【生物】2018届一轮复习人教版生态系统的结构和能量流动考点

【生物】2018届一轮复习人教版生态系统的结构和能量流动考点

讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 ‎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．了解生态系统的结构；‎ ‎2．理解生态系统中能量流动的基本规律及应用。‎ ‎1．2017江苏卷（24）、2017海南卷（28）、2017江苏卷（26）、2016海南卷（20）、2016海南卷（21）、2015新课标Ⅱ卷（4）、2015江苏卷（9）、2015海南卷（22）、2015天津卷（1）、‎ ‎2．2016天津卷（3）、2016新课标Ⅲ卷（5）、2015海南卷（25）、2015福建卷（4）、2015四川卷（4）、2015新课标Ⅱ卷（31）、2015安徽卷（29）‎ 讲考点 考点一　生态系统的结构 ‎1．生态系统的组成成分 ‎（1）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）组成成分 成分 范畴 作用 非生物的物质和能量 阳光、热能、水、空气、无机盐等 生物群落中物质和能量的根本来源 生产者 自养生物，主要是绿色植物 把无机物制造成有机物，把光能转化为有机物中的化学能，从而可以被生物所利用 消费者 主要指动物 加快生态系统的物质循环；对植物的传粉、种子传播等具有重要作用 分解者 主要是营腐生生活的细菌和真菌 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，返回到无机环境中，供生产者重新利用 ‎（3）相互关系 ‎2．生态系统的营养结构 ‎（1）食物链 ‎ ‎ ‎①食物链的起点一定是生产者，后面的营养级是消费者。‎ ‎②次级消费者在食物链中属于第三营养级。‎ ‎③食物链中体现的种间关系是捕食。‎ ‎（2）食物网：由于一种生物的食物来源可能来自多种生物，且某种生物可能为多种生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往由多种食物链交错而成，从而构成食物网。‎ ‎【例1】（2017年江苏卷，24）下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（　　）‎ A．调查草地某种蜘蛛种群密度时，要选择草多的地方，否则结果偏低 B．西双版纳热带雨林生态系统的自我调节能力强于三北防护林 C．一只猛禽追逐另一只抓握着鼠的猛禽，这两只猛禽属于捕食关系 D．一棵树上不同高度的喜鹊巢，不能反映动物群落的垂直结构 ‎【答案】BD ‎【跟踪训练1】如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是（　　）‎ ‎ 　　　　　　　　　　　‎ A．甲是生产者，它是生态系统的基石 B．乙是消费者，包括全部的异养生物 C．生态系统的能量主要来源于太阳能 D．图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构 ‎【答案】B 考点二　生态系统的能量流动 ‎1．能量流动的过程 ‎（1）概念理解 ‎①输入—源头：太阳能；流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。‎ ‎②传递—途径：食物链和食物网；形式：有机物中的化学能。‎ ‎③转化—太阳能→有机物中的化学能→热能。‎ ‎④散失—形式：最终以热能形式；散失过程：自身呼吸作用。‎ ‎（2）流动过程 ‎ ‎ ‎①能量流动的渠道是食物链和食物网。‎ ‎②能量散失的途径是呼吸作用（代谢过程）。‎ ‎③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。‎ ‎（3）每一营养级的能量来源与去路分析 ‎ ‎ 消费者摄入能量（a）＝消费者同化能量（b）＋粪便中能量（c），即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。‎ 消费者同化能量（b）＝呼吸消耗（d）＋用于生长、发育和繁殖（e）。‎ 生长、发育和繁殖（e）＝分解者利用（f）＋下一营养级同化（i）＋未被利用（j）。‎ 所以有：①未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。‎ ‎②一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。‎ ‎③动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。‎ ‎（4）流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。‎ ‎2．能量流动的特点及意义 ‎（1）能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为10%20%，若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。‎ ‎（2）能量流动的特点：单向流动、逐级递减。‎ ‎（3）研究意义 ‎①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。‎ ‎②‎ 帮助人们合理地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最有益的部分。‎ ‎【例2】（2016年新课标Ⅲ卷，5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（　　）‎ A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向 ‎【答案】C ‎【跟踪训练2】如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是（　　）‎ ‎ 　　　　　　　‎ A．生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性 B．⑤中包含了三级消费者粪便中的能量 C．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为 ③/②×100%‎ D．在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量 ‎【答案】D ‎【解析】生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性，A正确；三级消费者粪便中的能量是它的上一个营养级次级消费者流向分解者的能量，故⑤‎ 中包含了三级消费者粪便中的能量，B正确；②是初级消费者同化的能量，③是次级消费者同化的能量，所以第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×100%，C正确；在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来源是人工喂食的饲料（有机物），故①＋人工喂食的饲料（有机物）表示流经该生态系统的总能量，D错误。‎ 讲方法 ‎1．生态系统成分的判断方法 ‎（1）根据结构图判断生态系统的成分 ‎ 　　　　　　　　　　　　　‎ 如图所示，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。‎ ‎（2）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是是否为自养型生物，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、微生物都有可能成为消费者。‎ ‎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．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 A B C D 能量（有机物）‎ ‎15.9‎ ‎870.7‎ ‎1.9‎ ‎141.0‎ 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）‎ 生物体 A B C D E 有机汞浓度（mg•L－1）‎ ‎0.05‎ ‎7‎ ‎0.51‎ ‎68‎ ‎0.39‎ 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）如下图：‎ ‎（3）根据数据的各种变式模型书写食物链：‎ ‎ 　　　　　　‎ 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。‎ ‎3．食物链）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，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，则这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。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。‎ ‎4．利用“拼图法”解决能量的流动 输入第一营养级的能量（W1），被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了（A1），一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖（B1＋C1＋D1）。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量（B1）、流向分解者的能量（C1）、流向下一营养级的能量（D1）。如下图所示：‎ ‎ 　　　　　　‎ 流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2＋B2＋C2＋D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1（呼吸作用消耗的缘故）。‎ 讲易错 ‎1．生态系统的能量流动中的几点误区 ‎（1）误区一：生产者固定的能量只能是光能。由于生产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学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。‎ ‎（2）误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。‎ ‎（3）误区三：能量传递效率＝能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。‎ ‎ ‎