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第3讲生态系统的结构与能量流动考点1考点2栏目导航[随堂巩固•达标检测]考纲要求核心素养1.生态系统的结构Ⅰ2．生态系统中能量流动的基本规律及应用Ⅱ生命观念通过分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观。科学思维①通过建构生态系统组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力。②通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力。考点1生态系统的结构[基础突破——抓基础，自主学习]1．生态系统的概念及组成成分2．营养结构[重难突破——攻重难，名师点拨]1．根据生物类型判断生态系统的成分(1)判断生产者的主要依据为是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。(2)判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能是消费者。(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。2．食物链与食物网分析(1)模型图示(2)相关说明①每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不算完整的食物链。②分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出现在食物链(网)中。③由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1，如兔是初级消费者，第二营养级。④某一营养级生物的含义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。⑤同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼可以分别是第三、第四营养级。⑥在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。[特别提醒](1)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间，也可能来自种内。(2)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1生态系统成分的判断[方法技巧]对生态系统生物成分认识的4个误区错误说法特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或排泄物为食的腐食性动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者1.下列关于生态系统组成成分的叙述中，正确的有()①凡是自养生物都是生产者②凡是细菌、真菌都是分解者③绿色植物都是生产者④异养型生物都是分解者⑤动物不都是消费者A．一项B．两项C．三项D．四项解析：生产者指能够制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，故凡是自养生物都是生产者，①正确；只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进了物质的循环，如硝化细菌就是生产者，②错误；绿色植物能进行光合作用，但菟丝子营寄生生活，属消费者，③错误；消费者和分解者都是异养型生物，④错误；动物不都是消费者，有些动物如蚯蚓营腐生生活，是分解者，⑤正确。答案：B2.如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是()A．甲是生产者，乙是消费者B．丙属于次级消费者C．丙可以为甲提供无机盐D．丙不属于食物链解析：从图中三种成分的关系可以判断出，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与。答案：B[方法规律]生态系统中各成分的判断1．根据双向箭头AD确定两者肯定是非生物的物质和能量与生产者。2.根据箭头指向判断各成分(1)A有三个指出，应为生产者；(2)D有三个指入，为非生物的物质和能量；(3)B和C一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均指向C，则C为分解者。题型2生态系统营养结构的分析[技法归纳]构建食物链(网)的方法(1)根据图1构建食物链，分析图1可得到：①营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。②食物链：丁→乙→丙→甲。(2)根据图2构建食物网，分析图2可得到：①能量逐级递减；若两种生物能量差距过小(不在10%～20%区间内)，则很可能位于同一营养级。②食物网如图所示：。(3)根据重金属、农药的含量构建食物网：某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊五个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这五个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。种群甲乙丙丁戊重金属含量/(μg·kg－1鲜重)0.00370.00370.0350.0350.34①重金属、农药、一些难于降解的物质随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。②食物网如图所示：。3．如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是()A．该生态系统简单食物链可表示为C→B→AB．种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环D．一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落解析：根据三个种群的个体数量变化关系，以及能量流动特点(单向流动、逐级递减)，分析出该生态系统简单食物链可表示为C→B→A，A正确。种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A捕食者数量的增加、C食物来源的减少，B正确。B和A这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循环，C正确。一定自然区域内，全部的生物构成生物群落，D错误。答案：D4．如图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是()A．青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系B．图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落C．图中所示的食物网中共有4条食物链D．蛇在此食物网中处于两个不同的营养级解析：该生态系统中的生物群落在图示食物网的基础上还应该包括这个环境中的所有其他生物。答案：B5．如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是()A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C．浮游动物总量锐减后再急升D．浮游植物总量急升后再锐减解析：由题干中鲈鱼以中小型鱼类为食，判断鲈鱼以鱼a、鱼b两种土著鱼为食，处在土著鱼的下一个营养级，由于能量每流经一个营养级都要消耗一部分，因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，故A正确；土著鱼和鲈鱼为捕食关系，B错误；引入鲈鱼后，鱼a和鱼b减少，大型浮游动物和小型浮游动物增加，故浮游动物先增加后减少，C错误；浮游植物先减少后增加，D错误。答案：A[练后总结]食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析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都会减少，简记为：“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，会先增加后趋于稳定，简记为：“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。[图表突破——析图表，融会贯通]某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图，据图分析：(1)该食物网中，共有________条食物链。(2)说出鹰与鼬的种间关系是________________。能量流动的特点是____________________。(3)此食物网没有表示出的生态系统成分是____________。(4)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响与鼬对鼠种群数量的影响，哪种影响大一些？_______________________________________________________________。(5)在食物链中营养级为什么不超过五个？_______________________________________________________________。答案：(1)6(2)捕食和竞争单向流动，逐级递减(3)非生物的物质和能量、分解者(4)后者影响大些(5)在食物链中，能量是逐级递减的，营养级越高消耗能量越多，第五营养级需要的能量很多，再高的营养级生产者就难以支撑了考点2生态系统能量流动的过程分析[基础突破——抓基础，自主学习]1．能量流动的概念、特点及研究意义2．能量流动的过程(以能量流经第二营养级为例)[重难突破——攻重难，名师点拨]1．能量流经第二营养级的过程分析(1)过程图解(2)相关分析①摄入量(a)＝同化量(b)＋粪便量(c)。②同化量(b)＝摄入量(a)－粪便量(c)＝呼吸消耗量(d)＋净同化量(e)＝呼吸消耗量(d)＋流入下一营养级(i)＋被分解者利用(f)。③净同化量(e)＝同化量(b)－呼吸消耗量(d)＝流入下一营养级(i)＋被分解者利用(f)。2．流入某一营养级能量的来源和去路(1)能量来源a.生产者的能量主要来自太阳能b.消费者的能量来自上一营养级同化的能量(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析；①定量不定时(能量的最终去路)：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用。②定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。3．能量流动特点的原因分析(1)单向流动：①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。[特别提醒]能量流动中的2个“不同”(1)生态系统中同化量和摄入量不同。①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。(2)能量传递效率与能量利用效率不同。①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。②能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入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。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1能量流动的过程分析1．(2018·河南新乡二模)科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据(能量以种群的质量表示)，如图所示。下列叙述错误的是()储存在猎物种群有机物中的能量886.4g被蜘蛛捕获的10.3g被吃下的7.93g同化的7.3gX2.7g呼吸代谢4.6g未被同化的0.63g未被吃下的2.37g未被蜘蛛捕获的876.1gA．在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级B．蜘蛛吃下的未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分