第26讲 生态系统的结构和能量流动（知识清单）（上海专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

起点 生产者 第一营养级 起止点 终点 最高营养级 生物在生态系统食物链中所处的层次 食物链某一环节上的所有生物的总和 食物链 食物链 营养级 一般不超过五个 食物链中体现的种间关系只有捕食 第一营养级生物减少{ 其他营养级生物都减少 生物数量变化规律 天敌减少 了被捕食者先增加、后下降、最后趋于稳定 0营养结构 中间营养级生物减少 同一种生物在不同食物链可占不同营养级 两种生物之间可能出现不同种间关系 特点 某一营养级的生物所代表的是该营养级所有生物 不代表个体、利 食物网 食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量 生态系统保持相对稳定的重要条件 食物网越复杂，生态系统抵扌 功能 生态系统物质循环和能量流动的渠道 组成 绿色植物，蓝细菌，硝化细菌等 生产者 利用无机物制造有机物，维持自身的生命活动 作用 为异养生物提供食物 植食性动物：初级消费者或一级消费者 生态系统的结构 肉食性动物：二级（次级）、三级等消费者等 组成 生物群落 杂食性动物 长江 消费者 寄生动物 作用 通过摄食植物或者捕食动物，获得有机物 组成 如大部分细菌真菌，少部分动物（屎壳郎/秃鹫） 组成 0组成 分解者 死亡后的生物体、存活时脱落的残体和 作用 动物排泄物等有机物分解为无机物 实现物质循环的生物 组成 光、热、 水、空气、无机盐 无机环境 作用 物质、能量的根本来源 水域 海洋、淡水、湿地等 自然生态系统 陆地 森林、草原、荒漠、冻原等 0分类 农田 人工生态系统 城市 群、物种 食物网 烧是类 亢外界干扰的能力越强 硅藻和其浮静植物 渤学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 第26讲生态系统的结构和能量流动（知识清单） 分学习导航站 9知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 巴核心知识库：重难考点总结，杭理必背知识、归纳重点 考点1生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统★★★☆☆ 考点2能量在单向流动中逐级遵减★★★☆☆ (是级越高，重要程度越高) @陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略(3大陷阱预警) 回素养加油站： 前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 了真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 (附高清PDF,可打印) 知识主脉络 起点{生产者{第一营养级 起止点 终点{最高营养级 生物在生态系统食物链中所处的层次 食物链某一环节上的所有生物的总和 食物链 营养级 食物描人行 一般不超过五个 2 食物链中体现的种间关系只有捕食 第一营养级生物减少{其他营养级生物都减少 生物数量变化规律 天敌减少被捕食者先增加、后下降、最后趋于稳定 Q营养结构 中间营养级生物减少 同一种生物在不同食物链可占不同营养级 特点 两种生物之间可能出现不同种间关系 某一营养级的生物所代表的是该营养级所有生物{不代表个体、种群、物种 食物网 食物网的复杂程度取决于物种数而非生物数量 功能 生态系统保特相对稳定的重要条件食物网越复杂。生态系统抵抗外界干扰的能力越强 生态系统物质循环和能量流动的渠道 组成绿色植物，蓝细菌，硝化细菌等 生产者 利用无机物制造有机物，维持自身的生命活动 作用 为异养生物提供食物 植食性动物：初级消费者或一级消费者 生态系统的结构 生物群落 组成 肉食性动物：二级（次级）、三级等消费者等 杂食性动物 江 消费者 寄生动物 态系 作用通过摄食植物或者捕食动物，获得有机物 统的 组成如大部分细菌真菌，少部分动物（屎壳郎/秃懿） 组成 Q组成 分解者 死亡后的生物体、存活时脱落的残体和 作用 动物排泄物等有机物分解为无机物 实现物质循环的生物 组成光。热.、水、空气、无机盐 无机环境 作用{物质、能量的根本来源 自然生态系统 水域海洋淡水.湿地等 陆地「森林、草原、荒漠、冻原等 ⊙分类 人工生态系统 农细 城市 1/10 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 核心知识库 ⊙考点1生态系统各组分紧密联系成一体★★★☆☆ 1.生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统 (1)生态系统定义：由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体。 (2)生物圈（地球最大的生态系统）：包含了地球有生命活动的所有区域。 水域生态系统（海洋、淡水、湿地等） 自然生态系统 (3)分类1 陆地生态系统（森林、草原、荒漠、冻原等） 人工生态系统：农田生态系统、城市生态系统等类型 2生物生态系统由生产者、消费者、分解者和无机环境组成 生产者 组成成分消费者 (1)生态系统的结构 分解者 营养结构：食物链和食物网 (2)生态系统的组成成分： 无机环境（必需 消费者（最活跃的成 分解者（物质循环中 组成成分 生产者（基石） 成分) 分) 的关键成分) 营养方式 自养生物 捕食或寄生 腐生 能够将死亡后的生物 利用无机物制造有机 通过摄食植物或者 体、存活时脱落的残 非生物因素的 定义 物，维持自身的生命活 捕食动物，获得有机 体和动物排泄物，分 总和 动 物 解为简单的无机物， 实现物质循环的生物 微生物：硝化细菌、水 生高等植物、大型藻 植食性动物、肉食性 水、底质（泥、 类、浮游植物等（除了 动物、杂食性动物和 营腐生生活的细菌和 实例 沙或石)等 硅藻，还有甲藻、绿藻、 寄生动物等等。 真菌、腐食动物等 裸藻、金藻等) 2/10 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 ①合成有机物，储存能 把动植物遗体（枯枝 补充：在 量 ①加快生态系统的 败叶，尸体残骸)和 为生物提供物 生态系统 ②为消费者提供食物 物质循环：②帮助植 动物排遗物中的有机 质好能量 中的作用 和栖息场所 物传粉和传播种子 物分解成无机物 △补充：生态系统各成分的判断方法 (1)组成成分 ①生产者不一定是植物（如蓝细菌、硝化细菌），植物不一定是生产者（如菟丝子营寄生生活，属 于消费者)。前言视窗：深海热泉生态系统中的化能合成生产者： ②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 等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。 ③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、蓝细菌属于生 产者，寄生细菌属于消费者)。 ④有些生物具有双重“身份”，如大肠杆菌生活在肠道中属于消费者，生活在腐烂的有机体中属于分 解者。 (2)联系 1.依据文字判断 1)判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。 2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词。植物、微生物都可能是消费者。 3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、动物的排遗物中的有机物分解成无机物，即是 否腐生生活，如蚯蚓。 非生物的物质和能量 或化能合成作用 光合作用 呼 呼吸作用 作用 解 摄食 消费者遵以 用 加快物质循环老@ 生产者 分解者 残枝败叶、遗体 2.依据图形判断B (基石) (不可缺少) 1)根据双向箭头找出生产者和非生物的物质和能量。 3/10 丽学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 ①根据A一D确定A、D两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。 2)根据箭头指向判断各成分。 ①A有三个箭头指出，A应为生产者。 ②D有三个箭头指入，为无机环境。 ③B和C中一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均有箭头指向C,则C为分解者， B为消费者。 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大桥梁。 3.食物链或食物网呈现出生态系统的营养结构 (1)食物链 ①食物链概念：生态系统中各种生物间存在着摄食关系，这种以食物营养关系彼此联系起来的序 列。 ②食物链特点：从生产者开始（完整的食物链），只含有生产者和消费者 ③营养级：在食物链中，箭头用来指示从食物到摄食者，生物在生态系统食物链中所处的层次。 生产者 初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者 玉米>蝗虫 蛙> 蛇> 第一营养级第二营养级第三营养级 第四营养级第五营养级 △补充：食物链中生物数量的变化规律 ā.在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致其上一营养级数量减少，作为其天敌的下一 营养级生物数量一定时间内增多。 b.食物链中各营养级生物之间是相互制约的。 c.食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，不会倒转。 (2)食物网 ①食物网定义：食物链彼此相互交错连接成的复杂、交叉的营养关系。 ②形成原因：一种生物可以被多种动物捕食，也可能为多种生物提供食物。 4/10 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 鳀鱼 底栖鱼类 大型鱼类 (鲆鲽类) (马鲛) 小型鱼类 (鳀鱼) 蟹类 桡足类 箭虫类 磷虾类 贝类 桡足类 硅藻 硅藻和其他浮游植物 ③功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。 ④食物网的复杂程度：主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物的数量。 ⑤意义：生态系统保持相对稳定的重要条件。 ā.某种动物减少或消失，其在食物链上的位置可能会由其他生物取代。 b食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力一般越强。 △补充：明确关于食物链和食物网的六个易误点 (1)每条食物链的起点都是生产者，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。 (2)食物链由生产者和消费者构成，分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出 现在食物链（网）中。 (3)由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别十1。 (4)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是 一个种群。 (5)同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。 (6)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如青蛙和蜘蛛既是捕食关系，又是种 间竞争关系。 5/10 丽学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 ⊙考点2能量在单向流动中逐级递减★★★☆☆ 1.能量在生物群落中单向流动 能量是生命活动的基础，是生态系统的动力。一切生命活动和所有生态系统都伴随着能量的变化 而变化。 能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失等过程。 (1)能量的输入 ①来源：生态系统所需的能量最终来源于太阳能。 ②太阳能是地球上绝大多数生态系统的能量输入源，太阳每秒输送到地球的能量约为1.5×1014J, 相当于燃烧500万吨煤。但是，这些太阳能仅有约1%能够被生态系统中的生产者转化为化学能，绝 大部分太阳能被地球表面的大气层所吸收、散射和反射。 ③过程：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，使太阳能输入到生态系 统中。 ④流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量通常就是流入生态系统的 总能量。 (2)能量的传递 ①过程/途径：食物链和食物网 ②形式：有机物中的化学能 (3)能量的转化和散失 ①转化：太阳能→有机物中的化学能→热能 ②散失：通过呼吸作用最终以热能形式散失 ③生产者固定的能量=自身的呼吸作用热能形式散失+以有机物的形式贮存在生产者体内 呼吸作用以热 太 生产者通 能形式散失 阳 过光合作 被下一营养 用固定 级所同化 用于生长 发育和繁殖 分解者利用 第一营养级： 未被利用 能量流动特点1：能量沿生态系统的食物链和食物网流动，在生态系统中只能单向流动，不能逆 向流动。 6/10 丽学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 方向：能量沿食物链流动（低营养级→高营养级） 单向流动。 特点：只能单向流动，不能逆向流动 2.能量沿营养级逐步递减（能量流动特点） 呼吸作用以热能散失 呼吸作用以热能散失 太 生产者通过光 用于生长、发 初级消费 用于生长、发 阳 同化量 能 合作用固定 育、繁殖 者摄入量 育、繁殖 枯枝落叶遗体残骸 粪便 遗体残骸 分解者 下一营养级 ①消费者摄入量=同化量+粪便中能量 ②同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量 ③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸流向分解者的能量+下一营养级摄入量+未被利用 ④动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一营养级同化的能量，严格来说是上一营 养级流向分解者的能量。 植物光合作用与同化量的关系：光合作用储存的能量=同化量，净光合作用储存的能量=用于生 长、发育和繁殖的能量（净光合作用=光合作用一呼吸作用）。 3.各营养级之间的能量流动（总图） 呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用 生产者 初级消费 次级消费 三级消费 (绿色 者（植食性 ◆ 者（肉食性 者（肉食性… 植物) 动物 动物 动物 分解者 呼吸作用 注：在定量不定时的研究中，因时间足够长，每个营养级的同化量将最终被呼吸消耗、流向下一 营养级或被分解者分解，即有3条去路；在定量定时的研究中，因时间有限，故每个营养级的同化量 可能还未被上述3条去路完全消耗，可能有一部分能量暂时未被利用。 能量流动特点2：逐级递减 营养级效率：能量从一个营养级传递给下一营养级的比例。 营养级效率通常为5%-20%，平均约为10%，一般不超过五个营养级。 7/10 学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 规律：营养级效率通常为5%-20%，平均约为10%，一般不超过五个营养级 原因：生产者固定的能量中，一部分自身呼吸作用以热能形式散失 剩下部分以有机物的形式贮存在生产者体内 补充：能量传递效率与能量利用率的区别 (1)能量传递效率计算公式 能量传递效率=某一营养级同化量100% 上一营养级同化量 (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，从而提高能量的利用率。 4.生态金字塔体现食物网各营养级间关系 (1)生态金字塔：将生态系统各营养级间的关系，由低到高绘制成图，通常呈现一个金字塔图形， 称为生态金字塔。 (2)生态金字塔分别称为能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 如果将单位时间内各营养级所 得到的能量数值（同化量）转换 如果用同样的方法表示各个 如果表示各个营养级 补充： 为相应面积（或体积）的图形， 营养级生物量（每个营养级所 的生物个体的数目比 定义 并将图形按照营养级的次序排 容纳的有机物的总于重)之间 值关系，就形成数量金 列，可形成一个金字塔图形，叫 的关系，就形成生物量金字塔 字塔 作能量金字塔。 能量是以物质形式存在的，每 一营养级能值的高低在一定 高 形状 誉主 t00001 程度上代表着每个等级生物 养级 量的多少。因此，生物量金字 在能量金 塔的形状一般同能量金字塔 字塔中，每一个等级的体积与相 形状相似 8/10 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 应营养级含有的能量成正比。塔 基为生产者，往上依次为较少的 初级消费者、更少的次级消费者 等。塔顶代表顶级消费者，仅有 少量个体。能量金字塔可以形象 地展现出食物链每次传递时的 能量散失。 每一 单位时间内，食物链中每一营养 单位时间内，每一营养级生物 每一营养级生物个体 层含 级生物所同化的能量的多少 所容纳的有机物的总干重 的数目 义 天然生态系统一定为上窄下宽 般为上窄下宽的金 特点 般为上窄下宽的金字塔形 的金字塔形 字塔形 生物量（有机物的总干重）随 生物个体的数目在食 象征 能量在流动过程中逐级递减 食物链中营养级的升高而逐 物链中随营养级升高 意义 级递减 而逐级递减 佛罗里达沼泽生态系统中的 生物量随营养级增大而迅速 减少；但是在某些水域生态系 统中，如英吉利海峡有可能出 现初级消费者的生物量高于 生产者的生物量，生物量金字 如果消费者个体小而 塔呈现倒置现象。 生产者个体大，就会呈 这种倒置生物量金字塔出现 现倒置的金字塔形，如 特殊 某些人工生态系统（如人工鱼 的原因主要是初级消费者（浮 昆虫（第二营养级）和 形状 塘)可呈现倒置的金字塔形 游动物)大量摄食生产者（浮 树（第一营养级） 游植物)，使生产者的生物量 仅能维持在一个相当低的水 平。但是浮游植物生长速率远 大于浮游动物，能够快速地补 充被浮游动物摄食消耗掉的 部分，这样浮游植物才能以较 低的生物量支持浮游动物较 高的生物量。 9/10 丽学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 5.污染物通过食物链在生物体内富集（污染物逐渐生物富集→生物放大） 概念：自然界不能降解或难降解的化学物质，通过食物链的延长 和营养级的增加，而在不同生物体内逐级富集的现象 实例：控制害虫和杂草的有机氯农药：滴滴涕、狄氏剂、七氯、氯丹等（不能降解或难降解） 随食物链聚集，营养级越高的生物体内含量越高 特点 具有全球性 有机氯农药使用 海洋哺乳动物、 流 海鸟、人类 河流 (10 ppm*~25 ppm) :08 降水 浮游 大型鱼类 植物 (1.0ppm-2.0ppm) 沉积物 海洋哺乳动物 浮游 ©动物 海、人类 小型鱼类(0.5ppm) 浮游动物(0.3ppm) 0大型鱼类二 / 浮游植物(0.1ppm) 类 △总结：能量流动的相关计算 1.求某营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①食物链的能量计算：在一条食物链中，若生产者（第一营养级）能量为100%，那么第n营养 级获得的能量最多为(20%)-1，最少为(10%)-1。 ②食物网中的能量计算：(1)已知A的同化量，求D获得的能量最多或最少？ 「选最短食物链A→B→D(按20%计算) A◆B D D获得能量最多 LD同化量=A同化量×(20%)2 选最长食物链A→B→C→D(按10%计算) D获得能量最少 D同化量=A同化量×(10%)3 (2)已知D的同化量，求A获得的能量最多或最少？ 厂选最短食物链A→B→D(按20%计算) B A消耗能量最少 LA消耗的能量=D同化量÷(20%)2 选最长食物链A→B→C→D(按10%计算) A消耗能量最多 LA消耗的能量=D同化量÷(10%)3 ③在食物网中，若某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的 食物链进行计算后再合并。 10 第26讲 生态系统的结构和能量流动（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统★★★☆☆ 考点2 能量在单向流动中逐级递减★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（3大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清PDF，可打印） · 考点1 生态系统各组分紧密联系成一体★★★☆☆ 1.生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统 （1）生态系统定义：由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体。 （2）生物圈（地球最大的生态系统）：包含了地球有生命活动的所有区域。 （3）分类 2.生物生态系统由生产者、消费者、分解者和无机环境组成 （1）生态系统的结构 （2）生态系统的组成成分： 组成成分 无机环境（必需成分） 生产者（基石） 消费者（最活跃的成分） 分解者（物质循环中的关键成分） 营养方式 － 自养生物 捕食或寄生 腐生 定义 非生物因素的总和 利用无机物制造有机物，维持自身的生命活动 通过摄食植物或者捕食动物，获得有机物 能够将死亡后的生物体、存活时脱落的残体和动物排泄物，分解为简单的无机物，实现物质循环的生物 实例 水、底质（泥、沙或石）等 微生物：硝化细菌、水生高等植物、大型藻类、浮游植物等（除了硅藻，还有甲藻、绿藻、裸藻、金藻等） 植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等等。 营腐生生活的细菌和真菌、腐食动物等 补充：在生态系统中的作用 为生物提供物质好能量 ①合成有机物，储存能量 ②为消费者提供食物和栖息场所 ①加快生态系统的物质循环；②帮助植物传粉和传播种子 把动植物遗体（枯枝败叶，尸体残骸）和动物排遗物中的有机物分解成无机物 补充：生态系统各成分的判断方法 （1）组成成分 ①生产者不一定是植物（如蓝细菌、硝化细菌），植物不一定是生产者（如菟丝子营寄生生活，属于消费者）。前言视窗：深海热泉生态系统中的化能合成生产者： ②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、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者）。 ③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、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者）。 ④有些生物具有双重“身份”，如大肠杆菌生活在肠道中属于消费者，生活在腐烂的有机体中属于分解者。 （2）联系 1.依据文字判断 1）判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。 2）判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词。植物、微生物都可能是消费者。 3）判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、动物的排遗物中的有机物分解成无机物，即是否腐生生活，如蚯蚓。 2.依据图形判断 1）根据双向箭头找出生产者和非生物的物质和能量。 ①根据A⇔D确定A、D两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。 2）根据箭头指向判断各成分。 ①A有三个箭头指出，A应为生产者。 ②D有三个箭头指入，为无机环境。 ③B和C中一个为消费者，另一个为分解者，A（生产者）和B均有箭头指向C，则C为分解者，B为消费者。 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大桥梁。 3.食物链或食物网呈现出生态系统的营养结构 （1）食物链 ①食物链概念：生态系统中各种生物间存在着摄食关系，这种以食物营养关系彼此联系起来的序列。 ②食物链特点：从生产者开始（完整的食物链），只含有生产者和消费者 ③营养级：在食物链中，箭头用来指示从食物到摄食者，生物在生态系统食物链中所处的层次。 补充：食物链中生物数量的变化规律 a.在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致其上一营养级数量减少，作为其天敌的下一营养级生物数量一定时间内增多。 b.食物链中各营养级生物之间是相互制约的。 c.食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，不会倒转。 （2）食物网 ①食物网定义：食物链彼此相互交错连接成的复杂、交叉的营养关系。 ②形成原因：一种生物可以被多种动物捕食，也可能为多种生物提供食物。 ③功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。 ④食物网的复杂程度：主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物的数量。 ⑤意义：生态系统保持相对稳定的重要条件。 a.某种动物减少或消失，其在食物链上的位置可能会由其他生物取代。 b.食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力一般越强。 补充：明确关于食物链和食物网的六个易误点 （1）每条食物链的起点都是生产者，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。 （2）食物链由生产者和消费者构成，分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出现在食物链（网）中。 （3）由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1。 （4）某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。 （5）同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。 （6）在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如青蛙和蜘蛛既是捕食关系，又是种间竞争关系。 · 考点2 能量在单向流动中逐级递减★★★☆☆ 1.能量在生物群落中单向流动 能量是生命活动的基础，是生态系统的动力。一切生命活动和所有生态系统都伴随着能量的变化而变化。 能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失等过程。 （1）能量的输入 ①来源：生态系统所需的能量最终来源于太阳能。 ②太阳能是地球上绝大多数生态系统的能量输入源，太阳每秒输送到地球的能量约为1.5×1014 J，相当于燃烧500万吨煤。但是，这些太阳能仅有约1%能够被生态系统中的生产者转化为化学能，绝大部分太阳能被地球表面的大气层所吸收、散射和反射。 ③过程：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，使太阳能输入到生态系统中。 ④流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量通常就是流入生态系统的总能量。 （2）能量的传递 ①过程/途径：食物链和食物网 ②形式：有机物中的化学能 （3）能量的转化和散失 ①转化：太阳能→有机物中的化学能→热能 ②散失：通过呼吸作用最终以热能形式散失 ③生产者固定的能量=自身的呼吸作用热能形式散失+以有机物的形式贮存在生产者体内 第一营养级： 能量流动特点1：能量沿生态系统的食物链和食物网流动，在生态系统中只能单向流动，不能逆向流动。 单向流动 2.能量沿营养级逐步递减（能量流动特点） ①消费者摄入量=同化量+粪便中能量 ②同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量 ③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸流向分解者的能量+下一营养级摄入量+未被利用 ④动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一营养级同化的能量，严格来说是上一营养级流向分解者的能量。 植物光合作用与同化量的关系：光合作用储存的能量＝同化量，净光合作用储存的能量＝用于生长、发育和繁殖的能量（净光合作用＝光合作用－呼吸作用）。 3.各营养级之间的能量流动（总图） 注：在定量不定时的研究中，因时间足够长，每个营养级的同化量将最终被呼吸消耗、流向下一营养级或被分解者分解，即有3条去路；在定量定时的研究中，因时间有限，故每个营养级的同化量可能还未被上述3条去路完全消耗，可能有一部分能量暂时未被利用。 能量流动特点2：逐级递减 营养级效率：能量从一个营养级传递给下一营养级的比例。 营养级效率通常为5%-20%，平均约为10%，一般不超过五个营养级。 补充：能量传递效率与能量利用率的区别 （1）能量传递效率计算公式 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，从而提高能量的利用率。 4.生态金字塔体现食物网各营养级间关系 （1）生态金字塔：将生态系统各营养级间的关系，由低到高绘制成图，通常呈现一个金字塔图形，称为生态金字塔。 （2）生态金字塔分别称为能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 补充：定义 如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值（同化量）转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。 如果用同样的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，就形成生物量金字塔 如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔 形状 在能量金字塔中，每一个等级的体积与相应营养级含有的能量成正比。塔基为生产者，往上依次为较少的初级消费者、更少的次级消费者等。塔顶代表顶级消费者，仅有少量个体。能量金字塔可以形象地展现出食物链每次传递时的能量散失。 能量是以物质形式存在的，每一营养级能值的高低在一定程度上代表着每个等级生物量的多少。因此，生物量金字塔的形状一般同能量金字塔形状相似 每一层含义 单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 单位时间内，每一营养级生物所容纳的有机物的总干重 每一营养级生物个体的数目 特点 天然生态系统一定为上窄下宽的金字塔形 一般为上窄下宽的金字塔形 一般为上窄下宽的金字塔形 象征 意义 能量在流动过程中逐级递减 生物量（有机物的总干重）随食物链中营养级的升高而逐级递减 生物个体的数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 特殊 形状 某些人工生态系统（如人工鱼塘）可呈现倒置的金字塔形 佛罗里达沼泽生态系统中的生物量随营养级增大而迅速减少；但是在某些水域生态系统中，如英吉利海峡有可能出现初级消费者的生物量高于生产者的生物量，生物量金字塔呈现倒置现象。 这种倒置生物量金字塔出现的原因主要是初级消费者（浮游动物）大量摄食生产者（浮游植物），使生产者的生物量仅能维持在一个相当低的水平。但是浮游植物生长速率远大于浮游动物，能够快速地补充被浮游动物摄食消耗掉的部分，这样浮游植物才能以较低的生物量支持浮游动物较高的生物量。 如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈现倒置的金字塔形，如昆虫（第二营养级）和树（第一营养级） 5.污染物通过食物链在生物体内富集（污染物逐渐生物富集→生物放大） 总结：能量流动的相关计算 1.求某营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①食物链的能量计算：在一条食物链中，若生产者（第一营养级）能量为100%，那么第n营养级获得的能量最多为（20%）n-1，最少为（10%）n-1。 ②食物网中的能量计算：（1）已知A的同化量，求D获得的能量最多或最少？ （2）已知D的同化量，求A获得的能量最多或最少？ ③在食物网中，若某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。 2.具有人工输入能量的生态系统，若两个营养级均有人工能量输入，在计算能量传递效率时，分子为从上一营养级流入的能量，分母为上一营养级的总同化量（包括人工输入的能量和经食物链流入营养级的能量×100%。如： 预警类别一 生态系统的结构 陷阱1 荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统 正确理解：完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。 陷阱2 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者 正确理解：浮游动物摄食藻类，同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑，属于消费者和分解者。 陷阱3 农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者 正确理解：生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者。 陷阱4 动物园里饲养的各种动物，栽培的多种植物等所有生物及非生物环境是一个生态系统 正确理解：动物园里饲养的各种动物是分开饲养的，动物、植物之间没有相互依存、相互影响的关系，因此动物园不是一个生态系统。 预警类别二 生态系统的能量流动 陷阱1 每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量 正确理解：第一营养级生物的同化量一般是通过光合作用固定的太阳能，而第二营养级及以上营养级生物的同化量等于从上一营养级摄入的能量减去粪便中的能量。 陷阱2 森林中生产者积累的有机物的能量总和即为输入该生态系统的总能量 正确理解：输入该生态系统的总能量包括生产者积累的有机物的能量和生产者在呼吸作用中以热能形式散失的能量。 陷阱3 在食物链中，营养级越高，其同化的能量越少，原因是其通过呼吸作用消耗的能量太多 正确理解：同化量少与呼吸消耗量无关，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，营养级越多，在能量流动过程中消耗的就越多。 陷阱4 鱼吃杂草，杂草同化能量中的10%～20%流入鱼体内 正确理解：10%～20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是两种生物之间的能量传递效率。 1、 生态系统的结构与功能 主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上指出“‘万物各得其和以生，各得其养以成’。生物多样性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础。” 　　从生态系统的稳态维持到物种资源的存续演化，再到遗传信息的世代传递，生物多样性承载着为人类提供食物供给、水源净化、气候调节等基础生态服务功能，也蕴含着巨大的经济价值与文化内涵。当前生物多样性保护已成为实现可持续发展目标的核心议题。本文基于生态学原理与实践经验，从保护生态环境、改善生态质量、挖掘资源潜力三个维度，探讨生物多样性保护与生产力发展的协同路径。 考点预测： 生态系统的结构包括组成成分和营养结构，本节知识难度不大，为后续介绍生态系统的功能打下基础。应掌握组成成分的类型、作用和地位，了解食物链和食物网的构成和意义。能量流动在高考中考查频率较高，也是生态板块的难点。同学们应重点理解能量流动的输入、传递、转化和散失过程，掌握能量传递的常见图像，辨析能量传递效率和能量利用率等易混名词，并能熟练计算能量传递效率。 （2023·上海·高考真题）1. 研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 （1）下列生态系统的组分①-④中，A~D花型的植物属于该草地生态系统的___；a-d口器类型的昆虫属于该草地生态系统的___；除了图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有___（编号选填）。 ①无机环境②分解者③消费者④生产者 （2）下列①~④中，能正确表示生物之间信息传递关系的有___；能正确表示生物之间能量流动方向的有___（编号选填）。 ①a型口器昆虫↔d型口器昆虫 ②C花型植物↔b型口器昆虫 ③a型口器昆虫→D花型植物 ④C花型植物→b型口器昆虫 （3）要获得图中所示研究结果，且使研究结果准确和具有代表性，应选择下列实验方法中的___（多选）。 A. 在禁止放牧区随机取样 B. 记录昆虫口器形态 C. 在放牧区域固定地点取样 D. 测量花蜜距 a型口器昆虫熊蜂是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表所示。 蓝翠雀花的指标 对照组 实验组（模拟增温） 第一朵花开放时间 一年中的第214天 一年中的第211天 平均花寿命（天） 13 10 平均蜜距长度（毫米） 25 21 总种子数目（粒） 99±5 90±2 种子发芽率（%） 80 70 （4）据表1推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是___（单选）。 A. 只影响花期 B. 种群数量和花期都受影响 C. 只影响种群数量 D 种群数量和花期都不受影响 （5）据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A. 定向突变且基因频率升高 B. 定向突变且基因频率降低 C. 非定向突变且基因频率升高 D. 非定向突变且基因频率降低 （6）据图中信息，下列关于全球气候变暖对该草地生态系统影响效应的预测中，最合理的是___（单选）。 A. 若a型口器昆虫的种群数量显著减少会引起四种花型植物种群数量增加 B. 若四种花型植物种群数量波动会引起a型口器昆虫的种群数量波动 C. 若d型口器昆虫的种群数量显著增加会导致b、c型口器昆虫形成竞争关系 D. 若b型口器昆虫的种群数量显著增加会导致c、d型口器昆虫形成竞争关系 【答案】（1） ①. ④ ②. ③ ③. ①② （2） ①. ①② ②. ④ （3）ABD （4）B （5）D （6）B 【解析】 【分析】生态系统的结构包含组成成分和营养结构。前者包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。 【小问1详解】 A~D花型的植物可通过光合作用讲二氧化碳转化为有机物，属于自养型生物，在生态系统中属于生产者；a~d口器类型的昆虫通过口器吸食花蜜，属于异养型生物，在生态系统中属于消费者；生态系统的组成成分除生产者和消费者外，还有非生物的物质和能量以及分解者，因此除图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有无机环境与分解者。 【小问2详解】 昆虫传粉的过程中，花朵开放以及分泌化学物质产生香气吸引昆虫前往吸蜜是植物向昆虫传递了物理信息和化学信息，研究表明，当昆虫口器伸入到花朵蜜腺，触碰到花丝，整个雄蕊会迅速向花的中心弹起，使得花粉粘附到昆虫的身上，过程中昆虫向植物传递了物理信息，因此该过程中的信息传递是双向的，例如C型花植物与其对应的b型口器昆虫进行传粉时，便会进行生态系统中的双向的信息传递，同时a型口器昆虫和d型口器昆虫可吸食同种花型花朵的花蜜，存在种间竞争关系，二者的信息传递也可双向传递，能正确表示生物之间信息传递关系的有①和②； 生态系统中能量具有单向传递的特点，题中昆虫与植物之间可通过吸食花蜜建立能量流动关系，能量从提供花蜜的植物传向吸食花蜜的昆虫，如b类型口器昆虫从C花型植物获取能量，能正确表示生物之间能量流动方向的有④。 【小问3详解】 ACD、图中所示的研究结果需要取样研究该生态系统中的花朵类型并根据蜜距进行分类，在采用样方法统计花朵类型时，取样关键是随机取样，取样后需要测量花蜜距，以对花朵进行分类，为避免放牧导致花朵类型及数目减少，应禁止放牧，AD正确，C错误； B、观察统计吸食不同蜜距花型花朵的昆虫并根据不同类型的口器进行分类，因此需要记录昆虫口器形态，B正确。 故选ABD。 【小问4详解】 由表格数据可知，模拟增温后，平均花朵寿命（花期）变短，平均蜜距长度变短，总种子数目变少，种子发芽率也变低，种子数量及种子发芽率均减少将导致该种植物种群出生率降低，种群数量减少，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问5详解】 雄蜂种群在生长繁殖的过程中会发生不定向的变异，由于气候变暖导致花朵蜜距变短，口器较短的雄蜂更适应花朵的蜜距，自然选择导致雄蜂短口器基因频率增加，长口器基因频率降低，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问6详解】 A、a型口器昆虫可帮助四种花型植物传粉，若A型口器昆虫减少，将导致四种植物的传粉率降低，降低种群出生率，四种植物种群数量将减少，A错误； B、a型口器昆虫以四种植物花朵花蜜为食，四种植物种群数量波动将会引起a型口器昆虫的种群数量波动，B正确； C、b、c型口器类昆虫均可以C、D两种花型的花蜜为食，两种昆虫本身就具有竞争关系，二者种间竞争关系与d型口器类昆虫的种群数量无关；若d型口器昆虫的种群数量显著增加，将导致D型植物的花蜜被d型口器类昆虫吸食得更多，b、c型口器类昆虫的食物来源减少，种间竞争关系变得更激烈，C错误； D、c、d型口器昆虫均可以D型花朵的花蜜为食，二者本身具有种间竞争关系，该种竞争关系与b型口器类昆虫的种群数量无关，但c、d型口器昆虫的种间竞争关系的激烈程度与b型口器类昆虫的种群数量有关，D错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $