2021新高考生物人教版一輪復習講義：選擇性必修部分模塊2第1單元第3講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動

1、第3講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動考綱研讀備考定位考綱要求核心素養(yǎng)1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應用1生命觀念一一通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及能量流動的 過程，建立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點及生命系統(tǒng)的物質(zhì) 和能量觀。2理性思維一一通過構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān) 系模型，培養(yǎng)運用模型分析問題的能力；通過分析食 物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生態(tài)的數(shù)量變動情況及能量流動過 程圖解，培養(yǎng)運用邏輯思維分析問題的能力。3科學探究一一通過總結(jié)研究能量流動的實踐意義，形 成學以致用，關(guān)注生產(chǎn)生活的態(tài)度。考點一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圉世|梳理1.生態(tài)系統(tǒng)的概念：由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)

2、一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物 圈。2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非生物的物質(zhì)和能戰(zhàn):陽比，熱能，水、空氣、無機鹽辱分解者:主要是細菌和真菌等腐生生物 生產(chǎn)者:主要是各種綠色植物等自養(yǎng)型牛一柯 涓費占;工箜是動物等界養(yǎng)型生物1捕直艾系負物鏈組 是生態(tài)茶統(tǒng)物厥衙環(huán)利能鼠流動 衣的渠道債物網(wǎng)3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(1)食物鏈1概念：生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于食物關(guān)系形成的一種聯(lián)系。2實例組成底分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)音初級消費者 次級消費者 二級消隴者 四級消費者第営養(yǎng)級 第二苒養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第冋苒養(yǎng)級 第五背養(yǎng)級3表現(xiàn)形式：起點總是生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動物（最高營養(yǎng)級）。4消費者級別=營養(yǎng)級級別-1

3、。（2）食物網(wǎng)1概念：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。2形成原因：生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性 動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。塁維址更易錯整合，判斷正誤。（1）稻田生態(tài)系統(tǒng)中的分解者能將鴨的糞便分解成無機物以促進水稻的生長（V）所有的生產(chǎn)者都是植物，所有的動物都是消費者，所有的細菌和真菌都是分解者（X）（3）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)指的就是食物鏈和食物網(wǎng)（X）（4）生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大（X）（5）三級消費者在食物鏈中屬于第四營養(yǎng)級（V）草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一個生態(tài)系統(tǒng)

4、（X）竺伸里生1.（教材必修3P88旁欄思考題改編）一個動物園中全部動物是一個系統(tǒng)嗎？全部動物和植 物呢？為什么？提示動物園中的全部動物不能說是一個系統(tǒng)，因為不同種動物是分開飼養(yǎng)的，彼此之間沒有內(nèi)在聯(lián)系和相互影響，不是一個有機的整體。同理，動物園中的全部動物和植物也不 是一個系統(tǒng)。2.（教材必修3P92“基礎題T1”改編）如圖是某海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者固定太陽能和海洋水深關(guān)系的曲線，請思考：1就遠洋水域和近海水域而言，其生產(chǎn)者固定太陽能數(shù)量明顯降低的水深深度分別為多少米？影響這一變化的主要非生物因素是什么？2近海水域水深為多少時，生產(chǎn)者數(shù)量最多？在水深超過35米后，哪種水域還有較多生產(chǎn)者？3從

5、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分角度看，生活在水深100 m以下的生物，主要屬何種成分？是否還有生產(chǎn)者？提示近海水域10 m、遠洋水域30 m,光照。1015 m。遠洋水域。主要為消費者、分解者,不再有光合自養(yǎng)型生產(chǎn)者，但還可能有化能合成作用類型的生產(chǎn)者匹難擔埜1.各組成成分的比較比較項目組成內(nèi)容作用生物冋化類型地位非生物的物質(zhì)和能量陽光、熱能、空氣、水分、無機鹽等為生物提供物質(zhì)和能量，是生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎X必備成分t .、八.X生丿者主要是綠色植物，也包括 化能自養(yǎng)型微生物（如硝 化細菌）制造有機物，儲存能量； 為消費者提供食物和棲 息場所自養(yǎng)型主要成 分（基石）消費者主要包括絕大部分動物， 包

6、括寄生生活的微生物 和植物（如菟絲子）加快生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì) 循環(huán)；有利于植物的傳 粉和種子的傳播異養(yǎng)型最活躍的成分分解者營腐生生活的微生物及 腐食性的動物（如蚯蚓、蜣螂）通過分解作用將生物遺體、排泄物分解為無機物，供生產(chǎn)者重新利用異養(yǎng)型物質(zhì)循 環(huán)中的 關(guān)鍵成 分聯(lián)系各成分相互作用形成一個統(tǒng)一整體牛產(chǎn)Z闔足KI11能的ir-ii ilf拷 :Fi*F-諾時眄倉示 (1)生態(tài)系統(tǒng)成分的誤區(qū)類型與特例分析誤區(qū)類型特例細菌都是分解者硝化細菌是自養(yǎng)生物，屬于生產(chǎn)者；寄生細菌屬于特殊消費者動物都是消費者蚯蚓、蜣螂、禿鷹及某些種類的軟體動物是以動植物殘體為食的腐生動物，屬于分解者生產(chǎn)者都疋綠色植物藍藻、硝化

7、細菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者，應該說生產(chǎn)者主要是綠色植物植物都是生產(chǎn)者菟絲子等一些寄生植物營寄生生活，屬于消費者(2)生態(tài)系統(tǒng)組成成分關(guān)系圖解分析3”個指出箭頭的D為“生產(chǎn)者”，有3”個指入箭頭的C為“非生物的物質(zhì)和能量”，最后 根據(jù)DTATB,確定A為消費者、B為分解者。2若問D、A、B具體是什么生物，則D主要為綠色植物，A為動物，B為營腐生生活的 細菌和真菌。3圖示中D、A、B共同構(gòu)成生物群落，食物鏈(網(wǎng))中只包括D和A。2.食物網(wǎng)中生物數(shù)量的變化分析(1)食物鏈的第一營養(yǎng)級生物減少，相關(guān)生物都減少。(2)“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)斗爭加劇，種群密度還要先據(jù)雙向箭

8、頭和“生產(chǎn)者再判斷兩者中有”確定下降，直到趨于穩(wěn)定?！爸虚g”營養(yǎng)級生物減少的情況，舉例如下:兔一腸一蛇青鮭f-您覃歸色植物絶蟲若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹過多捕食兔和食草鳥，從而導致兔、食草 鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持數(shù)量基本不變。rrjrrj （1）距離基本能源（如生產(chǎn)者）越近的生物，受到捕食或取食的壓力越大，因而其種類和數(shù)量越多，生殖能力越強食物網(wǎng)越復雜，最高營養(yǎng)級生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量。（3）取食對象一般選取低營養(yǎng)級生物的原因：低營養(yǎng)級生物所含的能量多；富集有毒物質(zhì) 少。囲進|命題考向一 生態(tài)系統(tǒng)的概念及成分暮例1 （不定項選擇題）（20

9、20山東省壽光市高三期末）下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的 敘述，錯誤的是（BD ）A.自然生態(tài)系統(tǒng)需要源源不斷地輸入太陽能B土壤微生物都可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者C.消費者能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)D植物都屬于生產(chǎn)者解析輸入自然生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是生產(chǎn)者固定的太陽能，A正確；土壤中的硝化細菌是生產(chǎn)者，B錯誤；消費者的存在，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，C正確；寄生植物如菟絲子是消費者，不是生產(chǎn)者，D錯誤；答案選BD。對應訓練1.（2019云南省臨滄市一中高三期末）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括（C ）各類生物 非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)物質(zhì)循環(huán)能量流動信息傳遞B.D.A.C.解析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成

10、分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其中生態(tài)系統(tǒng)的成分包括：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈和食物網(wǎng)。物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞三者為生態(tài)系統(tǒng)功能。所以C選項是正確的?？枷蚨鷳B(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)一一食物鏈、網(wǎng)例2 (2019湖南省懷化市高三期末)草7兔子T狐貍T狼為某草原上的一條食物鏈，下列關(guān)于該食物鏈的說法中正確的是(B )A該食物鏈中兔子是初級消費者、第一營養(yǎng)級B兔子產(chǎn)生的糞便不屬于兔子的同化量，而是草的同化量C.根據(jù)能量金字塔可知，處于塔尖的狼，其個體體內(nèi)的能量少于兔子個體體內(nèi)的能量D狐貍捕食一只兔子，則該兔子體內(nèi)的能量全部流向狐貍解析在該食物鏈中草是第一營養(yǎng)級，兔子是第二營養(yǎng)級

11、，是初級消費者，A錯誤。兔 子產(chǎn)生的糞便中的能量是上一個營養(yǎng)級的同化量，即草的同化量，B正確。能量流動是單向流動逐級遞減的，但這是在營養(yǎng)級之間，而狼個體體內(nèi)的能量可能會大于兔子個體體內(nèi)的能量，因為狼的個體較大，C錯誤。狐貍捕食一只兔子，該兔子體內(nèi)的能量也不是全部流向狐貍的，因為有些是不能被狐貍消化吸收，D錯誤。技巧點撥食物鏈變式模型的分析(1)下圖中圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機物多少為依據(jù)，圖I中的食物鏈是丙T甲T乙T丁，圖2中的食物鏈是丙T丁T甲T乙。(2)圖3表示甲和乙之間為捕食關(guān)系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物鏈中，甲是低營養(yǎng)級，乙是高營養(yǎng)級。(3)圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的組成成分

12、圖解，A是生產(chǎn)者，B是消費者，C是分解者，D是非生物的物質(zhì)和能量，其中的食物鏈是ATB。對應訓練2.（2019湖南省長沙市高三理科綜合模擬）某地土壤和水體中鎘超標，鎘進入生態(tài)系統(tǒng)后 蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”。某生態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個營養(yǎng)級，在某一時 間測得所含鎘的相對濃度如圖所示。下列相關(guān)敘述中，正確的是（A ）A當?shù)厝艘A防“痛痛病”要少吃動物肝、腎等內(nèi)臟B.丙營養(yǎng)級所含能量最多C.該生態(tài)系統(tǒng)肯定沒有分解者D.四個營養(yǎng)級所同化的能量值的關(guān)系可表示為丁甲+乙+丙解析富集作用是某些重金屬或難降解的有機物隨著營養(yǎng)級越高含量會越高，由題意可知鎘進入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中而引發(fā)“痛

13、痛病”，所以人類要預防該病應少吃動 物肝、腎等內(nèi)臟，A正確。丙營養(yǎng)級所含鎘濃度最高，說明丙營養(yǎng)級最高，而能量是單向流動、逐級遞減的，丙營養(yǎng)級所含能量最少，B錯誤。任何一個生態(tài)系統(tǒng)中都必須有分解者,C錯誤。四個營養(yǎng)級同化的能量值的關(guān)系可以表示為丁甲+乙+丙，D錯誤?？键c二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動蘭礎魚聖1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程、特點及意義1In.甲乙丙丁粕對M注意：最高營養(yǎng)級消費者的能量沒有流向下一營養(yǎng)級這條途徑(1)上述圖解可以得到：攝入量=同化量+糞便 (2)在各營養(yǎng)級中，能量的幾個去路：通過呼吸作用以熱能的形式散失；被下一營養(yǎng)級生 物利用；被分解者利用；未被利用。旦維査蟲易錯整合，判斷正誤。(

14、1)生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時無能量的輸入和散失(X)(2)生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一個營養(yǎng)級(X)(3)兔吃草后排出的糞便中的能量是兔同化量的一部分(X)(4)一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%20% (X)(5)能量流動規(guī)律可用“能量金字塔”表示，一個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中散失的熱能越多，所以能量流動一般不會超過45個營養(yǎng)級(V)(6)拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率(X)竺伸里生1.下圖表示A、B兩個特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，請思考：沖:皮飢網(wǎng)(ArB-iLfcjf.#fc4，“ 加反的審:能區(qū)2.t誨

15、住:文掬讎和優(yōu)物網(wǎng) 席畫I有機柯中的倍*岸祁 丸陽能一舟抗歯中化學AE一龍能幡比：建悽途秸：吋吸托川-甲何疽功由尸I亀間的捕仗戔帛“ -氐：、H汽能半朋被再腹利HLM=fi?nr磚曲擒卅附低背養(yǎng)綢族向舟肓碎強-搟生-LfsatiSM0(于營U菲理叩樹刪主喧型退.悍営梅龍址池右即人井鮮M財利乩啟啊鄰兩齊苛岸辺鬧的恃I揶蝕+從* ”用-自)研宛能It療祜fifi山人ri科羋硝、設計人工生窈晶撫地間!-卷眾址回的龍試流動艮皋”槎能址持純 高披hfcifc向劉人罠謝I雄的薛分2.消費者的能量流動(1)依生態(tài)學原理看同樣的玉米，上述哪種營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可養(yǎng)活更多的人口？為什么？(2)個吃玉米的人所獲得的能量一定

16、比一個吃牛肉的人獲得的能量多，對嗎？為什么？(3)若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人與B中的人體內(nèi)污染物濃度哪個更高？提示(1)A種營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，因為B中人處于第三營養(yǎng)級，能量損耗加大，養(yǎng)活的人口更少(2)不對。A、B營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中“?！薄叭恕贝淼氖窍鄳臓I養(yǎng)級環(huán)節(jié)，并非“一個人”。(3)B中更高。2如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值單位為103kJ/(m4 5y)，請據(jù)圖分析:(3)生產(chǎn)者T植食性動物的能量傳遞效率為植食性動物固定的能量中來自生產(chǎn)者的能量/生產(chǎn)者固定的總能量X100%=(16-2)/110X100%=12.7%;植食性動物T肉食性動物的能量傳4該生

17、態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來源？生產(chǎn)者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是多少？(3)生產(chǎn)者T植食性動物、植食性動物T肉食性動物的能量傳遞效率分別是多少？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)假設能量全部來自生產(chǎn)者，按照圖中的能量流動規(guī)律，肉食性動物要增加100 kg,則需要消耗多少千克生產(chǎn)者？提示(1)一個來源是光能，另一個來源是輸入的有機物中的化學能 。5肉食性動物固定的總能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5X103kJ/(m2y);植食性動物固定 的總能量=(7.5-5)+0.5+4+9=16M03kJ/(m2y);生產(chǎn)者固定的總能量=(16-2)+3+70+23=11

18、0X103kJ/(m2y)。人伍如冬態(tài)蘇饒能卅旅動圖5)/16X100%=15.6%。(4)肉食性動物要增加100 kg，則需要生產(chǎn)者的量為100W5.6% H2.7%疋5047(kg)。1.流入某一營養(yǎng)級的能量來源和去路生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能(1)能量來源消費者的能量來自上一營養(yǎng)級 同化的能量a.自身呼吸消耗b.流入下一營養(yǎng)級c.被分解者分解利用定量定時：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有四條：a.自身呼吸消耗；b.流入下一營養(yǎng)級；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和 分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年。2.能量流動特點及原因分析(1)單向流動1能量流動是沿食物鏈進行的， 食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié) 果， 是不可逆轉(zhuǎn)的。2各營