3.1 生态系统的结构（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019）

第3章　生态系统及其稳定性 第1节　生态系统的结构 [课标要求]1.举例说明什么是生态系统。　2.通过分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型。　3.阐明生态系统是一个统一整体。 知识点1　生态系统的概念和范围 1.概念 在一定空间内，由__生物群落__与它的__非生物环境__相互作用而形成的__统一整体__，叫作生态系统。 2．范围 生态系统的空间范围有大有小，如一片森林、一个湖泊、一块农田等。地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统——__生物圈__。 3．生态系统的类型 知识点2　生态系统的结构 1.生态系统的组成成分及各组分的功能 (1)组成成分 (2)各组分的功能 2．食物链和食物网 (1)食物链 ①实例 ②特点：__生产者__为第一营养级，消费者所处营养级因食物关系而不固定，但一般不会超过五个营养级。 (2)食物网 ①概念：生态系统中，许多食物链彼此__相互交错__连接成的复杂__营养关系__。 ②形成的原因 a．一种绿色植物可能是__多种__植食性动物的食物。 b．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 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。 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。(×) (2)食物网中的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。(×) (3)食物链的起点都是生产者，终点是最高级的消费者。(√) (4)“螳螂捕蝉，黄雀在后”这条食物链中，螳螂是第二营养级。(×) (5)各种动物所处的营养级不是一成不变的。(√) 2．连一连 3．教材习题改编小练(教材P52“概念检测”改编) 研究表明，在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫，害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等；害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等；既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草，天敌昆虫的种类和数量都有增加。下列相关叙述正确的是(　　) A．卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者 B．中性昆虫在果园生态系统中是多余的 C．种草后，果园中的食物网更复杂，这不利于果园生态系统抵抗外界干扰 D．害虫→天敌昆虫→鸟这条食物链中，害虫属于第一营养级 答案　A 解析　中性昆虫在该生态系统中有其独特的生态功能，并非“多余”，B项错误；种草有利于食物网复杂化，使该生态系统更能抵抗外界干扰，C项错误；该食物链第一营养级应为植物，D项错误。 请结合教材P51图3-3和P52图3-4及教材中相关文字，思考回答以下问题： (1)食物链形成的根本原因是什么？ 形成食物链的根本原因是各种生物之间的食物关系。 (2)食物链的第一营养级是什么？ 生产者。 (3)消费者级别与营养级别有何关系？ 消费者级别＝营养级别－1。 (4)食物链中没有体现生态系统的什么组成成分？ 没有体现分解者和非生物的物质和能量。 (5)食物链上的营养级一般不超过五个，为什么？ 各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用，流到第五营养级时，余下的能量已经很少，甚至不足以养活一个种群，因此食物链一般不超过五个营养级。 探究点1　生态系统的组成成分 如图甲为某海洋生态系统中生产者固定太阳能与海洋水深关系的曲线；如图乙为生态系统成分及结构关系图，请思考并回答下列问题： (1)针对分析图甲，在远洋水域，从水深30 m处开始，随着水深增加，生产者固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的非生物因素主要是__阳光__。 (2)近海水域水深__10_m__左右处生产者的数量最多，判断依据是__该水域生产者固定的太阳能数量最多__； 生活在水深100 m以下的生物主要是__消费者、分解者__(填组成成分)。 (3)图乙中，X及a、b、c分别指__X是生物群落，a是消费者，b是生产者，c是分解者__。 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？是否一定是自养生物？ __被誉为“生态系统基石”的是b。它不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养生物。__ 1．生态系统及其与种群、群落的内在关系分析 2．生态系统各成分的作用及相互联系 点悟：非生物的物质和能量是生态系统的必要成分；“生产者”和“分解者”联系着非生物环境和生物群落，是生态系统的“桥梁”。 生态系统中各成分的快速判断 【例1】 下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　) A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，还有可能是生产者或消费者 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．异养生物全是分解者 D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者 答案　B 解析　营腐生生活的细菌一定是分解者，A项错误；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，对实现生态系统的物质循环具有重要作用，B项正确；异养生物也可以是消费者，C项错误；分解者不一定都是微生物，如蚯蚓，D项错误。 生态系统组成成分中的三个“不等于” (1)生产者≠植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。 (2)消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。 (3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物，如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。 【例2】 如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲是生产者，包括所有的植物和部分细菌 B．所有的动物在生态系统中都属于丙 C．乙不一定是微生物 D．甲和乙是一个生态系统的基石 答案　C 解析　分析题图可知，甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者，丁为非生物的物质和能量。并非所有的植物都属于生产者，如营寄生生活的菟丝子属于消费者，A项错误；一些营腐生生活的动物属于分解者，如蚯蚓，B项错误，C项正确；生产者可以通过光合作用或化能合成作用，将光能或无机物中的化学能固定在它们所制造的有机物中，有机物中的化学能可供生物利用，所以生产者是一个生态系统的基石，D项错误。 探究点2　食物链和食物网 1．(2023·湖北节选)我国是世界上雪豹数量最多的国家，并且拥有全球面积最大的雪豹栖息地，岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象。雪豹分布在青藏高原及其周边国家和地区，是山地地区生物多样性的旗舰物种。根据材料信息，写出一条食物链__草→牦牛→雪豹/草→岩羊→雪豹__。 2．下图为某陆生生态系统的食物网，据图回答下列问题： (1)写出图中含营养级最多的食物链。(写出1条即可) 草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰(或草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→蛇→猫头鹰)。 (2)图中猫头鹰共占有几个营养级？ 共4个，分别是第三、四、五、六营养级。 (3)图中青蛙和蜘蛛间存在着__捕食、种间竞争__的关系。 (4)图中未包含的生态系统成分：__非生物的物质和能量、分解者__。 3．如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统，请回答下列有关问题： (1)图中共含__3__条食物链，水蚤处于第__二__营养级。 (2)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目、水藻数目以及淡水虾数目将如何变化？ 一个处于平衡状态的生态系统，若所有水鸟迁徙到别处，则大鱼因失去天敌而在短时间内增多，水藻因甲壳类生物的增多而减少，淡水虾因大鱼的捕食而减少。 (3)淡水虾与小鱼之间、大鱼与小鱼之间的种间关系分别为__种间竞争__和__捕食__。 1．食物网的分析 (1)食物网中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作完整的食物链。 (2)同一种生物在不同的食物链中可以占据不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。 (3)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，即捕食与种间竞争。因为在同一条食物链中，两者为捕食关系；在不同食物链中，两者还可能同食另一种生物，则为种间竞争关系。 2．食物网中生物数量变化的分析与判断 (1)食物链中，第一营养级的生物数量减少，其他营养级相关生物数量都减少。 (2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着其数量增加，种内竞争加剧，种群密度随之下降，直到趋于稳定。 (3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下： 若青蛙突然减少，则食草昆虫因缺少天敌而增多，以青蛙为食的蛇将减少，鹰捕食兔和食草鸟的数量增多，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰有其他食物来源，故鹰可以暂时维持其种群数量基本不变。 (1)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的“种类”而非“数量”。 (2)食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别与营养级别差1。 (3)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，若另一种生物的食性多样化，则影响较小。若另一种生物的食性单一，则影响较大。 【例3】 某湿地生态系统的部分食物网如图所示。 分析回答下列问题： (1)该食物网中，藻类固定的能量可通过________条食物链传递给绿鹭。绿鹭分别处于第________营养级。 (2)鲶鱼和划蝽的关系是________，图中具有此类关系的生物还有________。 (3)若蚊子幼虫被大量杀灭，短期内水蚤的数量会________，但对划蝽的影响并不大。 (4)图中有一类生物，其数量减少将会危及其他所有生物，则这类生物是________。 解析 (1)该食物网由8条食物链组成，绿鹭分别处于第四、五和六营养级。(2)鲶鱼一方面可捕食划蝽，二者构成捕食关系，另一方面，鲶鱼与划蝽均以水蚤为食，构成种间竞争关系；与此类似的还有水蚤与轮虫，二者通过水蚤吃轮虫构成捕食关系，又均以藻类为食构成种间竞争关系。(3)蚊子幼虫属于中间营养级，若其数量大量减少，划蝽转而更多地捕食水蚤，短期内水蚤的数量会下降，对划蝽的影响并不大。(4)图中藻类是唯一的生产者，其数量减少必将引发其他所有生物减少。 答案 (1)8　四、五和六　(2)捕食、种间竞争　水蚤和轮虫　(3)下降　(4)藻类 “三步法”分析食物网 【例4】 (2022·广东)如图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　　) A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物 C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物 答案　C 解析　a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A项错误；b在食物链的起点，是生产者，B项错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C项正确；d是植食动物，但f属于杂食动物，D项错误。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。 2．生态系统的结构包括生态系统的组成成分非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者、食物链和食物网。 3．生产者都是自养生物(主要是绿色植物)，是生态系统的基石。 4．分解者主要是营腐生生活的细菌和真菌，也包括一些腐生动物，比如蚯蚓、蜣螂等。 5．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统的物质循环和能量流动的渠道。 1．下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是(　　) A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物 B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者 C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的部分 D．非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等 答案　C 解析　自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌只能进行化能合成作用，A项错误；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者，B项错误；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量，D项错误。 2．“落红不是无情物，化作春泥更护花。”诗中没有直接涉及的生态系统的组成成分是(　　) A．非生物的物质和能量 B．生产者 C．消费者 D．分解者 答案　C 解析　生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，其中，非生物的物质和能量主要指阳光、水、空气等，生产者主要指绿色植物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物；“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了落叶中的物质在分解者的分解作用下可被植物循环利用，因此诗中没有直接涉及的生态系统的组成成分是消费者，C项正确。 3．生态系统的结构包括(　　) A．食物链、食物网 B．非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 C．生态系统的组成成分、食物链和食物网 D．阳光、热能、空气 答案　C 解析　生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，其中组成成分包括非生物的物质和能量(光、热、空气等)、生产者、消费者和分解者，营养结构包括食物链和食物网。 4．如图表示某生态系统的组成，下列叙述正确的是(　　) A．图中细菌不可能是硝化细菌 B．图中各种生物构成一个生物种群 C．图示表明所有生物构成了两条食物链 D．蛇是该生态系统的基石 答案　A 解析　硝化细菌属于生产者，结合题图分析，图中的细菌应为分解者，所以不可能是硝化细菌，A项正确；图中各种生物属于不同的生物种群，B项错误；图示表明所有生物构成了一条食物链，即“绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇”，C项错误；绿色植物(生产者)是该生态系统的基石，D项错误。 5．(2023·全国乙节选)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：________________________。 解析 每条食物链的起点总是生产者，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。 答案 (1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰 6．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，导致岛上鼠种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤感染人。回答下列问题： (1)该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传给鹰，鹰处于________营养级；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________(填“大于”“小于”或“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________(填“增强”“不变”或“减弱”)。 (3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________(填“生产者”“消费者”或“分解者”)。 解析 (1)分析题中食物网可知，由植物到鹰的食物链有4条，其中鹰处于第三和第四营养级；人捕食兔，同时人和兔均以植物为食，因此人和兔的种间关系是捕食和种间竞争。鼠疫杆菌与人的种间关系是寄生。(2)通常情况下，寄生生物对宿主种群的影响小于宿主的天敌对宿主种群的影响；大量捕杀鼬会导致鼠的数量在一段时间内大量增加，种内竞争会相应增强。(3)蘑菇以植物的遗体、残枝败叶为生，是腐生生物，属于生态系统的分解者。 答案 (1)4　第三和第四　捕食和种间竞争　寄生　(2)小于　增强　(3)分解者 学科网（北京）股份有限公司 $$