高三一轮复习生物生态系统的结构和能量流动课件

[课标要求]1.阐明生态系统由生产者、消费者、分解者以及阳光、空气、水等非生物的物质与能量组成，组

分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动

并逐级递减的规律。4.举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。5.解释生态金字塔表示了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。6.活动：调查或探讨一个校园、公园、农田、森林或湿地生态系统中的能量流动。第31讲生态系统的结构与能量流动考点要求考题统计考情分析生态系统的结构2022，广东，选择2021，广东，选择2021，北京，填空2020，北京，填空本专题知识难度较大，要求基础要扎实。考查学生对相关生态系统结构的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。能量流动2023，辽宁、江苏、北京、山东、湖南、湖北、广东、全国，2023，北京、浙江，填空,2022，天津、辽宁、北京、山东、湖南、浙江、广东2022，天津、江苏、北京、湖北，填空构思维导图考点一生态系统的结构考点二食物链和食物网考点三能量流动课前小热身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．自养生物一定都是生产者；腐生生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。

(

)3．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。

(

)4．动物园是一个生态系统。

(

)5．生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程。

(

)6．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%。

(

)7．营养级越高的生物获得的能量越少，体型也越小。

(

)8．“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。

(

)×√××××××有大有小，地球上最大的生态系统是

。

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、信息传递一、生态系统的概述(1)概念：(2)范围：(3)结构：(4)功能：

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。

由组成成分和

(食物链和食物网)构成。考点一生态系统的结构(5)类型：生态系统的类型自然生态系统人工生态系统水域生态系统陆地生态系统海洋生态系统淡水生态系统森林生态系统草原生态系统荒漠生态系统冻原生态系统农田生态系统人工林生态系统果园生态系统城市生态系统思考：动物园中有多种动物，也栽培了多种植物。这所有的生物加上环境是生态系统吗？不是，动物园的不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个整体。情境（2021重庆高考改编）“瓦尔迪兹”油轮意外在美国的阿拉斯加威廉王子湾失事泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：Ⅰ．随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ．原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ．过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ．海獭的食物海胆数量增加，鲑鱼的食物小虾增加，而海胆和小虾的食物藻类数量锐减。（1）阿拉斯加威廉王子湾生态系统的结构包括什么？决定了该生态系统能完成什么功能？生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量、营养结构（食物链、食物网）;能量流动、物质循环、信息传递食物链与食物网能量流动物质循环生产者分解者归纳总结：结构与功能相适应比较项目生产者消费者分解者营养方式

.异养

.生物类型①光合自养生物:

和蓝藻等;②化能合成生物:硝化细菌等大多数

;寄生的植物(如菟丝子)、某些微生物（如寄生细菌）

细菌、真菌和少数动物（屎壳郎）作用①把无机物制造成

,把光能转化为有机物中的

;②为消费者提供食物①

;②帮助植物传粉和传播种子将动植物遗体和动物的排遗物分解成

.自养异养绿色植物动物腐生有机物化学能加快物质循环无机物生态系统的基石生态系统的关键成分二、生态系统的组成成分1、组成成分的内容、作用地位源于选择性必修2P50“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蓝细菌⑧结核杆菌⑨蘑菇生产者：

；消费者：

；分解者：

。②③⑦①④⑧⑤⑥⑨【判断】下列说法正确吗？植物一定是生产者；生产者一定是植物；动物一定是消费者；消费者一定是动物；微生物一定是分解者；分解者一定是微生物；自养型生物一定是生产者；生产者一定是自养型生物；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营寄生生活的生物一定是消费者；消费者一定是营寄生生活的生物。1-6、12错误；7-11正确；判断生态系统成分的三个“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排泄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)。ABCD生产者消费者分解者非生物的物质和能量呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用（主）残枝败叶、遗体遗体残骸、粪便动物摄食（捕食关系）________和_______是联系生物群落与非生物的物质和能量的两大“桥梁”。生产者分解者2、各组成成分的相互关系考向1结合生态系统的结构，考查生命观念1．(2022·广东韶关)下图是某同学构建的生态系统结构模型，有关分析合理的是(

)A．图中的CO2缺了一个来源，生态系统是A、B、C相互作用而形成的统一整体B．碳元素以CO2的形式进入A，B能加快碳元素在生态系统中的循环流动C．B1、B2、B3同化的能量中有一部分以自身的遗体或粪便的形式被C分解利用D．适当增加A、B、C中生物的种类和数量能提高生态系统的恢复力稳定性B考点二

食物链、食物网（营养结构）情境（2021重庆高考）Ⅰ．随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ．原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ．过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ．海獭的食物海胆数量增加，鲑鱼的食物小虾增加，而海胆和小虾的食物藻类数量锐减。（2）根据以上信息，画出食物网，说明有多少条食物链并标出营养级和消费级藻类海胆小虾海獭鲑鱼虎鲸海豹第一营养级营养级:第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级消费级:(生产者)初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者第四营养级三级消费者食物网（1）概念：食物链彼此相互相互交错连接成的复杂营养关系（2）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食物，也可能被多种肉食性动物所食。植食性动物一般来说，食物链不超过___个营养级；食物链中的捕食关系是____________的结果，不会倒转；营养级个数起始点

每条食物链的起点一定是________；终点是不被其他动物捕食的动物，即__________；营养关系和组成高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，是由生物之间的_______关系形成的，只包括生态系统的组成成分中的______和_______，不包括______和______________；

生产者最高营养级捕食生产者消费者分解者非生物的物质和能量长期自然选择五归纳总结：食物链和食物网方向——不可逆性归纳总结：食物链和食物网①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。②在食物链中只有捕食关系，在食物网中既有捕食关系，又有竞争关系。③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代替。所以食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力。（3）某一营养级的生物所代表的是该单个生物个体？

根据以上情境信息，还能发现食物网存在着什么种间关系？

虎鲸有多个营养级说明了什么？情境（2021重庆高考）Ⅰ．随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ．原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ．过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ．海獭的食物海胆数量增加，鲑鱼的食物小虾增加，而海胆和小虾的食物藻类数量锐减。（4）由上述发现可知，原油泄漏______（填“是”或“不是”）引起海獭数量持续减少的直接原因。√过度捕捞鲑鱼才是主要原因，过度捕捞鲑鱼，海豹减少，虎鲸主要捕食海獭，海獭数量减少。常考热点1.构建食物链①根据种群数量变化曲线图构建；乙→丙→甲【点拨】找到各种生物变化趋势都相同的时期，观察发生变化的先后顺序，最先变化的是最低营养级。常考热点1.构建食物链②根据种群所含能量（生物量）构建；丙→甲→乙→丁丙→丁→乙甲【点拨】①能量在流动过程中逐级递减，所含能量最多的为生产者②相邻两营养级之间的能量传递效率为10%~20%，若所含能量相差不大，很可能为同一营养级。由多到少常考热点1.构建食物链③根据体内有害物质的浓度构建；由少到多A→C→B→DE【点拨】生物放大：重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。食物链(网)中生物数量变动的分析方法(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少,整个食物链中的其他生物数量都会减少,简单记为“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。(2)“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但从长时间来看,其数量会先增加后减少,最后趋于稳定,简单记为“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。(3)若处于中间营养级的生物数量减少,则某种生物数量的变化视具体食物链而

定:“中间生物被捕杀,不同情况要分家”。大体遵循如下思路:①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。考向2结合食物链和食物网的分析，考查科学思维2．(2022·山西运城高三)下图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系，下列叙述错误的是(

)A．细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物B．第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺C．若大米草死亡，将导致藻类数量增加，沼蟹数量增加D．若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少B考点三

生态系统的能量流动一、能量流动的概念1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程—太阳能→有机物中的化学能→热能输入源头：太阳能（光合作用）流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量⇓⇓⇓传递途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能转化散失形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用———情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量值，能量单位为J·cm-2·a-1，肉食性动物均作为第三营养级。回答下列问题：（1）据表分析，X是指哪一部分的能量？呼吸散失的能量生物类型X传递给分解者的能量生物体中未被利用的能量传给下一营养级的能量同化人工投放的有机物的能量生产者44.05.095.020.00植食性动物9.51.511.0Y5.0肉食性动物6.30.56.50.711.0（2）对于生产者而言，其同化量以及其用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是多少？同化量：44+5.0+95.0+20.0=164J·cm-2·a-1

二、能量流动的过程储存量：5.0+95.0+20.0=120（用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量）光合注：生产者固定的太阳能即第一营养级的

量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的

，即积累有机物中的能量。呼吸热能生长、发育和繁殖分解者同化生长、发育和繁殖归纳总结：第一营养级能量流动由右图分析可知：①输入该营养级的总能量是指图中的

(填字母)。②粪便中的能量(c)

(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为

营养级同化的能量中流向____________的部分。b③初级消费者同化的能量(b)＝

＋_________________

。不属于上一个分解者呼吸消耗的能量(d)用于生长、发育和繁殖的能量(e)④生长、发育和繁殖的能量(e)＝

＋___________＋未被利用的能量(j)。分解者利用的能量(f－c)下一营养级同化的能量(i)摄入量＝同化量＋

。粪便量归纳总结：第二营养级能量流动消费者的同化量

=摄入量—粪便量（粪便属于上一营养级同化量中的一部分）各营养级的同化量=呼吸作用中以热能散失的量+用于生长、发育、繁殖的量

各营养级的同化量=呼吸作用中以热能散失的量+流向分解者的量+流入下一营养级的量+未利用的量

最高营养级无流入下一营养级的过程

各营养级的同化量=呼吸作用中以热能散失的量+流向分解者的量+流入下一营养级的量同化量的几个计算公式情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量值，能量单位为J·cm-2·a-1，肉食性动物均作为第三营养级。回答下列问题：（3）据表分析，植食性动物的同化量等于？20+5.0=25J·cm-2·a-1生物类型X传递给分解者的能量生物体中未被利用的能量传给下一营养级的能量同化人工投放的有机物的能量生产者44.05.095.020.00植食性动物9.51.511.0Y5.0肉食性动物6.30.56.50.711.0（4）因此Y值等于？25-（9.5+1.5+11）=3J·cm-2·a-1二、能量流动的过程（5）植食性动物流向分解者的能量包括？植食性动物的遗体残骸中有机物中的化学能以及肉食性动物的粪便量1.构建“一来二去”概念模型A是

，B是

，C是

，D是

。初级消费者摄入量初级消费者同化量用于生长发育和繁殖量次级消费者摄入量初级消费者摄入量=同化量+粪便中的能量；同化量=呼吸作用散失的能量+生长发育繁殖量；生长发育繁殖量=遗体残骸+次级消费者摄入量。①②②①三、能量流动模型图2.构建“一来三去”概念模型DEF分别代表什么？是哪“三去”？第一、第二、第三营养级同化量呼吸作用散失，流入下一营养级，分解者利用三、能量流动模型图“一来二去”“一来三去”①主干中的能量代表的含义不同：“一来二去”有摄入量，同化量和用于生长发育繁殖量，“一来三去”全是同化量。②“一来二去”关注局部，“一来三去”关注整体。区别三、能量流动模型图3.构建“一来四去”概念模型三、能量流动模型图说明：①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量值，能量单位为J·cm-2·a-1，肉食性动物均作为第三营养级。回答下列问题：（6）能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是（用百分率表示）？生物类型X传递给分解者的能量生物体中未被利用的能量传给下一营养级的能量同化人工投放的有机物的能量生产者44.05.095.020.00植食性动物9.51.511.035.0肉食性动物6.30.56.50.711.0四、能量流动的传递效率和特点（7）流经该人工鱼塘的总能量是？3/25×100%=12%生产者固定的太阳能总量+人工投放的有机物的能量=180J·cm-2·a-1该营养级同化量上一营养级同化量×100%(1)相邻营养级的能量传递效率：10%～20%，计算方法如下：能量传递效率＝在食物网中，能量传递效率是以营养级为单位的。第一营养级到第二营养级的能量传递效率：(B＋C)/A为10%～20%。归纳总结：能量传递效率的计算和输入生态系统的总能量(2)人工生态系统:除系统自身生产者固定的太阳能外,还有人类投放的饵料等有机物中的化学能等。(1)能量利用率≠能量传递效率;(2)食物链越短，能量利用率越高;(3)能量传递效率在10-20%之间，一般不能提高。情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如下表所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量值，能量单位为J·cm-2·a-1，肉食性动物均作为第三营养级。回答下列问题：（8）据表可知该生态系统的能量流动具有什么特点？生物类型X传递给分解者的能量生物体中未被利用的能量传给下一营养级的能量同化人工投放的有机物的能量生产者44.05.095.020.00植食性动物9.51.511.035.0肉食性动物6.30.56.50.711.0四、能量流动的传递效率和特点逐级递减、单向流动1.生态系统的能量单向流动的原因？食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能归纳总结：能量流动的特点2.生态系统的能量流动逐级递减的原因？一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；部分以排出物、遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下营养级。一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性象征含义每一营养级生物的有机物总量每一营养级生物个体的数目每一营养级生物所含能量的多少每一阶含义形状生物量金字塔数量金字塔能量金字塔项目归纳总结：三种类型的生态金字塔特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐步递减分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？为了满足日益增长的人类的生活需求，要求低营养级(塔基)要有更多的能量输入。塔基情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。八十年代以来,湖南省的澧县、汉寿、安乡、华容、常德等滨湖地区,将低洼湖田,改建了一批桑基鱼塘洞庭湖区。发展桑基鱼塘的优势湖区现有洲土240多万亩,垸内有170多万亩回答下列问题：（9）从能量流动角度分析，桑基鱼塘增加经济效益的原因是？五、研究能量流动的意义实现能量多级利用，提高能量的利用率合理调整生态系统能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（10)

桑树常见的虫害有桑象虫、桑芽瘿蚊、桑尺蠖、桑螟、桑蟥等，影响桑树种植的产量和质量，需及时防治。从能量流动角度分析除害虫的意义是？情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。八十年代以来,湖南省的澧县、汉寿、安乡、华容、常德等滨湖地区,将低洼湖田,改建了一批桑基鱼塘洞庭湖区。发展桑基鱼塘的优势湖区现有洲土240多万亩,垸内有170多万亩回答下列问题：（11）根据洞庭湖能量流动特点合理地确定鱼塘的载鱼量，保证渔产品的持续高产，这体现了研究生态系统的能量流动的什么意义？五、研究能量流动的意义合理调整生态系统能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（12)

洞庭湖腹地的湖南省南县田里插秧、水里有蛙、架棚种菜，这“水陆空”一体的稻蛙菜种养基地令人大开眼界。这种立体农业模式体现了研究生态系统的能量流动的什么意义？将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量

1）帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。例如间作、套作，多层育苗。2）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，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。例如，沼气工程，桑基鱼塘。3）帮助人们合理的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有益的部分。例如，根据草场的能量流动特点，确定载畜量；治虫；除草。间作沼气工程畜牧养殖归纳总结：研究能量流动的实践意义讨论3：若有草100kg，最少让鱼增重___kg。讨论3：若有草100kg，最多让鱼增重___kg。讨论1：若鱼增加1kg，最多消耗_____kg草。讨论2：若鱼增加1kg，最少消耗_____kg草。1002541草鱼虾米(1kg/10%)/10%=100kg(1kg/20%)/20%==25kg100x20%x20%==4kg100kgx10%x10%=1kg例1.某食物链如图：10%

~

20%六、能量传递效率的计算考向1结合能量流动的过程和特点，考查科学思维1．(2022·浙江温州)下图是某湖泊生态系统内能量流动的情况，字母表示相应的能量值。据图分析，下列相关叙述正确的是(

)A．甲表示各个营养级用于生长、繁殖的能量B．流入该生态系统的总能量为a1＋b1＋c1＋d1B“J”形生存资源、空间充裕，气候适宜，没有敌害降低开花前分解者(3)某研究机构对“加拿大一枝黄花”轻度入侵区域能量流动进行了研究，如图所示。从图中分析，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为__________J/(hm2·a)，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________________。1.5×10812%归纳总结高考真题体验1.(2022·广东卷)下图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(

)A．a、c是生产者

B．b、e是肉食动物C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物C2．(2022·山东卷)某地长期稳定运行稻