内容正文:
专题05 生态系统的结构与功能
知识网络
重难突破
知识点一 生态系统的结构
1.生态系统的成分
(1)成分及作用
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
(2)相互关系
①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生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能,固定在有机物中,从而可以被生物所利用。
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。
④如果一个生态系统中没有分解者的话,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃。
⑤由图示可知四种成分的关系分别是:①基础:非生物的物质和能量;②桥梁:生产者、分解者;③主导(基石):生产者。
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
①概念: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。
②功能:是生态系统物质循环、能量流动的渠道。
注意: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)。
【典例1】下列有关生态系统结构的叙述,正确的是( )
A.生态系统结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网
B.生态系统中的生产者是自养生物,均能进行光合作用
C.病毒营寄生生活,在生态系统中属于分解者
D.腐生真菌是真核生物,在生态系统中属于消费者
【答案】A
【解析】生态系统的结构是由生态系统的组成成分和营养结构组成的,而生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生产者、消费者、分解者,A正确;生态系统中的生产者是自养生物,生产者包括进行光合作用的绿色植物和进行化能合成作用的微生物,B错误;病毒营寄生生活,在生态系统中是消费者,C错误;腐生真菌是真核生物,在生态系统中属于分解者,D错误。
【典例2】如图是某草原生态系统中的食物网,相关叙述正确的是( )
A.图中所有生物构成一个群落
B.青蛙和蜘蛛的关系为捕食和竞争
C.若人为大量捕杀蛇,则蝗虫数量将增加
D.蛇仅处于第四营养级
【答案】B
【解析】群落指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合,包括分解者,A错误;青蛙和蜘蛛有共同的食物,因此为竞争,青蛙以蜘蛛为食,因此,二者的关系既有捕食,也有竞争,B正确;大量捕杀蛇,青蛙数量增加,则蝗虫的数量将减少,C错误;蛇处于第四、第五营养级,D错误。
知识点二 生态系统的能量流动
1.概念理解
(1)输入
①源头:太阳能;
②流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。
(2)传递
①途径:食物链和食物网;
②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
①形式:最终以热能形式;
②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.能量流动的特点
(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。
4.研究能量流动的意义
(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系