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(共21张PPT)
3.1 生态系统的结构 （结合问题，自主梳理落实）
★1.生态系统的概念？P48
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链（网）。
生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
食物网中不包含的成分：非生物的物质和能量、分解者
★2.各组成成分包含哪些内容？
非生物的物质和能量：①光、热、②空气、水、无机盐等
生产者：①光能自养型（绿色植物、蓝细菌、光合细菌）②化能自养型(硝化细菌)
消费者：①大多数动物 ②寄生生物——病毒、寄生植物（如菟丝子）、寄生细菌（如大肠杆菌）
分解者：腐生动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫）、腐生细菌（枯草杆菌、乳酸菌）、腐生真菌（霉菌、蘑菇、酵母菌）
注意：生产者=自养生物 ； 异养生物包括消费者和分解者 ； 分解者=腐生生物
3.各组成成分的作用？
非生物的物质和能量——为生物群落提供物质和能量
★生产者：通过光合作用、化能合成作用，将无机物合成有机物，储存能量
★消费者：①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；②有利于植物传粉和种子传播
★分解者：通过分解作用，将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，归还到非生物环境
4.食物网的概念？P51
5.食物网形成的原因？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多种食物，也可能被多种肉食性动物所食
★6.食物链（网）的功能？
①是生态系统保持相对稳定的重要条件
②食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道
生态系统的结构 1.组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 2.营养结构——食物链、食物网 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
各组成成分的内容 ①光、热、 ②空气、水、无机盐等 ①光能自养型 （绿色植物、蓝细菌、光合细菌） ②化能自养型 (硝化细菌) ①大多数动物 ②寄生生物 病毒、 寄生植物（如菟丝子）、 寄生细菌（如大肠杆菌） 腐生动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫）
腐生细菌（枯草杆菌、乳酸菌）
腐生真菌（霉菌、蘑菇、酵母菌）
同化类型 自养 异养 异养
作用 为生物群落提供物质和能量 通过光合作用、化能合成作用，将无机物合成有机物，储存能量 ①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；②有利于植物传粉和种子传播 通过分解作用，将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，归还到非生物环境
地位 基石、 主要成分 最活跃的成分
分解者=腐生生物
生产者=自养生物
连接生物群落和无机环境的成分是？
生态系统的各种（4种）组成成分紧密联系、缺一不可。P50
思维判断：生态系统的范围、结构
1.一块朽木是生态系统
2.植物都是生产者
3.动物都是消费者
4.细菌都是分解者
5.自养生物一定是生产者，生产者一定是自养生物
6.营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是腐生生物
7.异养生物一定是消费者
不一定 ①硝化细菌属于生产者 ②寄生细菌属于消费者③腐生细菌属于分解者
错误，异养生物包括消费者、分解者
正确
正确
正确
不一定 ①绿色植物是生产者
②寄生类植物如菟丝子是消费者
不一定 ①捕食类和寄生类的动物是消费者
②腐生类动物如蜣螂是分解者
二、生态系统的结构模型
①__________
②__________
③__________
④__________
光合作用、化能合成作用
分解作用
呼吸作用
捕食
生态系统中各组成成分之间紧密联系、缺一不可，使生态系统成为一个统一的整体，具有一定的结构和功能。P50
非生物的物质和能量
1.食物链：生产者与消费者主要通过捕食关系建立食物联系
2.食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系
3.食物网中生物数量变化的分析
二、食物链食物网分析
①食物网形成的原因：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多种食物，也可能被多种肉食性动物所食
②消费者所处的营养级是不是一成不变的呢？同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级
③在食物网中，两种生物之间的种间关系可能不唯一:捕食、种间竞争
④食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量
⑤功能？①是生态系统保持相对稳定的重要条件
②食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道
注意：
①某一营养级代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体或种群
②营养级别与消费级别的关系:
营养级-1=消费者等级
③生产者总是为第一营养级
④食物链的组成：只有生产者、消费者（不含 寄生类），
不包括分解者和非生物的物质和能量
1.右图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总量变化趋势的是
A.绿藻上升 B. 白鲢下降 C. 水溞下降 D.乌鱼上升
2.如图所示的食物网中，由于某种原因蚱蜢大量减少，则蜘蛛数量的变化是(　　)
A．增加 B．减少 C．基本不变 D．可能增加也可能减少
B
A
生产者和最高营养级数量保持稳定
生态系统的结构包括 ，
图中缺少 。
非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者、食物链食物网
非生物的物质和能量、分解者
若a种群变化（灭绝）导致b种群营养级降低，则b的数量增加。
3.2 生态系统的能量流动（结合问题，自主梳理落实）
1.能量流动的概念？
2.能量流经整个生态系统的过程：P55图3-6
能量流经第二营养级的过程：P55图3-5
3.总结各营养级能量的来源与去向？
★注意：(1)生产者、消费者能量的来源不同。
（2)能量的去向可有不同的分类方法：2个、3个、4个去向
（3）用于生长、发育和繁殖等生命活动,储存在有机物中的能量包含什么？
（4）“未利用”的能量是指什么？P56
（5）某一营养级流向分解者的能量包含哪两部分？ 某一营养级粪便中的能量 属于谁的能量？
★5.能量流动的特点？各自的原因又是什么？
★6.食物链一般不超过五个营养级的原因？P57
（其他考法：食物链通常不会很长；食物链的营养级数量一般不会太多，原因？）
7.生态金字塔——能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔 概念？P57
注意：能量金字塔一定是正立的；生物量金字塔、数量金字塔可能有倒置的情况。
8.研究能量流动的实践意义？P58三条
★9.从能量流动角度分析，废物资源化，如秸秆喂牲畜或培育食用菌、粪便产沼气、沼渣肥田的意义？
实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
★10.从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量；对稻田除草、除虫的意义？（第三条意义）
11.从能量流动的角度分析，在松嫩平原改造过程中种草的目的？
能量流动逐级递减，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多
（1）单向流动的原因？①食物链中捕食关系不可逆转②呼吸作用散失的热能不能重复利用
（2）逐级递减的原因？每个营养级能量还有其他去向：呼吸作用散失、分解者分解、未利用
_增加松嫩平原生态系统的能量输入
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，设计人工生态系统，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能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
1、输入 ①起 点： 。
②总能量： 。
2、传递 ①传递渠道： 。
②传递形式： 。
3、转化 。
4、散失 ①散失途径：
②散失形式：
从生产者固定太阳能开始
生产者固定的全部太阳能
沿食物链、食物网，逐级流动
有机物中的化学能
光能 有机物中化学能 热能
自身呼吸作用+分解者分解作用
热能
一、能量流动的过程：能量流经整个生态系统的过程分析
未利用
被下一营养级同化
呼吸作用消耗
分解者 分解
同化量
足够长时间：3个去路
定时分析：4个去路
(2)能量去向：
①不定时(在足够长的时间内能量的最终去路)
②定时：
①自身呼吸作用消耗；
②流入下一营养级(最高营养级除外)；
③被分解者分解利用。
①自身呼吸作用消耗；
②流入下一营养级；
③被分解者分解利用；
④未利用
总结：某个营养级能量的来源和去路
“获得”的能量 = “流入”的能量= “同化”的能量
用于生长、发育、繁殖等生命活动，
储存在有机物中
同化量 =
同化量 =
初级消费者
摄入
用于生长、
发育、繁殖
次级消费者
摄入
呼吸作用散失
初级消费者
同化
粪便
分解者分解
呼吸
散失
...
能量流经兔子：
同化量=摄入量—粪便量
2.某一营养级粪便中的能量 属于？
上一营养级流向分解者的能量
3.某一营养级流向分解者的能量 包含？
该营养级的遗体残骸+
下一营养级的粪便
分解者分解
遗体残骸
粪便
该营养
级同化
同化量 = 呼吸作用散失 +
流入下一营养级 +
分解者分解 +
未利用
用于生长发育、繁殖等生命活动的能量，储存在有机物中的能量
1.“获得”的能量 = “流入”的能量 = “同化”的能量
1.单向流动：
2.逐级递减:
二、能量流动的特点
①食物链中捕食关系一般不可逆转；
②各营养级生物通过呼吸作用散失的热能，不能被生物群落重复利用，能量无法循环流动
问题1：食物链一般不超过五个营养级，原因？
能量流动逐级递减，营养级越高 ，在能量流动过程中消耗的能量就越多，可利用的能量就越少，当传递到第五营养级时，可利用的能量不足以维持一个营养级的存在，因此食物链一般不超过五个营养级。
能量传递效率大约为10%—20%
每个营养级能量还有其他去向：呼吸作用散失、分解者分解、未利用
问题2.鲁滨逊荒岛生存策略？
问题3. 为什么一山不容二虎？
问题4.能量金字塔一定是 正金字塔形 吗？
三、能量流动典型例题
1.初级消费者粪便中的能量去向属于以上哪个颜色箭头圈出的部分？
黄色
例1——粪便中能量理解
2.对稻田中鱼的能量流动情况进行了分析，结果如下表（数字为能量值，单位是kJ/cm2·a），鱼同化的能量是__________kJ/cm2·a
47.6
同化量 = 摄入的能量 —— 粪便中的能量
同化量 = 用于生长发育和繁殖的能量 + 呼吸作用散失的能量
例2—某一营养级能量来源、去向分析(归纳概括几种常考能量流动模型)
牛的同化量
分解者利用
用于生长、发育和繁殖
呼吸作用消耗
下一营养级摄入
去向有粪便，①指摄入量，
若去向没有箭头③，则①代表同化量。
①代表什么？ 求能量传递效率？
D1/W1
水稻
鱼
E
1.字母 B、C、D 代表的含义？ （B1+C1+D1）代表什么？
2.农民为了使更多的鱼产品输出，给鱼投喂饲料，则流入该生态系统的总能量是指什么？
3.鱼粪中的能量属于哪个箭头？鱼产生的粪便能够使水稻增产，请用光合作用的原理分析原因？
4.请用图中字母表示能量在这两个营养级间的传递效率？
呼吸作用
散失的能量
水稻用于生长、发育、繁殖的能量
4. D/A 或 （A1+B1+C1+D1）/A
鱼用于生长、发
育、繁殖的能量
生产者固定的太阳能 以及 饲料有机物中的化学能
计算：生产者和初级消费者之间的能量传递效率
0.25+5.1+0.05+2.1-5=2.5
肉食性动物从上一营养级获得的能量
植食性动物从上一营养级获得的能量
2.5+9+0.5+4-2=14
生产者固定的太阳能
14+70+23+3=110
2.5
110
14
(1)图中哪个箭头是不应存在的？
(2)流经生态系统的总能量是_____，初级消费者自身生命活动所消耗的能量是____。
(3)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于哪个箭头？____。属于第三营养级的是_____。
(4)图中 所指的是___ _，E代表的成分是___。

①
⑤

C
生产者呼吸作用消耗的能量
分解者
例题3——能量流动过程分析(自主做)
一、一条食物链中，正向、逆向计算：
二、食物网中，已知食物比例：
例1.如果一个人的食物有1/2来自绿色植物， 1/4来自小型肉食动物， 1/4来自羊肉，假如能量传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物多少？
三、食物网中，未知食物比例：
例2.某生态系统食物网如图所示，若猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约( ）　　)
变形.若E生物种群含有总能量5.8×109KJ，B种群含有总能量是1.6×108 KJ，
从理论上A生物种群获得的总能量最多是
四、食物网中食物配比改变：
例3.若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1︰1调整为1:4，地球可供养的人口数t是原来的 倍（能量传递效率按10％计算，结果精确到小数点后两位数字）
重点题型——能量流动计算
每条食物链单独求，最后相加
按照最短或者最长食物链计算
将改变前的与改变后的分别计算
2.如图：
(1)若草固定的总能量为6．8×109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是l.3×108kJ，则人最多能获得能量 kJ。
（2）若蛇取食鼠的比例由1／4调整到3／4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加lkg，人能比原来多增重 kg。(能量传递效率按10％计算)
食物配比改变的变式题
1.假设某农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡, 2/3供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为 2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用。理论上,该农场供养的人数将会 （增多、不变、减少），理由是 。
减少 改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少
2.46×108 4.5
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层含义 单位时间内，每一营养级生物所同化的能量的多少 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 每一营养级生物个体的数目
特点 自然生态系统一定为正金字塔 一般为正金字塔, 有时会出现倒金字塔形 一般为正金字塔,
有时会出现倒金字塔形
象征意义 能量在流动过程中总是逐级递减 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随营养级的升高而减少 一般生物个体数目随营养级升高而减少
特殊形状 海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物 一棵树上有成千上万只昆虫
四、生态金字塔
1.研究生态系统的能量流动，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。
2.研究生态系统的能量流动，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；
3.研究生态系统的能量流动，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。
五、研能量流动的实践意义
如秸秆喂牲畜；秸秆培育食用菌；粪便、秸秆生产沼气；沼渣肥田；废物资源化....意义？
（≠能量的传递效率）
例如，合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫、灭鼠、果树剪枝 等。
例题：松嫩平原改造过程中，在封育、种草期间依次引入虎尾草、羊草等植物。从能量流动的角度分析，在松嫩平原改造过程中种草的目的是____________。
增加松嫩平原生态系统的能量输入
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
1.富营养化水体出现水华现象，可以说明能量流动的特点。
2.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量重新流向生产者。
3.生态农业中多途径利用农作物可提高系统的能量传递效率。
4.由于呼吸作用的消耗，消费者的同化量远小于摄入量。
5.从生态系统的能量角度分析，植物同化的能量大部分用于生长、发育、繁殖。
6.果蚁从落叶中同化的能量可通过排泄物传递给真菌。
7.“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”构成食物链。
8.生产者体内储存的有机物中的能量是流经生态系统的总能量。
思维判断
矿质元素中没有能量
生产者不能利用沼渣、沼液等有机物中的能量
多途径利用农作物，实现了能量的多级利用，提高的是能量的利用率或能量的转化效率
同化量包括呼吸消耗量，同化量小于摄入量，是因为摄入量=同化量 + 粪便中的能量
大部分用于呼吸消耗
排泄物中的能量不属于同化量
缺少生产者
储存的能量只指用于自身生长、发育和繁殖的能量，是有机物的积累量，等于生产者固定的能量 — 呼吸消耗的能量
放牧中的生物学知识
A．放养的家畜数量可根据牧草的种群密度确定
B．越长的放牧间隔越有利于牧草的可持续增长
C．家畜粪便中的能量可以流向植物,从而实现了对能量的多级利用
D．放牧强度较大时可采取施肥、灌溉、控制有害动物等措施，提高牛、羊的环境容纳量
E.家畜只采食一种牧草会减弱该牧草的竞争力
F．禁止放牧一定能增加草地物种多样性
G. 与适当放牧的草原生态系统相比，没有放牧草原的植物间的竞争激烈程度更大
捕食者存在有利于生物进化，有利于增加物种多样性。必修二P123
对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量投入 P76
放养家畜过少、放牧间隔过长，就不能充分利用牧草所提供的能量
放牧是草地生态系统重要的管理方式之一。下列说法正确的是（ ）
2020年山东省高考模拟 改编
1.输入：①源头或形式：太阳能
②起点：从生产者固定太阳能开始
③流经该生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量
2.传递：①渠道：食物链和食物网
②形式：有机物中的化学能
3.转化：光能→有机物中化学能→热能
4.散失：①途径：呼吸作用+分解者的分解作用
②形式：热能
能量流动的过程
能量流动的意义
能量流动的概念
能量流动框架
1.能量流动示意图
2.能量流经第二营养级过程——总结：第二营养级能量的来源与去路
3.调查赛达伯格湖——计算：能量传递效率，总结：能量流动特点
4.绘制生态金字塔——能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔
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，设计人工生态系统，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能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。

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