高三生物第五章 生态系统的结构（第1课时）（必修3）

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1、考纲展示考向预览1.生态系统的结构2.生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及应用3.生态系统中的信息传递4.生态系统的稳定性5.土壤中动物类群丰富度的研究通过近三年的高考分析，本章主要的考点有：食物链和食物网中的捕食关系引起的数量变化，如2009年浙江理综第6题，2009年广东生物第14题；生态系统的功能，如2010年广东理综第26题，2010年山东理综第6题；生态系统的稳定性，如2009年福建理综第2题等。本章的知识点经常与科学技术社会(STS)密切联系，复习时多注意生态农业、生物多样性、农林害虫的防治、外来物种的入侵等等社会热点问题，生态系统的功能及应用知识点，特别是在全球共同“节能减

2、排”的社会背景下，与碳循环相关的原理和过程已是考查的重点。一、生态系统的成分比较项目组成内容作用地位非生物的物质和能量_、热能、空气、_、无机盐等为生物提供_和_，是生物群落赖以生存和发展的_成分生产者主要是_、也包括化能_微生物(如硝化细菌)无机物_；光能、无机化学能有机_；为消费者提供食物和栖息场所_成分消费者包括营_生活和_生活的各种生物(如菟丝子)加快生态系统中的_；有利于植物的_和种子的传播最活跃的成分续表比较项目组成内容作用地位分解者营腐生生活的_及腐食性的_(如蚯蚓、蜣螂)通过分解作用将生物_、遗物分解为无机物，供_重新利用物质完成_的关键成分二、食物链和食物网1食物链(1)概

3、念：生 态 系 统 中 各 生 物 之 间 由 于_关系而形成的一种联系。(2)特点：_是食物链的开始；一条食物链一般不会超过_营养级。2食物网(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的_。(2)功能：生态系统_、_的渠道。答案：一、阳光水分物质能量基础必备绿色植物自养型有机物化学能主要捕食寄生物质循环传粉微生物动物遗体生产者循环二、1.(1)食物(2)生产者5个2(1)营养结构(2)物质循环能量流动1生态系统的组成(1)两大部分组成：生物群落和无机环境。(2)四种基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。(3)关系如下2生态系统的功能生态系统各种组成成分

4、之间通过能量流动、物质循环和信息传递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。3生态系统的范围(1)生态系统有一定的时间和空间范围。(2)生态系统的空间范围有大有小，类型多种多样，它们具有多方面的差异：分布区的气候等特点不同；生物种类及适应性特征不同；群落结构和种群密度及变化不同；生态意义不同；人的影响不同。1各成分的比较比较项目组成内容作用生物同化类型地位联系非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水分、无机盐等为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础必备成分生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，生产者和各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循

5、环的渠道比较项目组成内容作用生物同化类型地位生产者主要是绿色植物，也包括化能自养型微生物(如硝化细菌)无机物有机物；光能、无机化学能有机化学能；为消费者提供食物和栖息场所自养型主要成分(基石)消费者包括营捕食生活和寄生生活的各种生物(如菟丝子)加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播异养型最活跃的成分分解者营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂)通过分解作用将生物遗体、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用异养型中的关键成分2.各成分相互关系3生产者是生态系统基石的分析(1)从生态系统各组成成分的联系看生态系统各组成成分间是通过物质循环和能量流动相互联系的，具体渠道是食物链

6、(网)，而食物链的起点(第一营养级)是绿色植物(生产者)。(2)从生态系统的结构类型上看绿色植物决定一个生态系统的结构类型，如：以乔木为主的生态系统称森林生态系统；以草本植物为主的称草原生态系统。在生态系统中，植物的空间分布支配着动物和微生物的空间分布，植物的种类越复杂，为动物和微生物提供的生活环境就越多样，动物和微生物的种类就越丰富，生态系统的自我调节能力就越大，生态平衡也就越容易维持。(3)从物质循环角度来看绿色植物是生态系统中能利用光合作用将无机物合成为有机物的自养生物，是在物质上连接无机界与生物群落的桥梁。绿色植物的光合作用产物是生态系统中其他生物直接或间接的食物来源。(4)从能量流动

7、角度来看生态系统能量流动的起点是绿色植物固定的太阳能。没有绿色植物，消费者和分解者就不可能获得生命必需的能量。所以，绿色植物是生态系统的存在基础。(5)从群落演替的过程看不论是初生演替还是次生演替，首先进入定居的先锋生物必定是植物。1食物链的分析(1)每条食物链的起点总是生产者，最末端是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。(2)在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其天敌的下一营养级数量增多。(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

8、于种内。高中生物教材中的食物链，实际上是指捕食链，它是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。分解者只能分解动植物的遗体残骸，不能与动植物之间形成捕食关系，所以它不参与食物链，不占营养级。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，如鹰可能在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五、第六营养级。这就是说鹰在该食物网中占有四个不同的营养级。(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，如食虫昆虫与青蛙，二者之间可以既是捕食关系，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减少，下一营养级增加外，还会导致与其

9、有竞争关系的生物数量下降。(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的数量。(6)生物数量往往还表现出与生物的生殖周期等有关的复杂关系。即分析问题时，既要注意遵循一定的规律，还要注意事物的复杂性，如环境不同，生物可能表现出其特殊性。生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述，不正确的是()A都位于能量金字塔同一营养级B一定能固定CO2C都是生态系统能量转换的载体D一定是植物解析：本题考查对生态系统的组成成分中生产者的理解。所有的生产者都

10、位于能量金字塔的底层，都能固定二氧化碳制造有机物，并能把光能或氧化无机物释放的化学能转化为制造的有机物中稳定的化学能。但生产者不一定是植物，也可以是进行化能合成作用的微生物，如硝化细菌。答案：D关于生态系统组成成分的叙述正确的是()凡是细菌、真菌都是分解者凡是自养型生物都是生产者植物都是生产者动物都是消费者异养型生物都是消费者A B C D答案：A解析：生产者是自养型生物，而有些植物如菟丝子等一些寄生植物，营养方式为异养，在生态系统中应属于消费者。绿色植物是生产者，除了绿色植物以外，一些进行化能合成作用的细菌如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等，以及含有菌绿素的光合细菌如紫硫细菌、绿硫细菌等，还有蓝藻

11、，它们都是自养型，所以也是生产者。消费者是异养类型中的捕食或寄生类型，不包括腐生类型。如以上所述的菟丝子等一些寄生植物，还有营寄生生活的细菌或真菌，如大肠杆菌、炭疽杆菌等，都属于消费者。分解者是异养型中的腐生类型，除了营腐生生活的各种细菌、真菌外，还有以枯木、粪便等腐败物质为食的甲虫、白蚁、金龟子、蚯蚓、蜣螂及软体动物等。如图所示食物网中，能正确描述各种成分和彼此间关系的选项是()A因为老鼠是蚂蚁的天敌，所以老鹰也是蚂蚁的天敌B蚱蜢的数量显著减少时，蜥蜴种群比老鼠种群所受的影响大C老鹰可以吃蛇，但是蛇无法吃老鹰，因此蛇与鹰是共生关系D仙人掌是生产者，老鹰是消费者，蚂蚁是分解者解析：考查食物网中

12、各种生物的营养关系，从生态系统的成分开始分析，注意生物群落中的种间关系。A项老鼠取食蚂蚁，但老鹰不以蚂蚁为食物，所以老鹰不是蚂蚁的天敌。B项蜥蜴只有一个取食方向即蚱蜢，但老鼠除蚱蜢外还有两个取食方向，食物主要来源于矮灌木，所以B项正确。C项蛇与老鹰是典型的捕食关系，一种生物以另一种生物为食物，而非共生关系。D项蚂蚁直接从矮灌木上获取营养物质，又被老鼠取食，应属于消费者。答案：B农田生态系统中，假设有两条主要的食物链：如果大量捕捉蛙，短期内对该生态系统的影响是()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鼠的数量迅速增加答案：B解析：蛙被大量捕捉后，短期内害虫会因缺少天敌而数量增加

13、；蛇会因缺少一个食物来源，数量可能降低；鼠的数量会因蛇的取食量增加而有所下降；生态系统的平衡维持，在短期内无法看到。1在一阴湿的山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，它们共同构成一个()A种群 B群落 C生态系统 D食物网答案：C解析：山洼草丛中的一堆腐木上生活着各种植物、动物和微生物，它们之间有直接或间接的关系，共同构成一个生物群落，而这个群落又是在特定的阴湿山洼无机环境中，二者相互作用，共同构成一个生态系统。2在生态系统中，下列各组生物属于生产者的是()A光合细菌、酵母菌 B光合细菌、硝化细菌C乳酸菌、酵母菌 D硝化细菌、乳酸菌答案：B解析：硝化细菌的代

14、谢类型是化能自养型，光合细菌属于光能自养型，但与光合作用不同，它 是 以 细 菌 叶 绿 素 吸 收 光 能，以 H2S CO2CH2OS。硝化细菌和光合细菌属于生产者。乳酸菌和酵母菌都是异养型，营腐生生活，属于分解者。3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答案：C解析：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是根据不同生物之间的捕食关系而建立起来的，由于一种生物可能被多种生物所捕食，同一种生物也可能捕食多种不同的食物，所以不同生物之间也存在着竞争等其他关系，同一种生物可能属于不同的营

15、养级。又因为能量沿着食物链传递过程中将会逐级递减，所以食物链的环节是有限的。4下列食物链中，错误的表示是()A种子鼠蛇鹰B浮游植物海螺肉食动物C种子鼠猫头鹰D草马马蛔虫答案：D解析：生态系统的各种生物间因食物关系而构成的联系称为食物链，通常指捕食关系建立的捕食链，在一条食物链中，各营养级的生物都必须直接或间接以绿色植物为食，而生物间因寄生或腐生关系形成的联系则不应列入捕食链。故答案应为D。5如图表示生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是()A甲和乙所包含的所有种群构成群落B乙1的同化量越大，流向乙2的能量就越少C丙不一定是原核生物D丁的含量增加将导致臭氧层被破坏答案：C解析：根据图

16、示可知，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为无机环境。生物群落包括其中各种生物(甲、乙、丙)。乙1的同化量越大，乙2通过食物链得到的能量越多。分解者可以是营腐生生活的动物或细菌、真菌。无机环境中CO2可以导致“温室效应”，它不能导致臭氧层破坏。6下面表格表示某生态系统的食物网情况(相应动物右边格中的表示此动物胃中含有的生物)，请据表分析回答：植物食植昆虫食虫昆虫蛙食虫鸟鼠蛇鹰食植昆虫食虫昆虫蛙食虫鸟鼠蛇鹰(1)该生态系统共有_条食物链。(2)如果该生态系统中，能量传递效率平均为10%，那么，若第一营养级的同化能量为2107 kJ，则鹰最终获得的最大能量值是_。(3)鹰处于第五营养级的食物链

17、有_条。(4)蛇和鹰的关系是_。答案：(1)8(2)2105 kJ(3)3(4)竞争和捕食解析：关于食物链的数目，一定要从生产者开始到该链的最高级为止，中间不能停，也不能从中间开始；获得最大能量要计算最短的食物链；不同食物链生物之间的关系不同，蛇吃食虫鸟或鼠等时与鹰的关系为竞争，鹰吃蛇时为捕食关系。7下列有关生物与环境关系的叙述，错误的是()A碳在生态系统中以二氧化碳的形式在生产者、消费者和分解者之间循环B猫头鹰和黄鼬都捕食田鼠，猎头鼠和黄鼬有竞争关系C化石燃料的大量燃烧，使大气中SO2过多，是形成酸雨的主要原因之一D植物枝叶腐烂后其中的矿质元素归还土壤中，属于生态系统的自我调节范畴答案：A解

18、析：碳在无机环境中主要以CO2、碳酸盐的形式存在，在生物群落中，主要以含碳有机物的形式存在。8(2010潍坊模拟)在下列食物链中：若食物链中无小鱼，而大鱼以小甲壳动物为食，则大鱼的数量将会如何变化()A增加 B减小 C不变 D不确定答案：A解析：由于食物链中的小鱼没有了，导致大鱼由第三和第四两个营养级变成了单纯的第三营养级(即营养级降低)，减少了能量的损耗，获得更多的能量，所以大鱼的数量将增加。与此相似的有：在下列食物链中，若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会增加。绿色植物蝉螳螂黄雀蛇9(2010烟台模拟)右图表示由5个物种(U、V、W、X、Y)组成的一个生态系统的食物网，Z表示分解者，箭头表示能

19、量流动的方向。下列各项描述中不正确的是()AV是生产者，处于第一营养级BU是草食动物，处于第二营养级CY是肉食动物，处于第三营养级DW、X是肉食动物，均处第三营养级答案：C解析：Y是杂食动物，处于第二、三、四营养级。10(2009浙江理综)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

20、存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势答案：A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，但比较甲、乙前后数量有变化，但同一时期三物种未体现谁胜谁劣。11生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部

21、分，其中非生物的物质和能量、生产者和分解者在一个生态系统中占有非常重要的地位。为了验证其重要性和不可缺少性，设计如下实验进行验证，实验过程如图所示。在同样形状同样体积的锥形瓶中加等量的水(1、2号加清水，3、4号加少许河泥)，同样的金鱼，等量的金鱼藻(24号)，用橡胶塞塞紧。13号放在阳光下，4号放入黑暗的纸箱中。(均放于室温20 条件下)(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)上述14哪个瓶中金鱼生存时间最长？_。为什么？_。(3)1、2、3号锥形瓶相比较，相同的非生物因素有_；3、4号锥形瓶相比较，生态系统的成分中不同的是_。(4)4号锥形瓶中的鱼存活

22、时间最短，说明_是生态系统根本的能量来源；3号锥形瓶的鱼最后也死亡，其主要原因是_。(5)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？_。(6)本 实 验 所 得 结 论 是 什 么？_。答案：(1)1号瓶生存时间长虽然4号瓶中有金鱼藻，但置于黑暗处，金鱼藻不能进行光合作用，且金鱼藻的呼吸作用也消耗水中溶解的O2，故金鱼生存时间更短(2)3号瓶因为3号瓶置于日光下，有稳定的能量来源，金鱼藻和金鱼的呼吸作用共同消耗水中的溶解氧并产生CO2，金鱼藻的光合作用又向水中提供溶解氧，清水、河泥能为植物提供水和无机盐，河泥中的分解者将金鱼粪便分解为无机物供金鱼藻利用，

23、这种循环状况能维持较长一段时间，故金鱼生存时间较长(3)水、温度和光照4号无光照(4)阳光瓶内生物种类少，结构简单，无法长期保持稳定(5)不能。应再设置一组5号瓶与3号瓶对照，除加入进行烘烤过的杀死其中微生物的河泥外，其他成分和条件与3号瓶相同，观察并记录结果(6)非生物的物质和能量(水、空气、矿物质和阳光等)、生产者(金鱼藻)、消费者(金鱼)和分解者(腐生微生物)四者共同构成一个生态系统，缺一不可解析：非生物的物质和能量是生态系统存在的基础，生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物群落的成分，是生态系统的主要成分；分解者是生态系统必不可少的成分，没有它，动植物的尸体就会堆积成山

24、，生态系统就会崩溃，解题时要注意对比分析。12(2009海南生物)假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田生态系统中()A水稻害虫密度将下降B能量流动的营养级数减少C水稻固定的太阳能增加D物种多样性上升答案：C解析：将水稻田里的杂草全部清除掉，减少杂草对阳光的争夺，使水稻可以得到更多的光照，水稻固定的太阳能增加；同时物种多样性减少，抵抗力稳定性降低，容易害虫成灾，害虫密度将上升，对该生态系统的营养级数目没有影响，杂草和水稻都占据第一营养级。13(2010南通模拟)图1表示一个人工白杨林中层食物网简图。苔类与物种C、G和I生活于白杨树中层的树枝表面，物种A、E和F则在白杨林中部来回飞动寻找食物。(1

25、)图1中共有_条食物链，次级消费者是_；两者之间既有捕食关系又有竞争关系的是_。(2)如果因某种原因，物种E突然大量减少，而较长时间 内 发 现 A 的 数 量 无 明 显 变 化，这 是 因 为_。(3)物种A的食物中各种类所占比例如图2所示。若除去全部物种A一年后，与对照地区相比，该处种类组成发生了很大变化，其中_将成为优势种，而物种E和F数量大为减少的原因是_。答案：(1)7I、D、AA和D(2)E在食物网中的位置可由同营养级的多种生物代替(或生态系统具有自动调节能力)(3)CC大量繁殖，占据了白杨树中层树枝的表面，使苔类不能生长，物种E和F因失去食物而数量减少解析：(1)由图分析知，共有7条食物链，分别为苔类为第一营养级的2条，白杨树为第一营养级的5条，次级消费者有I、D、A，其中A与D有共同的食物G、C，且D是A的食物，因此，两者之间既有捕食关系又有竞争关系。(2)由于有C、F、G等多种动物与E处于一个营养级，当除去E时，E在食物网中的位置可由同营养级的多种生物代替，因而A的数量基本不受影响。(3)由图表，除去A，C大量繁殖，数量增加，成为优势种，E和F数量急剧减少，可能的原因是：C大量繁殖，占据了白杨树中层树枝的表面，使苔类不能生长，物种E和F因失去食物而数量减少。