1、第3课 生态系统的结构 考点一 生态系统的组成成分 【核心知识突破】1.生态系统的概述：(1)概念：生态系统是由_与它的_ 相互作用而形成的统一整体。生物群落 无机环境(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是 _。(3)结构：由生态系统的组成成分和_(食物链和食物网)构成。生物圈 营养结构 2.生态系统的组成成分：(1)非生物成分：非生物的物质和能量。(2)生物成分：比较 项目生产者消费者分解者营养 方式_异养_生物 类型光合自养生物：_和蓝 藻等；化能合成生物：硝化细菌等大多数_；寄生的植物(如菟丝子)、某些微生物_细 菌、真 菌和少 数动物自养 异养 绿色植物 动物 腐生 比较 项目生
2、产者消费者分解者地位生态系统的基石，主要成分生态系统最活跃的部分生态系统物质循环的关键成分比较 项目生产者消费者分解者作用把无机物制造 成_，把 光能转化为有机 物中的_；为消费者提供 食物和栖息场所加快物 质循环；帮助植 物传粉和 传播种子将_ 分解为 _，供生产者 重新利用有机物 化学能 有机物 无机物 3.【教材易漏知识】必修3 P88“旁栏思考”：动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。【微点警示】生态系统生物成分中的四个“不一定”(1)植物不一定是生产者：如菟丝子
3、营寄生生活，属于消费者。(2)生产者不一定是绿色植物：如硝化细菌等自养微生物也是生产者。(3)动物不一定是消费者：以动植物残体为食的腐食性动物属于分解者，如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等。(4)细菌不一定是分解者：如硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者。【秒判正误】1.河流中所有生物和底泥共同组成河流生态系 统。()分析：生态系统包括无机环境和生物群落，河流的底泥只是无机环境的一部分。2.生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生 物群落的桥梁，其中分解者处于主导地位。()分析：生产者将非生物的物质和能量转化成有机物输入生物群落中，生产者处于主导地位。分解者能将动植物的尸体、排泄物和残落物中
4、的有机物分解成无机物归还给无机环境。因此生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁。3.生产者都是绿色植物，分解者都是微生物。()分析：生产者是自养生物，主要是绿色植物，也可能是微生物，如光合细菌也是生产者；分解者主要指营腐生生活的细菌、真菌，也可能是动物，如蚯蚓、蜣螂也是分解者。4.硝化细菌虽不能进行光合作用，但是自养生 物。()分析：硝化细菌通过化能合成作用合成有机物，是自养型生物，是生产者。5.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森 林中的弱。()分析：热带雨林与北方森林相比，气温较高，分解者的代谢活动相对旺盛。6.理论上分析，只有消费者不是生态系统必需的基 础成分。()
5、分析：非生物的物质和能量是基础，生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，而消费者只是促进物质循环，因此其不是生态系统必需的基础成分。【命题案例研析】【典例】(2018全国卷)如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N ，通常 植物根系 对N 的吸收是通过_运输
6、完成的。3O3O【审答技巧】(1)审题关键：理解分解者的作用实质：将有机物分解为无机物。获取关键信息：“采用生物方法处理生活垃圾”和“考虑的因素可概括为3个方面”。(2)答题规范：第(1)问分解者的作用表述不完整，容易忽略“遗体或排遗物”；第(2)问可能只答出其中两个条件，得不全分。【解析】(1)蚯蚓是异养生物，属于分解者，故生命活动所需的能量来自枯枝败叶中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体和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：分解者的分解效率，生活垃圾的成分，分解者的 培养条件。
7、(3)植物通常是通过主动运输方式从土壤中吸收无机盐 离子，故对N 的吸收是通过主动运输完成的。3O答案：(1)有机物 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物(2)分解者的分解效率，生活垃圾的成分，分解者的培养条件(3)主动【核心素养新命题】(1)科学思维抽象与概括 题干图示的生态系统模式图中包含了生态系统的所有结构吗？简要说明理由。提示：包含。生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网，图示的生态系统模式图中既有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)，也有食物链和食物网。(2)科学探究设计实验方案 现欲设计一实验探究蚯蚓在不同的环境温度下分解生活垃圾的速率。
8、请写出实验的基本思路。提示：先控制不同的环境温度，然后利用等量的生理状态相同的蚯蚓去分解等量的相同的生活垃圾，在相同的条件下处理一段时间后，检测并比较生活垃圾的剩余量。【方法规律】根据结构图判断生态系统的成分(1)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。(2)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“非生物的物质和能量”。(3)根据DAB确定A为消费者、B为分解者。【考点题组诊断】角度一 生态系统组成成分的分析 1.(金榜原创预测)下列关于生产者、消费者和分解者的叙述，正确的是()A.细菌和真菌都是分
9、解者 B.自养型生物都是生产者 C.生产者都是植物，消费者都是动物 D.异养型生物都是消费者【解析】选B。化能合成细菌是生产者，A错误；自养型生物都是生产者，B正确；菟丝子是植物，是消费者，蚯蚓等腐食性动物是分解者，C错误；异养型生物包括消费者和分解者，D错误。【易错提醒】对生态系统成分认识的误区 错误说法特例细菌都是 分解者硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者动物都是 消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体为食的腐食性动物属于分解者错误说法特例生产者都 是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物植物都是 生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者2.(20
10、18南昌模拟)下列关于生态系统组成成分的叙 述，正确的是()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【解析】选C。在生态系统中，不是所有动物都是消费者，如蜣螂、蚯蚓是分解者，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都是生产者，B错误；生产者把无机物制造成有机物，把光能转化为有机物中的化学能，直接或间接为消费者、分解者提供营养物质，是生态系统中最基本、最关键的生物成分，C正确；一种生物可能属于生态
11、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，在捕食昆虫时为消费者，D错误。角度二 生态系统组成成分的判断 3.(2018襄阳模拟)如图为某生态系统各成分关系简图，下列叙述错误的是 世纪金榜导学号()A.甲是生产者，它是生态系统的基石 B.乙是消费者，包括全部的异养生物 C.生态系统的能量主要来源于太阳能 D.图中的“甲乙”是生态系统的营养结构【解析】选B。从图中甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A正确；异养生物中一部分是消费者，如大部分动物等，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B错误；太阳能是生态系统的主要能量来源，C正确；
12、食物链和食物网是生态系统的营养结构，D正确。【知识总结】生态系统各组成成分之间的关系 4.(2016海南高考)在某一生态系统的下列组分中，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【解题指南】解答本题的关键是理解题干的隐含信息：能将太阳能转变为化学能的是生产者。【解析】选B。本题主要考查生产者的功能。田螺和草鱼是消费者，靠现成的有机物为生；大肠杆菌是分解者，营腐生生活；小球藻是生产者，通过进行光合作用将太阳能转变为化学能。【加固训练】1.如图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)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.参与构成食物链的
13、成分有甲和乙 C.碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递 D.丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌【解析】选C。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项正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B项正确；碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。2.如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是()A.甲是生产者，乙是消费者 B.丙属于次级消费者 C.丙可以为甲提供无机盐 D.丙不参与构成食物链【解析】选B。从图中三种成分的关系可以判断出甲是生产者，乙是消
14、费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。考点二 食物链和食物网 【核心知识突破】1.食物链：(1)概念：生态系统中各生物之间由于_关系形 成的一种联系。(2)特点：_为第一营养级，消费者所处营 养级不固定；一般不会超过_个营养级。食物 生产者 5(3)表现形式：(4)单向性：食物链中的捕食关系是长期_ 形成的，通常不会逆转。自然选择 2.生态系统的成分、食物链和营养级之间的关系(连线)：3.食物网：(1)概念：生态系统中许多食物链彼此_ 连接成的复杂的_。(2)形成的原因。一种绿色植物可能是_植食性动物的食物。一
15、种植食性动物既可能吃_植物，也可能被 _肉食性动物所食。相互交错 营养结构 多种 多种 多种(3)特点。同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同 的_。食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还可能有_。(4)功能：食物链和食物网是生态系统的_，是_和_的渠道。营养级 竞争 营养结构 物质循环 能量流动【微点警示】食物链、食物网的四点提醒(1)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中，这种制约可能来自种间，也可能来自种内。(2)动物所处的营养级别=消费者级别+1；某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，既不代表单个生物个体，也不一定是某种群。(3)食物链
16、实际上是指捕食食物链，它是由生产者和消费者参与、通过捕食关系形成的。(4)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物的数量。【秒判正误】1.在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物 都限定在同一营养级上。()分析：食物网中同一种消费者在不同食物链中可以占据不同的营养级。2.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型 必然越大。()分析：营养级越高的生物，其体型不一定越大，如吃树叶的虫子。3.食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的 数量。()分析：食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类和数量。4.在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，生产者一定处于第一营养级。()
17、分析：捕食食物链是由生产者和消费者构成的，生产者一定处于第一营养级。5.食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的 渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。()分析：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。【命题案例研析】【典例】(2014全国卷)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表所示，表中能量数值的单位相同。种群甲乙丙丁戊能量3.5612.810.300.48226.50回答下列问题：(1)请画出该生态系统中
18、的食物网。(2)甲和乙的种间关系是_；种群丁是该生态系统生物组分中的_。(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。【审答技巧】(1)题干关键词：“除分解者外”“4个营养级”“每个种群只处于一个营养级”“能量传递效率为10%20%”。(2)思维流程：根据能量传递效率为10%20%与表中数值初步判断甲与乙、甲与丙都是捕食关系，乙、丙属于同一营养级；根据题中5个种群、4个营养级与表中数值食物链、食物网。【解析】本题考查种间关系的判定、生态系统的组成成分与功能、碳循环等知识。(1)表中戊占有能量最
19、多，应属于第一营养级；乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和(23.1)占戊能量值的10%20%(10.20%)，故乙和丙应同属于第二营养级；甲能量值占第二营养级的10%20%(15.41%)，应属于第三营养级；丁能量值占第三营养级的10%20%(13.48%)，应属于第四营养级。(2)根据(1)的食物网可推知：甲、乙种间关系是捕食。题干已说明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。(3)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大主要功能；碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往返。答案：(1)(2)捕食 消费者(3)物质循环 能量流动 生
20、物群落 无机环境【高考长句应答特训】(1)由题干知识和表格数据分析知，表格中甲、乙、丙、丁、戊涉及的生态系统组成成分和未涉及的组成成分分别是什么？提示：涉及的生态系统组成成分是生产者和消费者，未涉及的组成成分是分解者与非生物的物质和能量。(2)若该陆地生态系统一年内输入各种群的能量数值与如图的能量金字塔相对应，则甲、乙、丙、丁、戊分别处于金字塔的第几层？提示：甲处于第三层，乙、丙处于第二层，丁处于第四层，戊处于第一层。【方法规律】根据各类信息构建食物链(网)的方法(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”，构建食物链，如：营养级ABCD能量(有机物)15.9870.71.9141.0该食物链为
21、BDAC。(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”，构建食物链(网)，如：生物体 A B C D E 有机汞浓度(mgL-1)0.05 7 0.51 68 0.39 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，两者在数值上呈正相关，该食物链(网)如图：(3)依据捕食关系曲线，构建食物链(网)，如：分析曲线走势，先上升、先下降者为被捕食者，食物链为：乙丙甲。(4)依据提供的食物信息，构建食物链(网)，如：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是：草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食
22、。依据捕食关系由低营养级高营养级直接绘图，可得到如下食物网。【考点题组诊断】角度一 食物链和食物网的分析 1.(2019青岛模拟)如图为某森林生态系统的部分食物网组成，下列说法中不正确的是()A.图中共有3条食物链，灰喜鹊和蜘蛛是捕食和竞争的关系 B.处于第三营养级的生物有蜘蛛、灰喜鹊、狐狸 C.大量猎捕灰喜鹊会导致狐狸的数量大幅下降 D.调查灰喜鹊的种群密度，常用标志重捕法来估算【解析】选C。图示食物网中共含有3条食物链，分别 是树木松毛虫蜘蛛灰喜鹊狐狸、树木松毛 虫灰喜鹊狐狸、树木松鼠狐狸，其中灰喜鹊 和蜘蛛是捕食和竞争的关系，A正确；处于第三营养级 的生物有蜘蛛、灰喜鹊、狐狸，B正确；大
23、量猎捕灰喜 鹊后，狐狸还可以以松鼠为食，所以狐狸的种群数量 不会大幅度下降，C错误；灰喜鹊是动物，体积较大，活动范围较大，所以最常用的种群密度调查方法是标志重捕法，D正确。2.(教材素材新命题必修3 P91图55改编)某陆地生态系统中，有鸟、昆虫、猫头鹰、蟾蜍、鼠、蛇等动物，它们之间的关系是：猫头鹰捕捉蛇、鼠、鸟；昆虫、鸟及鼠以植物为食；蟾蜍和鸟捕食昆虫；蛇吞食蟾蜍和鼠。请回答：(1)画出上述生物所能形成的最复杂的食物网。(2)此生态系统中有_条食物链。最长的一条食物链是_，共有_个营养级。(3)若鼠大量减少，则猫头鹰的数量变化情况是_。【解析】(1)由题干分析知，植物是第一营养级，猫头鹰为最
24、高营养级(详见答案)。(2)此生态系统中有5条食物链。最长的一条食物链是植物昆虫蟾蜍蛇猫头鹰，共有5个营养级。(3)若鼠大量减少，由于猫头鹰有多种食物来源，因此其数量变化不大。答案：(1)如图：(2)5 植物昆虫蟾蜍蛇猫头鹰 5(3)数量变化不大 角度二 食物链和食物网的数量分析 3.(2019合肥模拟)如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。下列叙述错误的是 世纪金榜导学号()A.该食物链是：丙甲乙丁 B.丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加 C.丁的体型最大，单个个体占有的能量最多 D.在其他食物链中，乙
25、和丁之间也可能存在竞争关系【解析】选C。由题图可知，丙种群的有机物总量最 多，应是该生态系统的第一营养级，所以4种生物构成 的食物链是丙甲乙丁，A项正确；丙种群数量增 加，甲、乙、丁的种群数量都随丙的增加而增加，B项 正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个 个体占有的能量也不一定最多，C项错误；不同的食物 链中，同一种动物占有的营养级可能不同，在其他食 物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D项正确。【延伸探究】(1)将题图中的纵坐标换成“能量的相对值”，则甲、乙、丙、丁之间的营养结构如何？为什么？提示：营养结构是：丙甲乙丁。因为能量流动是逐级递减的，第一营养级的能量最多，最高营养级的
26、能量最少。(2)若题图中甲的数量增多，乙、丙、丁三者的数量如何变化？为什么？提示：由于甲、乙、丙、丁之间构成的食物链是：丙甲乙丁，因此若甲的数量增多，则乙的数量增多，丙的数量减少，丁的数量增多。4.(2018西安模拟)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cba B.种群b在第37年个体数下降是由于a的增加和c的减少 C.b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【解析】选D。根据三个种群的个体数量变化关系，能量流动特点(单向流动、逐级递减)，分
27、析出该生态系统简单食物链可表示为cba，A正确；种群b在第37年个体数下降是由于a捕食者数量的增加、c食物来源的减少，B正确；b和a这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循环，C正确；一定自然区域内，全部的生物构成生物群落，D错误。【方法技巧】食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定。(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。大体遵循如下思路：生产者数量相对稳定原则，即消费者某
28、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。【加固训练】1.如图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是()A.青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系 B.图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落 C.图中所示的食物网中共有4条食物链 D.蛇在此食物网中处于两个不同营养级【解析】选B。题图
29、所示食物网中共有4条食物链；青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，又有捕食关系；蛇在不同的食物链中所处的营养级不同。2.如图所示为某湖泊的食物网，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【解析】选A。鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；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，相应地浮游植物先锐减后急升最后趋于稳定，A项正确。3.(2018西安模拟)如图表示生态系统中的食物网，下列
30、相关叙述正确的是()A.该食物网中共有6条食物链 B.该食物网中的所有生物构成生物群落 C.蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级 D.若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰显著【解析】选C。食物链的起点是草，终点是不被其他营 养级捕食的生物，则食物链共有5条，故A项错误；食 物网中只包括生产者和消费者，生物群落还应该包括 分解者，故B项错误；蝗虫和老鼠都位于第二营养级，属于初级消费者，故C项正确；猫头鹰的食物来源只有 老鼠，狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠，若老鼠全部 死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰小，故D项错误。答案速填：1营养结构 2非生物的物质和能量 3 生产者 4消费者 5食物网 6能量流动和物质循环
