资源简介

(共57张PPT)
2024高考一轮复习
第26讲 生态系统的结构和能量流动
微点练清【P243】
1．生态系统的结构应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。 ( )
2．食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。 ( )
3．生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程。 ( )
4．相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。 ( )
5．“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率。 ( )
×
×
×
×
×
温故知新
首先在裸岩上定居的生物是 ，它能分泌 ，使岩石分化形成土壤，而土壤的形成又使生物群落的丰富度增加。
地衣
有机酸
初生演替：
生物群落的存在改变着无机环境;在环境条件大体相同的地方，群落的外貌和结构往往也相近或相似。
决定
改变
这些都说明生物群落与非生物环境有着密不可分的联系。
生物群落 非生物环境
一、生态系统的结构　
1
生态系统的概述
(1)概念：生态系统是在一定空间内，由　　　　与它的　　　　　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　　　。
(3)结构：由 （4种）和　　　　(食物链和食物网)构成。
(4)功能：进行　　　　　　　　　　　　　　　。
生物群落
非生物环境
生物圈
营养结构
物质循环、能量流动、信息传递
组成成分
课P48 P243
a.海洋生态系统　b.草原生态系统　c.城市生态系统　
d.森林生态系统　e.农田生态系统　f.果园生态系统　
g.冻原生态系统　h.淡水生态系统　i.荒漠生态系统
j.人工林生态系统
类型
自然生态系统
水域生态系统：
陆地生态系统：
人工生态系统：
a、h
b、d、g、i
c、e、f、j
（5）生态系统的类型：
课P48
2
生态系统的结构
（1）组成成分：
能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌。
动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生性动物等。
自养生物，主要是绿色植物。
光、热、水、空气、无机盐等。
非生物的物质和能量
生产者
(producer)
消费者
(consumer)
分解者
(decomposer)
生态系统
课P50 P243
①非生物的物质和能量
主要组成: ____、_____、_____、______、_______等
作用: _______________________________________________________
地位: 是生态系统的_________
光
热
水
空气
无机盐
为生物提供物质和能量、生物群落赖以生存和发展的基础
必需成分
同化作用
（合成代谢）
异化作用
（分解代谢）
将外界物质合成
自身的组成物质
储存能量
释放能量
将自身的组成物
质加以氧化分解
新陈代谢
自养型
异养型
光能自养型
化能自养型
如：硝化细菌
如：绿色植物
能直接把无机物制造成有机物
自己不能制造有机物，只能以现成的
有机物来维持生活
如：各种动物
兼性厌氧型
需氧型
厌氧型
知识拓展：
课P50 P243
②生产者
主要组成:
作用(以光合自养型为例):
______________________________________________
______________________________________________
地位: 是生态系统的_____、________________。
通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用。
基石
光合细菌
绿色植物
硝化细菌
光能自养型：绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
化能自养型：化能合成细菌（硝化细菌）
主要成分（必需）
课P50 P244
③消费者
主要组成:
作用: _______________________________________________
____________________________________________________
地位: 是生态系统的____________________
最活跃的成分（非必需）
① 加快生态系统的物质循环
② 对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
绝大部分动物
寄生生物（菟丝子、病毒、寄生菌)
课P50 P244
④分解者
主要组成：
作用:__________________________________________
地位: 是生态系统的_______________
必需的关键成分
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
强调: 细菌可为生产者(硝化细菌)，可为消费者(寄生的大肠杆菌)， 可为分解者(腐生的细菌)。
主要是营腐生生活的细菌和真菌，
营腐生生活的动物：蚯蚓、蜣螂、秃鹫
课P50 P244
1、植物都是生产者吗？
2、生产者都是植物吗？
3、动物都是消费者吗？
4、消费者都是动物吗？
5、细菌都是分解者吗？
6、分解者都是细菌吗？
7、自养型生物一定是生产者吗？
8、营腐生生活的生物一定是分解者吗？
菟丝子——消费者
蚯蚓、蜣螂、粪金龟子
——分解者
蓝细菌、光合细菌、
化能合成作用的细菌
易错点辨析
硝化细菌，光合细菌
病毒，菟丝子
蚯蚓、蜣螂（动物）；
蘑菇（真菌）
是
是
P244
辨析生态系统成分认识的误区
易错提醒
三类 “不一定” 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)
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)
两类 “一定” ①生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者
②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
P244
生产者
分解者
消费者
非生物物质和能量
捕食
残枝
败叶
遗体残骸、粪便
呼吸
作用
呼吸作用
呼吸作用
光合/化能合成作用
生态系统各成分之间的关系：
非生物的物质和能量
生产者，分解者
思考：生态系统的成分中,哪些成分是必不可少的
（基石）
加快物质循环
不可缺少
（基础）
　　　和　　　是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
课P51 P245
现学现用：生态系统各成分的判断
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
P244
1．下列有关生态系统的组成成分及营养级的叙述，正确的是 (　 )
A．有机肥可为绿色植物为主的生产者提供物质和能量
B．蜣螂是需氧异养型动物，属于生态系统中的消费者
C．细菌只能是生态系统组成成分中的消费者和分解者
D．消费者都属于异养生物，消费者的存在有利于生态系统的物质循环
D
（2）营养结构：
食物链和食物网
① 食物链
a、概念：生态系统中，各种生物间由于食物关系而形成的联系，叫做食物链。
成分
营养级别
生物类型
绿色植物
植食动物
小型肉食动物
中型肉食动物
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
草 → 昆虫 → 青蛙 → 蛇 老鹰
→
四级消费者
第五营养级
大型肉食动物
________一定是第一营养级,消费者的营养级级别=其消费者级别_____
生产者
+1
课P51 P244
b.特点：
生产者和消费者
生产者
不被其他动物所食
捕食
长期自然选择形成的，通常不会逆转。
最高
5
能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的
所有生物
（1）食物链上只有 ,起点总是________，终点是
的动物，即_________级。
（2） 一条食物链中的种间关系是 ,
（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。
P244
②食物网
a、概念：
食物链彼此相互相互交错连接成的复杂营养关系
b、形成原因：
在生态系统中，一种绿色植物可能是多种 的食物，而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。
c、特点：
植食性动物
在食物链中只有捕食关系，在食物网中既有捕食关系，又有 关系。
同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。
如果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 。所以食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力 。
食物链和食物网是生态系统 和 的渠道。
种间竞争
取代
越强
物质循环
能量流动
课P52 P244
现学现用：食物网实例分析
（1）图中有_____条食物链；
（2）图中属于次级消费者的有:
____________________________；
图中属于第二营养级的有：
____________________________；
（3）鹰和蛇的种间关系:________________；
（4）蛇处于第几营养级？_______________________
（5）生态系统的四种成分中，未体现出来的成分 是 。
8
蛇、鹰、蛙、食虫昆虫、食虫鸟
鼠、食植昆虫
捕食和种间竞争
第三、第四、第五营养级
非生物的物质和能量以及分解者
[典例1]　如图表示生态系统的结构模型，下列相关叙述错误的(　 )
A．图中既包含了生态系统的某些组成成分，又包含了生态系统的
营养结构
B．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件
C．图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环
D．图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有甲
D
知识拓展1：根据各类信息书写食物链的方法
(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链
根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为:
B→D→A→C
根据能量多少和传递效率10%～20%
食物链的判断与书写:
①信息: 观察柱形图高低,柱形图高者为 。
②食物链: 。
依据柱形图构建食物链(网)
被捕食者
丙→甲→乙→丁
P245
①信息: 观察扇形图中有机物含量,扇形图中含量高者为 。
②食物链为:
依据扇形图构建食物链(网)
被捕食者
P245
①信息: 分析曲线走势,先增加先减小者为 。
②食物链: 。
依据曲线图构建食物链(网)
乙→丙→甲
被捕食者
P245
(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)
有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关。
所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断食物链(网)如右图:
P246
1、若生产者数量减少，其他生物都会减少。
2“天敌” 减少，短时间内被捕食者数量会增加，
长时间看 ，会先增加后减少最后趋于稳定。
3、在食物网中，中间营养级的生物数量减少：
①生产者/最高营养级基本不变
②沿不同食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
知识拓展2：食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
P246
蛇减少，短时间内青蛙数量 。
鹰的数量 。
兔和食草鸟的数量 。
基本不变
减少
增多
【现学现用】在图中的食物网中如果蛇突然减少，则生物数量如何变化？
P246
4．(2022·邢台模拟)如图是某湖泊生态系统中食物网的部分结
构示意图，下列叙述错误的是 (　 )
A．双翅目幼虫和银鱼之间存在捕食和种间竞争关系
B．黑鱼在该生态系统中处于第四、五营养级
C．若大量捕捞黑鱼，则会导致两种幼虫的数量增加
D．若水体被重金属污染，则黑鱼体内重金属的浓度最高
C
二、生态系统的能量流动
假设你流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
【讨论】：你认为哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
先吃鸡？
先吃玉米？
策略2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
策略1.先吃鸡，再吃玉米。
课P54 P247
1
研究能量流动的基本思路
能量输入
个体1
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体2
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体3……
能量储存
种群
能量散失
能量输入
将这些个体作为一个整体来研究
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
某营养级
将一个营养级的所有种群作为一个整体
能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足，提高结果的准确性。
课P54 P247
2
能量流动的概念
概念：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
输入
传递
转化
散失
能量流经生物个体的过程
课P54 P247
3
能量流动的过程
呼吸作用以
热能形式散失
草的能量如何得来？
光能全部被草吸收了吗？
草固定的能量将何去？
1%
生长发育和
繁殖储存起来
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
遗体
残枝败叶
分解者
流入下一营养级
生产者固定的太阳能
残枝败叶
被分解者分解
未被利用
课P55 P247
粪便
兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？
同化
流入
呼吸作用
分解者
摄入
生长发育和
繁殖储存起来
同化量
=
摄入量
粪便量
－
课P55 P247
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？
呼吸散失
生长
发育
繁殖
遗体
残骸
分解者
流入下一营养级
兔同化的能量
未被利用
课P55 P247
鹰同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？
呼吸散失
生长
发育
繁殖
遗体
残骸
分解者
鹰同化的能量
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
未被利用
课P55 P247
生态系统能量流动在营养级层次研究
能量流经生物个体的过程
分 解 者
呼 吸 作 用
生态系统能量流动在营养级层次研究
生产者
初级消费者
(绿色植物)
次级消费者
(植食性动物)
(肉食性动物)
课P55 P247
初级消费者
同化
用于生长
发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
遗体
残骸
呼吸作用
热能散失
呼吸作用
热能散失
初级消费者
摄入
…
…
粪便
能量流经第二营养级示意图
同化量=摄入量-粪便量
②流向分解者的能量
③未被利用的能量
课P55 P247
①流向下一营养级的能量
同化量=呼吸作用的能量+用于生长发育繁殖的能量
用于生长发育繁殖的能量=
生态系统能量流动的过程小结
生产者
呼吸
初级消费者
呼吸
次级消费者
分 解 者
…
呼吸
三级消
费者
呼吸
呼吸
生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量
输入
传递
散失
以有机物的形式沿食物链和食物网向下一营养级传递
课P55 P247
源头：
流经生态系统总能量：　　　　　　　
途径：
形式：　　　　　
太阳能→有机物中的________→热能
形式：最终以　　　　形式散失
过程：
输入
传递
转化
散失
太阳能
食物链和食物网
有机物中的化学能
生产者固定的太阳能总量
化学能
热能
呼吸作用
生态系统能量流动的过程小结
P247
4.找出下图中字母间的相等关系。
d+e
b=
d+i+f+j
摄入
粪便（C）
a-c
现学现用
P247
(1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中 的能量。
(2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为 。
(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：
规律方法
“拼图法”分析能量流动过程
未被利用
B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2
P248
2．(2022·天津一模)如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列叙述正确的是 (　 )
A．④占②的百分比为能量传递效率
B．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
C．植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
D．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量
C
4
能量流动的特点
为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼（R.L.Lindeman，1915-1942）对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区内，是一个高原湖泊，面积约5× 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落中各营养级之间的能量关系，提出了“林德曼定律”，标志着生态学开始从定性走向定量。
课P56 P247
2、横向比较，是否遵循能量守恒定律？纵向比较，随着营养级的升高 ，同化量有什么变化？
1、请计算一下第一到第二营养级的能量传递效率？能效一般为10%到20%，那么为什么能量不能全部流向下一级？
输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
12.6
13.5%
20%
62.8
96.3
12.5
293
12.6
18.8
2.1
29.3
7.5
微量
5.0
/
能量传递效率
输出（去路）
逐级递减
分析赛达伯格湖的能量流动，问答下列问题（P56）
各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
课P56 P247
4
能量流动的特点
低
高
热能
10%～20%
同化量
呼吸消耗
分解者
策略2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
策略1.先吃鸡，再吃玉米。
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人
采用策略1获得的能量更多，可维持更长的时间 。
我反对！
为什么要先吃
我？
课P56 P247
能量传递效率的计算
思维拓展
讨论4：若有草100kg，最少让虾增重___kg。
讨论3：若有草100kg，最多让虾增重___kg。
讨论1：若虾增加1kg，最多消耗_____kg草。
讨论2：若虾增加1kg，最少消耗_____kg草。
100
25
4
1
草
鱼
虾
(1kg/10%)/10%=100kg (1kg/20%)/20%=25kg
100x20%x20%=4kg
100kg x10%x10%=1kg
例1.某食物链如图：
10% ~ 20%
P249
[典例1]　如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每
增加1 kg，至少消耗A约 (　 )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
C
5
生态金字塔
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量 每一营养级生物所含的有机物的总干重
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有_________的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物体的总干重随营养级____而逐级______
特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形
逐级递减
升高
递减
课P57 P247
6
研究能量流动的实践意义
(1) 帮助人们将生物在______、______上进行合理配置，增大流入某个生态系统的________。
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-萍-蛙等立体农业。
时间
空间
总能量
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
课P58 P247
作物
粮食
秸秆
燃烧
多数热能散失
牲畜
粪便
沼气池
沼渣
肉蛋奶等
沼气
多级利用
（2） 帮助人们科学规划、设计______________，使能量得到_______的利用（实现能量的多级利用，提高能量利用率）。
人工生态系统
最有效
课P58 P247
合理确定载畜量，保持畜产品持续高产。
稻田除草、除虫等。
（3）帮助人们合理地调整生态系统中的_____________，使能量_________地流向对人类_______的部分。
能量流动关系
持续高效
最有益
课P58 P247
(1)误区一：生产者固定的能量只能是光能。由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。
(2)误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。
(3)误区三：能量传递效率＝能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
总结：生态系统的能量流动中的几点误区
[典例2]　(2022·德州模拟)由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量传递效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物 (　 )
A．310 kg B．240 kg
C．180 kg D．150 kg
A
[对点练习]
3.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的 (　 )
A．1.375倍 B．1.875倍
C．1.273倍 D．0.575倍
A
4．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/（m2·a）]，下列说法错误的是（ ）
A．图中A代表的生理过程是呼吸作用B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/（m2·a）D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
C

展开更多......

收起↑