第3章 素养提升4 食物链(网)的构建与分析（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）

素养提升四　食物链(网)的构建与分析 1．依据种群数量变化曲线图构建 2．依据所含能量(生物量)构建 (1)根据能量占比构建 (2)根据具体能量值构建 下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。 营养级 A B C D Pg 15.9 870.7 1.9 141.0 根据能量多少和传递效率10%～20%，可以确定食物链为B→D→A→C。 3．根据生物体内有害物质的含量构建 种群 甲 乙 丙 丁 戊 重金属含量 (μg/kg鲜重) 0.003 7 0.003 7 0.035 0.035 0.36 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。则： 4．根据题干提供的各种图形信息构建 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是非生物环境，其中的食物链是D →A。 【例1】下表表示某一达到稳定的生态系统中甲、乙、丙、丁四个种群的同化量和残留农药DDT的平均浓度，请回答下列问题： 种群 甲 乙 丙 丁 同化量(×107 kJ) 1 300 130 91 25 DDT平均浓度 (×10－6 ppm) 0.04 0.35 0.39 3.4 (1)根据表中数据，可推测乙、丙之间的种间关系是________。请画出由这四个种群构成的食物链(食物网)。 (2)该生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________。 (3)碳元素在表中四个种群间以________形式进行传递，传递方向是________(填“单向”或“双向”)的。 解析 (1)生态系统中，农药DDT等具有沿食物链富集的现象，且能量流动具有单向流动、逐级递减(相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%)的特点，参考甲、乙、丙、丁四个生物种群的同化量及DDT平均浓度，可知甲种群同化量最多，DDT平均浓度最低，为生产者；乙、丙种群DDT平均浓度相当，推测两者间无捕食关系，处于同一营养级；丁种群DDT平均浓度最高，为最高营养级。根据能量传递效率10%～20%计算可知，若第一营养级同化量为1 300×107 kJ，则第二营养级同化量应为130×107 kJ～260×107 kJ；假设丙获得的能量是由乙传递而来的，按照能量传递效率10%～20%计算，丙应为13×107 kJ～52×107 kJ，而表中丙的同化量不在此范围内，故乙和丙处于同一营养级，且该营养级总同化量为130×107 kJ＋91×107 kJ＝221×107 kJ，该值处于130×107 kJ～260×107 kJ之间，故乙、丙同处于第二营养级，且该营养级传递到下一营养级的能量为22.1×107 kJ～44.2×107 kJ；丁同化量为25×107 kJ，处于两数值之间，故处于第三营养级。综上可知，该生态系统的食物链(网)是，乙与丙之间为种间竞争关系。(2)第一营养级同化量为1 300×107 kJ，第二营养级同化量为(130×107＋91×107)kJ＝221×107 kJ，两者之间的能量传递效率为(221×107)/(1 300×107)×100%＝17%。(3)碳元素在食物网中以有机物形式传递，且只能由被捕食者传递到捕食者，单向进行。 答案 (1)种间竞争　　(2)17%　(3)有机物　单向 1．生物体内残留有机汞的情况如下表所示 生物体 A B C D E 有机汞浓度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39 那么，最可能的食物链构成应是(　　) A．D→B→C→E→A B．A→E→C→B→D C. D. 答案　C 解析　在生态系统中，有毒物质沿着食物链逐渐积累，因此营养级越高，有毒物质越多；营养级越低，有毒物质越少。从表格中可以看出，有毒物质有机汞从少到多依次是A 0.05、E 0.39、C 0.51、B 7、D 68，其中E 0.39和C 0.51有毒物质差不多，可能是因为营养级别相同，因此食物链是。 2．对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查，测得该湖泊内具有捕食关系的食物链中，甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如下表。下列说法中不正确的是(　　) 生物种群 甲 乙 丙 丁 能量/kJ 1.3×108 2.8×109 2.9×107 1.1×108 A.在这四个种群中，种群乙为生产者 B．种群甲与种群丁之间存在种间竞争关系 C．按照能量传递规律，丙最可能属于第三营养级 D．按照生物富集原理，丙种群体内的农药残留浓度可能最低 答案　D 解析　表中是该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群所同化的总能量，能量流动的特点是单向流动，逐级递减，且相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%，因此乙的营养级最低，其次是甲和丁，丙的营养级最高。4种生物之间能形成2条食物链，即乙→甲→丙、乙→丁→丙，乙最可能属于第一营养级，为生产者，A项正确；据表可知，乙的同化量最多，丙的同化量最少，甲和丁处于中间，因此乙营养级最低，其次是甲和丁，丙的营养级最高，由于甲和丁处于同一个营养级，所以它们之间是种间竞争关系，B项正确；由食物链乙→甲→丙、乙→丁→丙可知，丙最可能属于第三营养级，C项正确；按照生物富集原理，营养级越高农药残留量就越多，有毒物质的富集量越多，因此丙的农药残留量最多，D项错误。 3．(2024·甘肃)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照(镉含量0.82mg·kg－1)。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是(　　) 镉浓度 (mg· kg－1) 地上生物量 (g·m－2) 地下生物量 (g·m－2) 植物体镉含量 (mg·kg－1) 植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B 对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7 2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5 5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4 10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6 A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集 B．与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物 C．在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大 D．若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大 答案　B 解析　由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A项正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量，地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B项错误；由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大，C项正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会沿着食物链进行富集，安全风险更大，D项正确 4．太平洋中大量的塑料废物被分解成微观粒子后会被浮游动物吞食，而塑料中含有某些致癌的化学成分，这对位于食物链上端的海洋生物和人类构成了威胁。下图为海洋食物网的部分示意图，请据图回答下列问题： (1)此食物网包括________条食物链，人占第________营养级。 (2)生态系统除包括图示组成成分外，还包括_________________________ ___________。 (3)现有甲、乙、丙、丁、戊、己6个种群，各种群生物体内某致癌物的相对含量如下表所示。 种群 甲 乙 丙 丁 戊 己 致癌物的 相对含量 0.043 0.000 57 0.000 57 0.005 0.000 08 0.005 已知该致癌物被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这6个种群构成的食物网中，消费者只能以前一个营养级的所有物种为食，请据表中数据绘出该生态系统的食物网。 解析 (1)分析图中食物网，共包含3条食物链，分别是浮游植物→浮游动物→水母→金枪鱼→人，浮游植物→浮游动物→磷虾→金枪鱼→人，浮游植物→浮游动物→磷虾→人。其中，人在不同的食物链中分别占第四、五营养级。(2)生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，图示食物网中只有生产者和消费者，故还包括分解者、非生物的物质和能量。(3)该致癌物含量在食物链中具有生物富集现象，即营养级越高该致癌物含量越高，由表可知，戊为第一营养级，乙和丙为第二营养级，丁和己为第三营养级，甲为第四营养级，食物网为。 答案 (1)3　四、五　(2)分解者、非生物的物质和能量　(3) 5．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。回答下列问题： 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 (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组成成分中的________。甲和丁之间的能量传递效率是________。(保留1位小数) (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)根据能量金字塔可知，营养级越高，能量越少，且相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%～20%。由于戊的能量最多，戊是第一营养级，乙、丙能量相差不大，不在10%～20%之间，因此乙、丙同属第二营养级，其次是甲、丁，因此相应的食物网可表示为。(2)甲捕食乙，故甲和乙的关系为捕食；丁以甲为食，在生态系统中属于消费者；能量传递效率是指相邻两个营养级之间的比值，甲和丁之间的能量传递效率是0.48/3.56×100%≈13.5%。(3)一般来说，生态系统的主要功能包括能量流动、物质循环和信息传递；碳在生物群落和无机环境之间以CO2的形式进行循环。 答案 (1)　(2)捕食　消费者　13.5%　(3)能量流动　物质循环　生物群落　无机环境 重难突破练(四)　食物链(网)的构建与分析 1．某草原上长期生活着免狐和狼等生物，形成了一个相对稳定的生态系统，经测定，各种生物所含能量如表所示[单位：kJ·(km2·a)－1]。则该生态系统的食物链(网)可表示为(　　) 生物种类 草 兔 狐 狼 所含能量 9.9×109 1.5×109 0.9×108 0.7×108 A．草→兔→狐→狼 B．草→兔→狼→狐 C. D． 答案　C 解析　由表中数据可知，草与兔之间的能量传递效率约为15.2%，因此两者之间存在捕食关系，即兔吃草；狐、狼与兔之间的能量相差一个数量级，它们与兔之间也存在捕食关系；狐与狼的能量相差不大，并且两者的能量之和约是兔所含能量的10.7%，可判定狼和狐都以兔为食，且二者之间不存在捕食关系，C项合题意。 2．某同学对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查，测得该湖泊内具有捕食关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群的同化量如表所示。该湖泊中除分解者外，只有甲、乙、丙、丁4个种群，下列说法正确的是(　　) 生物种群 甲 乙 丙 丁 同化量/[kJ· (km2·a)－1] 1.1×108 2×109 2.1×107 9.9×107 A.分析表中数据可知，4种生物之间只能形成一条食物链 B．除甲种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型 C．丙是生产者 D．因食物引起的种间竞争关系，可能涉及甲、丁两个种群 答案　D 解析　生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，且相邻的两个营养级之间的能量传递效率一般为10%～20%，分析表中数据可知，乙的同化量最多，所处营养级最低，丙的同化量最少，所处营养级最高。假设甲、丁之间有捕食关系，则二者之间的能量传递效率为(9.9×107)÷(1.1×108)×100%＝90%>20%，假设不成立，故甲、丁应处于同一营养级，分析可知，4种生物之间形成的食物网如图所示： ，包含两条食物链，A项错误；乙所处营养级最低，推测其为生产者，为自养生物，甲、丙、丁为消费者，同化作用类型都属于异养型，B、C项错误；甲和丁处于同一营养级，因为都捕食乙而存在种间竞争关系，D项正确。 3．某森林生态系统中主要有甲、乙、丙、丁四个种群，各种群生物有机物同化量的比例关系如下表所示。下列情况在这四个种群构成的食物网(链)中不可能出现的是(　　) 生物种类 甲 乙 丙 丁 同化有机物所占比例/% 86 12 1.1 0.9 A.四个种群构成两条食物链 B．甲为生态系统的生产者 C．第二营养级同化的能量小于第三营养级 D．乙的个体数量大于甲 答案　C 解析　由于丙、丁同化有机物所占比例相差太小，很可能处于同一个营养级，所以四个种群可以构成两条食物链，即，A项错误；甲同化有机物的量占86%，最可能是生态系统的生产者，B项错误；由于能量流动是逐级递减的，所以第二营养级同化的能量不可能小于第三营养级，C项正确；乙的营养级虽然较高，但其个体数量可能大于甲，D项错误。 4．研究小组调查了某地农田中部分生物之间的食物关系，结果如表所示。据表分析，说法不正确的是(　　) 　　　　 被捕食者 捕食者　　　 田鼠 稻螟 蝗虫 水稻 蛇 ＋ － － － 田鼠 － － ＋ ＋ 稻螟 － － － ＋ 蝗虫 － － － ＋ A.田鼠与蝗虫之间既有种间竞争关系又有捕食关系 B．一种生物在一条食物链中可以同时处于不同营养级 C．表格中所示生物共包括3条食物链 D．许多食物链彼此相互交错连接成复杂的营养结构就形成食物网 答案　B 解析　据表分析，食物网如图，故田鼠与蝗虫之间既有种间竞争关系又有捕食关系，A项正确；一条具体食物链上的一种生物只能处于该条食物链的一个环节，说明一种生物在一条食物链中只能处于一个营养级；B项错误；表格中所示生物共包括3条食物链：水稻→田鼠→蛇、水稻→稻螟、水稻→蝗虫→田鼠→蛇，C项正确。 5．下图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述错误的是(　　) A．浮游藻类属于生产者 B．该食物网有5条食物链 C．该食物网中，水生昆虫属于第二营养级 D．若水生昆虫因某种原因灭绝，短时间内大天鹅数量可能不变 答案　C 解析　由食物网可知，浮游藻类是第一营养级，为生产者，A项正确；该食物网中有5条食物链，分别是：浮游藻类→裸鲤→鸬鹚，浮游藻类→裸鲤→绿头鸭，浮游藻类→裸鲤→大天鹅，浮游藻类→浮游动物→水生昆虫→绿头鸭，浮游藻类→浮游动物→水生昆虫→大天鹅，B项正确；该食物网中，水生昆虫属于第三营养级，C项错误；若某原因导致水生昆虫灭绝，大天鹅在短时间内可以裸鲤为食，数量可能不变，D项正确。 6．某研究性学习小组选取了某池塘中的5种不同生物，对其食物进行分析，结果如下表。请据表回答： 　　　　　 消化道内食物 调查生物　　　　　 泥鳅 水蚤 小球藻 乌龟 √ 河蚌 √ 泥鳅 √ √ 水蚤 √ (1)①画出该池塘中5种生物构成的食物网。 ②根据食物网可知，水蚤和泥鳅之间的种间关系是________。 (2)调查池塘中乌鱼的种群密度可以采取的方法是__________________，池塘中__________两种生物减少可使乌鱼的种群密度上升。 (3)若干年后，该池塘成为一片草地，该过程属于________演替。 解析 (1)乌鱼的消化道内有泥鳅，可知道乌鱼吃泥鳅，以此类推，河蚌吃小球藻，泥鳅吃水蚤和小球藻，水蚤吃小球藻，则5种生物构成的食物网为 。泥鳅吃水蚤，两者又都吃小球藻，因此水蚤和泥鳅的种间关系是捕食和种间竞争。(2)对于活动范围较大的动物的种群密度的调查采用标记重捕法。在食物链中能量逐级递减，若要使乌鱼的种群密度上升，则可以通过缩短食物链，降低乌鱼的营养级来实现，则在食物网中水蚤、河蚌减少，可使乌鱼的种群密度上升。(3)从已有生物的基础上进行的演替是次生演替。因此若干年后，该池塘成为一片草地，该过程属于次生演替。 答案 (1)①　②捕食和种间竞争　(2)标记重捕法　水蚤和河蚌 (3)次生 学科网（北京）股份有限公司 $$