江蘇省2023年高考生物（知識整合+考題探究+專題訓(xùn)練）第21講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動講練新人教版PAGEPAGE13第21講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動考綱要求測試內(nèi)容測試要求測試內(nèi)容測試要求1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的根本規(guī)律及其應(yīng)用(1)生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型A(1)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)B(2)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)B(2)研究能量流動的實踐意義B考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型(1)概念：由生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。(2)生態(tài)系統(tǒng)的類型(將a～j按類型入座)a．海洋生態(tài)系統(tǒng)b．草原生態(tài)系統(tǒng)c．城市生態(tài)系統(tǒng)d．森林生態(tài)系統(tǒng)e．農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)f．果園生態(tài)系統(tǒng)g．凍原生態(tài)系統(tǒng)h．淡水生態(tài)系統(tǒng)i．荒漠生態(tài)系統(tǒng)j．人工林生態(tài)系統(tǒng)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然生態(tài)系統(tǒng)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水域生態(tài)系統(tǒng)：a、h,陸地生態(tài)系統(tǒng)：b、d、g、i)),人工生態(tài)系統(tǒng)：c、e、f、j))2．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(1)組成成分成分范疇作用非生物的物質(zhì)和能量陽光、熱能、水、空氣、無機(jī)鹽等生物群落中物質(zhì)和能量的根本來源生產(chǎn)者自養(yǎng)生物，主要是綠色植物把無機(jī)物制造成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，從而可以被生物所利用消費(fèi)者主要指動物等異養(yǎng)型生物加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)；對植物的傳粉、種子傳播等具有重要作用分解者主要是營腐生生活的細(xì)菌和真菌將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機(jī)物，返回到無機(jī)環(huán)境中，供生產(chǎn)者重新利用(2)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)。3．食物鏈和食物網(wǎng)(1)食物鏈①食物鏈的起點(diǎn)一定是生產(chǎn)者，后面的都是消費(fèi)者，不含分解者和非生物的物質(zhì)和能量。②營養(yǎng)級一般不超過5個，這是因為能量沿食物鏈?zhǔn)侵鸺夁f減的。③食物鏈中表達(dá)的種間關(guān)系只有捕食。④某一營養(yǎng)級生物的含義是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個生物種群。(2)食物網(wǎng)①概念：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。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物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。③特點(diǎn)：同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級；食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系除了捕食，還有競爭。(3)食物鏈和食物網(wǎng)的功能：是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。命題點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的組成成分判定1．(2022·南京學(xué)測模擬)中華靈芝，又名紫芝，是一種具有很高的藥用價值的珍貴真菌。以下說法中不正確的選項是()A．紫芝是異養(yǎng)型生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者B．紫芝能分解動植物殘體，處于食物鏈的頂端C．紫芝的藥用價值屬于生物多樣性的直接價值D．禁止采伐紫芝屬于對生物多樣性進(jìn)行就地保護(hù)答案B解析食物鏈中無分解者。2．(2022·徐州學(xué)測模擬)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，以下表達(dá)錯誤的選項是()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，包括全部的異養(yǎng)生物C．生態(tài)系統(tǒng)的能量主要來源于太陽能D．圖中的“甲→乙〞是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)答案B解析乙是消費(fèi)者，但不包括全部的異養(yǎng)生物，如分解者也為異養(yǎng)生物。命題點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)3.(2022·江蘇學(xué)測)右圖表示幾種生物之間的食物關(guān)系，以下表達(dá)正確的選項是()A．營養(yǎng)級最高的生物是蛇B．昆蟲是次級消費(fèi)者C．該食物網(wǎng)2條食物鏈D．昆蟲與鳥之間只存在競爭關(guān)系答案A解析該圖中蛇的營養(yǎng)級最高；昆蟲是初級消費(fèi)者；昆蟲與鳥之間有競爭和捕食關(guān)系；該食物網(wǎng)中有3條食物鏈。4．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中幾種生物的食物關(guān)系，相關(guān)表達(dá)正確的選項是()A．草屬于第一營養(yǎng)級B．青蛙是初級消費(fèi)者C．蛇只屬于第三營養(yǎng)級D．該食物網(wǎng)有2條食物鏈答案A解析任何食物鏈中，生產(chǎn)者都是第一營養(yǎng)級。解題技巧生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法(1)根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分①“自養(yǎng)型生物〞＝“生產(chǎn)者〞，即包括光能自養(yǎng)生物(包括綠色植物和藍(lán)藻等)和化能自養(yǎng)生物(包括硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等)。②“捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物〞＝“消費(fèi)者〞，其不能直接把無機(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)物來維持生活。③“腐生異養(yǎng)型生物〞＝“分解者〞，其是能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機(jī)物的腐生生物，也包括少數(shù)的動物(如蚯蚓等)。(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分如下圖，先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為“非生物的物質(zhì)和能量〞和“生產(chǎn)者〞，那么A、B為消費(fèi)者和分解者；再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進(jìn)一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為“生產(chǎn)者〞，指入箭頭多的C為“非生物的物質(zhì)和能量〞，最后根據(jù)D→A→B，確定A為消費(fèi)者、B為分解者?？键c(diǎn)二能量流動1．能量流動的概念理解eq\x(輸入)—eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(源頭：太陽能,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽,能總量))?eq\x(傳遞)—eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(途徑：食物鏈和食物網(wǎng),形式：有機(jī)物中的化學(xué)能))?eq\x(轉(zhuǎn)化)—太陽能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能?eq\x(散失)—eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形式：最終以熱能形式散失,過程：自身呼吸作用))2．能量流動的過程(1)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程①輸入一個營養(yǎng)級的能量：是指該營養(yǎng)級同化的能量，也就是攝入能量(a)－糞便中能量(c)。②流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量可存在的去向：a.自身呼吸消耗；b.流入下一營養(yǎng)級；c.被分解者分解利用；d.未被利用的能量。(2)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過程①能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。②能量散失的途徑是各種生物的呼吸作用(代謝過程)。③流動過程中能量的轉(zhuǎn)化是太陽能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能。3．能量流動的特點(diǎn)(1)單向流動原因：食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是長期自然選擇的結(jié)果，生物之間的捕食關(guān)系是一定的，不能逆轉(zhuǎn)；能量以熱能的形式散失，不能再被生產(chǎn)者利用。(2)逐級遞減①原因：某個營養(yǎng)級同化的能量，自身呼吸要消耗一局部，還有一局部被分解者利用，所以不能將全部的能量流入下一個營養(yǎng)級。②能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值。相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般為10%～20%。4．研究能量流動的意義(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。(2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴木植?。命題點(diǎn)一能量流動的過程5．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖是某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，有關(guān)表達(dá)正確的選項是()A．該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是分解者B．能量流動是單向的，逐級遞減的C．該生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)不能循環(huán)利用D．陽光不屬于該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分答案B解析生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，A錯誤；能量流動的特點(diǎn)是單向流動，逐級遞減，B正確；生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可循環(huán)利用，C錯誤；陽光屬于生態(tài)系統(tǒng)中的非生物物質(zhì)和能量，D錯誤。6．(2022·江蘇學(xué)測)以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的表達(dá)，錯誤的選項是()A．幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)需要的能量都來自太陽B．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是反復(fù)循環(huán)的C．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是逐級遞減的D．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的答案B解析能量流動具有單向性，不能循環(huán)。命題點(diǎn)二能量流動的綜合分析7．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動的局部示意圖，其中數(shù)字為能量值，單位是kJ/(m2·a)，能量在第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級間的傳遞效率為()A．16% B．15%C．12% D．10%答案B解析第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為eq\f(20.4,136)×100%＝15%。8．(2022·江蘇學(xué)測)科學(xué)家對某水庫生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的能量流動進(jìn)行定量分析，假設(shè)測得生產(chǎn)者含有的能量為280J/(cm2·a)，初級消費(fèi)者含有的能量為56J/(cm2·a)，按此傳遞效率，第三營養(yǎng)級含有的能量約為()A．5.6J/(cm2·a) B．11.2J/(cm2·a)C．22.4J/(cm2·a) D．56J/(cm2·a)答案B解析第三營養(yǎng)級含有能量為56×eq\f(56,280)＝11.2J/(cm2·a)。易錯警示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中的幾點(diǎn)誤區(qū)(1)誤區(qū)一：生產(chǎn)者固定的能量只能是光能。由于生產(chǎn)者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化學(xué)能，所以生產(chǎn)者固定的能量是光能或化學(xué)能。(2)誤區(qū)二：生物數(shù)量金字塔與能量金字塔完全一致。能量金字塔表達(dá)的是營養(yǎng)級與營養(yǎng)級所含總能量的關(guān)系，而生物數(shù)量金字塔表達(dá)的是營養(yǎng)級與個體數(shù)量的關(guān)系，所以生物數(shù)量金字塔有時會出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。(3)誤區(qū)三：能量傳遞效率＝能量利用率。能量傳遞效率表達(dá)的是能量流動過程中所遵循的客觀規(guī)律，不能隨意改變；但能量利用率可以人為改變，例如充分利用作物秸稈就可以提高能量利用率。真題演練與模擬過關(guān)1．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖是幾種生物的食物關(guān)系圖，相關(guān)表達(dá)正確的選項是()A．草屬于生產(chǎn)者B．食草昆蟲屬于第一營養(yǎng)級C．該食物網(wǎng)中有3條食物鏈D．貓頭鷹只占一個營養(yǎng)級答案A解析食物鏈中草是第一營養(yǎng)級，屬于生產(chǎn)者。2．(2022·江蘇學(xué)測)在“小麥→蚜蟲→瓢蟲→食蟲鳥〞的食物鏈中，屬于次級消費(fèi)者的生物是()A．小麥 B．蚜蟲C．瓢蟲 D．食蟲鳥答案C解析次級消費(fèi)者是第三營養(yǎng)級，就是題干食物鏈中的瓢蟲。3．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)示意圖。相關(guān)表達(dá)正確的選項是()A．草是初級消費(fèi)者B．該食物網(wǎng)中有4條食物鏈C．鼠和兔之間存在競爭關(guān)系D．狐占有兩個不同的營養(yǎng)級答案C解析鼠和兔共同捕食草，它們之間存在競爭關(guān)系。4．(2022·江蘇學(xué)測)以下圖是某同學(xué)繪制的生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)和能量流動的示意圖，其中A、B、C構(gòu)成生物群落，a、b、c為碳元素的轉(zhuǎn)移量。請據(jù)圖答復(fù)：(1)從生物圈的角度分析，該同學(xué)繪制的示意圖并不完整，缺少的過程有________________、________________________________________________________________________。(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________________(填字母)所固定的太陽能，C所代表的生態(tài)系統(tǒng)的組成成分是________________。(3)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在夏季生長旺盛的森林中，a、b、c三者之間的關(guān)系是a________b＋c(填“>〞“＝〞或“<〞)。答案(1)分解者的分解作用化石燃料的燃燒(2)A次級消費(fèi)者(3)單向流動、逐級減遞(4)>解析在物質(zhì)循環(huán)中，參與的活動有光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃燒。A是生產(chǎn)者，B是初級消費(fèi)者，C是次級消費(fèi)者。夏季光照強(qiáng)烈，植物同化的總能量一定大于自身呼吸消耗和流入下一級的能量，否那么植物不能正常生長。1．(2022·連云港模擬)以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的表達(dá)，錯誤的選項是()A．物質(zhì)循環(huán)具有全球性B．能量流動是逐級遞減的C．物質(zhì)和能量都是循環(huán)流動的D．能量流動一般不超過4～5個營養(yǎng)級答案C解析能量是流動的，但不能循環(huán)流動。2．稻田里，農(nóng)民要拔掉稗草；魚塘中，人們不斷去除肉食性的“黑魚〞，用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是為了()A．保持生態(tài)平衡B．保持生物群落的單一性C．調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動方向D．使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動答案C解析稻田中水稻與稗草構(gòu)成競爭關(guān)系，它們共同爭奪同一環(huán)境中的陽光、CO2、生存空間。除去雜草(稗草)，可使水稻擁有更豐富的生活條件，提高水稻的光合作用強(qiáng)度，為人類提供更多稻谷。魚塘中去除更高營養(yǎng)級的肉食性“黑魚〞，可以減少能量在傳遞過程中的損失。3．(2022·徐州模擬)下面為生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程模式圖，以下表達(dá)錯誤的選項是()A．草食動物屬于初級消費(fèi)者B．能量的最終來源是太陽能C．能量傳遞是逐級遞減的D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用答案D解析能量不能循環(huán)利用。4.(2022·揚(yáng)州模擬)右圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。以下表達(dá)正確的選項是()A．Ⅰ是初級消費(fèi)者B．Ⅳ為分解者C．E1為太陽能，E2為熱能D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用答案C解析Ⅰ、Ⅳ分別是生產(chǎn)者和三級消費(fèi)者；能量在食物鏈中單向流動，不可循環(huán)利用。5．“螳螂捕蟬，黃雀在后〞此成語所隱含的食物鏈具有的營養(yǎng)級數(shù)至少有()A．2個 B．3個C．4個 D．5個答案C解析解答時應(yīng)先完整地寫出成語所隱含的最短食物鏈：生產(chǎn)者→蟬→螳螂→黃雀，然后確定營養(yǎng)級數(shù)至少有4個。6．以下圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹每增加20kJ的能量，至少需要消耗的植物所含的能量為()A．200kJ B．250kJC．500kJ D．1000kJ答案C解析至少消耗多少能量按照最高傳遞效率計算。7．(2022·揚(yáng)州學(xué)測模擬)以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的表達(dá)，錯誤的選項是()A．生產(chǎn)者能利用無機(jī)物制造有機(jī)物B．生產(chǎn)者都是自養(yǎng)型生物C．生產(chǎn)者都是綠色植物D．生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分答案C解析生產(chǎn)者除了綠色植物外，還包括能進(jìn)行化能合成作用的細(xì)菌。8．(2022·連云港學(xué)測模擬)以下圖是一個陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的示意圖，據(jù)圖判斷正確的選項是()A．蝗蟲是次級消費(fèi)者B．鳥和田鼠具有相同的營養(yǎng)級C．該食物網(wǎng)共有2條食物鏈D．假設(shè)蛇的數(shù)量大量減少，田鼠的數(shù)量也隨之大量減少答案C解析蝗蟲是初級消費(fèi)者；田鼠屬于第二營養(yǎng)級，鳥屬于第三營養(yǎng)級；蛇的數(shù)量大量減少，田鼠的數(shù)量隨之增多。9．(2022·宿遷學(xué)測模擬)以下圖為某河流中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)示意圖，以下說法正確的選項是()A．該食物網(wǎng)包含生態(tài)系統(tǒng)的所有成分B．鱖魚屬于第三、第四營養(yǎng)級C．該食物網(wǎng)的能量來源只有水草固定的太陽能D．該河流中引入外來物種有利于增加生物多樣性答案B解析在“水草→草魚→鱖魚〞食物鏈中，鱖魚屬于第三營養(yǎng)級；在“綠藻→水蚤(或輪蟲)→鳙魚→鱖魚〞食物鏈中，鱖魚屬于第四營養(yǎng)級。10．(2022·徐州學(xué)測模擬)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不包括()A．生產(chǎn)者B．消費(fèi)者C．信息傳遞D．食物鏈和食物網(wǎng)答案C解析信息傳遞屬于生態(tài)系統(tǒng)的功能。11．如圖是某個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，該圖中能表示生態(tài)系統(tǒng)能量流動箭頭的是()A．①③ B．②③⑤C．①③④ D．②⑤答案C解析農(nóng)作物的能量可傳遞給人、雞、豬、牛，而雞、豬、牛的能量也可傳遞給人；但人和雞、豬、牛的能量不能傳遞給農(nóng)作物，這是由食物鏈的方向決定的。12．(2022·連云港學(xué)測模擬)假設(shè)牛的攝入量為100%，其中糞便量為36%，呼吸量為48%，那么牛的同化量為()A．16% B．52% C．64% D．84%答案C解析牛的同化量＝攝入量－糞便量＝100%－36%＝64%。13．(沖A練習(xí))(2022·宿遷學(xué)測模擬)1957年美國的生態(tài)學(xué)家對某生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了能量流動情況的調(diào)查，下表是調(diào)查結(jié)果。表中A、B、C、D分別代表不同的營養(yǎng)級，E為分解者(注：能量單位：102kJ·m－2·a－1)。請答復(fù)以下問題：同化固定的能量呼吸消耗的能量A15.913.1B870.7501.3C0.90.6D141.079.1E211.5191.4(1)該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，除了表中所列出來的外，還應(yīng)該有________________________。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈)可表示為________________________________________________________________________________(用字母和箭頭表示)。(3)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點(diǎn)是______________________________________，根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是________________(小數(shù)點(diǎn)后保存一位有效數(shù)字)。(4)在上表中未表達(dá)出來的大氣庫中CO2來源是________________________________。大氣中CO2含量的增加給地球生態(tài)環(huán)境帶來一個重要后果是溫室效應(yīng)，控制溫室效應(yīng)你可以采取哪些措施？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答復(fù)出兩點(diǎn))。答案(1)非生物的物質(zhì)和能量(或無機(jī)環(huán)境)(2)B→D→A→C(3)單向流動、逐級遞減16.2%(4)化石燃料的燃燒①減少化石燃料燃燒(或開發(fā)綠色新