高考生物第十一單元 生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù) 第1講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動

第十一單元 生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)第1講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動考點一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)考點一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.生態(tài)系統(tǒng)的范圍生態(tài)系統(tǒng)的范圍（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)是由與它的相互作用而形成的統(tǒng)一整體。如下圖所示：（2）范圍：有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是。（3）結(jié)構(gòu)：由 和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈和食物網(wǎng)）構(gòu)成。（4）功能：進(jìn)行_。2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)的組成成分（1）各成分的作用及地位生物群落無機(jī)環(huán)境生物圈組成成分物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞 非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者實例陽光、水、空氣等自養(yǎng)生物，主要是綠色植物異養(yǎng)生物，主要是動物營腐生生活的細(xì)菌或真菌作用 通過，固定太陽能分解動植物的地位 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的最活躍部分生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分 非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者實例陽光、水、空氣等自養(yǎng)生物，主要是綠色植物異養(yǎng)生物，主要是動物營腐生生活的細(xì)菌或真菌作用 通過， 固定太陽能分解動植物的遺體及動物的排泄物地位 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的最活躍部分生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分（2）相互關(guān)系和是聯(lián)系生物群落和無機(jī)環(huán)境的兩大“橋梁”。3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（1）食物鏈（捕食鏈）概念：生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于關(guān)系形成的一種聯(lián)系。光合作用和化能合成作用加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)基石非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者分解者消費者生產(chǎn)者分解者食物營養(yǎng)級 消費者A.第一營養(yǎng)級 a. 初級消費者B.第二營養(yǎng)級 b. 次級消費者C.第三營養(yǎng)級 c. 三級消費者D.第四營養(yǎng)級 d. 四級消費者E.第五營養(yǎng)級 e. 特點：起點是，為第一營養(yǎng)級；終點是最高營養(yǎng)級，一般不會超過個營養(yǎng)級。只包含生產(chǎn)者和消費者。營養(yǎng)級與消費者級別的關(guān)系（連線）：營養(yǎng)級A.第一營養(yǎng)級B.第二營養(yǎng)級C.第三營養(yǎng)級D.第四營養(yǎng)級E.第五營養(yǎng)級消費者初級消費者次級消費者三級消費者四級消費者abcde生產(chǎn)者5（2）食物網(wǎng)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(fù)雜 。形成原因：生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃植物，也可能被肉食性動物所食。特點：同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的。食物網(wǎng)分析a.該食物網(wǎng)中含有條食物鏈。b.食物網(wǎng)中所含營養(yǎng)級最多的一條食物鏈?zhǔn)恰.圖中貓頭鷹所占營養(yǎng)級為。d.圖中貓頭鷹與蛇之間的種間關(guān)系為。（3）食物鏈和食物網(wǎng)的作用：生態(tài)系統(tǒng)的渠道。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)多種多種多種營養(yǎng)級12草食草昆蟲蜘蛛青蛙蛇貓頭鷹第三、四、五和六營養(yǎng)級捕食和競爭物質(zhì)循環(huán)和能量流動【教材深挖】【教材深挖】1.生產(chǎn)者主要是綠色植物，分解者主要是細(xì)菌和真菌，言外之意，生產(chǎn)者和分解者還包括其他類群，你能說出它們分別還包括哪些類群嗎？生產(chǎn)者除綠色植物，還有化能合成作用的硝化細(xì)菌等；一些腐生動物也屬于分解者。2.下圖為生態(tài)系統(tǒng)成分及結(jié)構(gòu)關(guān)系圖，依圖分析回答問題。（1）圖中A、B的生理過程依次是什么？A.光合作用、化能合成作用，B.細(xì)胞呼吸。 （2）圖中哪些成分共同構(gòu)成生物群落？它們是否都參與食物鏈、食物網(wǎng)的構(gòu)成？，其中不參與食物網(wǎng)構(gòu)成。1.關(guān)于下圖的敘述中正確的是（）A.圖示的各種成分在生態(tài)學(xué)上可以構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)B.圖示的各種成分在生態(tài)學(xué)上可以構(gòu)成一個生物群落C.細(xì)菌與蟬之間的關(guān)系屬于競爭D.蛇屬于三級消費者【解析】圖示中包括了非生物的物質(zhì)和能量（光、CO2等）、生產(chǎn)者（綠色植物）、消費者（蟬等）和分解者（細(xì)菌），它們構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)，蟬是消費者，細(xì)菌是分解者，二者之間不能構(gòu)成競爭關(guān)系；蛇屬于四級消費者A2.下圖中a、b、c、d代表生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，其中代表生產(chǎn)者的是（）【解析】a為消費者，b為分解者，c為生產(chǎn)者，d代表無機(jī)環(huán)境，故正確答案為C。CA.a B.b C.c D.d3.如圖為非洲某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.該食物網(wǎng)中共有6條食物鏈B.獅子在這個食物網(wǎng)中占據(jù)三個營養(yǎng)級C.獅子和野狗的關(guān)系是捕食和競爭D.蛇的數(shù)量減少，獅子的數(shù)量不會發(fā)生明顯的變化【解析】從草開始，到獅子結(jié)束，食物鏈有草羚羊獅子、草斑馬獅子、草羚羊野狗獅子、草斑馬野狗獅子、草鼠蛇食蛇動物獅子，共5條，A錯誤。A4.如果一個生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間分別測得這四種生物（甲、乙、丙、?。┧袡C(jī)物的總量，如圖所示。在一段時間內(nèi)，如果乙的種群數(shù)量增加，則會引起（）A.甲、丁的種群數(shù)量增加，丙的種群數(shù)量下降B.甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加C.甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加D.甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加【解析】能量在食物鏈中流動的特點：單向流動，逐級遞減，所以如圖所示甲、乙、丙、丁四種生物之間的食物關(guān)系為：丙甲乙丁。當(dāng)乙的數(shù)量增加時，因乙是以甲為食的，所以甲由于天敵增加，數(shù)量就會相應(yīng)下降；由于甲是以丙為食，也就是甲是丙的天敵，丙的天敵數(shù)量減少其數(shù)量就增加；又由于丁是以乙為食，乙的數(shù)量增加，導(dǎo)致丁因食物充足而數(shù)量增加。D1.食物鏈變式模型的分析食物鏈變式模型的分析下面圖中，圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機(jī)物多少為依據(jù)，圖1中的食物鏈?zhǔn)潜滓叶?；圖2中的食物鏈?zhǔn)潜〖滓?；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；圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)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。2.食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷（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，種群密度還要下降，直到趨于穩(wěn)定。（3）“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況，舉例如下：若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹過多捕食兔和鳥，從而導(dǎo)致兔、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?jǐn)?shù)量基本不變。 1.能量流動的四個環(huán)節(jié)能量流動的四個環(huán)節(jié)固定的太陽能總量食物鏈和食物網(wǎng)化學(xué)能化學(xué)能熱能呼吸作用2.能量流動的過程能量流動的過程（1）寫出圖中甲、乙、丙、丁、戊代表的內(nèi)容甲：，乙：，丙：，丁：，戊：。（2）據(jù)圖分析食物鏈中甲營養(yǎng)級能量的去向通過自身 以 的形式散失。被同化。殘枝敗葉等被分解。未被利用。生產(chǎn)者初級消費者次級消費者呼吸作用分解者呼吸作用熱能下一營養(yǎng)級分解者 3.能量流動的特點及意義能量流動的特點及意義（1）能量傳遞效率：指之間的比值。（2）能量流動的特點：、逐級遞減（兩相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率一般為_）。（3）研究意義幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計 ，使能量得到最有效的利用。幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向的部分。相鄰兩個營養(yǎng)級同化量單向流動10%20%人工生態(tài)系統(tǒng)能量流動對人類最有益【教材深挖】【教材深挖】1.下圖表示能量在兩個營養(yǎng)級之間的流動過程，依圖回答下列問題：（1）第一個營養(yǎng)級的同化量與其攝入量和糞便量有怎樣的關(guān)系？ 同化量攝入量糞便量。（2）上一個營養(yǎng)級同化的總能量是不是全部流向下一個營養(yǎng)級？為什么？不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，還有一部分被分解者所利用，總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級利用。1.（2016浙江溫州二中適應(yīng)測試，6）下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是（）【解析】能量流動從生產(chǎn)者固定的太陽能開始，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能1752008751 250（kJ），A正確；能量從乙到丙的傳遞效率為30/200100%15%，B正確；將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，為光合作用提供了無機(jī)鹽，但不能提高能量傳遞效率，C錯誤；食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般都是高營養(yǎng)級捕食低營養(yǎng)級，不可逆，這決定了能量流動的單向性，D正確。A.能量流動是從甲固定太陽能開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1 250 kJB.從乙到丙的能量傳遞效率為15%C.將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可以提高能量傳遞效率D.食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆，這決定了能量流動的單向性C2.如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養(yǎng)級生物的能量，D、E、F分別表示各營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分別表示流入分解者的能量。下列說法中正確的是（）A.圖中AD，BE，CFB.K中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量C.食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養(yǎng)級D.第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是E/D【解析】題圖中AD，BE，CF；食物鏈中能量最少的是狼所處的營養(yǎng)級;第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是B/A。B3.下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中、分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是（）A.和是實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分B.該圖所示的食物網(wǎng)只有1條食物鏈：C.E1表示主要通過光合作用所攝入的能量D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用【解析】【解析】圖中代表生產(chǎn)者，、和都代表消費者，實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者；每一營養(yǎng)級的生物種類很多，各種生物之間會形成錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，進(jìn)入生物群落的是太陽能，釋放出來的是熱能，能量不能循環(huán)利用。C4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的敘述中，錯誤的是（）A.由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，所以營養(yǎng)級越高則所同化的能量就越少B.由于散失的熱能不能被生產(chǎn)者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向不可循環(huán)的C.充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率D.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)C【解析】生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤。（1）每一營養(yǎng)級能量的來源與去路分析（2）能量去向：流入某一營養(yǎng)級的能量去向可從以下兩個角度分析：定量不定時（在足夠長的時間內(nèi)能量的最終去路）a.自身呼吸消耗；b.流入下一營養(yǎng)級（最高營養(yǎng)級除外）；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.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的時間“還沒來得及被利用的能量”?？捎孟聢D表示：1.（2016新課標(biāo)，5）我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是（）A.鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量B.該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者C.鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)D.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向【解析】鷹遷入后，形成了食物鏈植物蟬螳螂黃雀鷹，據(jù)此可知，鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)，并使該樹林中黃雀（螳螂的天敵）的數(shù)量減少，A錯誤，C正確；能量流動是沿著食物鏈進(jìn)行的，細(xì)菌是分解者，不參與食物鏈的構(gòu)成，即細(xì)菌的能量不能流向生產(chǎn)者，B錯誤；能量流動是沿著食物鏈進(jìn)行的，鷹的遷入沒有改變該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向，D錯誤。C2.（2015江蘇高考，9）下列關(guān)于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的敘述，正確的是（）A.五點取樣法適合調(diào)查灌木類行道樹上蜘蛛的種群密度B.就食性而言，雜食性鳥類的數(shù)量波動小于其他食性的鳥類C.就生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于物種數(shù)D.變色龍變化體色，主要是向同類傳遞行為信息【解析】蜘蛛種群密度的調(diào)查適于使用標(biāo)志重捕法，五點取樣法屬于樣方法，A錯誤；雜食性鳥類由于食物范圍廣，受環(huán)境影響較小，其數(shù)量波動小于其他食性的鳥類，B正確；就生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，生態(tài)瓶的穩(wěn)定性主要取決于生產(chǎn)者、消費者和分解者的合理搭配，并非物種數(shù)目越多越穩(wěn)定，C錯誤；變色龍的體色變化是基于和環(huán)境同步，并非向同類傳遞行為信息，D錯誤。B3.（2015天津高考，1）下圖表示生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群和個體的從屬關(guān)系。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是（）A.甲是生物進(jìn)化的基本單位B.乙數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量后不再發(fā)生波動C.丙是由生產(chǎn)者和消費者構(gòu)成的D.丁多樣性的形成受無機(jī)環(huán)境影響【解析】由圖可知：甲為個體，乙為種群，丙為群落，丁為生態(tài)系統(tǒng)。生物進(jìn)化的基本單位是種群，A錯誤；種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境容納量后仍會出現(xiàn)上下波動，B錯誤；群落包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)的多樣性受無機(jī)環(huán)境的影響，D正確。D4.（2015海南高考，23）俗話說：“大魚吃小魚，小魚吃小蝦，小蝦吃泥巴”。某同學(xué)據(jù)此設(shè)計了一個水池生態(tài)系統(tǒng)。下列屬于該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級的是（）A.小魚吃的小蝦B.吃小魚的大魚C.泥巴中的藻類D.泥巴中的大腸桿菌【解析】屬于生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級的是生產(chǎn)者，藻類可以進(jìn)行光合作用，屬于生產(chǎn)者，C正確；小蝦、小魚和大魚都屬于消費者，大腸桿菌屬于分解者，A、B、D錯誤。C5.（2015福建高考，4）下圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖（圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是Jm2a1）。下列敘述正確的是（）A.該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級B.該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25%C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357（ Jm2a1）D.該食物網(wǎng)中的生物與無機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)【解析】該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，A錯誤；第二營養(yǎng)級同化的能量為3 7804 2007 980（Jm2a1），第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為7 980/31 920100%25%，B正確；因不知太陽魚流入分解者的能量，所以太陽魚呼吸作用消耗的能量無法計算，C錯誤；人工魚塘中的所有生物與無機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。B1.生態(tài)系統(tǒng)的四種成分生態(tài)系統(tǒng)的四種成分非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者，消費者，分解者。2.生產(chǎn)者、消費者和分解者的地位生產(chǎn)者、消費者和分解者的地位（1）生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。（2）消費者是生態(tài)系統(tǒng)最活躍的部分。（3）分解者是生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分。3.捕食食物網(wǎng)中體現(xiàn)的兩種種間關(guān)系捕食食物網(wǎng)中體現(xiàn)的兩種種間關(guān)系捕食關(guān)系和競爭關(guān)系。4.食物鏈和食物網(wǎng)的特點和功能食物鏈和食物網(wǎng)的特點和功能（1）特點：在食物鏈中，第一營養(yǎng)級總是生產(chǎn)者，各種動物在不同的食物鏈中所處的營養(yǎng)級可能不同。（2）功能：食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。6.生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去向生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去向（1）呼吸作用消耗。（2）下一營養(yǎng)級同化。（3）分解者分解。7.能量流動的兩個特點能量流動的兩個特點單向流動、逐級遞減。 5.能量流動的三個?？键c能量流動的三個?？键c（1）起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始（輸入能量）。（2）總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量生產(chǎn)者所固定的太陽能總量。（3）渠道：沿食物鏈和食物網(wǎng)傳遞（傳遞能量）。易錯點易錯點1生態(tài)系統(tǒng)的成分誤區(qū)歸納生態(tài)系統(tǒng)的成分誤區(qū)歸納【點撥】【點撥】 （1）綠色植物生產(chǎn)者：藍(lán)藻是原核生物，能進(jìn)行光合作用，屬于生產(chǎn)者；而菟絲子營寄生生活，屬于消費者。（2）動物消費者：禿鷲、蚯蚓等以動植物殘體為食的腐生動物屬于分解者。（3）細(xì)菌分解者：硝化細(xì)菌和光合細(xì)菌是自養(yǎng)型細(xì)菌，屬于生產(chǎn)者；寄生細(xì)菌屬于消費者。易錯點易錯點2不會正確判斷營養(yǎng)級不會正確判斷營養(yǎng)級【點撥】【點撥】 （1）生產(chǎn)者永遠(yuǎn)是第一營養(yǎng)級，第一營養(yǎng)級必須為生產(chǎn)者。（2）消費者級別營養(yǎng)級級別1。（3）分解者不占據(jù)營養(yǎng)級。易錯點易錯點3同化量同化量攝入量攝入量【點撥】【點撥】 同化量：指被消費者消化吸收的物質(zhì)所含有的能量。攝入量：指被消費者攝入的物質(zhì)所含有的能量。同化量攝入量糞便量。易錯點易錯點4能量傳遞效率能量傳遞效率能量利用效率能量利用效率【點撥】【點撥】 （1）能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%20%。（2）能量利用效率：通?？紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。