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模块
模块1：学习引航
：学习引航
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高二第9讲学习引航
【学习引航】
1.生物生长繁殖所需的能量归根结底从何而来？
2.为什么市场上肉类的价格一般比蔬菜、粮食的价格贵？
3.俗话说“一山不容二虎”，几平方公里才能有一只虎，然而同样的范围内却能有数以万计的昆虫，这是为什么?
4.农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，从生态系统能量流动的角度解释其原因。
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高二第9讲学习目标
【学习目标】
1. 举例说明什么是生态系统
2. 知道生态系统的成分
3. 了解食物链和食物网
4. 分析生态系统中能量流动的基本规律
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高二第9讲直击课堂
19-20暑高二腾飞班第
暑高二腾飞班第9讲生态
讲生态
系统的组成和功能（一）
系统的组成和功能（一）
模块
模块2：生态系统的定义
：生态系统的定义
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生态系统的定义
Part 1
一、生态系统的定义
（一）定义
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。
不同类型的生态系统：
【思考探究】
生态系统是封闭的系统吗？
（二）地球上最大的生态系统——生物圈。
“生物圈二号”始建于20世纪90年代，位于美国亚利桑那州的沙漠里，是美国科研机构耗资2亿美元的一项伟大
实验。这个模拟自然生态系统的封闭系统内共有约4000个物种，包括3000种动植物和1000多种微生物，组成热带雨
林、草原、沙漠、海洋等生态群落，容纳8名工作人员生活了18个月，最终因二氧化碳浓度过高而不得不结束实
验。这项失败的实验证明，在人类现有的科学技术条件下，根本没有能力在宇宙中再造生命摇篮。因此，一旦我们
的地球生态系统如同“生物圈二号”一样崩溃，也就意味着人类末日的到来。而加速的全球变暖，最终导致全人类为
灾难性的后果埋单。
【思考探究】
“生物圈二号”中至少需要引入哪些类型的生物，才能构成一个完整的生态系统呢？
模块
模块3：生态系统的结构
：生态系统的结构
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Part 1生态系统的结构
二、生态系统的结构
二、生态系统的结构
（一）生态系统的组成成分
【想一想】
【想一想】
1. 这个池塘生态系统中有哪些生物？它们分别属于生态系统的什么成分？
2. 说明图中能量流动的方向
3. 生态系统和生物群落的关系是什么？
一个完整的生态系统包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四大成分。
（1）非生物的物质和能量（必备成分）
①如阳光、热能、水、空气、无机盐等。
②作用：为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存的和发展的基础。
（2）生产者（主要成分）
①生物类群：自养生物。主要是绿色植物；另外有自养型微生物，如蓝藻、硝化细菌。
②作用：为生物群落制造有机物和固定能量，是生态系统的基石。
（3）分解者（关键成分）
①生物类群：异养生物。营腐生生活的微生物及腐食性动物，如蚯蚓、蜣螂。
②作用：将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物，供生产者重新利用，是完成物质循环的关键成分。
（4）消费者（最活跃成分）
①生物类群：异养生物。营捕食生活和寄生生活的各种生物。
②作用：通过自身代谢，将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；利于植物传粉和种子传播。
生态系统各组成成分紧密联系，缺一不可，使生态系统成为一个统一整体，具有一定的结构和功能。
【思考探究】
【思考探究】
1. “生产者＝绿色植物”，“消费者＝动物”，“分解者＝细菌、真菌”这种说法对吗？试举出一些反例。
2. 一个没有消费者的生态系统能否长期稳定存在？
（二）生态系统的营养结构
（二）生态系统的营养结构
1. 食物链：生物之间由于食物关系而形成的联系。每条食物链的起点总是生产者，止点是不被其他动物所食的
动物。
食物链中的一个个环节称营养级
营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。
2. 食物网：许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
在食物网中，各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
在食物网中，两种生物之间的关系可能不止一种。
【思考探究】
1.在以下食物链中，如果由于人类捕杀，鹰的数量急剧减少，短期内会发生什么变化？
2.如果是在一个复杂的食物网中，某种生物数量减少，该生态系统一般会崩溃吗？
案例1：如图是处于平衡状态的某温带草原生态系统的食物网。
（1）在这个生态系统的食物网中，包含有_____条食物链。
（2）猫头鹰所在的营养级是第 营养级。
（3）其中鸟和昆虫的关系为 。
1 一个完整的生态系统应包括( ) 79%
A. 食物链和食物网
B. 无机环境和生物群落
C. 生产者、消费者和分解者
D. 阳光、生产者、消费者和分解者
例题1
1 关于生态系统中分解者的叙述，正确的是( ) 81%
A. 营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或是消费者
B. 分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用
C. 分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用
D. 分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者
考法：达标检测
1 在生态系统中能够作为生产者的一组生物是( ) 87%
A. 菠菜、根瘤菌、硝化细菌
B. 海带、硝化细菌、香菇
C. 蓝藻、水葫芦、玉兰
D. 硝化细菌、霉菌、苹果
例题2
例题3
1 下图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是( )
89%
A. 该食物网共有条食物链
B. 野兔、鹿及昆虫均为初级消费者
C. 狼和云豹均属于第三营养级
D. 鹰和蛇是捕食关系
考法：达标检测
1 如图是一个陆地生态系统食物网的示意图，据图判断正确的是( )
92%
A. 蝗虫是次级消费者
B. 鸟和田鼠具有相同的营养级
C. 该食物网共有条食物链
D. 若蛇的数量大量减少，田鼠的数量也随之大量减少
例题4
4
例题5
2
如图为一个食物网示意图，请据图回答：
1 此食物网共有
条食物链。
2 图中生态系统成分再加上
便可以构成生态系统。
3 在整个食物网中，猫头鹰占有
个营养级。
例题6
4 鸟类和昆虫的关系是
，在森林中各种动物自上而下存在着分层关系，这依赖于群落中植物的
结构，这种群落结构可以
。
5 图中属于次级消费者的生物有
。
模块
模块4：生态系统中能量流动的基本规律
：生态系统中能量流动的基本规律
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Part 2
Part 2
【知识精讲】
【知识精讲】
【想一想】
1.食物链顶端的生物没有天敌，是不是可以无限繁殖？
2.假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚
存的食物只有一只母鸡、15千克玉米。
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援，为什么？
①先吃鸡，再吃玉米。
②先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
三、生态系统的能量流动
三、生态系统的能量流动
（一）定义
（一）定义
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
（二）过程
（二）过程
1.能量的输入
主要途径：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，使太阳能输入到生态系统中。
总量：生产者所固定的太阳能的总量，就是流经这个生态系统的总能量。
2.能量的传递
①途径：食物链和食物网
②形式：有机物中的化学能
③过程（如图）
④能量的散失：通过生物的呼吸作用，以热能形式散失到环境中。
（三）特点：单向流动、逐级递减
（三）特点：单向流动、逐级递减
1.能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是10%~20%。
2.在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量越多。因此，生态系统中食物链一般不超过4~5
个营养级。
【思考探究】
【思考探究】
1. 生产者所固定的总能量最终去向哪里？
2. 生态系统中的能量逐级递减，这和能量守恒定律冲突吗？为什么某营养级同化的能量不能百分之百传递至下一营
养级呢？
3.在食物链“草→虫→蛙→蛇”中，若蛇增加1kg，至少需要消耗多少草？
4.是否所有的生态系统中，生产者固定的总能量都与所有生物呼吸作用散失的总能量相等呢？
（四）研究意义
（四）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。例如：
①“桑基鱼塘”的生产方式
农民摘桑养蚕,把蚕粪和蚕蛹放入水塘喂鱼;鱼粪积聚塘底,构成含丰富腐殖质的塘泥;再将塘泥挖上基面作肥料种
桑;形成桑-蚕-鱼三者连环的生态链,塘鱼、桑蚕均获较高收成。
②生态农业
2. 帮助人们合理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。
例如：在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牲畜过多，就
会造成草场退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品
的持续高产。
在农田中，通过锄草除虫，合理控制青蛙等有益生物的数量，使能量多流向庄稼。
【“引航
引航”解答】
解答】
1.生物生长繁殖所需的能量归根结底从何而来？
【答案】太阳能
2.为什么市场上肉类的价格一般比蔬菜、粮食的价格贵？
【答案】蔬菜属于生产者，而猪牛羊等属于消费者，由于能量传递的效率只有
，也就是说要得到1千
克的肉至少要消耗5千克的植物，所以相同重量的肉比蔬菜贵。
3.俗话说“一山不容二虎”，几平方公里才能有一只虎，然而同样的范围内却能有数以万计的昆虫，这是为什么?
【答案】生产者固定的总能量沿食物链往高营养级传递，逐级递减，虎在生态系统中是最高营养级，虎种群获得的
能量很少，数量维持在较低水平。一般处于低营养级的种群个体数量多，高营养级的种群个体数量少。
4.农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，从生态系统能量流动的角度解释其原因。
【答案】除草是为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫是为了使农作物中的能量更多流向对人类有益的部分。
10% ∼20%
例题7
1 关于生态系统能量流动的叙述，正确的是( )
起始于生产者固定太阳能
以食物链(网)为传递渠道
单向流动和逐级递减
能量流动是随着物质循环而循环的
最终以热能形式散失 84%
A.
B.
C.
D.
考法：达标检测
1 由草、狐、兔组成的食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不包括( ) 84%
A. 通过兔的呼吸作用释放的能量
B. 通过兔的粪便流入到分解者体内的能量
C. 通过狐的粪便流入到分解者体内的能量
D. 流入狐体内的能量
考法：达标检测
1 下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是( ) 80%
A. 一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的
①
②
③
④
⑤
①②④⑤
①②③⑤
②③④
③④⑤
例题8
例题9
20%
B. 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级
C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落
D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
1 某河流生态系统的营养结构共有四个营养级，分别以、、、表示。一年内输入各个营养级的能量数值如下表
所示，该生态系统中初级消费者所属营养级是( )
64%
A.
B.
C.
D.
1 如果一个人食物有
来自绿色植物，
来自小型肉食动物，
来自羊肉，假如传递效率为
，那么该人每增加
千克体重，约消耗植物( ) 67%
A.
千克
B.
千克
C.
千克
D.
千克
例题10
a
b
c
d
a
b
c
d
例题11
2
1
4
1
4
1
10 %
1
10
28
100
280
1 如图为某鱼塘部分能量流动示意图，图中数字为能量值，单位是
。下列有关叙述正确的是( )
63%
A. 鲈鱼所占营养级为第五、第六营养级
B. 第二到第三营养级的能量传递效率为
C. 太阳鱼呼吸作用消耗的能量为
D. 该图只包含生态系统成分中的生产者和消费者
1 实验调查得到某树林生态系统中，各营养级的能量流动关系如表所示[其中为分解者；
表示生物同化作用固定
的总能量；
表示生物贮存的能量
；表示生物呼吸作用消耗的能量，单位为
，以下说法正
确的是( )
41%
A. 该树林的营养结构可表示为
例题12
(J ⋅m
⋅
-2
a
)
-1
28.9 %
1357(J ⋅m
⋅
-2
a
)
-1
例题13
d
Pg
Pn
(Pn=Pg-R)
R
[ J/(cm
⋅
2
a)]
c →a →b →d
B. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为
C. 从能量输入和输出的角度看，该生态系统的总能量在增加
D. 流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能，即个
之和
下图是某生态系统的能量流动图解，图中数值的单位为
。请回答问题：
1 该生态系统能量流动的源头是
。
2 输入该生态系统的总能量值是
，能量在该生态系统中是沿着
流动
的。
18.9%
4
Pg
例题14
kcal/(m ⋅
2
a)
kcal/(m
⋅
2
a)
3 第二营养级的能量流入第三营养级的传递效率约为
(保留一位小数)。
4 上图数据反映出该生态系统的生物群落没有演替到相对稳定的阶段，判断依据是能量输入
(大于、
等于、小于)能量输出。
1 下列表示生态系统中处于第二营养级的生物，其能量流动的过程图解，有关叙述正确的是( )
78%
A. 图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能
B. 呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较小
C. 流入下一个营养级的能量占摄入量的
%
例题15
10% ∼20%
D. 从图示可知，能量在营养级之间不具有单向流动的特点
1 如图为草原生态系统的能量流动图解模型，、、分别表示流入各营养级生物的能量，、、分别表示各营
养级生物用于生长、发育和繁殖的能量，、、分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，、、分别表示流
入分解者的能量。下列说法中，正确的是( )
A. 图中
B. 中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量
C. 食物链中能量最少的是分解者所处的营养级
D. 第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是
模块
模块5：课堂总结
：课堂总结
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高二第9讲课堂总结
【课堂总结】
【课堂总结】
例题16
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
A = D，B = E，C = F
K
D
E
模块
模块6：秋季你会遇见
：秋季你会遇见
1 经调查，某生态系统中
分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每
一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( ) 46%
A. 营养级的生物被捕食的压力明显增加
B. 营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的
C. 营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果
D. 营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势
模块
模块7：理科大视野
：理科大视野
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第9讲理科大视野
制作生态瓶
制作生态瓶
生态瓶，就是将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，形成的一个
人工模拟的微型生态系统。
以小鱼生态瓶为例：生态瓶由透明的玻璃球体组成，内有小鱼、藻类、细菌、经过滤的海水、小石及空气等。
在生态瓶内，小鱼以绿藻为食，吸收绿藻光合作用放出的氧气得以生存。绿藻则依靠自身的叶绿素，利用阳光、水
和小鱼呼出的二氧化碳进行光合作用，合成自身需要的葡萄糖，同时放出氧气。小鱼排出的粪便由细菌分解，分解
例题17
YXZ
X
Z
Y
X
后的粪便正好是绿藻的肥料。
【材料用具】
【材料用具】
矿泉水瓶（玻璃瓶更好）：无色透明；
水：自然环境中的湖水（或隔夜的自来水）；
沙子和碎石；
水草；
水生小动物：鱼虫若干、螺数只（种类未知）、孔雀鱼一只、斑马鱼一只。
【制作方法】
【制作方法】
瓶子的准备：
准备一个无色塑料瓶，第一次使用时，都要先把它清洗一下。但不能用肥皂或去污剂来洗涤。因为用这些化学
物品洗涤后，塑料瓶上会有肥皂等残留物，它们将对水生生物的生存会带来危害。可用热水洗涤，必要时可加一些
小苏打。
在瓶底装入一层沙子和碎石，并灌入大半瓶自然水域的水：
取一些沙子和小石子，然后用自来水冲洗，除去其中的尘土和脏物质，然后铺在瓶子底部替代淤泥，作用是为
那些靠吃死烂植物和动物排泄物为生的细菌提供一个寄宿的场所。无法获取自然水域水的，可以把自来水放在阳光
充足的地方晒两天以上，里面便会生长一些微生物。
在瓶子里‘种’上几棵水草：
加入生态瓶中的植物一般为藻类，应该先将水加到位，然后再放植物，从而避免加水时把植物冲起来，加满
水、种上水草的生态瓶一般要等待几个小时的时间，让水中的一些浑浊物沉淀下来，再开始放进水生动物。
放入水生小动物：
放入一条孔雀鱼和一条斑马鱼。大多数鱼都对水温的突然变化十分敏感，鱼被突然换到不同水温的水中后，容
易死去。因此，将鱼放进生态瓶也是有讲究的。可以在原来鱼所在的水缸中放进一个塑料袋，将鱼转移到这个塑料
袋中，然后连水连鱼一起转移到生态瓶中。
封闭生态瓶：
将生态瓶的瓶口密封，然后将生态瓶放在阳光充足且阴凉的地方，要避免阳光直射。
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
