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版必修3第9单元第3讲生态系统的结构
第3讲 生态系统的结构
考纲要求
全国卷五年考情
生态系统的结构（Ⅰ）
2016·Ⅲ卷T5,2014·Ⅱ卷T31,2013·Ⅰ卷T5,2013·Ⅱ卷T31
考点一|生态系统的组成成分
（对应学生用书第209页）
[识记—基础梳理]
1．生态系统的范围
（1）概念：
生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
如下图所示：
（2）范围：
有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。
（3）结构：
由组成成分和营养结构（食物链和食物网）构成。
（4）功能：
进行物质循环、能量流动、信息传递。
2．生态系统的组成成分
（1）各成分的作用及地位
非生物的物
质和能量
生产者
消费者
分解者
实
例
阳光、水、空气等
自养生物，主要是绿色植物
异养生物，主要是动物
主要是营腐生生活的细菌或真菌
作
用
是生物不可或缺的物质基础
通过光合作用和化能合成作用固定太阳能
加速生态系统的物质循环
分解动植物的遗体及动物的排泄物
地位
生态系统的必需成分
生态系统的基石
生态系统的最活跃的成分
生态系统的关键成分
（2）相互关系
生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
1．食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统。
（×）
【提示】 生态系统由生物群落和无机环境共同组成，而食物网中的生物只包括生产者和消费者，不包括分解者。
2．某河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统。
（×）
【提示】 生态系统包括该区域内所有的生物和无机环境，即所有生物、底泥、水及阳光等因素。
3．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。
（×）
【提示】 湿度相对较高的南方热带雨林中分解者代谢活动较北方森林中强。
4．消费者都是动物，都营异养生活。
（×）
【提示】 寄生细菌属于消费者。
5．生态系统的结构只包括食物链和食物网。
（×）
【提示】 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
6．细菌在生态系统中可能是生产者，也可能是消费者或分解者。
（√）
[理解—深化探究]
1．甲、乙两图均为生态系统成分及结构关系图，试解读：
图甲 图乙
（1）用数字及文字指出图甲中生态系统的四种组成成分分别是什么？
【提示】 ①非生物的物质和能量，②生产者，③分解者，④消费者。
（2）图甲中哪些成分共同构成生物群落？
它们是否都参与食物链、食物网的构成？
【提示】 ②③④，其中③不参与食物网的构成。
（3）图乙中X及a、b、c分别指什么？
【提示】 X—生物群落，a—消费者，b—生产者，c—分解者。
（4）图乙中被誉为“生态系统基石”的是哪一环节？
它是否一定是真核生物？
是否一定是自养型生物？
【提示】 b，不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。
2．辨析生态系统组成成分
误区类型
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者
动物都是消费者
秃鹰、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体或排泄物为食的腐食性动物属于分解者
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，应该说生产者主要是绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活，属于消费者
[运用—考向对练]
考向1 生态系统组成成分的判断
1．（2018·潍坊市高三检测）下列对生态系统结构的叙述，不合理的是（ ）
A．生态系统结构包括生物成分和非生物成分
B．生产者是生态系统的基石
C．分解者不参与构成捕食链
D．食物网的复杂程度与生态系统中生物种类的多少密切相关
A [生态系统的结构包括生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者和非生物成分）和营养结构，其中营养结构是指食物链和食物网，A错误；生产者都是自养型生物，是生态系统的基石，B正确；分解者不参与构成捕食链，捕食链只包括生产者和消费者，C正确；食物网的复杂程度与生态系统中生物种类的多少密切相关，生物种类越多，形成的食物网越复杂，D正确。
]
2．关于生态系统成分中生物部分的叙述正确的是（ ）
A．生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物
B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
D．生产者和分解者之间都是直接联系的，消费者可有可无
A [有些动物属于分解者，如蜣螂等，B错误；有些细菌属于生产者，如硝化细菌等，C错误；在生态系统的成分中，消费者可加速生态系统的物质循环等，D错误。
]
1．判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。
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、残枝败叶等转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。
下列有关生态系统结构的说法，正确的是（ ）
A．生态系统的营养结构只包含生产者与消费者两种成分
B．不能进行光合作用的生物一定不是生产者
C．营腐生生活的细菌不一定是分解者
D．生产者和分解者是生态系统的基石，消费者不是生态系统的必备成分
A [食物链和食物网是生态系统的营养结构，而在食物链和食物网中只包含生产者和消费者，A正确。
进行化能合成作用的生物，如硝化细菌，也属于生产者，B错误。
营腐生生活的细菌都属于分解者，C错误。
生产者是生态系统的基石，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，分解者是生态系统的必备成分，D错误。
]
考向2 生态系统成分间的关系
3．（2018·长沙模拟）下图表示生态系统中四种成分（甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分）之间的关系，以下相关叙述中正确的是（ ）
A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
B [读图知甲、丁为双向关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为CO2库，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落，A错误；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，D错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确。
]
考点二|生态系统的营养结构
（对应学生用书第210页）
[识记—基础梳理]
1．食物链
（1）概念：
生态系统中各种生物之间由于食物关系形成的一种联系。
（2）特点
①每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。
②食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。
（3）生态系统中的成分与食物链和营养级的关系（连线）：
【提示】 ①—b—Ⅱ ②—a—Ⅴ ③—d—Ⅲ ④—e—Ⅳ ⑤—c—Ⅰ
2．食物网
（1）概念：
在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
（2）形成原因：
生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
（3）功能：
是生态系统物质循环和能量流动的渠道。
（4）特点：
同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。
[教材边角知识] 必修3P91“图5—5 某陆地生态系统的食物网”
1写出该生态系统中最长的一条食物链：
合理即可。
2蛇在该食物网中占据哪几个营养级？
。
3蛇与食虫鸟之间具有哪种种间关系？
。
【提示】
（1）植物（草）→蝗虫→螳螂→食虫鸟→鹰
（2）第三、第四、第五营养级
（3）捕食
1．食物链中某营养级指的是某种生物或种群。
（×）
【提示】 食物链中的某个营养级指的不是一种生物或一个种群，而是指处于该营养级的所有生物。
2．食物网中的两种生物之间只有捕食关系。
（×）
【提示】 食物网中的两种生物之间，可能存在捕食和竞争两种种间关系。
3．假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田生态系统中能量流动的营养级数减少。
（×）
【提示】 杂草与水稻同属第一营养级，去掉杂草并未使能量流动中的营养级减少。
4．如在适当时间将鸭引入稻田，鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食，从而可以减少农药的使用，减轻环境污染。
（√）
5．某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的食物链为捕食食物链。
（√）
[理解—深化探究]
1．把握食物网分析的3个角度
（1）营养位置：
同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在上述食物网中分别占有第三、第四、第五营养级，这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
（2）种间关系：
在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有捕食关系，又有竞争关系。
（3）生物种类与食物网的复杂程度：
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。
2．理清食物链（网）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，会先增加后趋于稳定，简记为：
“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，则生物数量的变化视具体食物链而定，简记为：
“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，环节少的最先看。
”
[运用—考向对练]
考向1 食物链数目、食物网中生物关系的判定
1．若一个相对封闭的生态系统中共有五个种群构成食物链（网），其能量调查如表所示：
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量（107kJ·m－2）
2.50
13.30
11.80
0.28
250.00
根据表格数据，能得出的结论是（ ）
A．甲一定是初级消费者
B．5种生物形成的食物链是戊→乙→丙→甲→丁
C．戊是生产者，丁是最高营养级
D．乙和丙是互利共生关系
C [根据生态系统能量逐级递减的特点，由于丙与乙的能量之比远远大于20%，因此二者为同一营养级。
该生态系统的食物网为
，甲为次级消费者，戊是生产者，丁是最高营养级，乙和丙是竞争关系。
]
2．（2018·辽宁省鞍山一中高三模拟）如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是（ ）
A．该食物网由4条食物链组成
B．生态系统的4种成分中，该图上只体现了2种成分
C．处于第三营养级的生物有3种
D．其中的初级消费者只有植食性鸟
B [分析图中的食物网，有5条食物链，A错误；该图上只体现了生产者、消费者2种成分，B正确；处于第三营养级的生物有4种，C错误；初级消费者有植食性鸟和食草昆虫，D错误。
]
图1 图2 图3
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是无机环境，其中的食物链是D→A。
（2017·海口市一模）下图为某生态系统中的食物网示意图，据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．该食物网中包含4条食物链
B．蛇和鹰之间既存在捕食关系，又存在竞争关系
C．没有分解者，图中所示各食物链均不完整
D．图中最短的食物链为：
草→鼠→蛇→鹰
B [由图可知，图中的食物链分别是：
草→兔→鹰；草→鼠→鹰；草→鼠→蛇→鹰；草→鼠→狐；草→兔→狐，共五条，A错误；鹰和蛇都是生态系统中的高级消费者，处在不同营养级；鹰以蛇为食，为捕食关系；同时又处于同一营养级，都以鼠为食物，故又为竞争关系，B正确；生态系统中的食物链是由生产者和消费者构成，分解者不参与构成食物链，C错误；草→鼠→蛇→鹰为图中最长的食物链，D错误。
]
考向2 食物链、食物网中生物数量变化分析
3．如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。
有关分析错误的是
（ ）【导学号：
67110080】
A．细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物
B．第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C．若大米草死亡，将导致细菌数量增加，沼蟹数量亦增加
D．若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少
B [细菌在生态系统中可以作为生产者、消费者或分解者，图示中的细菌可以作为消费者线虫的食物；食物链的营养级一般以捕食链划分，生产者为第一营养级，食草虫、线虫和海螺都是第二营养级，第三营养级的生物有沼蟹、蜘蛛；若大米草死亡，则细菌数量增加，以细菌为食物的线虫数量增加，沼蟹数量亦增加；若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛的食物减少，引起蜘蛛数量减少。
]
4．某一池塘中有三个优势种群，分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B，其中鳙鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物B为食。
回答下列问题：
（1）为提高池塘鳙鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，其中施肥的作用是直接提高________的种群数量。
捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对________、________和空间等资源的竞争。
（2）若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少，则短时间内会导致________的种群数量迅速下降。
（3）若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，它们是______________________________，消失的主要原因是缺少________。
再经过一段时间后，仅存的一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，该类生物在生态系统中属于________。
[解析]
（1）根据能量流动和种间关系的相关知识分析，可以通过减少其竞争者和捕食者的数量或增加其食物来源来提高池塘鳙鱼的产量。
鳙鱼和竞争者主要是竞争食物和氧气等资源。
（2）根据食物链和种间关系分析，鳙鱼数量减少，会使得浮游动物A的数量增加，进而导致浮游植物B的数量减少。
（3）施肥过多，会导致池塘内微生物大量繁殖，而造成池塘中溶解氧降低。
三个优势种群中，因为缺氧最先死亡的是鳙鱼和浮游动物A。
大量繁殖的微生物分解动植物的遗体，所以属于分解者。
[答案]
（1）浮游植物B 食物 氧气（或溶解氧）
（2）浮游植物B
（3）浮游动物A和鳙鱼 氧气（或溶解氧） 分解者
在“水藻→水蚤→虾→小鱼→食鱼鸟”这条食物链中，若食鱼鸟全部迁移到别处，那么在短期内将会发生的现象是（ ）
①第四营养级生物的数目会减少
②三级消费者的数量会增加
③次级消费者的数量会增加
④第三营养级生物的数量会减少
⑤初级消费者的数量会减少
⑥第二营养级的生物数量会增加
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③⑥D．②③⑥
B [在“水藻→水蚤→虾→小鱼→食鱼鸟”这条食物链中，根据捕食关系分析，若食鱼鸟全部迁移到别处，那么在短时期内将会发生的现象是小鱼（三级消费者，第四营养级）会增加，虾（次级消费者，第三营养级）减少，水蚤（初级消费者，第二营养级）增加，水藻（生产者，第一营养级）会减少。
]
真题验收|感悟高考 淬炼考能
（对应学生用书第212页）
1．（2016·海南高考）在某一生态系统的下列组分中，能将太阳能转化为化学能的是（ ）
A．田螺 B．小球藻
C．大肠杆菌D．草鱼
B [田螺和草鱼均属于消费者，大肠杆菌属于分解者，不能将太阳能转化为化学能。
小球藻具有叶绿体，可以将太阳能转化为化学能。
]
2．（2015·海南高考）俗话说：
“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。
某同学据此设计了一个水池生态系统。
下列属于该生态系统第一营养级的是
（ ）
A．小鱼吃的小虾B．泥巴中的藻类
C．吃小鱼的大鱼D．泥巴中的大肠杆菌
B [生产者处于生态系统第一营养级，泥巴中的藻类是生产者；依题意知，小虾是初级消费者，小鱼是次级消费者，大鱼是三级消费者，泥巴中的大肠杆菌属于分解者，故答案选B。
]
3．（2015·海南高考）回答下列关于红树林生态系统的问题：
（1）红树林具有调节气候、保护海岸的作用。
从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于________（填“间接”或“潜在”）价值。
（2）某红树林生态系统的碳循环如图所示。
图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。
图中A表示________，生物成分E表示__________________，生物成分F表示________，________表示初级消费者。
[解析]
（1）红树林具有调节气候、保护海岸的生态功能，属于生物多样性的间接价值。
（2）图示为碳循环示意图，则其中A是大气中的二氧化碳库，A和E之间有双向箭头，则E是生产者，生物成分F表示分解者，C表示初级消费者。
[答案]
（1）间接
（2）大气中的二氧化碳库 生产者 分解者 C
4．（2014·全国卷Ⅱ）某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。
调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。
一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
回答下列问题：
（1）请画出该生态系统中的食物网。
（2）甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系统生物组分中的________。
（3）一般来说，生态系统的主要功能包括__________、________，此外还具有信息传递等功能。
碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在________和________之间的循环主要以CO2的形式进行。
[解析]
（1）根据生态系统中相邻两营养级间能量的传递效率为10%～20%和能量流动逐级递减的理论进行分析。
戊含有的能量最多，处于第一营养级；乙和丙含有的能量较多且相差很小，都处于第二营养级；甲含有的能量较少，处于第三营养级；丁含有的能量最少，处于第四营养级。
由此可画出该生态系统中的食物网为：
。
（2）根据食物网可以看出：
甲和乙的种间关系是捕食，戊是生产者，甲、乙、丙和丁都为消费者。
（3）生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递等。
碳循环是生态系统中物质循环的重要组成部分，碳在生物群落中是以有机物的形式进行传递的，而在无机环境和生物群落之间的循环主要以CO2的形式进行。
[答案]
（1）
（2）捕食 消费者
（3）物质循环 能量流动 生物群落 无机环境
1．一个组成
生态系统都包含非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四种成分。
2．一个关键
食物链的开始都是生产者，即第一营养级总是生产者，各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同；食物链的最末端都是最高营养级（消费者），且一般不超过5个营养级。
3．两个必清
（1）生产者通过光合作用或化能合成作用，把光能或化学能固定在它们制造的有机物中，因此生产者是生态系统的基石。
（2）食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。
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