内容正文:
第31讲 生态系统的结构
课标
要求
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体
2.讨论某一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复杂的营养结构
3.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构
考点一 生态系统的组成成分及其关系(固本·识记类)
1.生态系统的概述
2.生态系统的组成成分
(2)生物成分
(1)生产者≠植物
如蓝细菌、硝化细菌是生产者但不是植物;菟丝子是植物但属于消费者。
(2)消费者≠动物
如营寄生生活的微生物等属于消费者;秃鹫、蚯蚓、蜣螂等动物属于分解者。
(3)分解者≠微生物
如蚯蚓等动物属于分解者;硝化细菌、蓝细菌属于生产者;寄生细菌属于消费者。
(3)各组成成分间的相互关系
和 是联系生物群落与非生物的物质和能量的两大“桥梁”。
1.[2025·福建福州期末] 白云山位于广州市,是国家5A级旅游景区和国家风景名胜区。白云山属于典型的热带雨林生态系统,其各组成成分的关系如图所示。图中甲、乙、丙依次是 ( )
A.分解者、生产者、消费者
B.消费者、生产者、分解者
C.生产者、分解者、消费者
D.生产者、消费者、分解者
2.[2025·重庆七校联考] 如图为某自然鱼塘生态系统的食物网,字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是 ( )
A.该自然鱼塘生态系统中有5条食物链
B.流经该自然鱼塘生态系统的总能量是a固定的太阳能
C.该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量组成
D.c和f都占有第二、四两个营养级,都是杂食性动物
根据模型图判断生态系统的组成成分
注:先根据双向箭头“⇆”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”,再确定生产者,最后确定分解者和消费者。
考点二 生态系统的营养结构——食物链和食物网(固本·识记类)
1.食物链
(1)食物链的起点一定是 者,后面的都是 者,不含 及非生物的物质和能量。
(2)生产者:第一营养级。
消费者所处营养级级别=消费者级别+1。
(3)食物链中体现的种间关系只有 ,是长期自然选择形成的,通常不会逆转。
(4)某一营养级生物的含义是处于该营养级的 ,不代表单个生物个体,也不一定是一个生物种群。
2.食物网
1.[2024·江西卷] 假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是 ( )
物种
流经生物
的能量/kJ
生物体内镉浓
度/(μg/g)
生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
①
—
0.03
15.64
②
—
0.08
—
③
1.60×106
—
1.05
④
2.13×108
—
—
A.④③①② B.④②①③
C.①③②④ D.④①②③
2.[2025·黑吉辽内蒙古卷] 下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是 ( )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入野猪
根据各类信息构建食物链(网)的方法
(1)根据捕食或食物信息直接分析
①某草原生态系统中,蝗虫和鼠以草为食,青蛙捕食蝗虫,蛇捕食青蛙和鼠,鹰捕食青蛙、鼠、蛇,请据此绘制以上几种生物组成的食物网。
分析依据:根据生物间捕食关系直接绘制。
结论:
②捕获某湖泊中的部分生物,通过研究它们胃中的食物残渣,反推得到这些生物的食物比例,结果如下表。请根据表中信息绘制相关生物组成的食物网。
被捕食者
捕食者
小黄鱼
虾虎鱼
虾
蟹
食物比例
小黄鱼
/
0
0
0
虾虎鱼
24%
/
0
0
虾
10%
44%
/
0
蟹
66%
56%
0
/
浮游植物
0
0
100%
100%
分析依据:胃内残渣反映两种生物的捕食关系。
结论:
③依据捕食关系曲线,构建食物链(网)
分析依据:曲线走势先上升、先下降者为被捕食者。
结论:食物链为乙→丙→甲。
(2)根据重金属、DDT等物质的浓度分析
下表为某生态系统中生物体内残留有机汞的情况:
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度/
(mg·L-1)
0.05
7
0.51
68
0.39
分析依据:有害物质如有机汞等在组成食物链的生物体内存在生物富集现象,即随着营养级的升高,汞浓度增加,两者在数值上呈正相关。
结论:。
(3)根据各营养级的有机物总量或能量分析
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
1.9
141.0
注:Pg表示生物同化作用固定的总能量。
分析依据:能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%~20%。
结论:①图a、图b中根据每个营养级中有机物多少可形成的食物网为。
②表格中,根据能量多少可以确定食物链为B→D→A→C。
经典真题·明考向
1.[2025·湖北卷] 蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是 ( )
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA浓度的8倍
2.[2025·广东卷] 食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是 ( )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
3.[2024·重庆卷] 为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的是 ( )
A.棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C.3个山系中,M3肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D.大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
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第31讲 生态系统的结构
考点一
● 必备知识
1.生物群落 生物圈 组成成分 营养结构 物质循环、能量流动、信息传递 人工
2.(2)自养 腐生细菌和真菌 有机物 化学能 食物和栖息场所 物质循环 遗体残骸和动物粪便
(3)①非生物的物质和能量 ②消费者 ③生产者 ④分解者 生产者 分解者
● 典型例题
1.C [解析] 按照生态系统各组成成分的关系,甲与无机环境是双向箭头,故甲为生产者,甲、丙都有箭头指向乙,故乙是分解者,能将甲、丙的遗体残骸等中的有机物分解为无机物返回到无机环境中,丙为消费者,C正确,A、B、D错误。
2.D [解析] 该人工鱼塘生态系统中食物链分别为a→d→e→c、a→d→e→f、a→c、a→f,b→c,b→f,共6条食物链,A错误;流经该人工鱼塘生态系统的总能量除了a固定的太阳能,还有b固定的太阳能,B错误;该生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量,营养结构包括食物链和食物网,C错误;该人工自然生态系统中食物链分别为a→d→e→c、a→d→e→f、a→c、a→f,b→c,b→f,因此c和f都占有第二、四两个营养级,都是杂食性动物,D正确。
考点二
● 必备知识
1.初级 次级 四 (1)生产 消费 分解者 (3)捕食 (4)所有生物
2.营养关系 营养级 种间竞争 捕食和种间竞争 营养结构 物质循环和能量流动
● 典型例题
1.D [解析] 根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高;根据生物承受的捕食压力指数判断①的营养级低,③的营养级高。结合选项,仅D项符合题意。
2.B [解析] 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生态系统,图中的生物只有部分生产者和消费者,且缺少分解者,所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统,A错误;野猪数量下降,虎和豹会加剧竞争剩余的食物资源(如野兔、 梅花鹿),竞争加剧可能导致虎对豹的排斥加剧,B正确;分析题图可知,图中的食物网共由8条食物链组成,分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹,C错误;能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,一般为10%~20%,树木同化的能量会流入多种初级消费者(包括野猪、梅花鹿等),而不仅仅是野猪,因此树木同化的能量流入野猪的比例不一定是10%~20%,可能更少,D错误。
经典真题·明考向
1.C [解析] 蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者,以线虫为食时属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者,A正确;由图可知,在20天以后,蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓,说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B正确;TBBPA是土壤中常见的污染物,具有生物富集作用,若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿着食物链传递,C错误;由题干可知,初始实验环境中TBBPA浓度为1 mg/kg,15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8 μg/g=8 mg/kg,所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍,D正确。
2.C [解析] 分析题意可知,蜜蜂通过采蜜为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,油菜则为蜜蜂提供食物等条件,两者之间存在捕食和原始合作关系,A错误;该食物链是油菜→蜜蜂→蜻蜓→鱼,鱼在该食物链中位于第四营养级,属于三级消费者,B错误;在一定范围内,增加鱼的数量能够减少蜻蜓数量,使蜜蜂数量增加,利于为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,使池塘周边的油菜籽增产,C正确;结合图示可知,蜻蜓的幼虫生活在水中,而成虫可生活在陆地,是将水陆生境联系成一个整体的关键种,D错误。
3.C [解析] 棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大,A错误;豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等,B错误;由图可知,三个山系中,M3的肉食动物种类最多,食物网最复杂,由此推测肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C正确;肉食动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物,D错误。
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