2026届高三生物一轮复习基础知识读背学案—生态系统的结构和能量流动

第3章第1节 生态系统的结构 读背学案 一、生态系统的范围 1.（必背）概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物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。 二、生态系统的结构 1.（必背 ）生态系统的结构由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。 2.（必背 ）生态系统的功能：进行能量流动、物质循环和信息传递。 3.生态系统组成成分的比较（必背） 项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 营养方式 － 自养 异养 异养 实例 光、热、水、空气、无机盐等 光合自养生物：绿色植物和蓝藻等；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 营腐生生活的细菌和真菌、腐食动物等 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；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 地位 生态系统的基础，必要成分 生态系统的基石、主要成分、必要成分 生态系统最活跃的成分、非必要成分 生态系统的必要成分 易错提醒（读一读）： ①生产者不一定是植物(如蓝藻、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) 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、蓝藻属于生产者，寄生细菌属于消费者) 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 4.生态系统的各成分关系 5.食物链 （1）实例： 次级 三级 四级 第二 第三 第四 第五 （2）特点： ①食物链的起点一定是生产者，后面的都是消费者，不含分解者和非生物的物质和能量。 ②食物链一般不超过五个营养级的原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。（必背） ③单向性：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。 ④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。 6.食物网 （1）概念：在一个生态系统中，食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 （2）形成的原因：①一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。②一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；食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食外，可能还有种间竞争。 7.食物链和食物网的功能： 是生态系统能量流动和物质循环的渠道。 （生态系统的营养结构） 生态系统保持相对稳定的重要条件（原因：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取代。） 8. （必背）一般来说，一个生态系统的食物链越多，食物网越复杂，这个生态系统抵抗外界干扰的能力与保持自身稳定的能力越强。农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链，提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。 第2节生态系统的能量流动 一、能量流动的概念（必背★★★） 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。 1、输入（即流经某生态系统的总能量）：生产者固定的太阳能总量。 若为人工生态系统，流经生态系统的总能量=生产者固定的太阳能总量+人工补充的能量（如湿地中排入的生活污水、鱼塘中投入的饲料，则还需要加上污水/饲料中有机物中的化学能★）。 以及其他非光合自养生物所固定的能量（如硝化细菌通过化能合成作用固定的化学能）。 2、传递途径：食物链和食物网。形式：有机物中的化学能。 3、能量最终去向：通过生物呼吸作用、微生物的分解作用以热能形式散失。 二、能量流动的过程 （能量流经第二营养级的过程）重点突破（必背★★★） 1、初级消费者摄入量（a）＝同化量(b)＋粪便量(c)。 注意：粪便中的能量(c)不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。（易错★★★） 2、输入该营养级的总能量是初级消费者同化的能量(b)。 3、初级消费者同化的能量(b)的去向：呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)、用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 其中 生长、发育和繁殖的能量(e)=分解者利用的能量(f－c)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。 4、某一营养级“未利用”能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。 注意：最高营养级能量的去向无流向下一营养级。 三、能量流动的特点 1、能量流动的特点：单向流动、逐级递减。（必背★★★） 2、单向流动的原因：食物链中的捕食关系是不可逆转的；各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用。 3、逐级递减的原因：某营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；同时还会有一部分流入分解者；还有一部分未被利用。因此，输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。 4、相邻两个营养级之间的能量传递效率=（某一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量）*100%。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量流到下一个营养级。 5、生态系统中的能量流动一般不超过五个营养级的原因：能量在流动过程中是逐级递减的，营养级越多，消耗的能量就越多。 6、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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量(太阳能或化学能)输入，这个生态系统就会崩溃。 四、生态金字塔 如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转为相应面积(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。能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。 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。它们统称为生态金字塔。 注意：生物量金字塔大多也是上窄下宽的金字塔形，数量金子塔可以是上窄下宽的金字塔形，也可以是上宽下窄倒置的金字塔形，如昆虫和树。 思考：（P58）生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄的金字塔型?（读一读） 答：例如海洋生态系统中，由于生产者的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到地浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。但总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。 5、 研究能量流动的实践意义 ①可以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。 （必背★★★） 例如，农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻一萍一蛙等立体农业生产方式都充分地利用了空间和资源，获得了更大的收益。 ②可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用（必背★★★） 例如，在农业生态系统中，如果把作物秸秆当燃料烧掉，人类就不能充分利用秸秆中的能量。如果将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等;将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源;沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 注意：提高能量的利用率≠能量的传递效率（易错★★★） ③还可以帮助人们合理地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。（必背★★★） 例如，在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量;如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。又如：稻田除草、除虫等。 学科网（北京）股份有限公司 $