内容正文:
生态系统
第三章
□聚焦核心素养·明方向
生命观念
基于生态系统的结构与能量流动、物质循环、信息传递等功能,形成“物质与能量观”“结构与功能观”;通过分析生态系统稳态的维持形成“稳态与平衡观”。
科学思维
通过构建生态系统的结构模型、能量流动模型以及碳循环模型等,培养运用模型分析问题的能力;通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变化情况,以及能量流动、物质循环、信息传递与生态系统稳态的联系,培养运用逻辑思维分析问题的能力。
科学探究
通过“调查和分析一个生态系统”“调查农田生态系统的能量流动”
“制作腐叶土”以及“观察不同生态瓶中生态系统的稳定性”等实践活动,培养社会实践及科学探究能力。
社会责任
基于“调查农田生态系统的能量流动”等活动,能联系生产实际,结合真实情境和实例,设计出使能量持续高效的流向对生产有益的方案,促进农业生产获得更大的效益。从生态系统具备有限的自我调节能力的视角,能预测和论证某一因素(如滥伐行为或退耕还林、还草措施)对该生态系统的影响以及可能引发的多种潜在变化。
第一节
生态系统的结构
◉学习目标
1.通过实例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。
2.阐明生态系统是一个统一的整体。
3.讨论某生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成的复杂的营养结构。
CONTENTS
目录
1
2
3
4
知识点一 生物与环境构成生态系统及生物圈
知识点二 生态系统的营养结构——食物链和食物网
课时跟踪检测
课堂小结与随堂训练
NO.1
知识点一 生物与环境构成生态
系统及生物圈
教材知识梳理
(一)生态系统的概念
在一定空间中的__________与___________________相互作用而形成的统一体。
生物群落
非生物的环境因素
(二)构成生态系统的生物因素和非生物因素
主要因素 组成内容 作用 地位
生物
因素 生产者(指能利用简单的无机物制造有机物的_____生物) 主要是_________,也包括光合细菌、化能自养型微生物
(如硝化细菌) 无机物→有机物;光能、无机化学能→有机化学能;为消费者提供食物和栖息场所,是生态系统中其他生物的物质和能量的主要来源 最基本、最关键的生物因素
(基石)
自养
绿色植物
主要因素 组成内容 作用 地位
生物
因素 消费者(依赖生产者制造的有机物生存,主要是直接或间接地以植物为食的______生物) 包括营______生活的生物和营______生活的生物(如菟丝子) 加快生态系统的物质循环(有利于植物的传粉和种子的传播) 最活跃的成分
分解者(指能够把动植物遗体和遗物中的有机物分解为________的生物) 主要是_______生活的细菌和真菌,也包括腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂) 通过分解作用将生物遗体等中的有机物分解为_______,被生产者利用 物质循环中的关键成分
异养
捕食
寄生
无机物
营腐生
无机物
非生物因素 能源、气候、基质和介质、物质代谢原料 _______、其他能源;光照、温度、降水等;土壤、空气等;CO2、O2、无机盐、脂肪、蛋白质等 为生物提供物质和能量,是生物群落赖以生存和发展的基础 必备成分
太阳能
续表
(三)生物圈是最大的生态系统
1.生态系统的类型
2.生态系统的范围
(1)最大的生态系统——生物圈
概念 指地球上的______________________的总和
范围 包括________上层、_______和_______下层
人与
生物圈 人类是生物圈中重要的生物因素,人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣,保护生物圈就是保护_________
(2)很小的生态系统:如一个池塘、一块草地、一片森林等。
全部生物及其无机环境
岩石圈
水圈
大气圈
人类自身
核心要点点拨
(一)图示法理解生态系统各成分之间的关系
典型图示
图示分析 (1)非生物因素是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,是生态系统的基础。
(2)生产者通过光合作用(或化能合成作用)把非生物因素转变成可以被生物体利用的物质和能量,架起了从非生物环境到生物群落的“桥梁”,是生态系统的基石。
(3)消费者是生态系统中最活跃的成分。消费者能加快生态系统的物质循环。
(4)分解者是生态系统中物质循环的关键环节。如果一个生态系统中没有分解者,生态系统的物质循环受阻,生态系统就会崩溃。
(5)生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”
续表
(二)辨析生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”
经典考题探究
[典例] (2024·苏北四市联考)如图表示某生态系统各组分(丁为非生物因素)之间的关系,下列有关分析错误的是 ( )
A.光能通过甲输入生态系统
B.丁是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源
C.乙属于初级消费者
D.丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌
√
[解析] 依据题意和图示分析可知,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者。光能通过生产者的光合作用输入生态系统,A正确;
丁为非生物因素,是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,B正确;
乙为消费者,包含多种生物,有初级消费者、次级消费者、三级消费者等,C错误;
分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌,D正确。
[思维建模]
生态系统四种组成成分的判断技巧
(1)先据双向箭头“⇌”确定“非生物因素”和“生产者”,再判断两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”,有“3”个指入箭头的C为“非生物因素”,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主要为动物,B主要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。
层级训练评价
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)一定空间内的所有生物与非生物的环境因素共同构成一个生态系统。 ( )
(2)生产者都是绿色植物,分解者都是细菌。 ( )
(3)生产者通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中。
太阳能变成化学能,从而可以被生物所利用。 ( )
√
×
√
(4)消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环,是生态系统的基石。 ( )
(5)生产者、分解者是联系非生物因素与生物群落的桥梁,其中生产者处于主导地位。 ( )
(6)湿地是陆地生态系统,不具有水域生态系统的特征。 ( )
×
√
×
(二)落实知能
2.(2024·盐城月考)生态系统是由生产者、消费者、分解者与非生物的环境因素相互作用而组成的统一体。下列说法不正确的是( )
A.非生物因素为生物的生存提供了必备条件
B.生产者除绿色植物外,还包括黑藻、蓝细菌、硝化细菌等原核生物
C.消费者和分解者都是异养生物,但它们获取营养的方式有区别
D.生态系统的组成成分在物质循环方面紧密联系
√
解析:非生物因素可以为生物提供能源、物质代谢原料等,为生物的生存提供了必备条件,A正确;
黑藻属于真核生物,B错误;
消费者主要从活的生物体中获取营养物质,分解者从动植物遗体和遗物中获取营养物质,C正确;
生态系统的组成成分在物质循环方面紧密联系,D正确。
3.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,而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,营寄生或腐生生活
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.分解者不一定都是微生物,微生物也不一定都是分解者
√
解析:营腐生生活的细菌一定是分解者;分解者营腐生生活,分解动植物遗体释放出来的能量,被自己利用或以热能的形式散失,不能供绿色植物同化作用再利用;蚯蚓不是微生物,但属于分解者,硝化细菌属于微生物,但不是分解者,而是生产者。
4.蜱虫一般都生活在一些动物表皮,以吸取动物血液为生,所以体内经常会携带来自动物的多种病毒。如果携带这些病毒的蜱虫叮咬了人,患者可能会感染上某些病毒,继而引发重大疾病。蜱虫的生活方式、蜱虫体内的病毒属于生态系统的成分分别是 ( )
A.捕食 分解者 B.寄生 消费者
C.寄生 分解者 D.竞争 分解者
解析:蜱虫一般都生活在一些动物表皮,以吸取动物血液为生,据此判断它的生活方式为寄生;病毒属于无细胞结构的生物,营寄生生活,在生态系统中属于消费者,B正确。
√
5.下列与生态系统有关的叙述,正确的是 ( )
A.农贸市场有多种动植物,还有蘑菇等真菌,可看作一个生态系统
B.一个池塘,可看作一个生态系统
C.生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统,人是各生态系统的主要成分之一
D.森林生态系统、草地生态系统、苔原生态系统、荒漠生态系统、湖泊生态系统都属于陆地生态系统
√
解析:农贸市场内各生物间、生物与非生物环境因素间没有相互作用,不能看作一个生态系统,A错误;
池塘里生活着植物(生产者)、动物(消费者或分解者)、微生物(分解者),它们与非生物环境因素相互作用共同构成一个生态系统,B正确;
生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统,人属于消费者,而生态系统的主要成分是生产者,C错误;
陆地生态系统包括森林生态系统、草地生态系统、苔原生态系统、荒漠生态系统等,湖泊生态系统属于水域生态系统,D错误。
6.下列有关农业生态系统的叙述错误的是 ( )
A.相对自然森林生态系统,农田生态系统的物种种类较少
B.农业生态系统的主体是人
C.土壤微生物将有机物分解成无机物后,无机物可被植物利用
D.施肥、除虫等措施,一定程度上可以增大流入该生态系统的总能量
√
解析:相对自然森林生态系统,农业生态系统生物种类较少,A正确;
农作物是农业生态系统的主体,只不过在该生态系统中人的作用比较关键,B错误;
土壤微生物将有机物分解成无机盐、二氧化碳后,可被植物利用,
C正确;
施肥可以增强光合作用,除虫可通过增大叶面积增大光合作用,
二者一定程度上可以增大流入该生态系统的总能量,D正确。
(三)迁移应用
7.长寿湖是位于重庆市的一个人工湖,混养着多种不同食性的鱼类。如图表示该湖泊生态系统的部分生物分布情况,请据图回答:
(1)长寿湖生态系统是由___________________________组成的。
(2)图中小球藻浮于水体上层,金鱼藻则为沉水藻类,影响二者分层分布的主要非生物因素是______,三种鱼能够在湖中混养的主要原因是__________________________________________________。
(3)每年的冬捕为长寿湖鱼在春节期间的市场需求提供了保障。冬捕所用渔网的网眼一般较 ,这样可以通过改变种群的
(特征),以保证鱼类快速繁殖。
生物群落与非生物环境因素
光照
三种鱼的食物条件和生活空间有差异,竞争强度较弱
大
年龄结构
解析:(1)生态系统是由生物群落和非生物环境因素组成的。(2)光在水中的穿透性由浅到深越来越弱,最浅处光照较强,深处光照较弱,图中小球藻浮于水体上层,金鱼藻则为沉水藻类,呈现出群落的垂直结构,影响植物垂直结构的非生物因素是光照。据图可知,鲢鱼主要以小球藻为食,翘嘴主要以剑水蚤等为食,鲤鱼主要以金鱼藻为食,三种鱼的食物条件和生活空间有差异,竞争强度较弱,因此能够在湖中混养。(3)利用网眼大的渔网进行捕鱼时,能使长寿湖中的鱼幼年个体占的比例上升,种群年龄结构变为增长型,从而保证鱼类快速繁殖。
NO.2
知识点二 生态系统的营养结构
——食物链和食物网
教材知识梳理
(一)食物链及其营养级
1.食物链
概念 在生态系统中,生物之间由于______关系而形成的营养结构
种类 ______食物链、______食物链和______食物链
营养
捕食
腐生
寄生
2.营养级
概念 处于食物链_____________的所有生物的总和
特征 ①营养级之间的关系是指处于某一营养层次上的一类生物和处于其他营养层次上另一类生物之间的关系。
②一般营养级的位置越高,归属于这个营养级的生物种类和数量就_______
数目限制 一般限于_____个营养级
某一环节上
越少
3~5
(二)食物网
(三)特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构
1.营养结构的成因
在一特定环境中,各种生物在长期_____当地特定的____________的进化过程中,形成了这个生态系统特有的营养关系——食物链和食物网。
2.营养结构与稳定性的关系
生态系统的营养结构越复杂,该生态系统越_____。营养结构越______,越容易发生剧烈变化。
3.营养结构的决定因素:由构成该生态系统的_____因素与_______因素共同决定。
适应
非生物因素
稳定
简单
生物
非生物
核心要点点拨
(一)借助表格理解捕食食物链的成分、营养级别及所属类型
1.食物链的方向:被捕食者→捕食者。
2.食物链的成分
(1)由生产者和消费者组成,分解者与非生物因素都不参与捕食食物链的组成。
(2)起点是生产者,而终点是最高级消费者。
(二)从成因及各营养级的关系角度分析捕食食物网和食物链
1.食物网的成因:在生态系统中,一种植物可能成为多种植食性动物的食物;一种植食性动物既可能取食多种植物,也可能被多种肉食性动物所捕食。
2.食物网的复杂程度主要取决于有捕食联系的生物种类的多少,并非取决于生物的数量。
3.某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
4.食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不能逆转,因此食物链中的“→”一定是由上一营养级指向下一营养级,如草→兔→狐。
5.在捕食食物网中,两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如鹰与蛇,二者之间既存在捕食关系(鹰捕食蛇),又存在竞争关系(鹰与蛇均捕食鼠)。
6.对某种动物而言,在不同的捕食食物链中可以占有不同的营养级或消费者级别。如鹰在不同的食物链中占有第三、四、五营养级,也就是说,鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
(三)捕食食物网和食物链中种群数量变化的分析方法
1.食物链中第一营养级的生物减少对其他物种数量变化的影响:食物链中若处于第一营养级的生物减少,直接以其为食的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少,又会引起连锁反应,致使之后营养级的生物数量依次减少。
2.“天敌”一方减少,对被捕食者数量变化的影响:一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者的数量变化是先增加后减少,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高营养级依次到低营养级。
(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,一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
(3)处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链被中断,则该种群可通过多食其他食物来维持其数量基本不变。
4.同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
(1)a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b种群的数量将增加。
(2)a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时,则b种群的数量将减少。
经典案例探究
[典例] 如图是某生态系统的食物网,请分析回答下列问题:
(1)图中有几条食物链?最长的是哪一条?
提示:4条。绿色植物→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰。
(2)写出图中未包含的生态系统的组成成分。
提示:非生物的环境因素、分解者。
(3)图中食物链的起点和终点分别是_________________和_______
__________。食物链形成的根本原因是__________________________
__________。
(4)图中食物网的成因有哪些?
提示:一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,一种植食性动物既可能取食多种植物,也可能被多种肉食性动物所取食。
(5)鹰占有哪几级营养级和几级消费者?鹰和蛇之间是什么关系?
提示:第三、四、五营养级,第二、三、四级消费者。捕食和竞争。
生产者(绿色植物)
最高级
消费者(鹰)
各种生物之间直接和间接的
营养关系
(6)若由于某种原因导致绿色植物减少,其他生物的数量会如何变化?
提示:其他生物的数量都会减少。
(7)若人类的捕杀导致鹰大量减少,兔、食草鸟、蛇的数量会如何变化?
提示:兔、食草鸟、蛇的数量先增加后趋于稳定,但结果比原来的数量要增加。
(8)若图中的兔大量减少,短时间内鹰的数量会不会大量变化?为什么?
提示:不会。因为鹰有多种食物来源。
层级训练评价
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)在一条食物链中,生产者为第一营养级,消费者所处的营养级不固定。 ( )
(2)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。 ( )
(3)食物链上一般不超过五个营养级。 ( )
√
×
√
(4)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。 ( )
(5)“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”,泥巴中的藻类属于第一营养级。 ( )
(6)在一条由捕食关系构成的食物链中,分解者一定不占营养级,无机成分也一定不占营养级。 ( )
(7)食物链中某营养级指的是某种生物或种群。 ( )
(8)生态系统的结构指的就是食物链和食物网。 ( )
√
√
√
×
×
(二)落实知能
2.在自然生态系统中,许多食物链会形成复杂的食物网,原因是( )
A.食物链的每个营养级只有一种生物
B.营养级的层级与消费者的级数相同
C.同一种生物可能捕食不同种的生物
D.一种生物只能被另一种生物所捕食
√
解析:食物链的每个营养级有一种或多种生物,A错误;
营养级的层级与消费者的级数不相同,B错误;
在自然生态系统中,许多食物链会形成复杂的食物网,原因是一种生物可能捕食不同种的生物,一种生物可能被多种其他生物捕食,
C正确,D错误。
3.(2024·徐州月考)如图表示某生态系统中的食物网,下列相关叙述正确的是 ( )
A.图中共含有7条食物链
B.伯劳鸟和袋鼬之间只存在捕食关系
C.该食物网中最长的食物链含有6个营养级
D.食物链中营养级越高的生物体型越大
√
解析:此食物网中共有8条食物链,A错误;
伯劳鸟和袋鼬既存在捕食关系,又存在竞争关系,B错误;
该食物网中最长的食物链有6个营养级,如桉树→甲虫→蜘蛛→知更鸟→伯劳鸟→袋鼬,C正确;
甲虫的营养级虽比桉树高,但体型小,D错误。
4.如图表示某海湾大陆架的食物网,浮游植物急剧增加时会引起 ( )
A.a和b的数量保持“J”型增长
B.c与d因食物丰富而竞争加剧
C.c、d和e的数量可能大量减少
D.b的食性和营养级发生改变
√
解析:充足的食物会使a和b大量繁殖,短期内可能出现“J”型增长,但是c、d会加强对它们的捕食,导致它们的数量不能保持“J”型增长,
A错误;
由图可知,c的食物是浮游动物,d的食物是植食性动物,二者不会因食物丰富而竞争加剧,B错误;
当浮游植物(通常是指浮游藻类)过度繁殖可能会大量耗氧而使水体缺氧,水中生物大量死亡,故浮游植物急剧增加可能使鱼类(c、d和e)大量减少,C正确;
生物的食性和营养级均是经过长期进化的产物,比较稳定,一般不会随着浮游植物数量的增加发生改变,D错误。
5.三峡水库蓄水运行后,形成了垂直落差30 m左右的人工消涨带,冬季水位175 m左右,夏季水位145 m左右。研究发现人工消涨带的植被与蓄水之前相比有了很大的变化。以下分析正确的是 ( )
A.生态系统的营养结构变得复杂
B.出现了原来没有的新的物种
C.生存下来的植物不耐旱
D.淹水后的演替属于初生演替
√
解析:蓄水后部分地区被水淹没,生物种类可能减少,营养结构可能变得简单,A错误;
人工消涨带这一特殊环境中可能出现原来没有的新的物种,B正确;
人工消涨带环境中夏季生存的植物可能是耐旱的,C错误;
淹水后的演替是在一定土壤、植被的基础上进行,属于次生演替,
D错误。
(三)迁移应用
6.在草原生态系统中生活着多种动植物,其中由部分生物组成的食物关系如图所示,请据图回答下列问题:
(1)根据生态系统的组成成分来划分, 属于生产者,蚯蚓属于 。
绿色植物
分解者
(2)上图中共有 条捕食食物链,其中鹰占有第________营养级。
(3)若某种原因导致兔子全部死亡,则蚯蚓的数量将会如何变化?
___________________________,原因是__________________________
____________________________________________________________
________________________。
(4)上述生物包括生产者、消费者和分解者,能否说上述生物共同
组成一个群落?为什么?________________________________________
___________________________________________。
3
三、五
先增加后减少,最后趋于稳定
的比例变大,相思鸟的数量减少,从而引起蚯蚓的数量先增加,一段时间后减少,最后趋于稳定
兔子全部死亡,鹰捕食相思鸟
不能。因为这些生物只是草原生态系统中的
部分生物,而群落应包括这个区域的所有生物
课堂小结与随堂训练
NO.3
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.生态系统是在一定空间中的生物群落与非生物的环境因素相互作用而形成的统一体。
2.构成生态系统的因素包括非生物因素和生物因素。非生物因素包括能源、气候、基质和介质、物质代谢原料;生物因素包括生产者、消费者和分解者,其中生产者是生态系统的基石,消费者是生态系统最活跃的部分,分解者是生态系统的关键成分。
3.生物圈是指地球上的全部生物及其无机环境的总和,包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。生物圈是地球上最大的生态系统。
4.食物链是指在生态系统中,生物之间由于营养关系而形成的营养结构,分为捕食食物链、腐生食物链和寄生食物链等。
5.捕食食物网中可体现捕食和竞争关系。
6.食物链和食物网是生态系统的营养结构。特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。
1.我国多彩的古代文学中富有对生物学现象的精彩描述,下列相关叙述正确的是 ( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述的是螟蛉和蜾蠃之间的寄生关系
B.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了温度和光照对生态系统的影响
C.“螳螂捕蝉,黄雀在后”中螳螂属于初级消费者、第二营养级
D.“绿肥红瘦”描述了海棠受到生物因素影响后绿叶茂盛、花渐凋谢的暮春景象
√
三、素养好题训练
解析:蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,并在其身上产卵,卵孵化后就以螟蛉为食物,故螟蛉和蜾蠃之应间为捕食关系,A错误;
影响“山寺桃花”开花较晚的因素主要是温度,光照对植物的生长发育也有一定的影响,B正确;
“螳螂捕蝉,黄雀在后”中隐藏的食物链为绿色植物→蝉→螳螂→黄雀,其中螳螂属于次级消费者、第三营养级,C错误;
绿叶繁茂、红花凋零的暮春景象,体现了非生物因素对海棠树产生的影响,D错误。
2.有一种植物叫列当,茎嫩而肉质化,直立伸出地面,偶有分枝,叶片退化为小鳞片,无叶绿素;无真正的根,只有吸盘吸附在豆科、菊科、葫芦科等植物的根表,以短须状次生吸器与该类植物根部的维管束相连。下列对该现象的表述中,正确的是 ( )
A.在生态系统中,列当属于生产者,是生态系统的基石
B.列当与豆科、菊科、葫芦科等植物间为互利共生关系
C.列当的存在对豆科、菊科、葫芦科等植物的竞争者有利
D.列当进入一个新的群落后不会对该群落的演替产生影响
√
解析:在生态系统中,列当属于消费者,A错误;
列当与豆科、菊科、葫芦科等植物间为寄生关系,B错误;
列当的存在对豆科、菊科、葫芦科等植物有害,故对豆科、菊科、葫芦科等植物的竞争者有利,C正确;
列当进入一个新的群落后会影响豆科、菊科、葫芦科等植物的生长繁殖,会对该群落的演替产生影响,D错误。
3.(2024·无锡月考)研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如表所示。下列说法错误的是 ( )
√
生物种类 鱼甲 河虾 鱼乙 水蚤
消化道内食物组成 鱼乙、河虾 水蚤、小球藻 水蚤、河虾 小球藻
A.鱼甲在这四种生物中营养级最高
B.小球藻在该生态系统中属于生产者
C.鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和竞争
D.表中生物形成的食物网共有4条食物链
解析:分析题表可知,该湖泊生态系统中处于最高营养级的生物是鱼甲,因为该湖泊生态系统中鱼甲不被其他生物捕食,A正确;
小球藻属于低等植物,能进行光合作用,在该生态系统中属于生产者,B正确;
根据消化道内食物组成分析,鱼甲可以捕食鱼乙,同时两者都以河虾为食,所以鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和竞争,C正确;
表中生物形成的食物网共有5条食物链,D错误。
4.树附生苔藓植物是指生活在活的树木或灌木树皮上的苔藓植物,能进行光合作用制选有机物,其叶片只有一层细胞构成,对环境因子反应灵敏。下列关于树附生苔藓植物叙述错误的是 ( )
A.从生态系统的成分看,树附生苔藓植物是生产者
B.树附生苔藓植物与树木(灌木)之间的关系为寄生
C.森林生态系统中树干基部更适宜树附生苔藓植物的生长
D.树附生苔藓植物可被广泛用作环境监测的指示植物
√
解析:由题意分析可知,树附生苔藓植物能进行光合作用制造有机物,属于生产者,A正确;
树附生苔藓植物属于生产者,是自养型生物,因此其与树木(灌木)之间的关系不可能为寄生,B错误;
森林生态系统中树干基部更适宜树附生苔藓植物的生长,C正确;
树附生苔藓植物对环境因子反应灵敏,因此树附生苔藓植物可被广泛用作环境监测的指示植物,D正确。
5.为了解某草原生态系统的食物网组成,某生物小组调查并统计了其中多种生物之间的食物关系,如下表所示(“+”表示构成食物关系),甲为该草原生态系统的生产者。请回答下列问题:
被捕食者
捕食者 甲 乙 丙 丁 戊 己
乙 +
丙 + +
丁 +
戊 + +
己 +
庚 + +
(1)表中未列出的该草原生态系统的组分是 。
(2)该草原生态系统的食物网包含 条食物链,处于第三营养级的生物是 ,所处营养级最多的生物是 。
(3)乙与丙的关系是 。
非生物因素、分解者
4
丙、己、戊、庚
庚
捕食与竞争
(4)庚为外来物种,当其迁入该生态系统后种群数量增长速率变化曲线如下图甲所示,已知庚的环境容纳量为K,请在图乙中画出庚的种群数量与时间的关系曲线,要求标出t1、t2对应的数值。
解析:(1)表中列出的生态系统组分有生产者和消费者,未列出的生态系统组分是分解者与非生物因素。(2)表中包含的食物链有:①甲→乙→丙→己→庚;②甲→丙→己→庚;③甲→丁→戊→庚;④甲→戊→庚。从而得出处于第三营养级的生物有丙、己、戊、庚;所处营养级最多的生物是处于最高营养级的庚。(3)乙和丙都能以甲为食,为竞争关系;丙又能以乙为食,两者之间又存在捕食关系。(4)图甲中t1时,种群的增长速率最快,对应的种群数量为K/2;t2时,种群的增长速率变为0,意味着之后种群数量不再增加,对应的种群数量为K。
课时跟踪检测
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A级——基础综合练
1.下列关于生态系统中生物成分的叙述,正确的是( )
A.生产者不一定是植物,但植物一定是生产者
B.因为动植物遗体中的有机物可被分解者分解成无机物,所以分解者处于捕食食物链中的最高营养级
C.分解者是生态系统中连接生物群落和无机环境的重要组成成分之一
D.消费者一定都是动物,但动物不一定都是消费者
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解析:生产者不一定是植物,如硝化细菌,植物也不一定是生产者,如菟丝子是消费者,A错误;
捕食食物链只有生产者和消费者,B错误;
分解者的作用是将动植物遗体中的有机物分解成无机物,供生产者利用,所以是连接生物群落和无机环境的重要成分之一,C正确;
消费者不一定都是动物,如一些寄生生物,动物也不一定都是消费者,如蚯蚓是分解者,D错误。
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2.以下关于生态系统中各种生物成分的叙述,错误的是 ( )
A.动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越大
B.分解者通过细胞呼吸来分解生态系统中的有机物
C.生产者制造有机物时,所利用的能量类型可能不同
D.各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定
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解析:动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越小,因为某种食物的变化对其影响不是太大,A错误。
分解者通过分解作用(即细胞呼吸)将有机物分解为无机物,B正确。
生产者制造有机物主要是光合作用和化能合成作用,前者利用的是太阳能,后者利用的是物质氧化时释放的化学能,C正确。
各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定,D正确。
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3.如图所示是生态系统成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分的说法,正确的是 ( )
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A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型生物
B.同一营养级的动物一定是一个种群
C.图中共有2条食物链,c属于初级消费者或者次级消费者
D.a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定
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解析:b生产者中有真核生物,如绿色植物,也有原核生物,如蓝细菌,但都是自养型生物,A正确;
同一营养级的动物不一定是一个种群,如牛、羊都是植食性动物,都属于第二营养级,B错误;
图中b生产者、a消费者不能确定其种类数,则食物链条数也不能确定,c属于分解者,C错误;
b生产者是该生态系统的基石,D错误。
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4.盐沼是处于海洋和陆地之间的过渡地区,规则或不规则地被海洋潮汐淹没,常形成红树林—滨海盐沼生态交错带,是具有较高草本或低灌木植被覆盖度的一种湿地生态系统。该湿地生态系统常具有较高的光合固定能力和较缓慢的有机质降解速率。下列关于盐沼生态系统的叙述,正确的是 ( )
A.盐沼群落是一定时空条件下所有动植物全部个体的集合
B.同一地点不同水深群落类型的差异只与溶氧量的不同有关
C.不同水深的陆地区域分布的植被类型有差异,体现了群落的垂直结构
D.盐沼湿地生态系统对净化海水、促淤护岸及缓解全球变暖有重要影响
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解析:盐沼群落是盐沼生境中各种生物种群所构成的集合,A错误;
同一地点不同水深群落类型的差异还与光照强度、温度等的不同有关,B错误;
不同水深到陆地区域分布的植被类型有差异,反映了群落的水平结构,C错误;
盐沼湿地生态系统常具有较高的光合固定能力和较缓慢的有机质降解速率,对净化海水、促淤护岸及缓解全球变暖有重要影响,D正确。
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5.(2024·盐城质检)如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是 ( )
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A.细菌既可作为分解者,又可作为消费者的食物
B.处于第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C.若大米草死亡,将导致细菌数量增多,沼蟹数量亦增多
D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛数量将减少
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解析:营腐生生活的细菌属于分解者,被线虫捕食的细菌属于消费者的食物,A正确;
捕食食物链的起点是生产者,海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食,故三者应为第二营养级,B错误;
大米草与藻类之间存在竞争关系,大米草死亡会导致藻类和细菌数量增多,藻类和细菌数量增多会导致线虫数量增多,进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多,C正确;
杀虫剂只能杀死食草虫,会导致蜘蛛的食物减少,进而导致蜘蛛数量减少,D正确。
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6.单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者,蚜虫吸取植物汁液为生。下列说法错误的是 ( )
A.题中所述的生物构成了两条食物链
B.瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系
C.题中所述食物关系中,瓢虫占据第二、三营养级
D.瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物
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解析:题中所述的生物构成了两条食物链:植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫,植物→蚜虫→瓢虫,A正确;
瓢虫与寄生蜂都捕食蚜虫,且瓢虫捕食寄生蜂,二者之间存在竞争和捕食关系, B正确;
由A项分析可知,植物是第一营养级,瓢虫属于第三和第四营养级,
C错误;
瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食,同时寄生蜂被瓢虫捕食,所以瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物,D正确。
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7.(2024·苏州期中)如果一个生态系统有四种生物,并构成一条捕食食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是 ( )
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A.丙是第二营养级,次级消费者
B.若乙的数量增加,则会引起甲和丁的数量增加,丙的数量下降
C.若丁的种群数量下降,则会引起乙和丙的数量下降,甲的数量上升
D.若甲的种群数量下降,则会引起丙和丁的种群数量增加
解析:据图分析,丁是生产者,丙是初级消费者,乙是次级消费者,甲是三级消费者,A错误;
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若乙的数量增加,则首先引起甲的数量增加,丙的数量下降,丁的数量因丙的数量下降而增加,B正确;
若丁的种群数量下降,则会引起丙、乙、甲的数量都下降,C错误;
若甲的种群数量下降,则乙的种群数量增加,进而引起丙的数量下降,又导致丁的数量增加,D错误。
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8.某水库夏初大量鲫鱼死亡,经调查鱼死亡的原因是前期气温较高,
浅滩处水草腐烂,鲫鱼局部聚集密度大而导致的。下列说法错误的是 ( )
A.在水库中适量投放鱼苗,可以促进水体中物质循环
B.该水库中各种鱼类及其生活的无机环境构成一个水生生态系统
C.水库中生物与环境相互影响,环境变化可导致鱼类死亡,鱼类死亡可导致水体环境恶化
D.水库中的环境变化,对不同种群的影响是有差异的
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解析:在水库中适量投放鱼苗,这些鱼作为消费者能够加快该生态系统的物质循环,A正确;
水库中各种生物(包括鱼类和其他所有生物)及其生活的无机环境构成一个水生生态系统,B错误;
生物与环境可以相互影响,环境变化可导致鱼类死亡,鱼类死亡可导致环境污染,C正确;
水库中的环境变化,对不同种群的影响是有差异的,D正确。
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9.下图表示某生态系统中的3种生物的二氧化碳释放量的曲线图。下列说法错误的是 ( )
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A.a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
B.b、c可以说是生态系统中最基本、最关键的生物因素
C.a、b、c都有可能是细菌
D.b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
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解析:a曲线代表的生物只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,所以可能是消费者或分解者,A正确;
b、c曲线代表的生物都能吸收二氧化碳,所以b、c都属于生产者,可以说是生态系统中最基本、最关键的生物因素,B正确;
a可能是异养型细菌,b可能是光合细菌,c可能是进行化能合成作用的细菌,如硝化细菌,C正确;
b曲线不能代表所有的生产者,如硝化细菌,D错误。
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10.为合理利用水域资源,某调查小组对一个开放性水库生态系统进行了初步调查,部分数据如表所示。据此回答下列问题:
进水口浮游藻
类数量(年均) 出水口浮游藻
类数量(年均) 水库淤泥中
真菌、细菌数量
1.93 mg(干重)/L 1.02 mg(干重)/L 1013~1015个/m2
(1)浮游藻类属于该生态系统成分中的 ,它在该生态系统中的作用是 。
生产者
将无机物转化成有机物并储存能量
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(2)浮游藻类的同化作用类型是 ,该生态系统中连接生物群落和非生物环境的主要生物是__________和_____________________。
(3)浮游藻类所需的矿质营养可来自细菌、真菌等生物的 ,生活在水库淤泥中的细菌代谢类型主要为 。
(4)该水库对游人开放一段时间后,检测发现水体已被氮、磷污染。为确定污染源是否来自游人,应检测 处浮游藻类的种类和数量。
自养型
浮游藻类
分解作用
异养厌氧型
进水口
淤泥中的真菌、细菌
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11.请根据下图回答有关问题。
(1)图解表示一个 的组成及各成分间的关系。
(2)蛇占有 条食物链,占有的营养级有 。
生态系统
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第四、五营养级
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(3)若螳螂全部迁走,则黄雀的数量将会 ,原因是________
。
(4)动植物的遗体残骸是由图中的 通过 和
这两种方式分解的。
解析:(1)由于图解中含有非生物因素和生物因素,所以这是一个生态系统。(2)分析图解可知,蛇占有2条食物链:①绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇;②绿色植物→蝉→黄雀→蛇。占第四、五营养级。
第三、四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了能量的损耗
增多
细菌
有氧呼吸
无氧呼吸
黄雀由
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(3)如果螳螂全部迁走,食物网变得简单,使黄雀由第三、四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了营养级数量进而减少了该捕食食物网中能量的损耗,进而引起其数量增多。(4)动植物的遗体等通过分解者的呼吸作用分解,呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
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B级——应用创新练
12.大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,不可能发生的变化是( )
A.生态系统中原有食物链的营养级增加
B.植食性动物间的竞争结果发生反转
C.肉食性动物间的捕食关系发生反转
D.减轻该地区野生动物对农作物的破坏程度
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解析:根据题意可知,某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,故生态系统中原有食物链的营养级可能增加,也可能导致某种植食性动物在竞争中失去原有竞争优势,即植食性动物间的竞争结果发生反转,A、B正确;
某种大型肉食性动物的迁入,不会引起肉食性动物间的捕食关系发生反转,因为捕食关系是长期自然选择的结果,C错误;
大型肉食性动物对植食性动物有捕食和驱赶作用,使生产者在一定程度上得到保护,即减轻该地区野生动物对农作物的破坏程度,D正确。
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13.[多选]如图是一个陆地生态系统食物链(网)的结构模式图,下列叙述错误的是 ( )
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A.在该食物网中,共有5条食物链
B.在该食物网中,H占有三个不同的营养级
C.若B种群中,各年龄期个体数目比例适中,则该种群密度在一段时间内会明显变大
D.该食物网中,如果C种群数量下降10%,则H的数量会发生明显变化
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解析:此食物网中,从生产者到最高级消费者,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,A正确。
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②④中)和第五(链③⑤中)营养级,B正确。
若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄结构为稳定型,种群密度在一段时间内会保持相对稳定,而不会有明显变化,C错误。
在该食物网中,若C种群的数量下降10%,H的食物可由其他食物链的生物来弥补,故H的数量不会发生明显变化,D错误。
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14.[多选](2024·徐州质检)如图为草原生态系统中的甲、乙、丙三个动物种群一年中不同月份种群数量的变化曲线。下列说法错误的是 ( )
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A.三种动物参与构成的食物链中,甲至少为第三营养级
B.ac段丙的种群数量下降一定是食物短缺造成的
C.a点是丙种群在此环境中的环境容纳量
D.一定自然区域内,甲、乙、丙三个种群中全部的生物构成生物群落
解析:分析题图可知,三个动物种群的数量变化乙先于丙,丙又先于甲,它们之间的捕食关系是乙→丙→甲,食物链中生产者为第一营养级,所以甲至少为第四营养级,A错误;
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甲的增多对丙的捕食增多也是ac段丙种群数量下降的原因,B错误;
环境所能维持的丙种群的最大数量是环境容纳量,而a点时丙种群的数量无法维持稳定,C错误;
生物群落是特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合,甲、乙、丙三个种群不是草原生态系统中的所有生物,因此不能构成生物群落,D错误。
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15.北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻被引入该水域后,已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于 。
生产者
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(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
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①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,__________________________
________________________。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
柏桉藻重量增加值明显提高,
而本地藻的变化则相反
选择性(或偏好性)
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(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有 。
隆头鱼和水虱
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(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因:_________________________________________
________________________________________________________________________________________________________。
柏桉藻含有令动物不适的化学物质,能为水虱
提供庇护场所,有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻,有助于
柏桉藻获得竞争优势,因此柏桉藻能够成功入侵
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解析:(1)柏桉藻属于植物,能进行光合作用,故其为生产者。(2)①由图2可知,与没有水虱相比,有水虱的柏桉藻重量增加值提高,而有水虱的本地藻甲、乙重量增加值降低,甚至本地藻丙重量增加值为负值,说明本地藻丙不但没有增加,反而减少了,故水虱对本地藻有更强的取食作用的判断依据是与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反。②在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,体现了水虱对所栖息的海藻种类具有选择性(或偏好性)。
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(3)本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,实验的自变量为海藻的种类,因变量为水虱的生存率,故实验的对照组应不放海藻,直接放入隆头鱼和水虱,观察统计水虱的生存率。(4)物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足,天敌少,物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少,导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻,导致本地藻的数量减少,从而有助于柏桉藻获得竞争优势,最终柏桉藻入侵成功。
本课结束
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