生态系统的结构和能量流动

第30讲 生态系统的结构与能量流动[目标要求] 1.生态系统的结构。

2.生态系统中能量流动的基本规律及应用。

考点一 生态系统的结构1．生态系统的概述教材中的隐性知识 源于必修3P 88“旁栏思考题”：一个动物园中的全部动物不是(填“是”或“不是”)一个系统；因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有(填“有”或“没有”)内在联系和相互影响，不是(填“是”或“不是”)一个有机的整体。

同理，动物园中的全部动物和植物不是(填“是”或“不是”)一个系统。

2．生态系统的组成成分(1)各成分的作用及地位(2)相互关系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。

教材中的隐性知识(1)源于必修3P 90“概念图内容”判断以下生物属于生态系统的什么成分？①菟丝子②硝化细菌③玉米④噬菌体⑤秃鹫⑥蜣螂⑦蓝藻⑧结核杆菌⑨蘑菇生产者②③⑦；消费者①④⑧；分解者⑤⑥⑨。

3．生态系统的营养结构(1)食物链(2)食物网教材中的隐性知识(1)源于必修3P 91：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。

(2)源于必修3P92“拓展题”：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。

例如，水田养鱼、果园养鸡等。

(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)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物(√)(3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌(×)(4)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级(√)(5)在生态系统的营养结构中，食物网中的每种生物都限定在同一营养级上(×)(6)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(×)(7)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网，食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量(×)如图表示生态系统中各成分之间的联系，试分析回答下列问题：(1)指出图中生态系统的四种组成成分：E为生产者，B、D、F为消费者，C为分解者，A 为非生物的物质和能量。

小题必练19：生态系统的结构和能量流动本专题是根据近三年（2018～2020）的高考真题情况，去组织和命制题目。

专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。

该专题主要考查生态系统的结构；生态系统的能量流动。

预计今后高考命题中，生态系统的结构（主要是食物链和食物网）、能量流动可能会以图表分析、定量计算、材料分析等多种形式进行重点考查。

1．（2020年浙江卷（7月选考)·11）下列关于营养级的叙述，正确的是（）A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的2．（2019·新课标II卷·6）如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊）和森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫）数量金字塔的形状最可能是（）A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形C．前者为金字塔形，后者为金字塔形D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形3．（2018海南卷，20）某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。

关于该池塘生态系统的叙述，错误的是（）A．鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B ．消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼C．通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D．藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量1．以下关于群落和生态系统的叙述，正确的是（）A．光照差异引起森林中鸟类的分层现象B．生态系统中植食动物是次级消费者C．次生演替是群落中原有物种的恢复D．草原的抵抗力稳定性比热带雨林低2．以下关于自养型生物相关的描述正确的是（）A．遗传物质都是DNA，基因结构和传递规律都相同B．细胞中不一定有核膜，但一定有细胞壁、细胞膜和核糖体C．都是利用太阳能把简单的无机物合成有机物，自己制造养料维持生存D．是生态系统中的生产者，联系无机环境的两大生理过程是光合作用和分解作用3．下列有关食物链和生物进化的叙述，正确的是（）A．在食物链中，捕食者消化道内未被吸收的能量属于其所同化能量的一部分B．“螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了一条完整的食物链C．秸秆饲喂牲畜，用畜粪生产沼气作燃料，用沼渣作肥料，能够提高能量的传递效率D．群落演替的过程中，生物与无机环境之间发生复杂的相互作用，共同进化4．下列对于生态系统的成分的说法，正确的是（）A．细菌都是生态系统中分解者，是生态系统中最早出现的成分B．蓝藻都是生态系统中的生产者，改变了原始地球上的气体组成C．植物都是生态系统中的生产者，原始蕨类是最早的登陆生物D．动物都是生态系统中的消费者，其存在能够加快生态系统的物质循环5．下列有关生态系统结构和功能的叙述中不正确的是（）A．定期焚烧落叶，有利于促进物质循环，加快土壤中微生物的繁殖B．限制家养猪的活动，目的是减少能量的散失，使能量更多的储存在体内C．生态系统的食物链和食物网在不同的气候、季节条件下可能发生改变D．光敏色素是存在于植物叶、芽的化学物质，可用于感受多样化的物理信息6．下列有关生态系统能量流动的叙述，错误的是（）A．通过物质多级利用可以提高能量的利用效率B．处于稳定状态的生态系统能量输入与输出相对稳定C．太阳能只有通过生产者才能输入流动渠道D．通过兔子的粪便流入分解者体内的能量属于兔子通过同化作用获得的能量的一部分7．如图为能量流动示意图。

课时跟踪检测(三十三)生态系统的结构与能量流动一、单项选择题1．(2020·威海一模)下列关于生态系统成分的叙述，正确的是()A．动物都属消费者，食草动物属第三营养级B．细菌都属分解者，将有机物分解成无机物C．生产者都属自养生物，食物链中除生产者外，还有消费者D．分解者一定是微生物，都不能有氧呼吸解析：选C少数动物如蚯蚓以腐败的食物为食，属于分解者，食草动物属于第二营养级，A错误；细菌不一定属于分解者，也可以是消费者和生产者，如寄生细菌异养，属于消费者，B错误；生产者属于自养生物，是生态系统的主要成分，食物链中除生产者外，还有消费者，C正确；分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，D错误。

2．(2020·盐城模拟)关于生态系统能量流动的理解，正确的是()A．输入某生态系统中的能量可能不只是生产者固定的太阳能B．除去农田中的杂草，使能量更多的流向人类，体现了对能量的多级利用C．生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程D．分解者将有机物分解为无机物，并为生产者提供能量解析：选A对于人工生态系统如鱼塘，输入的能量不只是生产者固定的太阳能，还有饲料中的有机物含有的化学能，A正确；除去农田中的杂草，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，但是没有实现能量的多级利用，B错误；生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，C错误；分解者将有机物分解为无机物，并为生产者提供矿质元素，但是不能为植物提供能量，D错误。

3．(2021·辽宁省招生考试适应性测试)为预防某水库蓝藻大量繁殖形成水华，管理人员每年在休渔期投放适量的喜食蓝藻的滤食性鱼苗，而在捕鱼期适量捕捞所投放的鱼类成体。

下列叙述错误的是()A．若改为投放肉食性鱼类，能获得更大的生态和经济效益B．控制投放量和捕捞量，有利于维持生态系统的稳定性C．人为投放和捕捞鱼类调整了水库的能量流动关系，使能量更多地流向人类D．投放滤食性鱼类控制蓝藻数量属于利用种间关系进行的生物防治解析：选A若改为投放肉食性鱼类，无法预防水华，且食物链延长，不能获得更大的生态和经济效益，A错误；控制投放量和捕捞量，可以提高生态系统自我调节能力，有利于维持生态系统的稳定性，B正确；人为投放和捕捞鱼类调整了水库的能量流动关系，使能量更多地流向人类，C正确；投放滤食性鱼类控制蓝藻数量属于生物防治，利用了生物与生物的种间关系，D正确。

生态系统结构组成、能量流动、物质循环的模型解析下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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生态系统的能量流动案例生态系统的能量流动案例生态系统的能量流动是指能量在生态系统中的传递和转化过程。

下面以森林生态系统为例，说明生态系统的能量流动过程。

一、森林生态系统的结构森林生态系统是由植物、动物、微生物等生物群落和它们所处的非生物环境共同组成的复杂系统。

在森林生态系统中，植物是主要的生产者，通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

动物是消费者，通过取食植物或其他动物获取能量。

微生物是分解者，通过分解动植物的遗体和排泄物等有机物获取能量。

二、森林生态系统的能量流动过程1.生产者的能量固定在森林生态系统中，植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

这些有机物包括糖类、脂肪、蛋白质等，是植物生长和发育所需的能量来源。

植物的有机物一部分被植物自身消耗，维持其生命活动，一部分则通过食物链传递给其他生物。

2.初级消费者的能量获取在森林生态系统中，初级消费者主要是指食草动物，如鹿、兔等。

它们通过取食植物获取能量。

初级消费者摄入的植物有机物中，一部分被消化吸收，转化为自身的有机物，一部分则以粪便的形式排出体外。

初级消费者同化的能量中，一部分用于自身的生长和发育，一部分则通过食物链传递给其他生物。

3.次级消费者的能量获取在森林生态系统中，次级消费者主要是指食肉动物，如狼、狐狸等。

它们通过取食初级消费者获取能量。

次级消费者摄入的初级消费者有机物中，一部分被消化吸收，转化为自身的有机物，一部分则以粪便的形式排出体外。

次级消费者同化的能量中，一部分用于自身的生长和发育，一部分则通过食物链传递给其他生物。

4.分解者的能量获取在森林生态系统中，分解者主要是指微生物，如细菌、真菌等。

它们通过分解动植物的遗体和排泄物等有机物获取能量。

分解者将有机物分解为简单的无机物，释放出的能量一部分用于自身的生长和发育，一部分则以热能的形式散失到环境中。

三、森林生态系统的能量流动特点1.单向流动在森林生态系统中，能量只能沿着食物链从低营养级向高营养级单向流动。

一．生态系统的能量流动规律总结：1.能量流动的起点、途径和散失：起点：生产者；途径：食物链网；散失：通过生物的呼吸作用以热能形式散失2.流经生态系统的总能量：自然生态系统：生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量人工生态系统：生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量3.每个营养级的能量去向：非最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用※②+③+④=净同化生产量用于该营养级生长繁殖；最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量流入某一营养级的能量来源和去路图：流入某一营养级最高营养级除外的能量去向可以从以下两个角度分析：1定量不定时能量的最终去路：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用;这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行;2定量定时：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用;如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年;5.同化量与呼吸量与摄入量的关系：同化量=摄入量-粪便量=净同化量用于生长繁殖+呼吸量※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级生产者的能量,最终会被分解者分解;※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物6.能量传递效率与能量利用效率：1能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%这个数值在10%－20%之间浙科版认为是10%,因为当某一营养级的生物同化能量后,有大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用;传递效率的特点：仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例；是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间;2能量利用率能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用;在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高;在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定；桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率;3两者的关系从研究的对象上分析,能量的传递效率是以＂营养级＂为研究对象,而能量的利用率是以＂最高营养级或人＂为研究对象;另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”; 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用； 人们利用风能发电、水能发电等； 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分;※7.能量流动的计算规律：“正推”和“逆推”规律1规律2 在能量分配比例已知时的能量计算 规律3 在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多或最少的能量①求“最多”则按“最高”值20％流动 ②求“最少”则按“最低”值10％流动 ①求“最多”则按“最高”值10％流动②求“最少”则按“最低”值20％流动未知较高营养级 已知 较低营养级8.研究意义 ①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;②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;具体措施：农田的除草灭虫---调整能流的方向尽量缩短食物链；充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率9. 能量流动的几种模型图：二：物质循环1. 物质循环易错点生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20% 选最长食物链选最小传递效率10% 消费者获得最多消费者获得最少2.海洋圈水圈对大气圈的调节作用:海洋的含碳量是大气的50倍；二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用3.碳循环的季节变化和昼夜变化影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素；碳循环的季节变化二．生态系统的稳态及调节1.生态系统的发展反向趋势：物种多样性,结构复杂化,功能完善化2.对稳态的理解：生态系统发展到一定阶段顶级群落,它的结构和功能保持相对稳定的能力；结构的相对稳定：生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定；功能的相对稳定：生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡;3.稳态的原因：自我调节能力但是有一定限度自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链网越复杂,自我调节能力越强;4.稳态的调节：反馈调节其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式。