高考生物一轮复习讲义323生态系统的结构.docx

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高考生物一轮复习讲义323生态系统的结构

第3讲　生态系统的结构

知识点一　生态系统的概念及类型

知识点二　生态系统的组成成分

　想一想：

细菌在生态系统中属何种功能类群？

知识点三　生态系统的营养结构

　议一议：

食物网中各类生物间的关系均是捕食关系对吗？

“螳螂捕蝉，黄雀在后”这条食物链中“螳螂”是第几营养级？

判断正误

1．生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物（　　）。

2．动物都是消费者（　　）。

3．细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌（　　）。

4．生产者是生态系统的基石（　　）。

5．生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质及能量（　　）。

连一连

①初级消费者　　　Ⅰ.第三营养级

②生产者Ⅱ.第二营养级

③三级消费者Ⅲ.第四营养级

④四级消费者Ⅳ.第五营养级

⑤次级消费者Ⅴ.第一营养级

1．关注几个“未必”和“一定”

①生产者未必都是植物，植物未必都是生产者，消费者未必都是动物，动物未必都是消费者，分解者未必都是微生物，微生物未必都是分解者。

②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。

2．食物链、食物网的综合分析

①非生物的物质和能量、分解者不参与食物链的组成。

②一般不超过5个营养级。

③一种生物不是固定于一种食物链上。

④食物链是能量流动、物质循环实现的途径。

⑤食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化。

自我校对：

①生物群落　②无机环境　③生物圈　④非生物的物质和能量　⑤生产者　⑥消费者　⑦食物链和食物网　⑧非生物的物质和能量　⑨自养需氧型　⑩主要成分　⑪异养需氧型或异养厌氧型　⑫异养需氧型或异养厌氧型　⑬有机物　⑭无机物　⑮生产者　⑯物质循环和能量流动

想一想：

细菌包含许多功能类群：

硝化细菌、光合细菌等营“自养”生活的细菌应属生产者，营寄生生活的细菌应属消费者，营腐生生活的细菌应属分解者。

议一议：

食物网中各类生物间的关系既包括捕食关系，也包括因共同捕食同类生物而引起的竞争关系。

这条食物链为：

植物→蝉→螳螂→黄雀，螳螂为第三营养级。

判断正误：

1.√　2.×　3.×　4.√　5.×

连一连：

①－Ⅱ　②－Ⅴ　③－Ⅲ　④－Ⅳ　⑤－Ⅰ

生态系统的组成成分

1．生态系统中四种成分的联系

（1）图解

（2）析图

①由上图可知：

非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

②生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量（有机物及其贮存的化学能）的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。

③从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。

④分解者在生态系统中占有重要地位。

如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。

2．四种成分的判断

（1）图示（见右）

（2）析图

①先根据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→B、D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。

②若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A主要为动物，B主要为营腐生生活的细菌和真菌，还有少数营腐生的动物。

③图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链（网）中只包括D和A生物。

高考中对生态系统成分的考查涉及生态系统成分的判断、各成分的功能和联系，题型主要为选择题，也可结合生态系统营养结构命制非选择题

【典例1】►（2011·海南单科，28）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。

某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。

回答下列问题。

（1）该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为________；兔与人的种间关系是________。

鼠疫杆菌与人的种间关系是________。

（2）通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________（大于、小于、等于）鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争________（增强、不变、减弱）。

（3）生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________（生产者、消费者、分解者），其体内贮存的能量________（能、不能）传递给植物。

解析　

（1）以植物为起点，鹰为终点的食物链共有4条，鹰所处的营养级为第三和第四营养级，兔与人的种间关系有捕食和竞争，鼠疫杆菌与人的种间关系为寄生；

（2）寄生生物对寄主的影响小于寄主天敌对其的影响，由于大量捕杀鼬，导致鼠种群暴发，所以鼠群的种内竞争增强；（3）蘑菇属于分解者，植物体内的能量只能来自于光能，分解者体内的能量是不能传递给植物的。

答案　

（1）4　第三和第四营养级　竞争和捕食　寄生

（2）小于　增强　（3）分解者　不能

——生态系统的成分易混、易错点归纳

错误说法

特例

细菌都是分解者

硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者

动物都是消费者

秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者

生产者都是绿色植物

蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物

植物都是生产者

菟丝子营寄生生活，属于消费者

温度是非生物的物质和能量

水、空气、矿质元素属非生物成分的物质；光能、热能属非生物成分的能量

【训练1】►（2011·豫南九校联考）如图，下列叙述正确的是（　　）。

A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统

B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落

C．细菌与蝉之间的关系属于竞争

D．蛇属于三级消费者

解析　图示中包括了无机环境（光、CO2等）、生产者（绿色植物）、消费者（蝉等）和分解者（细菌），它们构成了一个生态系统，A正确、B错误。

蝉是消费者，细菌是分解者，两者之间不构成竞争关系，C错误。

蛇属于四级消费者，D错误。

答案　A

【训练2】►下列四项中的圆分别表示：

a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌。

能正确表示它们之间相互关系的是（　　）。

解析　原核生物有些为生产者，有些为分解者、消费者，腐生细菌一定为分解者。

答案　A

生态系统的营养结构——食物链和食物网

1．食物链类型

食物链包括三种类型：

捕食链、寄生链和腐生链。

高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过食物关系形成的。

2．食物链图示及构成条件

（1）模式图：

A→B→C→D→E。

（2）举例：

捕食链中生态系统的成分、营养级的划分（举例如下）：

　草　　→　　　鼠　　→　　蛇　　→　猫头鹰

　成分：

生产者　　　初级消费者　　次级消费者　　三级消费者

营养级：

第一营养级　第二营养级　　第三营养级　　第四营养级

3．食物链与食物网作用

（1）错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。

（2）食物链和食物网是生态系统的营养结构。

（3）食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道。

4．生态系统中某种生物减少对其他生物数量变化的影响

（1）食物链中，若处于第一营养级的生物数量减少，直接引起以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，致使第三、第四营养级生物数量依次减少。

（2）一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。

（3）复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析

若某种群处于复杂食物网的某中间环节，其数量减少对其他生物类群的影响状况应视具体食物链而定，大体遵循如下思路：

①生产者相对稳定原则，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相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，该种群的数量不会发生较大变化。

③实例：

如图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少则鹰就更多地吃兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。

在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰的减少，它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。

★★　对于生态系统的营养结构，主要考查食物链的判断和食物网中食物链的确定，也常常与生态系统的功能相结合进行考查，题型既包括选择题，也包括非选择题。

【典例2】►（2011·新课标全国卷）某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。

后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。

第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。

第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。

回答下列问题。

（1）人与狐的种间关系是________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。

（2）画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。

（3）人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度________（填“增加”或“减小”或“不变”）。

（4）一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而________（填“增强”、“减弱”或“不变”）。

解析　

（1）人和狐都以羊、野兔为食物，因此二者为竞争关系，而人又以狐为食物，二者又为捕食关系；病毒和兔之间的关系为寄生关系。

（2）根据题干所给信息，开始时岛屿上栖息着“狐和兔”，推测二者为捕食关系，“人登岛牧羊、捕食野兔和狐”则人和其他三者为捕食关系，狐捕食羊羔，二者为捕食关系，即可画出食物网图。

注意题干中的隐含条件为生产者是牧草。

（3）第5年，野兔的数量大增，则野兔之间由于争夺空间和食物等而导致种内斗争加剧。

（4）被捕食者数量多时体质强弱都有，但若捕食者的种群密度增加，则被捕食者中体质较弱的会被捕食而淘汰，则被捕食者中生存下来的个体体质较强，抵抗疾病的能力强。

答案　

（1）竞争和捕食　寄生　

（2）见下图

（3）增加　（4）减弱

【训练3】►

（2009·广东文基）右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（　　）。

A．该食物网共有4条食物链

B．野兔、鹿及昆虫均为初级消费者

C．狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级

D．如果土壤受到污染，鹰体内的污染物积累浓度可能最高

解析　本题考查食物网的相关知识，食物链有6条。

所以A错。

答案　A

【训练4】►下图是某池塘生态系统中的两食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总数量增长率变化趋势的是（　　）。

A．绿藻上升B．白鲢下降

C．水蚤下降D．乌鱼上升

解析　花鲢被捕捞，乌鱼吃更多白鲢，使其下降，而绿藻数量变化受水蚤和白鲢的共同影响，数量变化不确定，水蚤应上升，乌鱼相对稳定。

答案　B

生态系统的成分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．（2010·海南生物，20）有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。

下列关于该模式的叙述中，错误的是（　　）。

A．杂草和水稻是生产者

B．鸭与害虫的种间关系为捕食关系

C．杂草和水稻的种间关系为竞争关系

D．水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统

解析　生态系统包括所有的生物及其生存的环境，水稻、鸭、害虫和杂草仅仅是部分生物，不能组成生态系统。

答案　D

2．（2008·广东生物，15）生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述，不正确的是（　　）。

A．都位于能量金字塔同一营养级

B．一定能固定CO2

C．都是生态系统能量转换的载体

D．一定是植物

解析　生产者可能为绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成的细菌。

答案　D

3．（2010·四川卷，30）某石质海滩的潮间带由大小不一的水坑和水坑间的凸出基质两类环境组成，主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和滨螺、岸蟹等动物。

岸蟹主要以滨螺等小动物为食，其主要天敌是海鸥。

（1）有人选择大小、深度等相似的两个自然水坑（A、B），把B坑中的全部滨螺（233只）捉出，移入几乎无滨螺的A坑，研究滨螺对海藻及岸蟹种群的影响，结果如图所示。

①图A中浒苔数量下降的主要原因是________________________，从种间关系角度看，浒苔和角叉苔是________关系。

②水坑中岸蟹种群密度与________海藻的种群相对数量呈正相关。

研究发现，此种海藻占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌；而另一种海藻占优势的环境则相反。

请据此解释B坑中的滨螺在移出前数量较多的原因_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

③本研究涉及到的生物构成的最长食物链为________________________。

（2）通过对水坑和凸出基质这两类微型生态系统中滨螺密度和海藻物种数的调查，绘制成图C。

①在滨螺极稀少的情况下，如果要最大限度地保护生物多样性，需要优先保护的是________________生态系统，这种保护措施属于________。

②当滨螺密度长期保持在100～200只/m2时，________生态系统的抵抗力稳定性较高。

解析　本题考查生态学相关知识，考查学生的综合应用能力。

第

（1）题：

第①小题：

图A中移入滨螺后，浒苔数量下降，因此应是被滨螺捕食。

浒苔和角叉苔同为藻类，且图中浒苔数量下降后，角叉苔数量上升，因此二者为竞争关系。

第②小题：

综合图A和图B可见，水坑中岸蟹种群密度与浒苔的种群相对数量呈正相关。

浒苔占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌，因而B坑中的滨螺在移出前，浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多。

第③小题：

最长的为：

浒苔―→滨螺―→岸蟹―→海鸥。

第

（2）题：

第①小题：

在滨螺极稀少的情况下，分析图C，凸出基质生态系统中海藻物种数多，因此需要优先保护的是凸出基质生态系统，这种保护措施属于就地保护。

第②小题：

当滨螺密度长期保持在100～200只/m2时，水坑生态系统的海藻物种数多，抵抗力稳定性较高。

答案　

（1）①被滨螺捕食　竞争　②浒苔

B坑浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多

③浒苔―→滨螺―→岸蟹―→海鸥　

（2）①凸出基质　就地保护　②水坑

生态系统的营养结构——食物链和食物网

4．（2010·全国Ⅱ，3）下列关于生态系统的叙述，错误的是（　　）。

A．草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂

B．环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一

C．我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱

D．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环

解析　我国南方气温较北方高，南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的强。

答案　C

5．（2009·广东卷，14）右图为南极某海域的食物链。

据图判断正确的是（　　）。

A．此食物网共有6条食物链

B．硅藻既是生产者，又是分解者

C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级

D．严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大

解析　此食物网共有9条食物链，硅藻是植物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。

而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级，所以C项对。

答案　C

6．（2011·全国卷，32）回答下列与生态学有关的问题。

（1）某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。

从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着________、________、________的关系。

（2）某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。

已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。

假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。

种群

甲

乙

丙

丁

戊

重金属含量（μg/kg鲜重）

0.0037

0.0037

0.035

0.035

0.34

据表中数据绘出该生态系统的食物网。

解析　本题综合考查了群落和生态系统的结构、生态环境保护等相关知识。

（1）种间关系包括互利共生、寄生、捕食和竞争，其中只有互利共生对双方都有利。

（2）生物富集又称生物浓缩，是指生物体从周围环境中吸收某种浓度极低的元素或不易分解的化合物并逐渐积累，使生物体内该元素或化合物的浓度超过环境中浓度的作用过程；营养级越高，有害物质的浓度就越高。

根据生态系统能量流动逐级递减的特征和生物富集效应可以推断出，甲乙处于同一个营养级，丙丁处于同一个营养级。

答案　

（1）竞争　捕食　寄生

（2）　　

7．（2011·山东卷，5）6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、共享绿色未来”。

草原是绿色生态环境的重要组成部分。

某草原生态系统的食物网如图所示。

（1）图中食物网的营养结构比较简单，因此，该草原生态系统的____________能力较差，其____________稳定性也相应较低。

除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有____________才能保证其物质循环的正常进行。

（2）如果图中草能提供10000kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分别是____________kJ和____________kJ。

若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会____________。

若外来生物入侵该区，则会导致草原的____________锐减或丧失。

（3）影响图中兔种群数量变化的种间因素是____________和竞争。

若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增

加400只，则兔种群的K值变为____________只。

用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果____________（填“偏高”或“偏低”）。

（4）草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压____________，引起____________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起____________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。

解析　本题考查有关生态系统相关的知识。

对于一个相对稳定的生态系统来说，生物种类及数目、营养结构的复杂程度决定该生态系统的自动调节能力和抵抗力稳定性。

由于该草原中生物种类比较少、营养结构比较简单，所以其自动调节能力和抵抗力稳定性相对较低；而生态系统中生产者、消费者和分解者共同作用完成生态系统中的物质循环；生态系统中能量流动，能量传递最低按10%计算，最高按20%计算，所以鹰占据的营养级能得到的最低能量值，按最多营养级和10%传递效率来计算，草→鼠→蛇→鹰：

10000×10%×10%×10%＝10kJ；最高能量值按最少营养级和20%计算，草→鼠→鹰或草→兔→鹰：

10000×20%×20%＝400kJ；影响种群数量变化因素有生物因素和非生物因素，生物因素有种内关系和种间关系，种间关系有共生、竞争、捕食和寄生，图中影响兔的数量的种间因素是竞争和捕食。

若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则400除以4就是兔的减少量，所以兔的K值为1000－400÷4＝900只；用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则重捕中的被标记的数量减少，则计算出来的值变大。

兔摄入水减少，则细胞外液的渗透压升高，下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素增加，使肾小管和集合管对水的重吸收增多，使细胞外液的渗透压降低。

答案　

（1）自动调节（或反馈调节）　抵抗力　分解者

（2）10　400　增加　生物多样性（或物种多样性）　（3）捕食　900　偏高　（4）升高　下丘脑　肾小管和集合管

方法技巧　在生态系统中，某种生物数量增减的判断

（1）在食物链中的分析：

若某营养级种群数量增加，必然引起该营养级的前一营养级种群数量减少，后一营养级种群数量增加。

（2）在食物网中的分析：

①以中间环节少的那一条食物链作为分析依据，考虑的方向应从高营养级到低营养级；②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少；③处于最高营养级的种群，其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，该种群的数量不会发生较大变化。