2021高考生物一轮复习第九单元生物与环境第31讲生态系统的结构生态系统的能量流动学案新人教版

-1-第31讲生态系统的结构生态系统的能量流动最新考纲高频考点核心素养1.生态系统的结构(Ⅰ)2．生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)1.生态系统成分的判断、食物链和食物网中生物数量变化分析2．能量流动的特点和能量传递效率的计算及在生产中的作用1.生命观念——结构与功能观：生态系统属于生命系统，具有特定的结构，能保持相对稳定2．科学思维——分析与综合：分析各生态系统组分及功能；分析能量流动过程，总结能量流动特点考点1生态系统的结构分析一、生态系统的概念和结构1．生态系统的概念由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈。2．生态系统的结构生态系统的组成成分生态系统的营养结构食物链食物网二、生态系统的组成成分1．组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。2．各生物成分比较-2-三、生态系统的营养结构——食物链和食物网1．食物链(1)概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。(2)表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。不含分解者和非生物的物质和能量。(3)营养级：一般不超过5个营养级。(4)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，也不一定是一个物种。2．食物网-3-(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。(2)形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。(3)食物网中各类生物关系：捕食和竞争。(4)特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。(5)食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．河流中所有生物和无机环境共同组成河流生态系统。(√)2．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者。(×)3．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(×)4．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。(√)5．在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。(×)6．食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。(√)7．一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境。(×)提示：生态系统的结构包括两个方面：一是组成成分，包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；二是营养结构，包括食物链和食物网。营养结构和非生物的物质和能量是考生最易遗漏的知识点。8．细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌。(×)9．在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。(√)提示：高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者、寄生生物，也不包括非生物的物质和能量。10．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。(√)1．(必修3P88“旁栏思考题”改编)一个动物园中全部动物是一个系统吗？全部动物和植物呢？为什么？-4-提示：动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为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，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。2．(必修3P92拓展题改编)在农田、果园等人工生态系统中，可否通过增加或延长食物链，提高生态系统稳定性并获得更多产品？为什么？提示：可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一，自身稳定性差，易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系，增加或延长食物链，使之成为立体农田和立体果园，可以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。某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图，据图分析下列问题：(1)该食物网中，共有6条食物链。(2)鹰与鼬的种间关系是捕食和竞争。(3)此食物网没有表示出的生态系统成分是非生物的物质和能量、分解者。(4)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响小于(填“大于”“小于”或“相当于”)鼬对鼠种群数量的影响。●考向突破1生态系统的各组分及关系1．(2020·山东济宁一中高三质检)下列关于生态系统成分中生物部分的叙述，正确的是(A)A．生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级C．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类D．生产者和分解者之间都是直接联系的，消费者可有可无解析：生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物，A正确；有些动物属于分解者，如蜣螂等，B错误；有些细菌属于生产者，如硝化细菌等，C错误；在生态系统的成分中，消费者可加速生态系统的物质循环等，D错误。2．(2020·辽宁锦州检测)下列有关生态系统成分的叙述，正确的是(C)-5-A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分D．非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等解析：自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌不可以进行光合作用，但能进行化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，返回无机环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、水分、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。3．(2020·山西省实验中学质检)在美国西海岸的一个基岩质海岸的潮间带栖息着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食。科学家将海星从实验小区中移除一段时间后，调查小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加。下列相关叙述错误的是(A)A．小区中藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等动物构成一个生物群落B．海星可以位于第三营养级C．海星移除后，小区物种数量下降的原因是被捕食者之间竞争加剧D．实验结果说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性解析：生物群落是一定时间内，一定区域的全部生物，包括动物、植物和微生物，而A项所给的只是一部分动物，A错误；海星以藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物为食，可以是第三营养级，B正确；海星移除后，“小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加”，说明被捕食者之间竞争加剧，而藤壶和贻贝在竞争中获胜，C正确；海星移除后，“小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种”，说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性，D正确。整合提升生态系统成分的判断方法(1)根据生物类型判断生态系统的成分①“自养型生物”＝“生产者”，即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。③“腐生异养型生物”＝“分解者”，其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。(2)根据结构图(下图)判断生态系统的成分，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判-6-断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。●考向突破2食物链和食物网的结构分析4．(2020·江苏盐城阜宁模拟)如图表示生态系统中的食物网，下列相关叙述正确的是(C)A．该食物网中共有6条食物链B．该食物网中的所有生物构成生物群落C．蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级D．若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰显著解析：食物链的起点是草，终点是不被其他营养级捕食的生物，则该食物链共有5条，故A项错误；食物网中只包括生产者和消费者，构成生物群落还应该包括分解者，故B项错误；蝗虫和老鼠都位于第二营养级，属于初级消费者，故C项正确；猫头鹰的食物来源只有老鼠，狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠，若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰小，故D项错误。5.如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起(D)A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B．甲、丙、丁的种群数量均增加C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加-7-解析：能量流动的特点：单向流动、逐级递减，所以题图所示甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物关系为：丙→甲→乙→丁。当乙的数量增加时，因乙是以甲为食的，所以甲由于天敌增加，数量就会相应下降；由于甲是以丙为食，甲是丙的天敌，丙的天敌数量减少其数量就增加；又由于丁是以乙为食，乙的数量增加，导致丁因食物充足而数量增加。6．(2020·河南商丘九校模拟)林木覆盖度高的草原上，无刺的合欢树分布较多；林木覆盖度低的草原上，有刺的合欢树分布较多。羚羊相对更喜爱取食无刺合欢树的叶片。在林木覆盖度低的草原上，羚羊能够更早地发现并躲避野狗等掠食动物的伏击。据此分析，下列叙述不正确的是(C)A．合欢树、羚羊和野狗构成一条食物链B．有刺有利于合欢树抵御羚羊的取食C．林木覆盖度高的草原羚羊相对较多D．野狗捕食羚羊影响了有刺基因的频率解析：合欢树、羚羊和野狗构成一条食物链，即合欢树→羚羊→野狗，A正确；羚羊相对更喜爱取食无刺合欢树的叶片，故有刺有利于合欢树抵御羚羊的取食，B正确；在林木覆盖度低的草原上，羚羊能够更早地发现并躲避野狗等掠食动物的伏击，因此林木覆盖度低的草原羚羊相对较多，C错误；由上述分析可知，野狗捕食羚羊，使有刺基因的频率下降，D正确。整合提升根据各类信息书写食物链的方法(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链营养级ABCD能量(有机物)15.9870.71.9141.0根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：B→D→A→C。(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度(mg·L－1)0.0570.51680.39有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断食物链(网)如图。(3)根据数据的各种变式模型书写食物链：-8-图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，其中的食物链是D→A。●考向突破3食物链和食物网的数量变化分析7．如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系，下列有关分析错误的是(B)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，沼蟹数量亦增加D．若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少解析：食物链的起点是生产者，海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食，故三者应为第二营养级；大米草与藻类之间存在竞争关系，大米草死亡会导致藻类数量增多，藻类数量增多会导致线虫数量增多，进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多；杀虫剂杀死食草虫，会导致蜘蛛的食物减少，进而导致蜘蛛数量减少。8．(2020·河北武邑中学月考)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。下列叙述错误的是(D)A．兔与人的种间关系是捕食和竞争B．若除去鼬，则草原上鹰的数量会增加C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰解析：人捕食兔，兔与人都捕食植物，故兔与人的种间关系是捕食和竞争