1、第29讲 生态系统的类型与结构考试要求1生态系统的概念。记住生态系统概念的要点，能在新情景中辨析。2生态系统的类型（森林、草原、农田、湿地、海洋、城市生态系统）。能区分不同的生态系统类型，说出它们的主要特点。3生态系统的结构。生态系统的成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者）。食物链和食物网。能分析生态系统的各种组成成分及其作用，运用食物链（网）的有关知识解释一些生物学现象、解决生产生活中的实际问题。知识整理一、生态系统的概念和类型1概念：在一定的空间和时间内， 与 相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是 。2类型：（1） 生态系统 主要特点：动植物种类 ， 复杂， 和 能
2、长时期处于较稳定的状态。主要物种：植物： 为主；动物：营树栖攀援生活的种类较多。保护与管理：实行限额采伐，确保森林资源的 低于年生产量，实现对森林资源的可持续利用。（2） 生态系统主要特点：动植物种类 ， 群落结构 ，种群密度和群落结构常发生 。 主要物种：植物： 为主；动物：大都具有挖洞或快速奔跑的行为特点。 利用与保护：以发展 业为主，合理确定 量，发展 放牧和 放牧，并进行科学管理。（3） 生态系统 主要特点：占地球表面积的71%，可看作一个巨大的生态系统。 主要物种：植物：微小的 植物；动物：种类很多。 利用与保护：颁布法律，规定禁渔期、禁渔区、捕捞工具等。（4） 生态系统定义：指沼泽
3、地、泥炭地、河流、湖泊、红树林、沿海滩涂、浅海水域等。作用：水源，调节流量、控制洪水，补充缺水，缓解旱情，储藏丰富的动植物资源。（5） 生态系统主要特点： 的作用突出，群落结构单一，动植物种类较少。主要物种：人工种植的各种农作物。（6） 生态系统主要特点： 起主导作用，物质和能量的 大，运转快，高度 ，自动调节能力弱，易出现环境污染。组成：自然系统、经济系统、社会系统。二、生态系统的结构 物质： 、 、 ；非生物的物质和能量 能量： 。 生产者：属 生物，主要是 ，是生态系统的 成分。 消费者：属 生物，主要是 。生态系统的结构 分解者：属 生物，主要是 ，作用是 。 食物链：在生态系统中，各
4、种生物之间由于 关系而形成的一种联系。 捕食食物链的基本模式： 食物网：在一个生态系统中，许多 彼此交错连接的复杂的营养关系。 特点：食物链和食物网是生态系统的 结构，生态系统的物质循环和能量流动都是沿着这种渠道进行的。命题研究考点搜索出题方向解题策略生态系统的类型。（2001、2004年）考核几种生态系统的主要特点。在理解生态系统类型的基础上，区分几种生态系统的不同特点，把握每个生态系统的主要特征。生态系统的结构。（2001、2003、2004年）检测生态系统的组成成分；考核食物链和食物网的特点。按照非生物成分、生物成分两方面分析生态系统的组成。从食物链的食物关系、营养级及生物间的关系分析。
5、提分关键1如何理解生态系统的概念？答：生态系统是生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。理解生态系统的概念要注意以下几点： （1）一定的空间范畴。因为生态系统包括生物群落，而生物群落又由各个种群构成，种群和群落都强调一定的自然区域即空间。 （2）基本组成包括各种生物和它们生活的无机环境。生物不仅有植物、动物，还有微生物，这些生物构成完整的群落，群落加上无机环境才枯成生态系统。各种生物和无机环境之间是相互作用的。 （3）生态系统的范围有大有小，地球上最大生态系统是生物圈。2营养级与消费者级别一样吗？答：（1）营养级和消费者级别并不一致。如在草一兔一狐一狼这条食物链中，兔、狐和狼的营养级分别是
6、第二、第三、第四，而它们的消费级却是第一(初级消费)、第二(次级消费)、第三(三级消费)。由此可见，营养级和消费级并不一致，而是差一级(生产者占的一级)。 （2）分解者不参与营养结构。生态系统的营养结构，即食物链和食物网。食物链主要有三种类型：捕食链、寄生链、腐生链。高中生物中的食物链，实际上是捕食链，是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。捕食链中只有生产者(绿色植物)和消费者(动物)，没有分解者。（3）动物的营养级有的可变。动物所处的营养级是否可变，不能一概而论，应因食性的复杂程度而异。如草食动物兔、羊等只能是初级消费者，第二营养级，而肉食动物的营养级不固定，如狼吃兔时属于第三营养级，而
7、吃狐时则可能是第四营养级或更高级。名师点拨例1 （2004年江苏卷）下列有关生态系统的叙述，错误的是 A森林生态系统的种群密度和群落结构一般能够长期处于较稳定的状态 B草原生态系统的种群密度和群落结构常常会发生剧烈的变化 C农田生态系统总是朝着对人有益的方向发展D整个地球上海洋可以看作是一个巨大的生态系统 考点分析 本题考核生态系统的类型（森林、草原、农田、海洋），主要考核几种生态系统的主要特点。 解题思路 森林生态系统的动植物种类繁多，群落结构复杂，因此种群密度和群落结构能长时期处于较稳定的状态。草原生态系统动植物种类较少，群落结构简单，种群密度和群落结构常发生剧烈变化。农田生态系统中人的作
8、用突出，群落结构单一，动植物种类较少。人们必须不断的从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫活动，才能使该系统朝着对人类有益的方向发展。如果人的作用消失，农田生态系统就会退化。海洋生态系统占地球表面积的71%，可看作一个巨大的生态系统。本题正确答案是C。 失分陷阱 农田生态系统是为人类提供多种产品的系统，给人类带来了很多的好处，因此有同学会以为不管何种状态下，农田生态系统总是朝着对人有益的方向发展的，其实不然。例2 (2001年上海高考题) 1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通
9、过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年来，人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。请根据以上材料回答： (1)上述硫细菌的同化作用类型是什么？ (2)与一般生态系统相比，深海热泉生态系统有哪些特殊之处? (3)研究深海热泉生态系统有什么意义? 考点分析 本题一方面考核生态系统的概念、类型，另一方面此题是典型的文字叙述式信息给予题，内容新颖，篇幅较长，需要学生具备一定的文字阅读能力，考核提取信息，并根据有关信息推衍出相关问题答案的能力。解题
10、思路 解这种类型的题目，最好是从所问出发，更有利于提炼有效信息。如本题针对问题可以从题干获取以下信息：(1)热泉生态系统处在深海中的火山口周围，所以无光照，压力大，温度高。(2)海水中大量的硫细菌通过氧化硫化物来还原二氧化碳合成有机物，所以硫细菌是生产者，其合成有机物所需的能量来自氧化硫化物所放出的化学能，而非太阳能。(3)热泉生态系统高温、高压的无机环境与早期生命所处的环境类似，这为研究生命的起源提供了材料。 从以上得到的有效信息找出规律，展开联想：本题中的硫细菌其同化作用的方式应同课本上学到的硝化细菌类同，属化能自养型生物，不同于光能自养型的绿色植物。这样，本题的答案就很容易得到。本题正确
11、答案是(1)硫细菌的同化作用类型是化能自养型。(2)与一般生态系统相比，深海热泉生态系统的不同之处有： a.能源是化学能，不是太阳能；b.生产者是化能自养细菌，不是绿色植物；c.外界是高温高压无光的环境，不是常温常压有光环境。(3)研究深海热泉生态系统的意义有： a.丰富人们对生物适应性、多样性的认识；b.对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要价值；c.对研究生命的起源和生物的进化有一定的意义。失分陷阱 提取信息不全面、不准确，会影响判断，不能全面总结出深海热泉生态系统的特点。对细菌的同化作用易错误的认为是异养型。而语言表达能力欠佳、思维不全面是影响回答第三问的障碍。例3（2004年广东卷）拟调
12、查一个池塘生态系统(如图291)的组成成分。请根据图示及提供的实验器材，写出调查项目。地点：池塘。 器材：温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪、水网、显微镜、放大镜、笔、记录本等图291调查项目：(1)非生物因素：_。(2)生物成分： _； _； _。 考点分析 本题考核生态系统的结构中生态系统的成分。 解题思路 图中是一个池塘生态系统，它的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。分析图示可看出，阳光照射在水面上，提供了能量来源，水中溶解有空气和养料，沉积在池底还有有机物和无机物。本题转换思维角度，考核生态系统中的非生物因素。其中的非生物因素有照射在水面的光照强度，水体具有的
13、温度和pH值、水中的溶解氧量等。依图将其中的生物按生产者、消费者、分解者进行归类。本题正确答案是（1）水温、水中含氧量、水面光照强度、pH（2）生产者：水草、浮萍、栅藻、团藻消费者：虾、草鱼、黑鱼分解者：细菌、真菌。 失分陷阱 将非生物因素与非生命的物质和能量混淆，错答成后者；对非生物因素分析不全面，会漏掉水温、pH值、溶氧量等一些因素；对图中的有些生物不认识，不知其分类地位，无法归类，出现划分错误。例4（2004年河南、湖南、湖北卷）下列属于生态系统食物网特征的是A一种生物只能被另一种生物捕食 B食物链的环节数是无限的C一种生物可能属于不同的营养级 D食物网上的生物之间都是捕食关系考点分析
14、本题考核生态系统的结构中的食物链和食物网的有关知识。解题思路 在生态系统中，各种生物之间由于食物关系形成了食物链。在食物链中，一种生物可以被一种或若干种生物捕食，也可以去捕食若干种其它生物。因此一种生物分属于不同的食物链，同时可以占据不同的营养级。食物网中的生物可以是捕食关系，也可能是食性相同的竞争关系。由于能量传递遵循逐级递减的原则，因此一条食物链的环节数最多是五级，不可能无限的。本题正确答案是C。失分陷阱 食物链组成食物网时，对一种生物可以占据不同的营养级，一种生物可以被几种生物捕食认识不准确。有的同学会认为食物链是由于食物关系形成的，因此食物网上的生物之间都是捕食关系而错选D。拓展提升1
15、农业生态系统的原理及设计要点。农业生态系统的原理首先是生态系统中能量的多级利用和物质循环再生。食物链是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，它既是一条能量转换链，也是一条物质传递链，还是一条增值链。其次农业生态系统的各种生物之间遵循相互依存、相互制约的原理。在农业生态系统中，人们利用生物种群之间的关系对生物种群进行人为调节，增加有害生物的天敌种群，可以减轻有害生物的危害。如放养赤眼蜂防治稻纵卷叶螟，防止农药的污染。生态农业的设计和布局主要从平面、垂直、时间、食物链等方面着手。平面设汁是在一定区域内确定各种作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，即农业区划或农业规划布局。垂直设计是运用生态学
16、的原理将各种不同的种群组合在合理的复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。垂直结构包括地上和地下两部分，地上部分包括不同作物在不同层次空间上的茎、叶的合理配置，以便最大限度地利用光、热、水，气等自然资源。地下部分是复合作物的根系在不同土层中的分布，以更好地利用土壤中的水分和矿质元素。时间上的设计是根据各种农业资源的时间节律，设计出有效利用农业资源的生产格局。主要包括各种作物种群的嵌合设计，如套种、复种、育苗移栽，改变作物生长期的调控设计。食物链的设计是根据生态学的原理和当地的实际情况科学地设计农业生态系统内的食物链结构实现对物质和能量的多级利用，提高整体经济效益。其重点是在原有的
17、食物链中引入或增加新的环节。例如，引进天敌动物以控制有害昆虫的数量增加新的生产环节将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副业产品等。2生态系统中某种生物减少引起其他物种变动情况。处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变动：在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其它生物都减少。这是因为第一营养级是其它各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源，这一营养级生物的减少必会引起连锁反应，致使以下营养级依次减少。 “天敌”一方减少，对被食者数量变动的影响：若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被食者数量因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。而是随着数量的增加
18、，种群密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕性、灵敏性等)必会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终造成密度减小，直至相对稳定，即天敌减少，造成被食方先增加后减少，最后趋向稳定。若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链确定。研究时，按照从高营养级到低营养级的方向和顺序考虑。巩固练习1以下可以称作生态系统的是A一个湖泊中的浮游生物和所有的分解者B一个烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物C一个池塘中的所有水蚤和分解者D一个鱼缸中的所有金鱼和水草2.（2004年大综合卷）下列对各类生态系统特征的描述，正确的是A.森林生态
19、系统动植物种类繁多，但其调节能力差B.草原上生活着多种动物，其中主要是两栖类动物C.天然草原生态系统的能量可循环流动 D.任何自然生态系统中，分解者都是必不可少的3与自然生态系统相比城市生态系统不具备的是A自动调节能力较弱，易出现环境污染等问题B流经的总能量等于所有生产者固定的太阳能总量C分解者微生物的活动受到抑制，分解功能不强D一旦人的作用消失，生态系统很快会退化4海洋生态系统具有的特点是A海洋生态系统中的生物群落的结构没有分层现象B海洋动物中的总能量要比植物中多C影响海洋生物的非生物因素主要是阳光、温度、水D水深100米以下生活的生物成分主要是消费者和分解者5下列关于粮食生产和农田生态系统
20、的有关说法，正确的是A.我国有广大的沼泽地，可以通过填埋后种植粮食，提高我国粮食总产量B.农田生态系统的抵抗力稳定性较小，其恢复力稳定性也较小C.农田生态系统抵抗力稳定性较小，易受旱涝和病虫害的影响D.农田生态系统的食物链简单，可以任意改造6.（2000年上海卷）全年对太阳能量的利用率，森林生态系统远大于农田生态系统，主要原因是前者A以木本植物为主 B土壤肥沃 C不施农药 D植物群体有分层结构7（2004年广东卷）在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是A. 蚯蚓 B硅藻 C硝化细菌 D. 酵母菌8（2004江苏卷）生态系统的主要成分是A初级消费者 B生产者C分解者 D次级消费者9（2003
21、年春季全国理综卷）以单位面积计，热带雨林中残枝落叶较温带森林的多，土壤中有机物的积累量一般是A热带雨林小于温带森林 B热带雨林大于温带森林图292C热带雨林等于温带森林 D热带雨林与温带森林无法比较10（2003年上海卷）图292表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是AAabcBcbaCc=baDac=b11（2002年广东卷）图293是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。据图回答：图293（1）在远洋水域，从水深30米处开始，随着水深增加固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是_ _。生产者中，主要的生物类群是_ _。（2）近
22、海水域水深_米左右处生产者的数量最多。（3）生活在水深100米以下的生物，从生态系统的成分看主要是_者和_者。 12为探究生态系统的成分，设计了如下的实验：取500mL锥形瓶4个，分别标以1、2、3、4，各加入约500 mL清水后，向3、4号瓶中加入等量河泥，向2、3、4号瓶中加入等量的金鱼藻，然后，在4个锥形瓶中各放入1条金鱼，最后加清水至液面位于同一高度，密封瓶口。将1、2、3号瓶置于阳光充足的窗台上(室温，不宜超过250C)，将4号瓶置于黑暗的纸箱中。经常观察并记录每瓶中金鱼的生活状况。请分析回答：（1）1号瓶中的金鱼与4号瓶中的金鱼相比，哪条生活时间长?为什么?（2）哪个瓶中金鱼生存时
23、间最长?为什么?（3）2号与3号对照，能否说明分解者是生态系统的必备成分?若不能，如何设置实验才能证明?（4）本实验所得结论是什么?13.在生态系统中，构成食物链的生物成分必需有A生产者和消费者 B消费者和分解者 C各级消费者 D阳光和生产者14. 下图表示在某生态系统中，a、b、c三个种群数量变化相互关系，下列描述正确的是 a数量增加a数量减少b数量增加b数量减少c数量增加c数量减少280024002000160012008004000有机物总量(g)甲 乙 丙 丁图294Aa肯定是生产者，b肯定是初级消费者Babc构成一条食物链Ca与b、b与c为捕食关系Da与c为竞争关系15.（2001年
24、全国卷）如果一个生态系统有四 种生物，并构成一条食物链。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294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、丁的种群数量增加图29516.（2000年全国卷）图295是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是A在该食物网中，共有5条食物链存在B在该食物网中，H处于三个不同的营养级C著B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大D在该食物网中，如果C
25、种群的数量下降10%，则H的数量不会发生明显变化.17（2004年江苏卷）农田生态系统中，假设有两条主要的食物链： 如果有人大量捕捉蛙，短期内对该个生态系统造成的影响是 A有利于生态系统的平衡 B水稻虫害严重 C蛇的数量迅速增加 D鼠的数量迅速增加图29618图296是处于平衡状态的简单淡水生态系统，请回答：（1）此生态系统中共有 条食物链。（2）此生态系统中属于第三营养级的动物是 ，淡 水虾与小鱼的关系是 ，大鱼与小鱼的关 系是 。（3）此生态系统中的分解者是 A海鸟 B水绵 C水藻 D腐生细菌、真菌（4）若所有水鸟迁徙到别处则大鱼数目 ，水藻数 目 ，淡水虾数目 。（5）若此生态系统中的水
26、绵大量减少，则下列 会随着发生。A水藻大量增多 B小鱼的数目增多C海鸟的数目减少 D甲壳类的数目增加（6）此生态系统中各种生物的总和在生态学上称为 。19（2004年江苏卷）在一个草原生态系统中，草是生产者，鼠是初级消费者。（1）在“草鼠”食物链中，若草通过光合作用产生了600mol氧气,则能同时产生_mol葡萄糖。鼠从中获得的能量至多相当于_mol葡萄糖中所储存的能量。（2）由于该生态系统鼠害日趋严重，故将黄鼬引入该生态系统以控制鼠害。调查表明鼠与黄鼬的数量变化如下表时间（年）鼠种群数量（只）黄鼬种群数量（只）11890010021950012031450020041050025059500180696001707950018089600170 根据上表数据分析鼠和黄鼬种群数量变动关系_20农民采用笼养蝇蛆的方法，形成新型食物网，如图297所示(说明：鸡粪中含有较多的营养物质未被消化，因此再添加其他饲料可用以喂猪)，从生态学的角度看，这是一个理想的生态系统，请回答：图297(1)该生态系统中的主要成分是 。 (2)猪粪经过 的分解作用被农作物再利用；猪粪中的氨经过 的作用，形成 被农作物吸收。 (3)该生态系统抵抗力稳定性很低，这是由于 ，该生态系统能够维持， 的作用是非常突出的。