高考生物一輪教案必修三第四單元生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護 (一)

第四單元生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護

X生態(tài)系統(tǒng)的結構與能?流動

知識體系——定內容核心素養(yǎng)——定能力

通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結構及能量流動

生命

的過程，建立結構與功能相統(tǒng)一的觀

觀念

點及生命系統(tǒng)的物質和能量觀

「臺麗詞】「春麗瓦卜①通過構建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的

P生產(chǎn)者h

」相加泮y

營出構r*；正而應分］—關系模型，培養(yǎng)運用模型分析問題的

能力

5TJU非生物的物質和能量理性

②通過分析食物鏈（網(wǎng)）中各營養(yǎng)級生

廣二五近7思維

功能雄出流務!—物的數(shù)量變動情況及能量流動過程圖

__1__U,康!

:信息傳遞：：研究意義:解，培養(yǎng)運用邏輯思維分析問題的能

力

社會通過總結研究能量流動的實踐意義，

責任形成學以致用，關注生產(chǎn)生活的態(tài)度

丁強雙基落實系統(tǒng)化?問題化

［基礎知識?系統(tǒng)化］

知識點一生態(tài)系統(tǒng)的結構

1.生態(tài)系統(tǒng)的概念及組成成分

由生物群落與它的

概念型

無機環(huán)境相互作用、生態(tài)系統(tǒng)

而形成的統(tǒng)一整體

組成成分

11…………,

!生產(chǎn)者:

非生物的物質和能顯!消費者a；分解者1：

1111

：生態(tài)系統(tǒng):

群落中物質和能量;加快生態(tài)系統(tǒng);:生態(tài)系統(tǒng)的;

的根本來源1!的基石?：1的物質循環(huán)j1:關鍵成分1

2.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于：［在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多空姆彼此

食物關系而形成的一種聯(lián)系：，相互交錯連接成的更雜的商標構

1O1——智-，概念I

食食

菅金茄二嬴養(yǎng)洞二用前就或￡一

物結

;不同的食物鏈中,

級:消費者所處營養(yǎng)構

鏈；可以占據(jù)不同的

級不固定:一般不會

超過五個營養(yǎng)級梢養(yǎng)級

功能I,一一一一?

食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能眼流動的柒道

知識點二生態(tài)系統(tǒng)的能?流動

1.能?流動的概念、特點及研究意義

生態(tài)系統(tǒng)中能質:

的輸入、伐遞、轉;單向流動，逢

級遞減

化和嶺的過程:

研究意義

①電計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到也逑的利用：②調整生態(tài)

系統(tǒng)中的能I4流動關系，使傕M持續(xù)我效地流向對人類坡仃益

I的都分

2.能■流動的過程(以能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級為例)

呼吸作用以蜒形式散失

同化量(~L)用于生長發(fā)育和繁殖

攝入址上一營養(yǎng)級

［基本技能?問題化］

1.連線生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其作用

I實例I組成成分作用

乩非生物的物I.制造有機物，儲存能

①綠色植物

質和能量屬,供生物利用

d.將遺體、推遺物分解

②腐生細曲、真曲b.生產(chǎn)者為無機物，供生產(chǎn)者

重新利用

③陽光、水、箱氣、c.消費者m.為生態(tài)系統(tǒng)提供物

無機拄等質和能依

M加快生態(tài)系統(tǒng)的物

④動物(大多數(shù))(1.分解者質循環(huán)，有助于植物

傳粉和種子傳播

2.分析圖中的食物鏈，回答相關問題

(1)食物鏈的起點一定是生產(chǎn)者，后面的營養(yǎng)級都是消費者。

⑵蛇在食物鏈中屬于次級消費者，第三營養(yǎng)級。

⑶食物鏈中體現(xiàn)的種間關系是捕食。

(4)由于一種生物的食物來源可能來自炙種生物，且某種生物可能為包生物所食，所

以一個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構往往由多條食物鏈交錯而成，從而構成食物網(wǎng)。

3.據(jù)圖回答有關食物鏈和食物網(wǎng)的問題

某防地生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)

(1)圖示食物網(wǎng)中包含§一條食物鏈。

(2)寫出圖中含營養(yǎng)級最多的食物鏈：草一食草昆蟲蜘蛛f青蛙一蛇一貓頭鷹。

⑶貓頭鷹同時占有第三、四、五、六營養(yǎng)級?它獲得能量最多的食物鏈是，草一鼠一

貓頭鷹。

(4)從圖中可以看出，青蛙和蜘蛛的種間關系是捕食和競爭。

⑸該圖作為生態(tài)系統(tǒng)還缺少的成分是非生物的物質和能量、分解者。

4.據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能■流動的過程示意圖回答相關問題

TTT

14.

光照一》|巾I-再I

■??

I應T

(1)寫出圖中甲、乙、丙、丁、戊代表的內容：

甲：生產(chǎn)者,乙：初級消費者,丙：次級消費者,T：呼吸作用,戊：分解者。

(2)據(jù)圖可知，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng),流動過程中能量的轉化

形式是：太陽能f有機物中的化學能f熱能。

(3)圖中甲營養(yǎng)級能量的去向有：

①通過自身呼吸作用以熱能的形式散失。

②流入下一營養(yǎng)級。

③殘枝敗葉等被分解者分解。

名考點突破一層級化-重點化

考點一生態(tài)系統(tǒng)的結構

識記以知識為核，C?一文科記憶-當背則背

1.牢記生態(tài)系統(tǒng)組成成分的三類“不一定”和兩類“一定”

⑴三類“不一定”：

①生產(chǎn)者不一定是植物(如藍藻、硝化細菌)，植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營寄生生

活，屬于消費者)。

②消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等)，動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯

蚓、燒螂等以動植物殘體或排泄物為食的腐生動物屬于分解者)。

③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者(如硝化細菌、藍藻

屬于生產(chǎn)者，寄生細菌屬于消費者)。

(2)兩類“一定”:

①生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產(chǎn)者。

②營腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營腐生生活的生物。

2.明辨關于食物鏈和食物網(wǎng)的六個易誤點

(1)每條食物鏈的起點都是生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動物，即最高營養(yǎng)級，

中間有任何間斷都不算完整的食物鏈。

(2)分解者及非生物的物質和能量不屬于食物鏈的成分，不出現(xiàn)在食物鏈(網(wǎng))中。

(3)由于第一營養(yǎng)級一定是生產(chǎn)者，因此一種動物在某一食物鏈中的營養(yǎng)級=消費者級

別+1。

(4)某一營養(yǎng)級的生物代表的是處于該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不

一定是一個種群。

(5)同一種消費者在不同食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級。

(6)在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關系可出現(xiàn)多種，如青蛙和蜘蛛既是捕食關系，

又是競爭關系。

［對點落實］

1.判斷下列敘述的正誤

(1)一個完整生態(tài)系統(tǒng)應包括生物群落及其無機環(huán)境(J)

(2)自養(yǎng)型生物一定都是生產(chǎn)者；腐生型生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營

養(yǎng)級(J)

(3)生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質和能量與生物群落的橋梁，其中生產(chǎn)者是生態(tài)

系統(tǒng)的基石(J)

(4)食物網(wǎng)中兩種生物間只能有一種種間關系(X)

(5)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大(X)

(6)食物鏈縱橫交錯形成的復雜營養(yǎng)關系就是食物網(wǎng)。食物網(wǎng)的復雜程度取決于該生態(tài)

系統(tǒng)中生物的數(shù)量(X)

2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者及非生物的物質和能量。下列關

于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述，正確的是()

A.動物都屬于消費者，其中食草動物屬于第二營養(yǎng)級

B.細菌都屬于分解者，其異化作用類型主要是需氧型和厭氧型

C.生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關鍵的生物成分

I）.一種生物只能屬于生態(tài)系統(tǒng)中的一種生物成分

解析：選C在生態(tài)系統(tǒng)中，不是所有動物都是消費者，如燒螂、蚯蚓為分解者；多

數(shù)細菌是分解者，但硝化細菌、鐵細菌、硫細菌和光合細菌等是生產(chǎn)者；生產(chǎn)者能將無機

物合成有機物，屬于自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關鍵的成分；一種生物可能屬

于生態(tài)系統(tǒng)中的不同生物成分，如豬籠草在進行光合作用時是生產(chǎn)者，在捕食蟲子時為消

費者。

3.（2018?貴陽質檢）根據(jù)圖示判斷，下列敘述正確的是（）

光、等—綠色植物|->函而

It

蟬->螳螂->黃雀->蛇

A.圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng)

B.圖示生物可以形成的食物鏈：綠色植物一蟬f螳螂-黃雀f蛇-細菌

C.細菌與蟬之間的關系屬于競爭

I）.蛇屬于三級消費者

解析：選A圖示中既有生產(chǎn)者、消費者和分解者，又有非生物的物質和能量，能構

成一個生態(tài)系統(tǒng)；細菌屬于分解者，不占據(jù)營養(yǎng)級，與蟬不是競爭關系；蛇屬于四級消費

者，位于第五營養(yǎng)級。

遷移A以圖表為載體一信息蘊含?圖文轉換

［典型圖示］生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關系

據(jù)圖⑴中“箭頭”判斷生態(tài)系統(tǒng)中成分基本思路：

（1）根據(jù)雙向箭頭CD確定兩者肯定是非生物的物質和能量、生產(chǎn)者。

（2）根據(jù)箭頭指向判斷各成分：

①D有三個指出，應為生產(chǎn)者。

②C有三個指入，為非生物的物質和能量。

③A和B一個為消費者，另一個為分解者，D（生產(chǎn)者）和A（消費者）均指向B,則B為

分解者。

［問題設計］

依據(jù)圖2回答問題

（1）圖中構成生物群落的成分有其中出不參與食物網(wǎng)構成。（填圖中序號）

（2）被稱為“生態(tài)系統(tǒng)的基石”的成分是!（城圖中序號），它一定是自養(yǎng)型生物。能將有

機物分解成無機物供生產(chǎn)者重新利用的是m（填圖中序號），它主要是營腐生生活的細菌和真

菌。

（3）圖中A表示的生理過程是光合作用、化能合成作用,B表示的生理過程是細胞壁吸。

〔對點落實1

4.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關系。以下相關敘述

正確的是（）

A.甲和乙包含的所有種群可以構成群落

B.丙代表的一定是原核生物

C.①代表光合作用，②代表呼吸作用

D.丁可以表示大氣中的COz

解析：選D甲是生產(chǎn)者，乙是消費者，它們與分解者（丙）一起才能構成群落；丙是分

解者，分解者不一定是原核生物，許多真菌，還有部分動物（如蚯蚓）都是分解者，但它們是

真核生物：①代表捕食，如果困示表示碳循環(huán)，則②代表呼吸作用；在碳循環(huán)中丁表示大

氣中的CO2o

5.下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中四種成分（甲、乙和丙、丁、戊所對應方框各代表一種成分）之

間的關系，以下相關敘述正確的是（）

A.甲、乙和丙所包含的所有種群構成群落

B.戊不一定是微生物

C.圖中存在競爭關系的只有乙2和丙2

D.丁的含量增加將導致臭氧層被破壞

解析：選B由圖可知，甲是生產(chǎn)者，乙和丙是消費者，戊是分解者，丁是非生物的

物質和能量。群落包含該區(qū)域內所有的生物，即包括生產(chǎn)者、消費者和分解者；戊是分解

者，有些動物（如蚯蚓）也是分解者；圖中乙1和丙1,有共同的食物來源甲，乙2和丙2有共

同的食物資源丙I,都存在競爭關系；由圖知丁不會導致臭氧層破壞，導致臭氧層被破壞的

主要是含氟的氣體。

理解以聯(lián)系為橋梁科思維-貴在總結

食物鏈（網(wǎng)）中各營養(yǎng)級生物數(shù)，變動情況分析

（1）食物鏈中第一營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少對其他生物數(shù)量變動的影響：

若處于食物鏈中第一營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少，直接以其為食物的第二營養(yǎng)級的生物因

食物缺乏而數(shù)量減少，又會引起連鎖反應，整個食物鏈中的其他生物數(shù)量都會減少。

（2）“天敵”一方減少對被捕食者數(shù)量變動的影響：

“天敵”一方減少，短時間內被捕食者數(shù)量會增加，但隨著其數(shù)量的增加，種內斗爭

加劇，種群密度下降，直到趨于穩(wěn)定，但最終結果比原來數(shù)量要大。

（3）復雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應分析：

①以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù)，考慮方向和順序為：從高營養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。

②生產(chǎn)者相對穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費者穩(wěn)定得多，所以當某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，

一般不需要考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。

③處于最高營養(yǎng)級的生物有多種食物來源時，若其中一條食物鏈被中斷，則該種群可

通過多食其他生物來維持其數(shù)量基本不變。

（4）同時占有兩個營養(yǎng)級的種群數(shù)量變化的連鎖反應分析：

①a種群的數(shù)量變化導致b種群的營養(yǎng)級降低時，則b種群的數(shù)量將增加。

②a種群的數(shù)量變化導致b種群的營養(yǎng)級升高時，則b種群的數(shù)量將減少。

［對點落實］

6.（2013?廣東高考）如圖所示某湖泊的食物網(wǎng)，其中魚a、魚b53號

為兩種小型土著魚，若引入一種以中小型魚類為食的第魚，將出現(xiàn)|^||W

浮游動物浮游動物

的情況是（

A.妒魚的產(chǎn)量不能彌補土著魚的減少量-------

B.土著魚在與妒魚的競爭中處于劣勢

C.浮游動物總量銳減后再急升

D.浮游植物總量急升后再銳減

解析：選A爐魚與土著魚之間是捕食關系，B項錯誤；引入以中小型魚類為食的爐魚

后，土著魚a、b的數(shù)量都下降，短期內浮游動物總量先急升后下降再趨于穩(wěn)定，相應地浮

游植物銳減后再急升最后近于穩(wěn)定，C、D項錯誤；妒魚以土著魚為食，按能量傳遞逐級遞

減的特點，可知A項正確。

7.某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構成的食物網(wǎng)如圖所人一兔—5

示。下列敘述錯誤的是（）I/X

A.人與兔的種間關系是捕食和競爭植物一鼠一鼬

B.若除去鼬，則鷹的數(shù)量會增加

C.大量捕殺鼬會導致鼠種內斗爭增強

D.植物中的能量能通過5條食物鏈傳遞給鷹

解析：選D兔和人有共同的食物來源，二者存在競爭關系，同時兔也能被人捕食，

二者存在捕食關系；鼬和鷹都能捕食兔和鼠，若鼬減少，鷹缺乏競爭，數(shù)量會增多；大量

捕殺鼬時，鼠的數(shù)量會增多，種內斗爭會增強；從植物到鷹的食物鏈有4條。

考點二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

識記k以知識為核心'-文科記憶-當背則背

1.熟記能?流動的“四、三、二”

(1)四個環(huán)節(jié)：

源頭：太陽能

|輸入|一

總能鼠:生產(chǎn)者固定的太陽能總最

途徑：食物鏈和食物網(wǎng)

傳遞一

I形式:有機物中的化學能

IW--I太陽能f有機物中的化學能f熱能

I形式:最終以熱能形式散失

[11]-過程：呼吸作用

(2)三個去路：

①自身呼吸消耗；

②流向下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外);

③被分解者分解利用。

(3)兩個特點：

H.能量流動是沿食物鏈進行的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關系是長期自然

選擇的結果，是不可逆轉的

單向流動

b.各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復利用，因此能量流

動無法循環(huán)

a.各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量

逐級遞減b.各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者，包括未被下一營養(yǎng)級生物利用的

部分

2.明辨能■流動的兩個“不等于”

⑴動物的同化量不等于攝入量：

①同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉化成自身有機物的能量。

②攝入量是消費者攝入的能量，同化量=攝入量一糞便量。

⑵生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不等于能■利用率：

①能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位,

能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%?20%。其計算公式為能量傳遞效率=(一個

營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)X100%。

②能量利用效率：通?？紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高

營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值。合理調整能量流動，可提高能量的利用效率。

3.正確區(qū)分三種類型的生態(tài)金字塔

項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔

高

少2S

低△高

吟住營

養(yǎng)

多

形狀低

級

干f多A低l

高低

每一階含每一營養(yǎng)級生物每一營養(yǎng)級生物的有機物

每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目

義所含能量的多少總量

能量沿食物鏈流

一般生物個體數(shù)目在食物鏈中一般生物有機物的總質量

象征含義動過程中具有逐

隨營養(yǎng)級升高而逐步遞減沿食物鏈升高逐級遞減

級遞減的特性

特點正金字塔形一般為正金字塔形一般為正金字塔形

浮游植物的個體小，壽命

短，又不斷被浮游動物吃

成千上萬只昆蟲生活在一株大

能量流動的過程

掉，所以某一時間浮游植

樹上時，該數(shù)量金字塔的塔形

中總是有能量的

物的生物量(用質量來表

分析也會發(fā)生變化

耗散，故能量流動

示)可能低于浮游動物的

逐級遞減

生物量

匚二浮游動物

浮游植物

［對點落實］

1.判斷下列敘述的正誤

(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能(X)

(2)一種蜻螂專以象類為食，則該種蛻螂最多能獲取大象所同化能量的20%(X)

(3)一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%?20%(X)

(4)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用(X)

(5)能量金字塔和生物量金字塔可以出現(xiàn)倒置現(xiàn)象(X)

(6)拔去田地中的雜草是人為地調整能量流動的方向，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率(X)

2.(2014,海南高考)用各營養(yǎng)級生物的能量、數(shù)量構建的金字塔分別稱為能量金字塔、

數(shù)量金字塔。在某一棟林中，第一營養(yǎng)級生物為株樹，第二營養(yǎng)級生物為昆蟲，第三營養(yǎng)

級生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營養(yǎng)級生物為蛇。該棟林數(shù)量金字塔的示意圖是（）

百尋等言

ABCD

解析：選B在數(shù)量金字塔中昆蟲的數(shù)量遠遠大于標樹的數(shù)量，第三營養(yǎng)級生物的數(shù)

量小于昆蟲的數(shù)量，第四營養(yǎng)級生物的數(shù)量小于第三營養(yǎng)級生物的數(shù)量。

3.（2018?期緘模擬）如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以

熱能

下敘述錯誤的是（）

A.能量流動是從甲固定的太陽能開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)

的總能量為1250kJ

B.從乙到丙的能量傳遞效率為15%能城單位：kJ

C.將乙和丙的糞便作為有機肥還田，可以提高能量傳遞效率

1）.食物鏈的營養(yǎng)關系一般不可逆，這決定了能量流動的單向性

解析：選C由圖分析可知，甲為生產(chǎn)者，乙為初級消費者，丙為次級消費者，丁為

分解者。將乙和丙的糞便作為有機肥還田，經(jīng)分解者的分解作用后能為植物提供無機鹽，

但不能提高能量傳遞效率；能量流動從生產(chǎn)者固定的太陽能開始，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能

量是生產(chǎn)者固定的太陽能=175+200+875=1250（kJ）;從乙到丙的能量傳遞效率為

304-200X100%=15%;食物鏈的營養(yǎng)關系一般不可逆，這決定了能量流動的單向性。

遷移以圖表為載體一信息蘊含?圖文轉換

［典型圖示］

運用能■流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖分析能量流動的過程

糞

便

I初級消費者攝入（a）

(C遺

/分

殘

年

解1初級消費者同化（匕）

呼

不

者

體

|作<

骸

—用于生長、發(fā)育和繁殖屋）

利

刀

譚

呼

出

散

吸次級消費者同化（D

失

炊

散

［問題設計］

（1）消費者的能量來自上一營養(yǎng)級的同化量，而生產(chǎn)者的能量主要來自光合作用固定的

太陽能。

（2）第二營養(yǎng)級能量的去路有d、i、力填圖中字母）三條。

⑶第二營養(yǎng)級的攝入量（°）,同化量及凈同化量⑻分別可以如何計算（用圖中字母的

表達式表示）?

提示：攝入量（。）=力+。；同化量（b）=。-c=d+e=d+i+,f;凈同化量（e）=〃-d=i+/。

［對點落實］

4.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖（字母表示能量的多少），下列選項正確

的是（）

次級消費

匣乙

3fla者攝入e

?丙詞

A.圖中力=〃+c+d+e+/+i

B.生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為S/a）X100%

C.“草一兔一狼”這一關系中，狼糞便中的能量屬于d

D.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率

解析；選C圖中b=h+c;生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為S-

/0/?X100%；“草f兔f狼”這一關系中，狼糞便中的能量未被狼同化，仍屬于其上一個

營養(yǎng)級的能量，即屬于兔同化的能量的一部分，屬于d;縮短食物鏈可以減少能量的損耗，

但不能提高能量傳遞效率。

5.（2017?長沙二橫）下圖為?；~塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，圖中字母代表能量，

相關說法正確的是（）

A.圖中用于桑樹生長發(fā)育繁殖的能量是。

B.圖中未利用的能量是指蠶糞便中的能量

C.第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率用（e+f+g+m/a表示

D.?；~塘具有較強的穩(wěn)定性，不存在負反饋調節(jié)

解析：選C圖中用于桑樹生長、發(fā)育和繁殖的能量是c;圖中未利用的能量是指桑樹

同化的能量減去呼吸消耗的能量、流向蠶的能量及被分解者利用的能量；蠶同化的能量為e

+f+g+兒所以第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率=（e+/+g+力）及；?；~塘動植物種類

少，穩(wěn)定性教低，但也存在負反饋調節(jié)。

［歸納拓展］生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的分析方法

（1）定量不定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內的去路有三條：

①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級（最高營養(yǎng)級除外）；⑤被分解者分解利用。但這一定量

的能量不管如何傳遞，最終都以熱能形式從生物群落中散失；生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽

能，才能保證生杰系統(tǒng)能量流動的正常進行。

（2）定量定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內的去路可有四條：①

自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級（最高營養(yǎng)級除外）；③被分解者分解利用；④未利用，即

未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的

能量將保留到下一年。但從長遠來看，“未利用”的能量最終會被自身呼吸消耗、流入下

一營養(yǎng)級或被分解者利用。

應用i以生活為目的一關注健康?回報社會

研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及特點在生產(chǎn)生活中具有重要的指導意義。運用所學知

識分析、解決生產(chǎn)生活中實際問題的能力也是高考要求的重點之一。

［對點落實］

6.稻田里，農(nóng)民要拔掉稗草；人工魚塘里，養(yǎng)殖工人要定期消除肉食性魚類。用生態(tài)

學的觀點看，這是為了（）

A.調整能量流動關系，使之流向對人類最有益的部分

B.增強生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性

C.通過人為方式，保持自然生態(tài)系統(tǒng)平衡

D.科學規(guī)劃，實現(xiàn)能量的多級利用

解析：選A農(nóng)民拔掉稗草是為了人為地排除水稻的競爭者，使能量盡可能多地流向

水稻；養(yǎng)殖工人要定期清除肉食性魚，是為了使能量盡可能多地流向人工養(yǎng)殖的魚類。用

生態(tài)學的觀點看，這是為了調整能量流動關系，使之流向對人類鼓有益的部分。

7.關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實踐中的應用的敘述，錯誤的是（）

A.除蟲除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向對人類更有意義的部分

B.多途徑利用農(nóng)作物可以實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用

C.根據(jù)草場能量流動的特點，可以合理確定草場的載畜量，從而保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高

產(chǎn)

D.“?；~塘”的生產(chǎn)方式，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)，將提高能量傳遞效率

解析：選D“?；~塘”的生產(chǎn)方式，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)，使物質和

能量得到多級利用，提高了整體的能量利用率，但不能提高能量傳遞效率。

8.（2018?福州質檢）我國人均耕地面積遠低于世界平均水平，但勞動人民在有限的土地

上精耕細作，創(chuàng)造出多種高效的生產(chǎn)方式，回答下列問題：

（1）“?；~塘”生產(chǎn)方式中桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞養(yǎng)魚、塘泥肥桑，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能

量主要來自桑樹和浮游植物。與單一養(yǎng)魚或養(yǎng)蠶相比，“?；?/p>

魚塘”提高了能量利用率，是因為桑葉中的能量可以分別被利用。從能量流動角

度分析，塘泥中所積累的有機物屬于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也未被和

利用的能量。塘泥能為桑樹生長提供的營養(yǎng)物質是________,與沉積于水底相比,

“塘泥肥?！边^程中塘泥釋放C02速度加快，原因是

（2）我國農(nóng)民最早使用間作、套種等生產(chǎn)方式，它根據(jù)不同農(nóng)作物對光照條件不同需求

合理配置，提高了作物群體對的利用率。

解析：（1）流經(jīng)“?；樘痢鄙鷳B(tài)系統(tǒng)的總能量主要是來自生產(chǎn)者（桑樹和浮游植物:，固定

的太陽能。桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞養(yǎng)魚，說明與單一養(yǎng)魚或養(yǎng)蠶相比，桑葉中的能量可以分別被

蠶和魚利用，因此“?；~塘”提高了能量利用率。未利用能量是指未被自身呼吸作用消

耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用的能量。塘泥可為桑樹生長提供無機鹽。與沉積于水

底相比，由于土壤中的O?濃度高于水體，塘泥中微生物有氧呼吸加快，導致塘泥釋放CO?

的速度加快。（2）根據(jù)不同農(nóng)作物對光照條件的不同需求，使用間作、套種等生產(chǎn)方式，可

以提高作物群體對光能的利用率。

答案：（1）光合作用固定的太陽能蠶和魚下一營養(yǎng)級分解者無機鹽土壤中的

氧氣濃度高于水體，塘泥中微生物有氧呼吸加快（2）光能

［歸納拓展］研究能量流動的實踐意義及實例

幫助人們科學規(guī)劃、

設計人工生態(tài)系統(tǒng),調整能量流動關系,

使能量得到最有效研究能量流動使能量持續(xù)高效地

的利用（或實現(xiàn)能的實踐意義流向對人類最有益

量的多級利用，提的部分

高匏量利用率）

：合理確定載畜量、果樹

:生慫農(nóng)業(yè)、?；~塘.沼氣工程等：修剪、農(nóng)田除草等

微專題12食物鏈（網(wǎng)）的構建及能量傳遞效率的計算

食物錐（網(wǎng)）的構建

1.依據(jù)捕食關系曲線構建食物鏈（網(wǎng)）

根據(jù)先上升先下降者為被捕食者，后上升后下降者為捕食者，可以確定下圖中食物鏈

為：乙一丙一甲。

2.依據(jù)所同化能■的多少構建食物鏈（網(wǎng)）

生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減，且相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%?20%。能量值

大者為被捕食者，少者為捕食者。若相鄰兩能量值相差不大，不足以構成10%?20%的比

乙

甲T

\/

例，則兩者應為同一營養(yǎng)級?？梢源_定下圖1食物鏈為內；圖2食物網(wǎng)為甲乙丙丁;

下表中的食物鏈為B-D-A-Co

營養(yǎng)級ABCD

能量（kJ）15.9870.70.9141.0

3.依據(jù)生物體內殘留農(nóng)藥的濃度構建食物鏈（網(wǎng)）

生態(tài)系統(tǒng)中存在生物富集現(xiàn)象，即營養(yǎng)級越高，體內相關農(nóng)藥的濃度越高，兩者在數(shù)

C

ZX

AB-*D

XZ

值上呈正相關?？梢源_定下表中的食物網(wǎng)為Eo

生物體ABCDE

有機汞濃度（ppm）0.05770.51680.39

［例1］某相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)中除分解者外共有五個種群（每個種群只占一個營養(yǎng)

級），其能量調查如下表所示：

種群甲乙丙T戊

同化量（1量k.J/m2）750200.98500

下列對該表數(shù)據(jù)作出的分析，正確的是（）

A.該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構可表示為戊一乙一丙一甲一丁

B.當甲與丙無捕食關系時，每相鄰兩營養(yǎng)級之間能量的傳遞效率都相等

C.該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量增加以后，會導致丙的數(shù)量減少，乙的數(shù)量增加

D.去除甲和丁后，丙增多乙減少

［解析］由題意可知，每個種群只占一個營養(yǎng)級，則五種生物所構成的營養(yǎng)結構應為：

/乙、*屯

及甲一*丁戊■乙一?甲一*?丁

、丙/;若甲與丙無捕食關系，則食物網(wǎng)為、丙，則相鄰兩個營養(yǎng)級之間的

能量傳遞效率依次為笠麒=4=2髻=0?14；甲捕食乙、丙，若甲數(shù)量增加，則乙、丙的

數(shù)量減少；除去甲和丁后，則乙、丙的數(shù)量先增加、后減少，最后趨于穩(wěn)定。

［答案］B

能?傳遞效率的相關計算

能量傳下一營養(yǎng)級的同化量

遞效率一本營養(yǎng)級的同化量X100%=(10%?20%)

在解決有關能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關的食物鏈，理清生物在營養(yǎng)級上

的差別，能量傳遞效率為10%?20%,解題時注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”

等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題。

類型(一)能量傳遞效率的相關“最值”計算

(1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。

(2)生物間的取食關系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算

方法如下：

知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級

選最短食物鏈選最長食物鏈按

獲能量最多需最多能量

按X20%計算?10%計算

選最長食物鏈選最短食物鏈按

獲能量最少需最少能量

按X10%計算?20%計算

［例2］下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg,最少消耗水藻kg,最多

消耗水藻

［解析I能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%?20%。求最少消耗水藻時，選

最短的食物鏈，如水藻-小魚-人，傳遞效率按20%計算，設最少消耗水藻為x,則

xX20%X20%=lkg,x=25kg;求最多消耗水藻時，選最長的食物鏈，如水藻水蚤一

蝦-小魚-*大魚-人，傳遞效率按10%計算.設最多消耗水藻為y,則

jX10%X10%X10%X10%X10%=1kg,>=100000kgo

|答案|25100（）00

類型（二）能?傳遞效率的有關“定值”計算

（1）已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計數(shù)。

例如，在食物鏈A-B-CfD中，能量傳遞效率分別為。％、6％、c%,若A的能量為",

則D獲得的能量為MXa%X》％Xc%。

（2）如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑所

獲得的生物量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。

|例3］如圖所示的食物網(wǎng)中，戊的食物有1/2來自乙，1/4來甲____'乙_____?便

自丙，1/4來自丁，且能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%,、內=77

從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g,需要消耗植物（）

A.1125gB.1600g

C.2000gD.6500g

［解析1甲為生產(chǎn)者，戊共有以下食物蛀：①甲~乙~戊，戊增加20gxi/2=10g,需

要乙10x5=50勖需要甲50x10=500g;②甲一丙一戊，戊增加20gxi/4=5理需要丙5X5

=25g,需要甲25X10=250g;③甲一丙一丁一戊，戊增加20gxi/4=5g,需要丁5X5

=25g,需要丙25X5=125g,需要甲125X10=1250g,故共需要甲500+250+1250=

2000go

I答案］C

類型（三）具有人工能量輸入的能?傳遞效率計算

人為輸入到某一營養(yǎng)級的能量是該營養(yǎng)級同化量的一部分，但卻不是從上一營養(yǎng)級流

入的能量。如求第二營養(yǎng)級至第三營養(yǎng)級傳遞效率時，應為第三營養(yǎng)級從第二營養(yǎng)級同化

的能量（不包括人工輸入到第三營養(yǎng)級的能量）/第二營養(yǎng)級的同化量（包括人工輸入到第二營

養(yǎng)級的能量）X100%。

I例4］如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值|單位為

1伊k,J/（m2-a）J,下列說法錯誤的是（）

來一

A.圖中A代表的生理過程是呼吸作用

B.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為15.6%

C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是9.6X104kJ/（m2-a）

D.捕食關系般不可逆轉，所以能量流動具有單向性

［解析］每一營養(yǎng)級的能量去向包括流向下一營界級、被分解者分解和呼吸作用中以熱

能形式散失及用于自身生長、發(fā)育和繁殖四個途徑。因此，圖中A代表的是各種生物的呼

吸作用。肉食性動物從植食性動物獲得的且同化的他量=5.1+2.1+0.25+0.05-5=

2.5X103［kJ/(m2-a)］,植食性動物的同化量=2.5+4+9+0.5=16X1(P［kJ/(m2-a)］,傳遞效

率=2.5/16x100%=15.625%。該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源有兩個，生產(chǎn)者固定的能量和有機

物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量=9.6x104kJ/(n】2?a)+流入植食性動物的能量。食物鏈是以食

物關系形成的聯(lián)系，捕食關系的單向性決定了能量流動的單向性。

［答案］C

［題點突破］

1.有一食物網(wǎng)如下圖所示。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，丙最少含多少能量()

A.550kJB.500kJ

C.400kJD.100kJ

解析：選A設丙的能量為招經(jīng)丙一丁一己一庚傳遞到庚的能量為0.5kJ,則需要丙

0.5-r(10%)3=500(kJ),經(jīng)丙一戊一庚傳遞到庚的能量為0.5kJ,則需要丙0.5+(1()%)2=

50(kJ),即丙最少含500+50=550(kJ)的能量。

2.(2018?天津粕平區(qū)模擬)如圖是一個食物網(wǎng)，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，

1/5來白蛇，那么鷹若要增加20g體重，至少需要消耗植物()/兔-----

A.900gB.500g植物。/SI

C.200gD.600g

解析：選A當能量傳遞效率為最大值即20%時，消耗的植物量最少。鷹經(jīng)兔途徑消

耗的植物量為20X(2/5H2O%22O%=200g;鷹經(jīng)鼠途徑消耗的植物量為

20x(2/5)4-20%4-20%=200g;鷹經(jīng)蛇、鼠途徑消耗的植物量為20X(1/5)4-20%4-20%4-20%=

500g,共計消耗植物量為200+200+500=900g。

3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲：乙=甲---------^內

1：1調整為2：1,能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量、乙/

是原來的()

A.1.375倍B.1.875倍

C.1.273倍D.0.575倍

解析：選A由于生產(chǎn)者沒有改變所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變化，設丙原來

的能量為用則需要甲提供的能量為l/2axl0xl0+l/2aX10;改變食物比例后的丙的能量設

為兒則需要甲提供的能量為2/3力X10+1/36X10X10,根據(jù)題意可得：1/2QX10X10+I/*X1