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第1节生态系统的结构,一、生态系统的概念及类型,二、生态系统的结构,自我校对：生物群落无机环境生物圈非生物的物质和能量自养需氧型主要成分异养需氧型或异养厌氧型异养需氧型或异养厌氧型有机物无机物生产者物质循环和能量流动 想一想：该生态系统同时具备森林和草原两个生态系统的一些特点，其中生活的生物种类也比较多。,看一看：不可缺少的成分是非生物的物质和能量、生产者和分解者。 议一议：不能。消费者直接或间接地以绿色植物为食，同时也是对绿色植物分解的过程。若没有草食动物，必将增加分解者的负担，绿色植物也不利于被分解。另外，消费者对于植物的传粉、种子传播有重要作用。,试一试：这条食物链为：植物蝉螳螂黄雀，螳螂为第三营养级。,一、生态系统的成分分析 1相互关系,2具体分析 (1)非生物的物质和能量 为生物提供必要的物质条件，是生态系统中物质和能量的来源，是生物群落赖以生存和发展的基础，在生态系统功能实现过程中起到了重要的作用。,(2)生产者 生态系统的主要成分，是生态系统存在和发展的基石。 生物成分与无机环境的桥梁，利用太阳能或化学能将无机物转变成含有大量能量的有机物。 绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形态和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。,(3)消费者 能加快生态系统的物质循环和能量流动，是生态系统中重要的成分，消费者之间的营养关系在生态系统稳态调节过程中能起到重要的杠杆作用，其营养关系越复杂越有利于生态系统的自我调节。 (4)分解者 与生产者一样，是生物群落和无机环境的桥梁，通过自身的分解作用，将有机物转变成无机物，归还到无机环境中去，和生产者一起实现物质在生物群落和无机环境之间的循环。,特别提醒 并非所有的植物均为生产者，如菟丝子营寄生生活，属于消费者； 并非所有动物均为消费者，如蚯蚓为分解者； 并非所有细菌均为分解者，如硝化细菌为生产者。,跟踪训练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硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者 C病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者 D蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者 解析：太阳光和水分、空气一样都属于生态系统的非生物成分；病毒营寄生生活，在生态系统属于消费者；蚯蚓营腐生生活，属于分解者。 答案：B,二、食物链和食物网的分析 1食物链的分析 如：草兔狐虎 (1)每条食物链的起点总是生产者(草)，终点是不被其他动物所食的动物(虎)，即最高营养级，不出现非生物成分和分解者，中间不能有任何间断。 (2)在食物链中，当某种生物(狐)大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级(兔)数量减少，作为其天敌的下一营养级(虎)数量增加。,(3)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。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内。 (4)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级(如：兔狐)。 (5)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，也不一定是某种群。,2食物网的分析 (1)同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 (2)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。,(3)在食物网中，当某种生物因外来因素而大量增加时，一般除导致上一营养级生物减少，下一营养级生物增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量减少。 (4)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。 (5)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。,拓展深化 自然生态系统有三种食物链 捕食食物链，通过捕食关系形成的食物链，如狗尾草山羊狼。 腐生食物链，以死的动植物残体为基础，从真菌、细菌和某些土壤动物开始的食物链。如：死亡动物螨类蜘蛛食虫鸟。 寄生食物链，以活的动植物体为基础，从某些营寄生生活动植物开始的食物链，如鸟类跳蚤鼠疫细菌。 高中阶段所涉及的食物链均为捕食食物链。,跟踪训练2(2011泰安模拟)如下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57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,解析：从题干获取的信息有：生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况，从曲线可知三个种群的生物的存在关系。解题时，首先明确生态系统的概念，分析曲线，明确三个不同种群生物的关系，及在生态系统中的成分。再结合生态系统各功能逐项解答。,逐项分析如下：,答案：D,题型一生态系统中各成分功能及相互关系 【例1】下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是() A动物都属于消费者，其中植食性动物属于第二营养级 B细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 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,思路点拨：解答本题的关键有以下两个方面： 准确界定生产者、消费者和分解者的概念； 清楚区分生态系统中较特殊成分的归类。,【标准解答】生态系统三种生物成分不是简单地分为植物(生产者)、动物(消费者)、微生物(分解者)，而是根据生物本身在生态系统中的作用来区分是哪一种具体成分。 A项，消费者中多数是动物，但并非所有动物都属于消费者，如营腐生生活的一些动物(蚯蚓、秃鹫等)为分解者。植物一般属于第一营养级，则植食性动物属于第二营养级。 B项，营腐生生活的细菌和真菌为分解者，营寄生生活的细菌、真菌属于消费者。从异化作用看，微生物一般分为需氧型、厌氧型和兼性厌氧型三类。,C项，生产者是在光能或化学能促使下把无机物转变成有机物的生物，从同化类型上属于自养型生物。生产者是生态系统能量的开端，是生态系统中最基本、最关键的生物成分，生产者的多样性程度决定了生态系统的种类和稳定性。 D项，一般情况下一种生物在生态系统中只属于一种成分，但个别生物或部分生物在特殊情况下可能会属于两种成分，如捕蝇草既可作为生产者，也可作为消费者。,【答案】C,【规律方法】生态系统各成分的判断关键 (1)判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。 (2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。 (3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，即腐生生物，可能包括动物(如蚯蚓)。,题型二有关生态系统营养结构的分析 【例2】某温带草原里有鸟、昆虫、猫头鹰、鼠、蟾蜍和蛇等6种生物，它们相互间的关系是 猫头鹰捕食蛇、鼠、鸟 昆虫、鸟及鼠以植物的各器官为食物 蟾蜍和鸟捕食昆虫 蛇吞食蟾蜍和鼠。,请回答： (1)在方框内画出该生态系统的食物网。,(2)此生态系统共有_条食物链。 (3)占有2个或2个以上营养级的生物是_。 (4)若能量转化效率为15%，那么流入猫头鹰体内能量最少的那条食物链是_。,(5)既是该生态系统的主要成分，又含有最多能量的生物是_。 (6)由于某种原因，昆虫大量减少，但猫头鹰的数量却变化不大，说明_。,思路点拨：由题干可获得的主要信息有：温带草原含有鸟、昆虫、猫头鹰等6种生物；这6种生物之间存在复杂的食物关系。解答本题可先根据生物之间捕食关系，画出该生态系统中的食物网，再根据食物网依次作答。,【自主解答】(1)6种生物之间的捕食关系，在题干中已表明，因而可写出食物链与食物网。 (3)由该食物网可知占有2个或2个以上营养级的生物是鸟(占第二、第三营养级) 蛇(占第三、第四营养级) 猫头鹰(占第三、第四、第五营养级),(4)由于能量在沿食物链流动时逐级递减，即每一营养级的生物都有所消耗。因而食物链越长，损耗越大，即猫头鹰获得能量最少的便是最长的食物链。 (5)在一个生态系统中含能量最多，且最主要的成分即生产者，因它处于食物链的首要环节上。 (6)营养级别较高的生物，因同时占有多个营养级，故当其中一条食物链被切断时，能量可由其他食物链供应而维持，数量基本不变。,【答案】(1),(2)5(3)鸟、蛇、猫头鹰 (4)植物昆虫蟾蜍蛇猫头鹰(5)植物 (6)当食物网中的一条食物链中断时，能量可沿其他食物链传递至顶级营养级,【互动探究】(1)蛇和猫头鹰的关系是什么？ (2)猫头鹰作为第四营养级的食物链有哪几条？ 提示：(1)竞争和捕食。 (2)有2条。分别是：植物昆虫鸟猫头鹰，植物鼠蛇猫头鹰。,一、选择题 1(2010全国卷)下列关于生态系统的叙述，错误的是() A草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂 B环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一 C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 D植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环,解析：本题考查生态系统的结构和功能的有关知识，意在考查考生的理解能力。A项，农田生态系统中，人的作用非常突出，生物种类比较单一，而草原生态系统是自然生态系统，其群落的结构相对复杂；B项，群落的水平结构指的是在水平方向上，由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响导致的种群分布不均匀的现象；C项，分解者的分解作用强弱与环境温度的关系密切，在一定温度范围内，温度高分解者的活动能力强，温度低分解者的活动能力弱；D项，碳循环在生物群落与无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行的。,答案：C,2(2009浙江卷)经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。,下列叙述正确的是() AX营养级的生物被捕食的压力明显增加 BZ营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的 CY营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果 DX营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势,解析：由于X营养级三个物种数量都下降，而Y、Z营养级数量都上升，所以X营养级的生物被捕食的压力明显增加；同时也说明“Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果”说法错误；Z营养级生物个体数量的增加不是由捕食对象专一引起的，因为，若Z捕食对象单一，则Y中某物种应明显下降，但Y中没有这种现象；X营养级的生物之间即便存在竞争关系也不会很明显，这是因为若某种生物处于竞争劣势，则其数量会明显下降甚至被淘汰，比较甲、乙前后数量有变化，但同一时期三物种未体现谁胜谁劣。,答案：A,3(2009广东卷)下图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是(),A此食物网共有6条食物链 B硅藻既是生产者，又是分解者 C磷虾在不同食物链上都属于同一营养级 D严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大,解析：由图可知此食物网共有9条食物链，所以A错；硅藻是生产者而不是分解者，所以B错；蓝鲸在此食物网中占有非常重要的地位，但其对该食物网的影响不是最大，所以D错；磷虾在不同食物链上都是第二营养级，所以C对。 答案：C,4(2009广东文基)下图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是() A该食物网共有4条食物链 B野兔、鹿及昆虫均为初级消费者 C狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级 D如果土壤受到污染，鹰体内的污染物积累浓度可能最高,解析：图中食物网由6条食物链构成。野兔、鹿及昆虫均为初级消费者，第二营养级。狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级，即第三营养级。由生物富集现象可知，污染物在沿食物链流动过程中随营养级的升高而增加，鹰为最高营养级，其体内的污染物积累浓度可能最高。 答案：A,5为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素，设计两组实验： 实验一：在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见甲图)；,实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所，再同时加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见乙图)。 据实验判断，正确的是() A沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响 B大草履虫以栉毛虫为食 C培养液为上述生态系统提供能量 D大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流入栉毛虫,解析：考查对实验的分析综合及识图能力。从甲图中可以看出，大草履虫被栉毛虫所捕食，在无隐蔽物的情况下，大草履虫被栉毛虫捕食干净，栉毛虫也因食物缺乏而死亡。从乙图中的曲线变化可以看出，沉渣对栉毛虫的种群数量变化是致命的，大草履虫因有了隐蔽的场所，躲避栉毛虫的能力增强，而栉毛虫因捕获不到足够的食物而灭绝。该生态系统中的能量由培养液提供，大草履虫体内能量的去向有三个：自身代谢利用、被栉毛虫利用和被分解者利用。,答案：C,二、简答题 6(2010新课标全国卷)假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为acd，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：,(1)该生态系统中a和b的种间关系是_。 (2)若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是_，种群密度减少的种群是_。 (3)若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密_。,(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有_。 与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性_(低、高)。 (5)为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为_个。,解析：本题考查种群密度、群落中生物的种间关系及生态系统的结构与稳定性，意在考查考生对曲线的分析能力。(1)分析图示可知，a、b为竞争关系。(2)依据食物链acd，若d大量死亡，则c因天敌减少而增多，c增多了则更多的a被捕食。(3)a是生态系统中的生产者，若其大量死亡，则c和d的数量都会减少。(4)生态系统具有一定的自我调节能力，轻微干扰后，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该生态系统具有一定的恢复力稳定性。该生态系统中生物种类比热带雨林少，故其抵抗力稳定性比热带雨林生态系统低。(5)按照标志重捕法，设c种群的数量为N，则50/N5/40，则N400(个)。,答案：(1)竞争(2)ca(3)降低(4)恢复力稳定性低(5)400,7(2009全国卷)某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)： (1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：_。 (2)牛与鸡之间_(有、无)竞争关系，理由是_。人与鸡的种间关系是_，人与牛的种间关系是_。,(3)流经该农场生态系统的总能量来自_所固定的_，无机环境中的碳以_形式进入该人工群落。 (4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会_(增多、不变、减少)，理由是_。,解析：(1)由题干信息可知：玉米、鸡、牛、人之间的食物关系为： (2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。,(3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的太阳能为流经生态系统的总能量。 (4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。,答案：(1) (2)无它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒)捕食与竞争捕食 (3)玉米太阳能CO2 (4)减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少,
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