学校 高20 级 班 学生:
考纲要求 生态系统的结构(Ⅰ)。
一、生态系统的概念及成分
1.概念:由________与它的________相互作用而形成的统一整体。
2.空间范围:有大有小,其中________是地球上最大的生态系统,它是地球上的________及其________的总和。
3.成分 (1)非生物的物质和能量
①物质:________、无机盐、空气。 ②能量:热能、________能。
(2)生产者
①范围:主要是________,属于________生物。 ②地位:生态系统的__ __成分。
③作用:通过光合作用或________________将无机物转化为有机物。
(3)消费者
①范围:主要是________,包括植食性动物、______动物、杂食性动物和寄生生物等。
②作用:消费者能够___________。此外消费者对于_______和______等具有重要作用。
(4)分解者
①范围:主要是______和______。②作用:将动植物遗传残骸中的_ __分解成无机物。
思考 植物都是生产者,动物都是消费者,细菌都是分解吗?
二、食物链和食物网
1.食物链
(1)概念:生态系统中各生物之间由于________关系而形成的一种联系。
(2)特点:__ _是食物链的开始;消费者所处营养级不固定;一条食物链一般不会超过_______营养级。
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________。
(2)功能:生态系统________、________的渠道。
想一想 一种生物在食物网中是否只占有一个营养级?
探究点一 生态系统的概念及成分
1.什么是生态系统?生态系统有哪些功能?
2.填表完成生态系统各成分的比较
| 成分名称 | 生物类型(或成分) | 同化类型 | 作用 | 地位 |
| 非生物 的物质 和能量 | 阳光、热能、水、 空气、无机盐等 | 为生态系统的生物提供____和____, 是各种生物赖以____和____的基础 | 基本成分 | |
| 生产者 | ________(主要)、 光能自 养细菌、化能 自养细菌等 | ______ | 将______合成______,把____或无机物中的______转变成有机物中的化学能, 是一切消费者和分解者的物质和能量来源 | 基本成分 |
| 消费者 | 营____生活的和____生活的 各种生物(如 肺炎双球菌、 菟丝子、病毒) | 异养型 | 能够加快生态系统的____循环; 有助于植物传粉和种子传播 | 非基本成分 |
| 分解者 | ____微生物(主要 是细菌 和真菌)、某些 营____生活的 动物等 | 异养型 | 将动植物遗体和动物的排遗物 分解成______,保证物质循环顺利进行 | 基本成分 |
| 关系 | ______和______是联系生物群落和无机环境的两大桥梁;生产者与各级消费者以捕食关系建立的______和______是能量流动和物质循环的渠道 | |||
1.个体群落群落+无机环境→生态系统
2.各成分相互关系
(1)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。
(2)从理论上讲,无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调
节的生态系统必要的基础成分,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本
成分。消费者是生态系统中最活跃的成分。
3.四种成分的判断
(1)图示
(2)析图
①先据双向箭头“”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”个指入前头的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若问D、A、B具体是什么生物,则D主要为绿色植物,A为动物,B为营腐生
生活的细菌和真菌。
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。
探究示例1 下列有关生态系统的组成成分的叙述,正确的是( )
A.阳光、空气和水不属于生态系统的组成成分 B.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
C.自养型生物都是生产者,是生态系统的主要成分 D.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
听课记录:
变式训练1 (2011·泰州模拟)关于生态系统中分解者的叙述,正确的是( )
A.专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者,也可能是生产者或消费者
B.分解者将动植物遗传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.微生物不一定都是分解者,分解者一定都是微生物
探究点二 生态系统的营养结构
1.什么是食物链?
2.食物网及其形成原因是什么?
3.简述食物链和食物网的意义。
思维拓展 食物网分析技巧
(1)每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。分解者不构成食物链。
(2)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(3)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表生物个体,也不一定是某种群。
(4)同一种生物在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如右图中鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级,这就是说鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。
(5)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,如上图中食虫鸟与食虫昆虫,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。
(6)在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同的 线路分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。
(7)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量。
探究示例2 (2011·新课标卷,31)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________(增加、减小、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________(增强、减弱、不变)。
听课记录:
变式训练2 (2009·浙江理综,6)经调查,某生态系统中Y、X、Z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( )
A.X营养级的生物被捕食的压力明显增加
B.Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的
C.Y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.X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
探究点三 食物网中生物数量变化分析
完成下列填空,掌握食物网中生物数量变化关系:
1.第一营养级的生物减少对其他物种的影响
第一营养级的生物(生产者)减少时,则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物________。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的____________的食物来源。
2.食物链中某一营养级突然增多对其他物种影响
在食物链中间某一营养级突然增多,短时间内,一般会导致作为其食物的上一营养级的数目________,作为其天敌的下一营养级生物数目________。若经过足够长的时间,该生物又将____________,其食物数量增多,天敌数目________,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
(1)以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从________营养级依次到________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,一般不需考虑________数量的增加或减少。
(3)处于最高营养级的种群且有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过多食其他食物而维持其数量________。
4.同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
食物链中某一种群的数量变化,可能导致另一种群的营养级升高或降低,因为能量流动时只有10%~20%流到下一个营养级,且能量流动的环节越多损耗越多,所以该类连锁变化的规律是:当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b种群的数量将________;若导致b种群的营养级升高时,则b种群的数量将________。
探究示例3 以虫治虫是生态农业的重要内容,如图是表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。在一段时间内,如果甲的种群数量增加,其可能引起的后果是( )
A.乙和丁的种群数量都增加 B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少 D.乙和丙的种群数量都增加
听课记录:
变式训练3 (2011·黄冈调研)下图表示在某生态系统中,三个种群数量变化的相互关系,下列描述正确的是( )
A.a肯定是生产者,b肯定是初级消费者
B.a→b→c构成一条食物链
C.a与b、b与c为捕食关系
D.a与c为竞争关系
题组一 生态系统的成分
1.(2011·广州模拟)下列有关生态系统结构的叙述,正确的是( )
A.一种动物在生态系统中只能处在一个营养级上 B.在生态系统的食物链中,营养级越高的生物体型就越大
C.自养生物都是生产者,是生态系统的主要成分 D.细菌和真菌都是分解者
2.下图生态系统结构的关系图,a代表的成分是( )
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.不能确定
3.到南极考察的科学工作者,为了保护环境,除了必须把塑
料以及金属类废弃物带离南极外,还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极,这是因为南极
A.缺少生产者 B.分解者很少 C.没有消费者 D.缺乏必要的生活设施
4.(2011·南京高三调研)最近科学家在水深约3 200米的太平洋底部的一副鲸的骨架上,发现了两种新型蠕虫。这些蠕虫没有消化器官,它们通过附肢里的细菌摄取营养。像树根一样的附肢可深入到死鲸的骨髓里“挖掘”营养,其中的细菌就将骨中的脂肪转化为糖供给蠕虫进行生命活动。下列有关叙述正确的是(多选)( )
A.这些蠕虫与细菌都是生态系统中的分解者 B.蠕虫与细菌的关系在生物学中属于互利共生
C.这种细菌在繁殖时不可能发生有丝 D.可创造一个富含有机物和O2的人工环境培养这种细菌
题组二 生态系统营养结构
5.如图是某草原生态系统中部分食物网简图,下列说法正确的是(多选)
A.图中所有生物构成一个生物群落
B.该食物网共有4条食物链
C.蛇处于多个不同的营养级
D.该生态系统中青蛙和蜘蛛可利用的总能量大于蝗虫可利用的总能量
6.(2011·海南卷,21)关于生态系统的叙述,正确的是( )
A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的
C.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大
D.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越小
7.长期处于相对稳定状态的生态瓶中只有一条食物链,共含有三个营养级。若每个营养级每日每小时的耗氧量如图中曲线所示,则曲线a、b、c所反映的营养级依次是( )
A.第三营养级、第二营养级、第一营养级
B.第三营养级、第一营养级、第二营养级
C.第二营养级、第三营养级、第一营养级
D.第一营养级、第二营养级、第三营养级
8.(2011·青岛质检)下图所示系统为食物网的结构模式图,下列叙述
中不正确的是( )
A.在该食物网中,共有5条食物链存在
B.在该食物网中,H处于三个不同的营养级
C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的密度在一段
时间内会明显变大
D.在该食物网中,如果C种群的数量下降10%,则H的数量不会发生明显变化
题组三 综合题
9.在一个光照和水肥充足的小岛上,各种植物生长茂盛。在树上有飞翔的小型益鸟、猫头鹰,地上有鼠、蛇及蛙等动物在活动,还有许多昆虫、真菌和腐烂的动植物尸体。下列对此说法错误的是( )
A.这个小岛能构成一个生态系统 B.小型益鸟是第三营养级
C.在该岛上的食物网中,猫头鹰获得能量最多的食物链是“草→鼠→蛇→猫
头鹰”
D.这个小岛上的分解者是营腐生生活的微生物
10.下面表格表示某生态系统的食物网情况(相应动物有关表格中的 表示该动物胃中含有上面的生物),请据表分析回答:
(1)该生态系统共有________条食物链。
(2)如果该生态系统中,能量传递效率平均为
10%,那么,若第一营养级的同化能量为
2×107kJ,则鹰最终获得的最大能量值是
________。
(3)鹰处于第五营养级的食物链有________条。(4)蛇和鹰的关系是________________。
(5)要使生态系统完整,还需要增加的成分是_____________________________________。
11.(2011·海南卷,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。
学案8 生态系统的结构
课前准备区
一、1.生物群落 无机环境 2.生物圈 全部生物 无机环境
3.(1)①水分 ②光 (2)①绿色植物 自养型 ②主要 ③化能合成作用
(3)①动物 肉食性 ②加快生态系统的物质循环 植物的传粉 种子的传播
(4)①细菌 真菌 ②有机物
思考 不都是。寄生植物如菟丝子不是生产者。动物中蜣螂、蚯蚓以粪便和腐殖质为食,属于分解者。硝化细菌、光合细菌属于生产者而不是分解者。
二、1.(1)食物 (2)生产者 5个 2.(1)营养结构 (2)物质循环 能量流动
想一想 不一定,有的生物在食物网中可以占有多个营养级。
课堂活动区 探究点一
1.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生态系统。具有物质循环、能量流动和信息传递三大功能。
2.物质 能量 生存 发展 绿色植物 自养型 无机物 有机物 光能 化学能
捕食 寄生 物质 腐生 腐生 无机物 生产者 分解者 食物链 食物网
探究示例1 C [在生态系统中,阳光、空气和水属于生态系统的非生物的物质和能量;有些生物可以属于生态系统中的两种生物成分,比如食虫草可进行光合作用,但又可以捕捉一些昆虫,其既是生产者又是消费者;硝化细菌能自己合成有机物,属于生产者;生产者属于自养型生物,是生态系统的主要成分。]
思路导引:①生态系统的组成成分包括哪几部分?又各包括什么或指什么?②考虑常提一些生物如消化细菌、食虫草在不同条件下的代谢类型、在生态系统中的作用。
变式训练1 B [微生物一般有两种:一种是营腐生的,一种是营寄生的。营腐生的是分解者,营寄生的是消费者。分解者分解动植物遗体释放出来的能量是热能,是一种低效能,不能被绿色植物所利用。有些分解者不是微生物,如蚯蚓、蘑菇等。]
探究点二
1.在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
2.在一个生态系统中,许多条食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养结构,叫做食物网。
食物网形成原因:①一种绿色植物可以被多种植食性动物所食;②一种植食性动物,可吃多种植物,也可成为多种肉食性动物的捕食对象。
3.(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。
探究示例2 (1)竞争和捕食 寄生 (2) (3)增加 (4)减弱
【解析】:(1)因人捕食狐,故两者之间是捕食关系;又因人牧羊,从而获得羊肉或羊奶,狐捕食羊羔,故人和狐之间又存在着竞争关系。所有的病毒都是营寄生生活的。(2)绘制食物网时,注意只包含生产者和消费者,生产者为牧草,羊和野兔以牧草为食,狐捕食羊和野兔,而人可从羊、野兔和狐三者获得食物。(3)因第5年野兔数量大大增加,故在岛上资源有限的条件下,野兔种群内为争夺资源和空间而使种内竞争强度增加。(4)被捕食者数量很多时,种群内体质较弱的个体容易被病毒感染而患传染病,因而容易被捕食,但随着捕食者的种群密度增加,则被捕食者中体质较弱的个体容易被捕食而被淘汰,剩下的被捕食者大多为本质较强的个体,不容易被病毒感染。
变式训练2 A [生物个体数量的变化受气候、食物、天敌等多种因素的影响。因为Y、X、Z分别为生态系统中第一、第二和第三营养级的生物,从图乙可以看出,一段时间后,X营养级的生物数量减少,被捕食的压力明显增加;Z营养级生物捕食对象没有改变,个体数量的增加不是由捕食对象专一引起的;从图中不能看出Y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;X营养级的生物之间存在竞争关系,某种生物处于劣势的现象不明显。]
探究点三 1.减少 直接或间接 2.减少 增多 减少 减少
3.(1)高 低 (2)生产者 (3)基本不变 4.增加 减少
探究示例3 D [根据图示四种生物所含有机物总量由多到少依次是丙、丁、甲、乙。又知四种生物构成一条食物链。所以该食物链是丙→丁→甲→乙。若甲的种群数量增加,乙食物充足,乙会增加,丁因天敌的增加而减少,丁的减少,使丙数目增加。]
思路导引:解答该题的关键是画出食物链。依据生态系统中四种生物所含有机物的总量,画出食物链,在逐级分析各营养级数量变化。
变式训练3 C [由图中的a、b、c之间的递减关系可以推理存在捕食关系。由a增加,b减少,可知a不是生产者。由b增加能引起a的增加,c的减少可知,a与c不属于竞争关系。]
构建知识网络 组成成分 食物链 食物网 能量流动 生产者 消费者
课后练习区
1.C [一种动物在生态系统中可能处在一个营养级上,也可能处于不同的营养级上。在生态系统的食物链中,营养级越高的生物体型不一定越大,如一棵大树上有很多寄生虫。自养生物一定是生产者,是生态系统的主要成分。细菌不一定是分解者,如硝化细菌是生产者。]
观点辨析 生态系统成分中几种错误观点辨析
| 错误说法 | 正确观点 |
| 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 |
| 温度是非生物 的物质和能量 | 水、空气、矿质元素属非生物物质;光能、热能属非生物能量 |
| 异养一定是分解者 | 异养生物可作消费者也可作分解者;腐生的一定是分解者;寄生的一定是消费者;自养一定是生产者;生产者一定自养 |
3.B [分解者的作用是把有机物分解成无机物。南极分解者很少;所以必须把废物带离南极。]
4.ABC
5.BC [食物网中不包含分解者,因此不能构成群落;食物网中含有4条食物链,蛇处于两个不同的营养级;青蛙和蜘蛛可以利用的总能量少于蝗虫可以利用的总能量。]
6.A [能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的,某一营养级的能量约是其上一营养级的10%~20%;生态系统的信息传递可调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,但并非对所有捕食者都有利;生态系统中的营养级与生物的体型大小没有必然联系。]
7.D [a的耗氧量随着时间变化,在8~15 h,有光照时释放氧气,所以应该是进行光合作用的生产者;b的耗氧量>c的耗氧量,同时b在8~12 h时,耗氧量随着a释放氧气而增加,说明是第二营养级,c则为第三营养级。]
8.C [在这个食物网中,从生产者到最高营养级的消费者,不重复的食物链有:①A→B→H;②A→C→D→H;③A→C→F→G→H;④A→E→D→H;⑤A→E→F→G→H,共5条。在该食物网的5条食物链中,H分别处于第三(链①)中、第四(链②、④中)和第五(链③、⑤中)营养级。C项先要清楚种群的年龄组成与种群增长率之间的关系。若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄组成为稳定型,种群密度在一段时间内会保持稳定,而不会有明显变化。在该食物网中,若C种群的数量下降,则可由同一营养级的其他生物(B或E)来弥补,通过食物网中生物这种相互补偿、相互制约的自我调节机制,生态系统可维持平衡状态,生物的种类和数量能保持相对的稳定。]
9.C [猫头鹰获得能量最多的食物链应该是草→鼠→猫头鹰;小型益鸟以虫为食,虫为第二营养级,故小型益鸟为第三营养级。]
10.(1)8 (2)2×105kJ (3)3 (4)竞争和捕食 (5)非生物的物质和能量以及分解者
【解析】: 关于食物链的数目,一定要从生产者开始到该链的最高营养级为止,中间不能停止,也不能从中间开始。获得最大能量时要从最短的食物链计算。不同食物链生物之间的关系不一样,蛇在捕食食虫鸟或鼠的时候,与鹰的关系为竞争,鹰捕食蛇的时候是捕食关系。完整的生态系统包括生物群落和非生物的物质和能量。
11.(1)4 第三、第四营养级 捕食、竞争 寄生 (2)小于 增强 (3)分解者 不能
【解析】:(1)由图可知,该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬
→鹰 4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处的营养级为第三营
养级和第四营养级。图中植物→人、植物→兔→人 2条食物链中人与兔
之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。
(2)跳蚤寄生于鼠身上,对鼠有害,但不会引起鼠死亡;鼬对鼠的捕食会 引起鼠个体的死亡,故通常情况下,鼬对鼠种群的影响更大。大量捕杀鼬后,鼠因缺少天敌而大量繁殖,导致鼠种群暴发,进而导致种内竞争加剧。
(3)蘑菇属于生态系统中的分解者,其分解动植物的遗体、粪便,释放的能 量用于自身生长发育和以热能形式散失,能量是单向流动的,故不能传递给植物。下载本文