一、生态系统的结构 生态系统各成分的判断方法 先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的A为　　　，有“3”个指入箭头的B为　　　　　　　　 　 ，最后根据A→D→C，A→C，确定C为　 　　，D为　　 　。 生产者 非生物的物质和能量 分解者 消费者 提升·关键能力 生态系统的营养结构（食物链和食物网） 3 食物链、食物网是生态系统的 ，是 和 的渠道。 营养结构 物质循环 能量流动 一、生态系统的结构 （1）概念：生态系统中个生物之间由于 形成的一种联系。 （2）特点 ①食物链的起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级）。 ②食物链中的捕食关系经长期 形成的，通常不会逆转，具有单向性。 ③食物链中的营养级一般不超过 个。 ④某一营养级的生物所代表的是该营养级的 ，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群 （3）表现形式 起点： . 终点：不被其他动物所食的动物， 营养级 1.食物链 食物关系 自然选择 5 所有生物 生产者 最高 一、生态系统的结构 （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 。 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 2.食物网 3.食物链和食物网的功能：是生态系统 的渠道。 一、生态系统的结构 构建食物链的一般方法 1.根据种群数量变化曲线图构建   图1 ①分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。 ②食物链:乙→丙→甲(图1)。 提升·关键能力 2.根据所含能量(生物量)构建 图2   图3 ①分析依据:根据相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。 ②结果:图2中生物可形成一条食物链,丙→甲→乙→丁。 图3中生物可形成食物网, 提升·关键能力 3.根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。 生物体 A B C D E 有机汞相对浓度 0.06 7 0.51 68 0.39 ①分析依据:生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的生物体中含有有害物质的量越多,其含量往往是上一营养级生物体含量的5~10倍。 ②分析结果: 提升·关键能力 食物网中生物数量变化的分析与判断 1.食物链的第一营养级生物数量减少,相关生物数量都减少,即出现连锁反应,因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。 2.“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度会下降,直到趋于稳定。 3.“中间”营养级生物减少的情况, 举例如下: 若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰通过增加捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,还有其他食物来源,其数量基本不变。 提升·关键能力 考向1 生态系统的组成成分 1.下列关于生态系统结构的叙述,错误的是(　　) A.生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网 B.在生态系统中,生产者全是自养生物,但不一定都是绿色植物 C.在一个食物网中,以植食动物为食的肉食动物属于第三营养级、次级消费者 D.尽管生态系统多种多样,但可用同一结构模型表示它们在结构上具有的共同点 考点 强化训练 2.某研究小组最初在垃圾堆中发现了某种放射性元素,后来在周围的植物体内发现了该元素,接着在附近的动物体内也发现了该元素,放射性强度如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.蚱蜢、蜘蛛和蚯蚓可构成食物链 B.该放射性元素不属于该生态系统的组成成分 C.蜘蛛属于该生态系统中的第三营养级 D.蚯蚓体内最迟出现放射性元素的原因是蚯蚓所处的营养级较高 考向2 食物链和食物网 考点 强化训练 3.下图表示某生态系统的食物网,关于此食物网的叙述,错误的是(　　) A.该食物网共有6条食物链 B.野兔、鹿及昆虫均为初级消费者 C.狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级 D.严禁过度捕杀鹰,是因为其对该食物网影响最大 考点 强化训练 4.下图为某草原生态系统部分生物构成的食物网简图,下列叙述错误的是(　　) A.蛇位于第三、四营养级,除去蛇后鹰的数量可能增加 B.草原放牧过程中,要适当控制兔、鼠、蝗虫的数量 C.该生态系统达到平衡时,各营养级的个体总数不再变化 D.土壤中的铅、汞等重金属,随食物链在鹰、家畜体内富集 考点 强化训练 能量流动的相关计算 生态系统的结构 生态系统的能量流动 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 能量流动的概念及理解 1 1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 对概念的理解 输入 传递 转化 散失 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 生理过程：光合作用和化能合成作用 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 形式：最终以热能形式散失 过程：自身呼吸作用 2. 二、生态系统的能量流动 能量流动的过程 2 分析图中各字母代表的含义 甲： 乙： 丙： 丁： 戊： 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 二、生态系统的能量流动 能量流动的过程 2 1.第一营养级能量流动过程 太阳能 生产者光合作用固定太阳能 自身呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育、繁殖 被下一营养级同化 残枝败叶等被分解者分解 未被利用 二、生态系统的能量流动 2.第二营养级及其后营养级能量流动过程 (1)由右图分析可知 ①摄入量=同化量+ 。 输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。 ②粪便中的能量(c)　　　(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为　　　营养级同化的能量中流向　　　的部分。 b 不属于 上一个 分解者 粪便量 二、生态系统的能量流动 ③初级消费者同化的能量(b)＝　　　　　　　　　　　　　　　　____________________________ +___________________________。 ④生长、发育和繁殖的能量(e)＝______________________＋______________________＋未被利用的能量(j)。 分解者利用的能量(f－c) 下一营养级同化的能量(i) 呼吸作用以热能的形式散失的 用于生长、发育和繁殖的能量(e) 能量(d) 二、生态系统的能量流动 3.各营养级同化量去路 各营养级同化量去路 ①通过呼吸作用散失 ②被下一营养级同化（最高营养级无此去路） ③被分解者利用 ④未被利用 二、生态系统的能量流动 能量流动的特点 3 单向流动 逐级递减 表现：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 原因：各个营养级的顺序是不可逆的 各个营养级的能量总是以呼吸作用散失热能 规律：两个营养级之间传递效率为10%—20% 原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 二、生态系统的能量流动 研究能量流动的意义 4 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地能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益地部分。 二、生态系统的能量流动 生态金字塔的类型及特点 5 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 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 象征含义 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 二、生态系统的能量流动 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 分析 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： 二、生态系统的能量流动 1.“拼图法”分析能量流动过程 (1)W1、D1指相应营养级的同化量,B1、B2指相应营养级中未被利用的能量。 (2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1+C1+D1或B2+C2+D2。 (3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出,相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%,一般情况下,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%~20%。 (4)利用“拼图法”可得关系式: 提升·关键能力 2.流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析 提升·关键能力 3.能量传递效率与能量利用率的区别 (1)能量传递效率 ①含义:生态系统中能量传递效率为10%~20%,即输入某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量流到下一营养级(最高营养级除外)。 ②计算公式 能量传递效率= ×100%。 (2)能量利用率 ①一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。 ②一般来说,食物链越短,能量利用率越高。 ③有时考虑分解者的参与,使营养结构更复杂,以实现能量的多级利用,提高能量利用率。 提升·关键能力 考向1 能量流动的过程 1.某同学在分析羊食草的过程后绘制了如下能量流动模型。下列相关叙述,正确的是(　　) A.有机肥中化学能的主要流向是被草吸收、同化、利用 B.流经该生态系统能量的唯一来源是过程①固定的光能 C.羊所排粪便中的能量应该属于羊同化的能量 D.③中的能量应该来自羊“生长发育、繁殖”的能量 考点 强化训练 考向2 生态金字塔 2.下图为某生态系统的能量金字塔简图,其中①②③④分别代表不同的营养级,该生态系统输入的总能量为m,各营养级输出的能量为n。下列叙述正确的是(　　) A.①为生产者,②③为消费者,④为分解者 B.m和n的能量形式分别是太阳能和化学能 C.②比③同化量少是因为②的能量要用于呼吸作用 D.维持该生态系统的稳定需要外部能量的持续输入 考点 强化训练 考向3 研究能量流动的实践意义 3.“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量。下图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位:104kJ),请根据图和表格分析,下列说法正确的是(　　) 生物 净同化量 (同化量-呼吸消耗量) 呼吸 消耗量 流向 分解者 未利用 农作物 110 70 21 58 鸡 8 10 2 3 A.该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构 B.该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105 kJ C.该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17.2% D.与常规农业种植模式相比,人工生态农场实现能量的多级利用,提高了能量传递效率 考点 强化训练 能量流动的相关计算 生态系统的结构 生态系统的能量流动 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 能量传递效率的相关“最值”计算 2 1.食物链越短,最高营养级获得的能量越多。 2.生物间的取食关系越简单,生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下: 知低营养级求高营养级 知高营养级求低营养级 获能量最多 选最短食物链, 按×20%计算 需能量最多 选最长食物链, 按÷10%计算 获能量最少 选最长食物链, 按×10%计算 需能量最少 选最短食物链, 按÷20%计算 三、能量流动的相关计算 能量传递效率的有关“定值”计算 1 1.已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值法”计算,而需按具体数值计算。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。 2.如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。 三、能量流动的相关计算 1.如图为某生态系统中的食物网简图，若E种群中的总能量为5.8×109kJ，B种群的总能量为1.6×108kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量最多是（　　） A. 2.0×108kJ B．2.32×108kJ C．4.2×108kJ D．2.26×108kJ 考点 强化训练 2.在如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为(　　) A．80 g　　　 B．900 g　　　 C．800 g　　　 D．600 g 考点 强化训练 3.有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量为(　　) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 甲 乙 丙 丁 己 戊 庚 考点 强化训练 SZ-LWH SZ-LWH 小结 1.(选择性必修2 P48)生态系统：在一定空间内，由____________________ 。 2.(选择性必修2 P50)生态系统的结构包括____________________________ 。 3.(选择性必修2 P50)生态系统的组成成分包括________________________ 。 4.(选择性必修2 P50)在生态系统中，生产者通过　　　　，将__________ 　　　　　　　　　　中，太阳能转化为　　　，从而可以被生物利用，因此，生产者可以说是　　　　　　　。 生物群落与它的非生物 环境相互作用而形成的统一整体 生态系统的组成成分和营养结构 (食物链和食物网) 非生物的物质和能量、生产 者、消费者和分解者 光合作用 太阳能固定 在它们所制造的有机物 化学能 生态系统的基石 落实·必备知识 5.(选择性必修2 P50)消费者通过　　　　　　　，能将________________ ，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，可见消费者的存在，　　　　　　　　　　　　　　。 6.(选择性必修2 P50)分解者能　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。 7.(选择性必修2 P51)食物网：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 8.(选择性必修2 P52)　　　　　　　　是使生态系统保持相对稳定的重要条件。　　　　　　，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 9.(选择性必修2 P52)　　　　　　　是生态系统的营养结构，生态系统的 　　　　　　　　　就是沿着这种渠道进行的。 自身的新陈代谢 有机物转化为无机 物 能够加快生态系统的物质循环 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系 错综复杂的食物网 食物网越复杂 食物链和食物网 物质循环和能量流动 落实·必备知识 1.(选择性必修2 P54)能量流动：生态系统中__________________________ 的过程。 2.(选择性必修2 P56)生态系统的能量单向流动的原因：________________ 。 3.(选择性必修2 P56)能量流动逐级递减的原因：______________________ __________________________________________________________________________________________________________。 4.(选择性必修2 P57)任何生态系统都需要　　　　　　　　　　　　，以便维持生态系统的正常功能。 能量的输入、传递、转化和散 失 食物链中的捕食关 系是长期自然选择的结果，不可逆转；生产者不能再利用散失的能量 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分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级 不断来自系统外的能量补充 一.生态系统的能量流动 落实·必备知识 5.(选择性必修2 P57)能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是　　　　，因此能量金字塔通常都是 　　　　　　　　　。 6.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析建设“沼气池”的意义是____ 。 7.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量的目的是_____________________________________________________________ _________。 逐级递减 上窄下宽的金字塔形 实现 了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率 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 一.生态系统的能量流动 落实·必备知识 谢谢! 打造卓越，赢在起点  $$