第8单元 第3讲 生态系统的组成成分、营养结构与能量流动（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第八单元　生物与环境 第三讲　生态系统的组成成分、 营养结构与能量流动 课标要求 1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。 2．讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。 3．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。 课标要求 4．阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。 5．分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律，举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 考点一　生态系统的组成成分和营养结构 1．生态系统概述 2．生态系统的组成成分 3．生态系统的营养结构 (1)陆地生态系统常以_________食物链为主，海洋生态系统则以______食物链为主。 (2)一般说来，营养级的位置越高，处于这个营养级的___________、个体数量和能量越少。 (3)捕食食物链的起点都是_________，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不算完整的食物链。 腐食 捕食 生物种类 生产者 (4)_________及非生物环境不属于食物链的成分，不出现在食物链(网)中。 (5)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的____________，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。 (6)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如教材选择性必修2 P62图3-5中蜘蛛和蓝山雀既是捕食关系，又是______关系。 分解者 所有生物 竞争 4．生物富集 5．生态金字塔 逐级递 减 递减 递减 能量 数量 总生物量 深度思考——挖掘新命题点 (1)一个生态系统中的营养级一般不超过5个，原因是____________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 通常情况下， (2)在湖泊和开阔海洋的生态系统中，生物量金字塔会呈现下窄上宽的倒金字塔形。这是因为_________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 [例1] (2025·浙江丽水模拟)生态系统是指在一定的地域内，生物与环境构成的统一的整体。下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是(　 ) A.太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分 B．蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者 C．病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者 D．硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者 D 解析：太阳光属于生态系统中的能源，A错误；蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于分解者，B错误；病毒是异养生物，营寄生生活，在生态系统中属于消费者，C错误；硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者，D正确。 生态系统成分中的两个“一定”和三个“不一定” [例2] 如图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系，下列有关分析错误的是(　 ) A．光能通过甲输入生态系统 B．参与构成捕食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 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正确；参与构成捕食食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B正确；碳元素在乙和丙之间以含碳有机物的形式传递，C错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D正确。 生态系统中各成分的判断 [例3] (2025·浙江嘉兴高三模拟)如图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列相关叙述正确的是(　 ) A．一个生态系统除了图示成分外，还有分解者和非生物成分 B．若乙数量明显减少，则丙的数量是减少的 C．除了戊以外的其他生物都在该食物网中占据多个营养级 D．丙的粪便有机物中含有的能量是丙或丁或乙固定同化的 A 解析：生态系统的成分包括生产者、分解者、消费者和非生物成分，图中的成分只有生产者和消费者，A正确；由题图可知，丙具有不同的食物来源，若乙数量明显减少，则丙会捕食更多的丁，因此数量不一定会减少，B错误；图中共有六条食物链：戊→甲→丁→丙、戊→丁→丙、戊→庚→丁→丙、戊→庚→乙→丙、戊→己→庚→丁→丙、戊→己→庚→乙→丙，戊是生产者，占据第一个营养级，甲和己只占据第二个营养级，C错误；丙的粪便有机物中含有的能量不属于丙同化的能量，而是上一个营养级丁或乙固定同化的能量，D错误。 食物网中生物数量变化的分析与判断 (1)食物链的第一个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，因为第一个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，种内竞争加剧，种群密度还要下降，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，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 [例4] 生态金字塔用来表示生态系统中不同营养级的个体数量、生物量、能量等的数量关系。通常情况下，营养级低的相应数值比营养级高的要大，称为正金字塔；反之，称为倒置金字塔。下列情况可能会出现倒置金字塔的是(　 ) A．生物量金字塔，某森林中植食动物比树木多 B．在紫外线很强的山地的能量金字塔 C．能量金字塔，组成该生态系统的各营养级生物的种类极多 D．数量金字塔，其捕食者体型比被捕食者小 D 解析：生物量金字塔是以每个营养级的生物量绘制成的金字塔，森林生态系统中，虽然植食动物比树木多，但这种情况下的生物量金字塔仍为正金字塔，A不符合题意；能量金字塔不会出现倒置现象，B、C不符合题意；捕食者体型比被捕食者小(如一棵大树上有很多昆虫)，数量金字塔有可能会倒置，D符合题意。 考点二　生态系统中的能量单向递减流动 1．初级生产量是生态系统的基石 提醒：①陆地生态系统中热带雨林的净初级生产量最高，温带常绿林、落叶阔叶林、北方针叶林、草原和荒漠则依次减少。 ②GP＞R时，生物量(干重)增加；GP＜R时，生物量减少；GP＝R时，生物量不变。 ③森林中，乔木的初级生产量最高，灌木次之，草本植物更低。 2．次级生产量是异养生物生产的有机物或固定的能量 提醒：①凡是异养生物都属于次级生产者。 ②动物的同化量＝摄入量－粪便量。 ③海洋的年净初级生产总量虽然只有陆地的年净初级生产总量的一半，但海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的3倍多。 3．生态系统中的能量单向递减流动 (1)能量流动的概念理解 (2)能量流动的特点及研究意义 提醒：①肉食动物呼吸消耗的能量占总次级生产量的比率高于同一生态系统的植食动物和生产者。 ②一个生态系统必须不断地从外界获得能量才能维持其正常功能。 ③一般情况下，陆生生态系统各营养级之间大约只有10%的能量能够传递到下一个营养级，而在海洋生态系统中会大于10%。 易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)生产者能将约10%的太阳能转化为化学能，生产者的净初级生产量越大，各级消费者的体型就越大。(　 ) (2)陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而增加，顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落。(　 ) (3)动物同化的能量中包括其粪便中的能量，食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量。(　 ) × × × (4)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多，消费者营养级具有的能量与该消费者的平均体重呈正相关。(　 ) (5)呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多。(　 ) × √ [例1] (2025·浙江台州模拟)如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产量[单位为kg/(m2·a)]与水深的关系，下列说法正确的是(　 ) C A．净初级生产量是流经生态系统的总能量，初级消费者粪便中的能量属于次级生产量 B．该湖泊水深6 m时的次级生产量大于净初级生产量 C．随着水深增加，净初级生产量下降，可能是光照强度和温度下降所致 D．若该生态系统长期处于C点所示的状态，能够维持相对稳定 解析：流经生态系统的总能量是生产者同化的能量，即总初级生产量，初级消费者粪便中的能量不是其自身同化的能量，属于生产者同化的能量，即净初级生产量，A错误；图中左、右侧纵轴上的数值不同，由图可知，该湖泊水深6 m时的次级生产量小于净初级生产量，B错误；随着水深增加，由于光照强度和温度等下降，植物的光合作用下降，所以净初级生产量下降，C正确；C点时净初级生产量为0，即总初级生产量＝植物呼吸消耗量，但由于生态系统中存在的其他生物也要进行呼吸作用和生长繁殖，所以该生态系统不能维持稳定，D错误。 [例2] (2024·浙江金华十校联考)如图表示某湖泊能量沿营养级流动的定量分析[单位：cal/(cm2·a)]。下列叙述正确的是(　 ) B A.图中所示的各种生物构成了一条食物链 B．图中肉食动物的净次级生产量为1.2 cal/(cm2·a) C．由图可知，该湖泊的生物量为78.2 cal D．该生态系统一年内生产者固定的太阳能为111.0 cal 解析：植食动物和肉食动物可能包含多种生物，所以图中所示的各种生物可能构成多条食物链，A错误；图中肉食动物的净次级生产量为肉食动物的同化量－呼吸消耗的量＝3.0－1.8＝1.2 cal/(cm2·a)，B正确；生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量，据图无法判断出该湖泊的生物量，C错误；该生态系统一年内生产者每平方厘米固定的太阳能为111.0 cal，D错误。 理解常考的两种能量流动模型 (1)第二个营养级的能量流动过程模型 图中箭头①指的是摄入量，若没有箭头③，则①代表的是同化量。 (2)“拼图法”分析能量流动过程 ①W1、D1、D2指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量。 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，相邻两个营养级的能量传递效率等于某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%，如D1/W1×100%，一般情况下，陆生生态系统中能量在相邻两个营养级间的传递效率约为10%。 ④利用“拼图法”可得关系式： 1．(2025·浙江1月卷)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解，许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播，因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT，使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(　 ) A．喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累 B．DDT不易降解，不会在生物圈中大面积扩散 C．在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾 D．与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高 B 真题演练•考向感悟 解析：DDT严重危害生物的健康且不易降解，能够沿着食物链逐渐在生物体内聚集，且营养级越高的生物体，其体内富集的DDT含量就越高，因此喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累，与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高，A、D正确；物质循环具有全球性，DDT不易降解，可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，若使用不当，可能会导致DDT在生物圈中大面积扩散，B错误；由题意“DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播”可知，在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾，C正确。 真题演练•考向感悟 2．(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是(　 ) A．能量不能由第二营养级流向第一营养级 B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量 D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 D 真题演练•考向感悟 解析：生态系统中的能量流动具有单向流动的特点，即只能由低营养级流向高营养级，A正确；生物富集是指生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象，具有富集效应的金属会沿着食物链在生物体内逐渐聚集，最终积累在食物链的顶端，即营养级越高，具有富集效应的金属浓度越高，B正确；流入分解者的有机物中的能量属于流入该生态系统总能量的一部分，流入该生态系统的总能量是生产者(处于第一营养级)固定的能量，C正确；生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点，该稳定的生态系统无有机物的输入和输出，其第一营养级固定的能量一定大于第二营养级同化的能量，D错误。 真题演练•考向感悟 3．(2022·浙江6月卷)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　 ) A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链 B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网 C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级 D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔 D 真题演练•考向感悟 解析：生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。 真题演练•考向感悟 4．(2021·浙江6月卷)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是(　 ) A．生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系 B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链 C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列 D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制 A 真题演练•考向感悟 解析：生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，A正确；生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一个营养级，不属于同一条食物链，B错误；生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形，但也有倒金字塔形的，如海洋生态系统中的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔，故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列，C错误；生态金字塔可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，故可分别以生物量(并非生产量)、能量和个体数量为指标绘制，D错误。 真题演练•考向感悟 5．(2023·浙江1月卷)2021年，栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月，又有一群亚洲象开启了新的旅程，沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统，再次引起人们的关注。回答下列问题： (1)植物通常是生态系统中的生产者，供养着众多的________和分解者。亚洲象取食草本植物，既从植物中获取物质和能量，也有利于植物________的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第________营养级。 真题演练•考向感悟 (2)亚洲象经过一片玉米地，采食了部分玉米，对该农田群落结构而言，最易改变的是群落的________结构；对该玉米地生物多样性的影响是降低了________多样性。这块经亚洲象采食的玉米地，若退耕后自然演替成森林群落，这种群落演替类型称为________演替。 (3)与森林相比，玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差，下列各项中属于其原因的是哪几项？________。 A．物种丰富度低 B．结构简单 C．功能薄弱 D．气候多变 真题演练•考向感悟 (4)亚洲象常年的栖息地热带雨林，植物生长茂盛，凋落物多，但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是在雨林高温、高湿的环境条件下，__________。 答案：(1)消费者　繁殖体　二 (2)水平　遗传　次生 (3)ABC (4)分解者将有机物快速分解为无机物 真题演练•考向感悟 解析：(1)生产者可为消费者和分解者提供现成的有机物。消费者的活动有利于植物繁殖体的传播。亚洲象能够取食草本植物，其在食草的食物链中位于第二营养级。(2)亚洲象采食部分玉米后，该农田群落的水平结构最易改变。亚洲象采食部分玉米会导致玉米的遗传多样性下降。被亚洲象采食的玉米地土壤条件保留，且有植物存在，在其上进行的演替类型为次生演替。 真题演练•考向感悟 (3)与森林相比，玉米地的物种丰富度低，营养结构简单，生态系统的功能薄弱，因此玉米地的抗干扰能力弱、维护生态系统稳定的能力差。(4)热带雨林高温、高湿的环境有利于分解者的繁殖，分解者可将凋落物中的有机物快速分解为无机物，因此热带雨林凋落物多，但土壤中有机质含量低。 真题演练•考向感悟 请完成：课时提升练(34) 温馨提示 谢谢观看！ 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有_______ ____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______ 生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级______ 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 每一阶含义 食物链中每一营养级生物所含______的多少 每一营养级生物个体的______ 每一营养级生物的____________ 营养级的位置越高，处于这个营养级的生物种类、个体数量和能量就越少；当某个营养级的生物种类、个体数量和能量少到一定程度的时候，就不可能再维持下一个营养级的存在 这两种生态系统中的生产者主要是单细胞藻类，这些藻类个体小、繁殖快，含纤维素少，世代周期短，只能积累较少的有机物，可以被浮游动物整个吞食和消化，从而迅速转化为下一个营养级的生物量 $$