1、第31讲生态系统的结构考纲明细生态系统的结构()考点生态系统的结构1生态系统的概念：由生物群落与周围的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈。2生态系统的结构包括两方面，即生态系统的组成成分和营养结构。3生态系统的成分(1)非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)生物群落类群比较生产者消费者分解者营养方式 自养异养异养生物类型a.光合自养生物：绿色植物和蓝藻等b化能自养生物：硝化细菌等大多数动物；寄生的微生物和植物，如菟丝子营腐生生活的细菌、真菌和动物，如蚯蚓、蜣螂等地位生态系统的基石(主要成分)生态系统最活跃的成分生态系统的必备成分作用制造有机物，储
2、存能量，为消费者提供食物和栖息场所加快生态系统中物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播分解有机物，供生产者重新利用4生态系统的营养结构食物链和食物网(1)食物链概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。不含分解者和非生物的物质和能量。营养级：一般不超过5个营养级。某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个物种。(2)食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多
3、种植物，也可能被多种肉食性动物所食。食物网中各类生物关系：捕食和竞争。特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。 (必修3 P92拓展题)在农田、果园等人工生态系统中，可否通过增加或延长食物链，提高生态系统稳定性并获得更多产品？为什么？提示可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一，自身稳定性差，易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系，增加或延长食物链，使之成为立体农田和立体果园，可以提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。例如，水田养鱼、果园养鸡等。题组一生态系统各成
4、分的判断1如图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()Ab中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物Ba中全是异养型真核生物Cc只包括腐生细菌和真菌Da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答案A解析b生产者中有真核生物，如绿色植物，也有原核生物，如蓝藻，但都是自养型，A正确；a消费者中全是异养型生物，但不一定都是真核生物，如寄生细菌为原核生物，B错误；c分解者包括腐生细菌和真菌以及蚯蚓等腐生动物，C错误；b生产者是该生态系统的基石，D错误。2生态系统的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。下列关于生态系统组成成分的叙述，正
5、确的是()A动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分D一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分答案C解析在生态系统中，不是所有动物都是消费者，如蜣螂、蚯蚓为分解者，A错误；多数细菌是分解者，但硝化细菌、铁细菌、硫细菌和光合细菌等是生产者，B错误；生产者能将无机物合成有机物，属于自养生物，是生态系统中最关键的成分，C正确；一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分，如猪笼草在进行光合作用时是生产者，在捕食虫子时为消费者，D错误。生态系统成分的判断方法(1)根据生物营养类型判断生态系
6、统的成分“自养型生物”“生产者”，即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。“捕食异养或寄生异养型生物”“消费者”，其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。“腐生异养型生物”“分解者”，其是能把动植物的遗体和动物排遗物分解成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。(2)根据结构图(右图)判断生态系统的成分，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
7、量”，最后根据DAB，确定A为消费者、B为分解者。题组二生态系统营养结构分析3如图表示某生态系统的食物网，下列有关叙述不正确的是()A生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级B该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争C该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分只有分解者D若分析该生态系统的能量流动状况，应从系统中绿色植物固定的太阳能开始答案C解析食物链是生产者和消费者通过食物关系而形成的营养结构，而食物链交错连接构成食物网是由于多种消费者可以占有不同的营养级，该生态系统中的能量流动始于绿色植物固定的太阳能，A、D正确；该
8、食物网中有8条食物链，蛇与鼠是捕食关系，食虫鸟与蛙都可以捕食食虫昆虫，二者是竞争关系，B正确；生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外，还有分解者和非生物的物质和能量，C错误。4如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是()A该生态系统简单食物链可表示为CBAB种群B在第35年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少所致CB和A的存在能加快该生态系统的物质循环D一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落答案D解析根据题干可知，C是生产者，A和B都是消费者，且B的数量先于A的数量减少和增加，说明B是初级消费者，A是次级消费者，
9、A正确；根据A、B、C三个曲线可知，种群B在3年到5年期间，由于食物的减少和捕食者的数量增加，导致数量下降，B正确；A和B都是消费者，消费者能够加快生态系统的物质循环，C正确；群落是指这一个地域的所有生物，包括动物、植物和微生物，故A、B、C三个种群中全部生物不能构成群落，D错误。根据各类信息书写食物链的方法(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链营养级ABCD能量(有机物)15.9870.71.9141.0根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：BDAC。(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”书写食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度(mgL1)0.0570.51
10、680.39有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断食物链(网)如右图：(3)根据数据的各种变式模型书写食物链：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中的食物链是甲乙丁丙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是AB。题组三食物链和食物网中生物数量变化分析5如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食
11、物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起()A甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B甲、丙、丁的种群数量均增加C甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加答案D解析能量流动的特点：单向流动，逐级递减，所以题图所示甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物关系为：丙甲乙丁。当乙的数量增加时，因乙是以甲为食的，所以甲由于天敌增加，数量就会相应下降；由于甲是以丙为食，也就是甲是丙的天敌，丙的天敌数量减少其数量就增加；又由于丁是以乙为食，乙的数量增加，导致丁因食物充足而数量增加。6右图所示为
12、某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是()A鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C浮游动物总量锐减后再急升D浮游植物总量急升后再锐减答案A解析鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系，B错误；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降最后趋于稳定，相应地浮游植物总量先锐减后急升最后趋于稳定，C、D错误；能量流动是沿食物链逐级递减的，A正确。食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增
13、加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。高考热点突破1(2016海南高考)在某一生态系统的下列
14、组分中，能将太阳能转变为化学能的是()A田螺 B小球藻 C大肠杆菌 D草鱼答案B解析生态系统中，能将太阳能转变为化学能的是生产者。田螺、草鱼是消费者，A、D错误；小球藻是生产者，能通过光合作用将太阳能转变为化学能，B正确；人体肠道中的大肠杆菌是消费者，C错误。2(2015天津高考)如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是()A甲是生物进化的基本单位B乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C丙是由生产者和消费者构成的D丁多样性的形成受无机环境影响答案D解析分析题图可知，甲、乙、丙和丁分别表示个体、种群、群落和生态系统，生物进化的基本单位是种群(乙)，A错误；种群(乙)
15、数量达到环境容纳量后在K值上下波动，保持相对稳定，B错误；群落是由生产者、消费者和分解者构成的，C错误；生态系统多样性的形成与无机环境密切相关，D正确。3(2018全国卷)下图是某农业生态系统模式图。据图回答下列问题：(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的_(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_。(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_。(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO，通常植物根系对NO的吸收是通过_运输完成的。答案(1)有机物将
16、动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物(2)待分解垃圾的性质、引进的分解者生物的种类、处理环境的理化条件(3)主动解析(1)蚯蚓是异养生物，属于分解者，在该生态系统中其生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物。(2)若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素为以下几个方面：了解生活垃圾的性质以确定分解者生物的种类、调整处理垃圾的理化条件(温度、湿度、pH等)以便适合分解者生活，快速降解有机物。(3)植物从土壤中吸收无机盐离子通常是通过主动运输方式，故对NO的吸收通常是通过主动运
17、输完成的。4(2015海南高考)回答下列关于红树林生态系统的问题：(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于_(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。图中A表示_，生物成分E表示_，生物成分F表示_，_表示初级消费者。答案(1)间接(2)CO2生产者分解者C解析(1)红树林对生态系统起到重要调节功能，属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2(无机环境)，分析图示可知：A表示CO2，E表示生产者，F表示分解者，C表示初级消费
18、者。课时作业一、选择题1下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是()A太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分B硝化细菌是原核生物，在生态系统中属于生产者C病毒是原核生物，在生态系统中属于分解者D蚯蚓是真核生物，在生态系统中属于消费者答案B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，太阳光属于非生物的物质，A错误；硝化细菌能够通过化能合成作用制造有机物，属于生产者，B正确；病毒没有细胞结构，不是原核生物，也不属于分解者，C错误；蚯蚓能够分解土壤中的有机物，属于分解者，D错误。2下列关于营养级的叙述，正确的是()A同一种群的生物只属于一个营养级B同一个营养级的生物都是
19、同种生物C植食动物都归属于第二个营养级D肉食性动物都归属于第三个营养级答案C解析同一种群的生物所处的食物链不同，营养级可能不同，A错误；同一个营养级的生物可能是同种生物，也可能不是，B错误；肉食性动物最低属于第三营养级，D错误。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答案D解析专营腐生生活的细菌一定是分解者，A错误；分解者将动、植物遗体中的有机物分解成无
20、机物，只营腐生生活，不营寄生生活，B错误；分解者分解动、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，C错误；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，D正确。4(2019湖南长沙一模)某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述中，正确的是()A当地人要预防“痛痛病”需少吃动物肝、肾等内脏B丙营养级所含能量最多C该生态系统肯定没有分解者D四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁甲乙丙，D错误。5下列关于
21、生态系统组成成分的叙述，正确的是()A所有的生产者和消费者都是真核生物，所有的分解者都是异养生物B所有的生产者都是通过光合作用制造有机物的C有的分解者是原核生物，有的分解者是真核生物D细菌在生态系统中只能是生产者或分解者答案C解析蓝藻和化能合成细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者，它们都是原核生物，分解者不能自己合成有机物，都属于异养生物，A错误；硝化细菌属于生产者，是通过化能合成作用制造有机物的，B错误；光合细菌和化能合成细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者，腐生细菌属于分解者，D错误。6如图表示三种可构成一条食物链的生物(营养级不同)在某河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是()A三种生
22、物构成的食物链是物种甲物种乙物种丙B若物种甲表示绿藻，它在不同水深处的个体数量不同，主要是温度的原因C物种乙的数量突然增加，短时间内物种丙的数量也会增加D若物种丙表示肉食性鱼，该种群营养级高，所含能量较少答案B解析根据三个物种的数量变化趋势及个体数量可知，三种生物构成的食物链是物种甲物种乙物种丙，A正确；绿藻在不同水深处的个体数量不同，主要原因是光照不同，B错误；由于物种乙是物种丙的食物，所以当物种乙数量突然增加，则在短时间内物种丙的数量也会增加，C正确；物种丙属于第三营养级，相比第一、二营养级，第三营养级所含的能量较少，D正确。7如图所示为某生态系统的食物网，下列相关叙述正确的是()A“草老
23、鼠猫头鹰”是该食物网中的一条食物链B图中未体现出的生态系统的成分有非生物的物质和能量以及分解者C若老鼠数量突然锐减，短时间内青蛙的数量会上升D该食物网中，次级消费者与三级消费者的生物之间只有捕食关系答案B解析食物网中，每条食物链的起点一定是生产者，而终点一定是处在最高营养级的消费者，猫头鹰并非处在最高营养级，A错误；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，后两者在图中并未体现，B正确；若老鼠数量突然锐减，猫头鹰的食物来源只有青蛙，所以短时间内青蛙的数量应下降，C错误；由题图可知，蛇(次级消费者)与鹰(三级消费者)之间、鹰(三级消费者)与猫头鹰(次级消费者)之间，除具有
24、捕食关系外还具有竞争关系，D错误。8图中的圆分别表示：a生产者、b分解者、c原核生物、d蓝藻、e腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是()答案A解析a生产者包括d蓝藻和其他自养生物，分解者包含e腐生细菌，d蓝藻和e腐生细菌都属于原核生物，A正确。9下列有关食物链和食物网的叙述，不正确的是()A食物网越复杂，生态系统受到破坏后恢复原状的能力越弱B在食物网中，一种生物可能处于不同的营养级C在捕食食物链中，各营养级获得能量的方式相同D如果食物网中某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代答案C解析食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性越弱，受到破坏后恢复原状的能力越弱，A正确；在食物
25、网中，一种生物可能处于不同的营养级，B正确；在捕食食物链中，生产者主要通过光合作用获取能量，消费者则通过捕食获取能量，C错误；如果食物网中某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能由同营养级的其他生物来取代，D正确。10某同学绘制的生态系统概念图如下，下列叙述不正确的是()A表示生态系统的组成成分B中不包括分解者和非生物的物质和能量C中包括某些微生物，并都是自养生物D生态系统的物质循环和能量流动相互依存、不可分割答案A解析分析概念图可知，为生态系统的结构，A错误；生态系统的结构包括生态系统的组成成分()和食物链、食物网()，分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成，B正确；生态系统的组成成
26、分包括非生物的物质和能量、生产者()、消费者和分解者，生产者都是自养生物，包括某些微生物，如硝化细菌等，C正确；生态系统的物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的，D正确。二、非选择题11一浅水湖泊由于过度捕捞导致鲈鱼(主要捕食其他鱼类)濒临绝迹，此时湖中主要有浮游藻类、沉水植物、螺(捕食藻类)和鲤鱼(主要捕食螺)等生物。在保留或去除鲤鱼的条件下，分别测定浮游藻类和沉水植物的生物量(干重)，见图。(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，这是群落_结构的体现，藻类大量繁殖会降低湖泊下层光照强度，藻类与沉水植物的种间关系是_。(2)该生态系统的组成成分中还应有的生物成分是_，才能保证其物
27、质循环的正常进行，该生物成分在碳循环中的作用是_。(3)去除鲤鱼条件下，浮游藻类生物量变化的曲线为_(填图中的字母)，保留鲤鱼的水域中，沉水植物生物量变化的曲线为_(填图中的字母)。答案(1)垂直竞争(2)分解者分解有机物，放出CO2(3)CD解析(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，呈分层分布，这是群落垂直结构的体现，藻类与沉水植物会竞争光照、水中的无机盐等，所以藻类与沉水植物是竞争关系。(2)生态系统的生物成分必须有生产者和分解者，所以该生态系统的生物成分还应有分解者才能保证其物质循环的正常进行，其在碳循环中的作用是分解有机物，放出CO2。(3)该湖泊中存在的一条食物链为：浮游
28、藻类螺鲤鱼。去除鲤鱼后，由于螺的大量繁殖，会使浮游藻类大量减少，即图中曲线C可代表浮游藻类生物量的变化；保留鲤鱼的水域中，由于螺被捕食减少，会使浮游藻类数量大量增加，其遮挡阳光，使沉水植物的生物量大大减少，可用图中的D曲线表示。12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_。(2)上图中共有_条食物链，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？_。答案
29、(1)绿色植物分解者(2)3三、五(3)先增加后减少，最后趋于稳定兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，相思鸟的数量减少，从而引起蚯蚓的数量增加，一段时间后减少，最后趋于稳定(4)不能，因为这些生物只是草原生态系统中的部分生物，群落应包括这个区域的所有生物13为了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(表中“”表示构成食物关系)，表中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成分是_，该草原生态系统的功能有_。(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
30、的生物是_，所处营养级最多的生物是_。(3)乙与丙的关系是_；庚的同化量的去路有被分解者分解、_、_。(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。答案(1)非生物的物质和能量、分解者(缺一不可)物质循环、能量流动、信息传递(缺一不可)(2)4丙、己、戊、庚庚(3)捕食与竞争呼吸消耗未利用(4)如图解析(1)表中列出的生态系统成分有生产者和消费者，未列出的生态系统成分是分解者和非生物的物质和能量。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三大功能。(2)由表格提供的信息，表中包含的食物链有：甲乙丙己庚；甲丙己庚；甲丁戊庚；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。庚的同化量去路有被分解者分解、呼吸消耗及未利用三部分。(4)图中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。