22屆新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)第九單元生物與環(huán)境第3講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)課件新人教2110221374

第3講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)第九單元2022課標(biāo)要求1.闡明生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者等生物因素以及陽(yáng)光、空氣、水等非生物因素組成,各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。2.討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。3.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與非生物環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律。4.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。5.闡明某些有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象。6.分析特定生態(tài)系統(tǒng)的生物與非生物因素決定其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。備考指導(dǎo)1.通過(guò)實(shí)例,分析、理解生態(tài)系統(tǒng)中各種成分的地位和作用。2.借助圖解分析能量流動(dòng)的源頭、途徑、傳遞效率及有關(guān)的生理過(guò)程。內(nèi)容索引010203第一環(huán)節(jié)必備知識(shí)落實(shí)第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升第一環(huán)節(jié)必備知識(shí)落實(shí)知識(shí)點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識(shí)篩查1.生態(tài)系統(tǒng)的范圍(1)生態(tài)系統(tǒng)的概念:在一定空間內(nèi),由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。(2)生態(tài)系統(tǒng)的范圍有大有小。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。它是地球上的全部生物及其非生物環(huán)境的總和。2.生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分①各成分的作用及地位②相互關(guān)系生產(chǎn)者和分解者是聯(lián)系生物群落和非生物環(huán)境的兩大“橋梁”。易錯(cuò)易混生態(tài)系統(tǒng)組成成分的特例分析

錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)特例細(xì)菌都是分解者硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細(xì)菌屬于特殊的消費(fèi)者動(dòng)物都是消費(fèi)者禿鷲、蚯蚓等以動(dòng)植物遺體為食的腐生動(dòng)物屬于分解者生產(chǎn)者都是綠色植物藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說(shuō)生產(chǎn)者包含綠色植物植物都是生產(chǎn)者菟絲子營(yíng)寄生生活,屬于消費(fèi)者(2)食物鏈①概念:在生態(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特點(diǎn):起點(diǎn)是生產(chǎn)者,為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí);終點(diǎn)是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí);食物鏈上一般不會(huì)超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí);只包含生產(chǎn)者和消費(fèi)者。③消費(fèi)者級(jí)別=營(yíng)養(yǎng)級(jí)級(jí)別-1。(3)食物網(wǎng)①概念:在生態(tài)系統(tǒng)中,食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。②形成原因:在生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動(dòng)物的食物,而一種植食性動(dòng)物既可能吃多種植物,也可能被多種肉食性動(dòng)物所食。③特點(diǎn):同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。④食物網(wǎng)分析a.該食物網(wǎng)中含有12條食物鏈。b.該食物網(wǎng)中所含營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多的2條食物鏈?zhǔn)遣荨巢堇ハx(chóng)→蜘蛛→青蛙→蛇→貓頭鷹和草→食草昆蟲(chóng)→蜘蛛→吃蟲(chóng)的鳥(niǎo)→蛇→貓頭鷹。c.圖中貓頭鷹所占營(yíng)養(yǎng)級(jí)為第三、四、五和六營(yíng)養(yǎng)級(jí)。d.圖中貓頭鷹與蛇之間的種間關(guān)系為捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)。⑤食物鏈和食物網(wǎng)的作用:生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道。知識(shí)落實(shí)1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分的敘述,正確的是(

)A.太陽(yáng)光來(lái)源于地球以外,不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分B.硝化細(xì)菌是原核生物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者C.病毒是原核生物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者D.蚯蚓是真核生物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費(fèi)者B非生物的物質(zhì)和能量中包括陽(yáng)光,A項(xiàng)錯(cuò)誤。硝化細(xì)菌是原核生物,可通過(guò)化能合成作用利用無(wú)機(jī)物制造有機(jī)物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者,B項(xiàng)正確。病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),不是原核生物。病毒營(yíng)寄生生活,因此其在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費(fèi)者,C項(xiàng)錯(cuò)誤。蚯蚓是真核生物,以土壤中的殘枝敗葉為食物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2021廣西欽州模擬)下圖表示某水域生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),下列分析正確的是(

)A.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是大型植物B.該食物網(wǎng)由5條食物鏈構(gòu)成C.信息在鯉魚(yú)和梭子魚(yú)之間雙向傳遞D.鯉魚(yú)在該食物網(wǎng)中占有3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)C該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者除大型植物外,還有自養(yǎng)型鞭毛蟲(chóng);該食物網(wǎng)由6條食物鏈構(gòu)成;鯉魚(yú)在該食物網(wǎng)中占有第二、三、四、五共4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。知識(shí)點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)知識(shí)篩查1.對(duì)能量流動(dòng)概念的理解2.能量流動(dòng)的過(guò)程(1)寫(xiě)出圖中甲、乙、丙、丁、戊代表的內(nèi)容。甲代表生產(chǎn)者,乙代表初級(jí)消費(fèi)者,丙代表次級(jí)消費(fèi)者,丁代表呼吸作用,戊代表分解者。(2)據(jù)圖分析食物鏈中甲能量的去向。①通過(guò)自身呼吸作用以熱能的形式散失。②被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化。③殘枝敗葉等被分解者分解。④未被利用。3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義(1)特點(diǎn)①單向流動(dòng):在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動(dòng)只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),再依次流向后面的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),不可逆轉(zhuǎn),也不能循環(huán)流動(dòng)。②逐級(jí)遞減。a.能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐級(jí)減少的。能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10%~20%。b.營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多,生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義①研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置,增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。②研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。③研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。4.生態(tài)金字塔(1)能量金字塔將單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體積)的圖形,并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列,可形成一個(gè)金字塔圖形,叫作能量金字塔。(2)生物量金字塔用表示能量金字塔的方法表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量(每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重)之間的關(guān)系,就形成生物量金字塔。(3)數(shù)量金字塔用表示能量金字塔的方法表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)系,就形成數(shù)量金字塔。(4)生態(tài)金字塔能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔統(tǒng)稱(chēng)為生態(tài)金字塔。知識(shí)落實(shí)1.(2021安徽合肥質(zhì)檢)下圖表示某長(zhǎng)期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中光合作用積累的有機(jī)物被植食性動(dòng)物利用的過(guò)程(圖中的字母表示所含的能量)。據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.植物積累的能量為c+e+g+h+iB.植食性動(dòng)物糞便中的能量為d+gC.b中的物質(zhì)和能量都被微生物利用D.能量在相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為(f/a)×100%A由題干可知,f=i+h,d=g+f,b=e+d,a=b+c,故植物積累的能量a=c+e+g+h+i,A項(xiàng)正確。植食性動(dòng)物攝入量=同化量+糞便中的能量,因此糞便中的能量為g,B項(xiàng)錯(cuò)誤。b中的能量包括未被利用的能量、流向分解者的能量和流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。能量傳遞效率為相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量之比,a代表植物的積累量,而不是植物的同化量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.某池塘底棲動(dòng)物主要有軟體動(dòng)物類(lèi)(銅銹環(huán)棱螺等)、寡毛類(lèi)(蘇氏尾鰓蚓等)、搖蚊類(lèi)(羽搖蚊等)?？蒲腥藛T研究了該池塘底棲動(dòng)物能量流動(dòng)過(guò)程,構(gòu)建了下圖所示模型。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.流經(jīng)底棲動(dòng)物的總能量是2119.5kJ/(m2·a)B.底棲動(dòng)物同化能中的大部分用于呼吸作用C.圖中“X”包含被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量D.在能量流動(dòng)的過(guò)程中伴隨著物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞A底棲動(dòng)物攝食能中的大部分為排糞能,沒(méi)有被利用,故流經(jīng)底棲動(dòng)物的總能量=2

119.5-1

642.1=477.4[kJ/(m2·a)],A項(xiàng)錯(cuò)誤。底棲動(dòng)物同化能中的大部分用于呼吸作用,即代謝能,其余用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng),即生長(zhǎng)能,B項(xiàng)正確。生長(zhǎng)能中的一部分流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),其余流向分解者或未被利用,故圖中“X”包含被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)捕食所同化的能量,C項(xiàng)正確。能量以物質(zhì)為載體,能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行,同時(shí)還有生物之間和生物與環(huán)境之間的信息傳遞,以調(diào)整種間關(guān)系,D項(xiàng)正確。3.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的,所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,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(dòng)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效率D.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)C生態(tài)系統(tǒng)中的能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí),一部分能量以熱能的形式散失,還有一部分能量被分解者所利用,所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,所同化的能量就越少,A項(xiàng)正確。生產(chǎn)者只能固定光能或化學(xué)能,而不能固定每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)及分解者所散失的熱能,所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向的,B項(xiàng)正確。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項(xiàng)錯(cuò)誤。能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng),D項(xiàng)正確。4.下圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(

)A.Ⅰ和Ⅳ是實(shí)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)只有一條食物鏈:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC.E1表示的能量主要是通過(guò)光合作用固定的D.據(jù)圖可知能量可在食物鏈中循環(huán)利用C題圖中Ⅰ代表生產(chǎn)者,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消費(fèi)者,實(shí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類(lèi)很多,各種生物之間會(huì)形成錯(cuò)綜復(fù)雜的食物網(wǎng);生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的,進(jìn)入生物群落的能量主要是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能,釋放出來(lái)的是熱能,能量不能循環(huán)利用。5.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的原理在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.除蟲(chóng)除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向?qū)θ祟?lèi)更有意義的部分B.多途徑利用農(nóng)作物可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用C.根據(jù)草場(chǎng)能量流動(dòng)的特點(diǎn),可以合理確定草場(chǎng)的載畜量,從而保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)D.“?；~(yú)塘”的生產(chǎn)方式,在桑、蠶、魚(yú)之間形成良性循環(huán),提高了能量傳遞效率D“?；~(yú)塘”的生產(chǎn)方式,在桑、蠶、魚(yú)之間形成良性循環(huán),使物質(zhì)和能量得到多級(jí)利用,提高了整體的能量利用率,但不能提高能量傳遞效率。第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成能力形成點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷典型例題(不定項(xiàng)選擇題)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系,下列有關(guān)分析正確的是(

)A.光能通過(guò)甲輸入生態(tài)系統(tǒng)B.參與構(gòu)成食物鏈的成分有甲和乙C.碳元素在乙與丙之間以二氧化碳的形式傳遞D.丙主要是指營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌ABD依據(jù)題意和圖示分析可知,丁為非生物的物質(zhì)和能量,甲為生產(chǎn)者,乙為消費(fèi)者,丙為分解者。光能通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用輸入生態(tài)系統(tǒng),A項(xiàng)正確。參與構(gòu)成食物鏈的成分是生產(chǎn)者和消費(fèi)者,即甲和乙,B項(xiàng)正確。碳元素在乙和丙之間以有機(jī)物的形式傳遞,C項(xiàng)錯(cuò)誤。分解者主要是指營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌,D項(xiàng)正確。整合構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法(1)根據(jù)生物類(lèi)型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分①自養(yǎng)生物,即生產(chǎn)者,包括光能自養(yǎng)生物(如綠色植物和藍(lán)細(xì)菌等)和化能自養(yǎng)生物(如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等)。②捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)生物,即消費(fèi)者,不能直接把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物,而是以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持生活。③腐生異養(yǎng)生物,即分解者,是能把動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物的腐生生物,也包括少數(shù)的動(dòng)物(如蚯蚓等)。(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分①先根據(jù)雙向箭頭“”確定“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”,再根據(jù)D有“3”個(gè)指出箭頭,確定D為“生產(chǎn)者”,C有“3”個(gè)指入箭頭,確定C為“非生物的物質(zhì)和能量”,最后根據(jù)D→A→B、D→B,確定A為消費(fèi)者,B為分解者。②D主要為綠色植物,A主要為動(dòng)物,B主要為營(yíng)腐生生活的細(xì)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。訓(xùn)練突破1.右上圖是生態(tài)系統(tǒng)成分的關(guān)系圖,下列有關(guān)a、b、c所代表的成分的說(shuō)法,正確的是(

)A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自養(yǎng)生物B.a中全是異養(yǎng)型真核生物C.c只包括營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌D.a是該生態(tài)系統(tǒng)的基石,一旦遭到破壞會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定A生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落和非生物環(huán)境,生物群落包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。根據(jù)箭頭的方向分析,a的物質(zhì)和能量來(lái)自b,并可傳遞給c,所以a是消費(fèi)者,b是生產(chǎn)者,c是分解者。生產(chǎn)者大多數(shù)是光能自養(yǎng)型的真核生物——綠色植物,但也有光能自養(yǎng)型的原核生物——藍(lán)細(xì)菌、化能自養(yǎng)型的原核生物——硝化細(xì)菌等,A項(xiàng)正確。消費(fèi)者都是異養(yǎng)型的,但并不都是真核生物,如根瘤菌,它以豆科植物制造的有機(jī)物為食,屬于消費(fèi)者,但屬于原核生物,B項(xiàng)錯(cuò)誤。分解者除了包括營(yíng)腐生生活的細(xì)菌和真菌外,還包括營(yíng)腐生生活的動(dòng)物,如蚯蚓、蜣螂等,C項(xiàng)錯(cuò)誤。生態(tài)系統(tǒng)的基石是生產(chǎn)者(b),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.甲是生產(chǎn)者,它是生態(tài)系統(tǒng)的基石B.乙是消費(fèi)者,包括各種異養(yǎng)生物C.生態(tài)系統(tǒng)的能量主要來(lái)源于太陽(yáng)能D.圖中的“甲→乙”是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)B由題圖中甲、乙和分解者的關(guān)系可以判斷,甲是生產(chǎn)者,乙是消費(fèi)者,其中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,A項(xiàng)正確。異養(yǎng)生物中一部分是消費(fèi)者,如大部分動(dòng)物,一部分是分解者,如蚯蚓、蜣螂,B項(xiàng)錯(cuò)誤。太陽(yáng)能是生態(tài)系統(tǒng)的主要能量來(lái)源,C項(xiàng)正確。食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),D項(xiàng)正確。能力形成點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的分析典型例題下圖所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)食物網(wǎng)。下列敘述正確的是(

)A.圖中共含有三條食物鏈B.在該食物網(wǎng)中,鷹處于四個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.蛇和鷹既是捕食關(guān)系,又是種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系D.若兔的數(shù)量大量減少,鷹的數(shù)量也會(huì)大量減少C題圖中有四條食物鏈,鷹在這四條食物鏈中可處于第三、第四、第五營(yíng)養(yǎng)級(jí),即鷹處于三個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。蛇和鷹因都捕食相思鳥(niǎo)而存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,又因鷹捕食蛇,兩者之間還存在捕食關(guān)系。若兔的數(shù)量大量減少,鷹可以更多地以相思鳥(niǎo)和蛇為食物,所以鷹的數(shù)量不會(huì)大量減少。整合構(gòu)建1.對(duì)食物鏈的分析(1)食物鏈的起止點(diǎn):每條食物鏈的起點(diǎn)都是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物捕食的動(dòng)物,即最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),中間為多種動(dòng)物,有任何間斷都不算完整的食物鏈。(2)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的含義:某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是指處于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物,不是單個(gè)生物個(gè)體,也不一定是某個(gè)種群。(3)食物鏈的不可逆性:食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長(zhǎng)期自然選擇形成的,不會(huì)倒轉(zhuǎn),因此箭頭一定是由上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)指向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(4)不參與食物鏈組成的成分:分解者以及非生物的物質(zhì)和能量。2.食物鏈變式模型的分析下圖中,圖1和圖2都是以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中有機(jī)物的多少為依據(jù),來(lái)推測(cè)或確定食物鏈的。圖1中的食物鏈?zhǔn)潜住摇?圖2中的食物鏈?zhǔn)潜　住摇?.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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少,相關(guān)生物都減少。(2)“天敵”減少,被捕食者數(shù)量增多,但隨著數(shù)量增多,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,種群密度下降,最后趨于穩(wěn)定。(3)“中間”營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少的情況(以下圖為例)若青蛙突然減少,則以它為食的蛇將減少;鷹會(huì)多捕食兔和食草鳥(niǎo),從而導(dǎo)致兔、食草鳥(niǎo)減少;因鷹不只捕食蛇這一種生物,蛇減少,鷹可以依靠其他食物來(lái)維持?jǐn)?shù)量基本不變。訓(xùn)練突破某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構(gòu)成的食物網(wǎng)如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.兔與人的種間關(guān)系是捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)B.若除去鼬,則草原上鷹的數(shù)量會(huì)增加C.大量捕殺鼬會(huì)導(dǎo)致鼠種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增強(qiáng)D.植物中的能量能通過(guò)5條食物鏈傳遞給鷹D人捕食兔,兔與人都捕食植物,故兔與人的種間關(guān)系是捕食和種間競(jìng)爭(zhēng),A項(xiàng)正確。若除去鼬,鷹缺乏競(jìng)爭(zhēng)者,數(shù)量會(huì)增多,則草原容納鷹的數(shù)量會(huì)增加,B項(xiàng)正確。大量捕殺鼬時(shí),鼠的數(shù)量會(huì)增多,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)增強(qiáng),C項(xiàng)正確。由植物到鷹的食物鏈共有4條,分別是植物→兔→鷹;植物→兔→鼬→鷹;植物→鼠→鼬→鷹;植物→鼠→鷹,D項(xiàng)錯(cuò)誤。能力形成點(diǎn)三生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)分析典型例題(2021山東招遠(yuǎn)月考)某生態(tài)系統(tǒng)中存在食物鏈“馬尾松→松毛蟲(chóng)→杜鵑”,下圖表示松毛蟲(chóng)攝入能量的流動(dòng)方向。下列敘述正確的是(

)A.該食物鏈中的生物在數(shù)量上呈正金字塔模型B.松毛蟲(chóng)和杜鵑之間的能量傳遞效率可用(E/A)×100%表示C.由松毛蟲(chóng)流入分解者的能量可用C+D+F表示D.若遷走全部杜鵑,松毛蟲(chóng)的種群數(shù)量將呈“J”形增長(zhǎng)B該食物鏈中的生物在能量上呈正金字塔模型,而數(shù)量上松毛蟲(chóng)多于馬尾松,不呈現(xiàn)正金字塔模型,A項(xiàng)錯(cuò)誤。據(jù)題圖分析,松毛蟲(chóng)的同化量是A,杜鵑的同化量是E,能量傳遞效率可用E/A×100%表示,B項(xiàng)正確。由松毛蟲(chóng)流入分解者的能量可用D+F表示,C表示松毛蟲(chóng)糞便量,屬于馬尾松的能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若遷走全部杜鵑,由于資源和空間是有限的,松毛蟲(chóng)的種群數(shù)量將呈“S”形增長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。整合構(gòu)建1.能量流動(dòng)概念模型解讀(1)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)分析①初級(jí)消費(fèi)者攝入能量(a)=初級(jí)消費(fèi)者同化能量(b)+糞便中的能量(c),即動(dòng)物糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量,應(yīng)為上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定或同化能量。②初級(jí)消費(fèi)者同化的能量(b)=呼吸消耗的能量(d)+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)。③生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)=分解者利用的能量(f)+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(i)+未被利用的能量(j)。(2)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)分析①未被利用的能量:包括生物每年的積累量和動(dòng)植物殘?bào)w以化石燃料的形式被儲(chǔ)存起來(lái)的能量。②一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。③動(dòng)物同化的能量與攝入量之間的關(guān)系:動(dòng)物同化的能量=攝入量-糞便有機(jī)物中的能量,即攝入的食物只有一部分被同化。④流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量:是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。(3)利用“拼圖法”巧解能量流動(dòng)中的難點(diǎn)輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(W1),被分為兩部分:一部分通過(guò)生產(chǎn)者的呼吸作用以熱能的形式散失了(A1),一部分用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括現(xiàn)存的植物體中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(D1)。如下圖所示。①流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量,即W1。將圖中第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量D2“拼回”第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),則A2+B2+C2+D2剛好等于D1,即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量;再將D1“拼回”第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),則A1+B1+C1+D1剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?jiàn),在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,所有生物的總能量都來(lái)自W1,所有生物總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的緣故)。②能量傳遞效率不會(huì)是100%。從上圖可以看出,由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(D1/W1)×100%。一般情況下,能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率為10%~20%。2.能量流動(dòng)的特點(diǎn)及其原因(1)單向流動(dòng)的原因①能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的,食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果,是不可逆轉(zhuǎn)的。②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用,因此能量流動(dòng)無(wú)法循環(huán)。(2)逐級(jí)遞減的原因①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者。(3)生態(tài)金字塔的特例①能量金字塔表示能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn),不可能出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過(guò)程中散失的熱能越多,所以一條食物鏈一般不會(huì)超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。但在復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中,一條食物鏈中也可能含有五個(gè)以上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。②一般來(lái)說(shuō),生物個(gè)體的數(shù)量在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而減少,但也有倒置現(xiàn)象,如成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一棵大樹(shù)上。③生物量金字塔表示生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高逐級(jí)減少的特點(diǎn),但可能會(huì)出現(xiàn)倒置現(xiàn)象,如浮游植物的個(gè)體小,壽命短,又不斷被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)刻浮游植物的生物量(用質(zhì)量來(lái)表示)可能低于浮游動(dòng)物的生物量。易錯(cuò)易混關(guān)于能量流動(dòng)的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)動(dòng)物同化的能量不等于攝入的能量。同化量為每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機(jī)物的能量,攝入量是消費(fèi)者攝入的能量,同化量=攝入量-糞便量。(2)糞便量不是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分。消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,它實(shí)際上與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體、殘骸一樣,屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分,要通過(guò)分解者的分解作用釋放出來(lái)。訓(xùn)練突破1.(2021陜西西安月考)下圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,N代表能量值。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為(N5/N3)×100%B.生物間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn),所以能量流動(dòng)具有單向性C.蜣螂利用的能量N6屬于草被分解者利用的能量的一部分D.適量放牧?xí)龃驨2與N1的比值A(chǔ)能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量與第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的比值,即N5/N2×100%,A項(xiàng)錯(cuò)誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的,B項(xiàng)正確。蜣螂利用的牛、羊糞便中的能量屬于草同化量的一部分,因此蜣螂利用的能量N6屬于草被分解者利用的能量的一部分,C項(xiàng)正確。適量放牧,會(huì)減少因葉片相互遮擋以及種間競(jìng)爭(zhēng)而造成的部分牧草死亡等,有利于草的生長(zhǎng),能增大其對(duì)光能的利用率,增大N2與N1的比值,D項(xiàng)正確。2.a→b→c→d是某生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈,測(cè)得a、b、c、d四種生物所含能量分別為m1、m2、m3、m4。下列關(guān)于這一食物鏈中能量流動(dòng)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.a所固定的太陽(yáng)能為流入該食物鏈的總能量B.m1、m2、m3、m4之和為該食物鏈的總能量C.m1>m2>m3>m4D.四種生物呼吸所消耗的能量多少是a>b>c>dB3.下頁(yè)左上圖為某草場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動(dòng)示意圖,圖中Q表示牧草在一年內(nèi)固定的太陽(yáng)能總量,Q1、Q2、Q3分別表示流入昆蟲(chóng)、牲畜、鼠體內(nèi)的能量。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖中鷹屬于次級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者,占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.在能量流動(dòng)的過(guò)程中,存在著信息傳遞C.Q與(Q1+Q2+Q3)的差值為牧草呼吸作用消耗的能量D.保護(hù)鷹和食蟲(chóng)鳥(niǎo),利于人從生態(tài)系統(tǒng)中獲得更多的能量C根據(jù)題意和圖示分析可知,在不同的食物鏈中,鷹分別屬于次級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者,占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),A項(xiàng)正確。在能量流動(dòng)的過(guò)程中,存在著信息傳遞,B項(xiàng)正確。生產(chǎn)者的能量去路包括①自身呼吸消耗;②流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí);③殘?bào)w、糞便等被分解者分解等,C項(xiàng)錯(cuò)誤。保護(hù)鷹和食蟲(chóng)鳥(niǎo),能夠控制昆蟲(chóng)和鼠的數(shù)量,從而有利于人從生態(tài)系統(tǒng)中獲得更多的能量,D項(xiàng)正確。能力形成點(diǎn)四能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算典型例題(不定項(xiàng)選擇題)下圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖[單位J/(cm2·a)]。據(jù)圖分析,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.該生態(tài)系統(tǒng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量至少為400J/(cm2·a)B.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是100J/(cm2·a)C.能量由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是20%D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量是15J/(cm2·a)BCD題圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖,其中a表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量,b表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,c表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,d表示呼吸作用中以熱能的形式散失的能量,e表示分解者利用的能量。第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為100(攝入量)-20(糞便中的能量)=80[J/(cm2·a)],根據(jù)能量傳遞效率倒推出第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量至少為400

J/(cm2·a),A項(xiàng)正確。第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是30

J/(cm2·a),B項(xiàng)錯(cuò)誤。題圖僅表示能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程,并不能得出第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,因此無(wú)法計(jì)算由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。整合構(gòu)建能量流動(dòng)的“最值”計(jì)算規(guī)律設(shè)食物鏈為A→B→C→D,分情況討論。(1)能量傳遞效率未知時(shí)(如下表)(2)已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計(jì)算。例如,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為q,則D獲得的能量為q×a%×b%×c%。(3)在食物網(wǎng)中分析在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問(wèn)題時(shí),需要確定相關(guān)的食物鏈,一般從兩個(gè)方面考慮。訓(xùn)練突破1.下圖表示某一食物網(wǎng)。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈傳遞到庚的能量相等,則庚增加1kJ的能量,則至少需要丙提供多少能量?(

)A.550kJ B.500kJC.400kJ D.100kJA由題圖分析可知,經(jīng)丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5

kJ,則需要丙0.5÷(10%)3=500(kJ);經(jīng)丙→戊→庚傳遞到庚的能量為0.5

kJ,則需要丙提供的能量為0.5÷(10%)2=50(kJ),即至少需要丙提供的能量為500+50=550(kJ)。2.右圖所示的食物網(wǎng)中,如果每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率均為20%,且下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物中獲得的能量相等?；⒁@得1kJ能量,則需要消耗草的能量為(

)A.150kJ B.125kJ C.100kJ D.75kJD每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率均為20%,且下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物中獲得的能量相等,在草→兔→狐→虎中虎消耗草的能量為1×(1/2)÷(20%)3=62.5(kJ);在草→羊→虎中虎消耗草的能量為1×(1/2)÷(20%)2=12.5(kJ)。故需要消耗草的能量為62.5+12.5=75(kJ)。第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升高考真題剖析【例題1】

(2019全國(guó)Ⅱ卷)如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來(lái)表示,并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來(lái)繪制數(shù)量金字塔,則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是牧草,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是喬木,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是昆蟲(chóng))數(shù)量金字塔的形狀最可能是(

)A.前者為金字塔形,后者為倒金字塔形B.前者為倒金字塔形,后者為金字塔形C.前者為金字塔形,后者為金字塔形D.前者為倒金字塔形,后者為倒金字塔形核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析:本題重點(diǎn)考查了生態(tài)金字塔的相關(guān)知識(shí),較好地考查了“科學(xué)思維”這一學(xué)科素養(yǎng)。答案:A解析:根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn)及兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)可知,夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中體型較大的羊的數(shù)量少于草,而森林生態(tài)系統(tǒng)中,昆蟲(chóng)的體型很小,其數(shù)量會(huì)顯著多于喬木。所以前者為金字塔形,后者為倒金字塔形?！纠}2】

(2019全國(guó)Ⅰ卷)某果園中存在A、B兩種果樹(shù)害蟲(chóng),果園中的鳥(niǎo)(C)可以捕食這兩種害蟲(chóng);使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)果園中包含害蟲(chóng)A的一條食物鏈?zhǔn)?/p>

。該食物鏈的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)是

。

(2)A和B之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,種間競(jìng)爭(zhēng)通常是指

。

(3)性引誘劑Y傳遞給害蟲(chóng)B的信息屬于

。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性個(gè)體