2023版高考生物一轮总复习第11单元生态系统人与环境第1讲生态系统的结构课件

第1讲　生态系统的结构自 主 学 习 · 巩 固 基 础[自主学习]知识点一　生态系统的成分【答案】非生物环境　人工　基石　物质循环[自主检测]1．思考判断(1)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物共同形成了一个生态系统。 (　　)(2)某河流中所有的生物和底泥共同组成了河流生态系统。 (　　)(3)所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的细菌和真菌都是分解者。 (　　)(4)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。 (　　)(5)消费者都是动物，都营异养生活。 (　　)(6)稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻的生长。 (　　)(7)生态系统的结构指的就是食物链和食物网。 (　　)(8)在生态系统中，以植食性动物为食的动物称为初级消费者。 (　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×2．深挖教材(1)某同学选择了农田和森林作为研究生态系统的研究对象，请回答：①在农田中主要的生产者是什么？为什么说生产者是生态系统的基石？_______________________________________________。②农田生态系统的森林生态系统相比较，哪种生态系统的生物成分更复杂？______________________________________________。(2)细菌在生态系统中是不是只能属于分解者？_________________________________________________。(3)在一个生态系统中，如果缺乏分解者生态系统为什么会崩溃？_______________________________________________。【答案】(1)提示：①农作物；因为生产者通过光合作用把太阳能固定在所制造的有机物中，为其他生物的生存提供物质和能量　②森林生态系统(2)提示：不是，能进行光合作用或化能合成作用的细菌属于生产者，但营寄生生活的细菌属于消费者，营腐生生活的细菌才属于分解者(3)提示：分解者可以将动植物的遗体和动物的排泄物分解成无机物，如果没有分解者，则动植物的遗体和动物的排泄物会堆积如山，生态系统就会崩溃[自主学习]知识点二　生态系统的营养结构——食物链和食物网【答案】食物　食物链　生产者　五个　营养级　物质循环　能量流动[自主检测]1．思考判断(1)在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。 (　　)(2)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。 (　　)(3)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。 (　　)(4)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。 (　　)(5)食物网中两种生物间只能有一种种间关系。 (　　)(6)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。 (　　)(7)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。 (　　)(8)食物网中的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。 (　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×2．深挖教材(1)生态系统的结构包括__________________________。(2)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是________________ ______________________________。(3)在人工生态系统中，能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吗？____________________________。【答案】(1)提示：生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)(2)提示：能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的(3)提示：能。农田和果园等人工生态系统增加或延长食物链，可以提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。例如，水田养鱼等3．热图导析甲、乙两图均为生态系统成分及结构关系图，据图回答下列问题。(1)用数字及文字指出图甲中生态系统的四种组成成分分别是什么？__________________。(2)图甲中哪些成分共同构成生物群落？它们是否都参与食物链和食物网的构成？__________________。(3)图乙中X及a、b、c分别指的是什么？____________________ 。【答案】(1)提示：①非生物的物质和能量，②生产者，③分解者，④消费者(2)提示：②③④；①③不参与食物链和食物网的构成(3)提示：X生物群落，a消费者，b生产者，c分解者重 难 探 究 · 素 养 达 标生态系统的成分1．生态系统中四种成分的联系(各成分相互作用形成一个统一的整体)[深度讲解](1)非生物的物质和能量——生态系统的基础。如果没有非生物的物质和能量，生物群落根本不可能存在。它是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。(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础。①生产者是非生物环境与生物群落之间的沟通桥梁；是唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分。②生产者是形成食物链和食物网的基础。③绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形成和结构的复杂程度，决定生态系统稳定性的大小。(3)消费者——生态系统最活跃的生物成分。对维持生态系统的稳定性有重要作用。单从物质循环的角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但消费者的存在能加快生态系统的物质循环，因此在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系、缺一不可的。(4)分解者——物质循环中的关键成分。分解者将动植物遗体分解成无机物，归还给非生物环境，是生物群落与非生物环境之间沟通的桥梁。植物同化的CO2等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还非生物环境，然后被生产者重新利用。因此从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。2．根据生物类型判断生态系统的成分(1)“自养型生物”＝“生产者”，包括光能自养生物(如绿色植物和蓝细菌等)和化能自养生物(如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。(2)“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，它们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。(3)“腐生异养型生物”＝“分解者”，它们是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。3．生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”(一)考查生态系统的成分(素养目标：生命观念)1．如图所示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 (　　)[考向预测]A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型B．a中全是异养型真核生物C．c只包括腐生细菌和真菌D．a是该生态系统的基石，一旦遭到过度破坏会影响整个生态系统的稳定【答案】A　【解析】由题图分析可知，b是生产者，有真核生物，如绿色植物，也有原核生物，如蓝细菌，但都是自养型，A正确；a是消费者，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是分解者，包括腐生细菌和真菌及蚯蚓等腐生动物，C错误；b生产者是该生态系统的基石，D错误。(二)考查生态系统的四种成分之间的关系(素养目标：科学思维)2．如图表示某生态系统中四种成分之间的关系。以下相关叙述中，正确的是 (　　)A．1和2所包含的所有种群构成群落B．3代表的一定是原核生物C．4可以表示大气中的CO2库D．①代表光合作用，②代表呼吸作用【答案】C　【解析】依据四种组成成分之间的相互关系，可知1为生产者、2为消费者、3为分解者、4为非生物的物质和能量，①表示捕食关系、②表示呼吸作用，D错误；群落由所有生物构成，A错误；分解者为营腐生生活的细菌、真菌以及一些腐生动物，B错误；大气中的CO2库属于非生物的物质和能量，C正确。生态系统的营养结构1．对食物链的分析[深度讲解](1)食物链的起止点：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，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)某一营养级生物的含义：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。(3)食物链的不可逆性：食物链中的捕食关系是经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。(4)不参与食物链组成的成分：分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。2．食物网的分析(1)营养级位置：同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网(如下图)中分别占有第三、第四、第五营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 (2)种间关系：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，如蛇与猫头鹰，二者之间既有捕食关系，又有种间竞争关系。(3)生物种类与食物网的复杂程度：食物网的复杂程度主要取决于有食物关系的生物种类，而并非取决于生物数量。3．构建食物链的一般方法(1)依据种群数量变化曲线图构建。①分析：先上升、先下降者为被捕食者。②结果：图1可形成一条食物链：乙→丙→甲。图1 ①分析：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。②结果：图2可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁。图3生物可形成食物网如下图。(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。①分析：由于富集作用，营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。②结果(如图)： (4)根据题目提供的捕食信息构建。①信息：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。②依据捕食关系直接绘图如下：(一)考查食物链和食物网的组成及特点(素养目标：生命观念)1．如图表示一个池塘生态系统中各种生物之间的关系。[考向预测]下列叙述不正确的是 (　　)A．图中所有的生物构成了此池塘生态系统的生物群落B．从外部引入消费者4可能会使生产者2的数量暂时增加C．流经该生态系统的总能量是图中所有生产者固定的能量之和D．组成消费者的各种元素返回非生物环境都需经分解者的分解作用【答案】D　【解析】群落是同一时期内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，A正确；从外部引入消费者4会使消费者2的数量暂时减少，从而可能使生产者2的数量暂时增加，B正确；流经该生态系统的总能量包括图中全部生产者固定的能量，C正确；组成消费者的各种元素中有部分元素可以通过消费者的呼吸作用返回非生物环境，D错误。(二)考查食物网中生物数量的变化(素养目标：科学思维)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【答案】A　【解析】鲈鱼以土著鱼为食，由能量传递具有逐级递减的特点可知A正确；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再趋于稳定，相应地浮游植物总量应先减后增最后趋于稳定，C、D错误。(三)考查食物网与食物链的表现形式(素养目标：科学思维)3．(2021年全国高三专题练习)现有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同的生态系统，图1表示生态系统Ⅰ中各营养级重金属富集量，图2表示生态系统Ⅱ中各营养级有机物含量，图3表示生态系统Ⅲ中的碳循环过程，图4表示生态系统Ⅳ中的能量金字塔。【答案】B　典 题 演 练 · 破 解 高 考1．(2020年浙江卷)下列关于营养级的叙述，正确的是 (　　)A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的【答案】B　【解析】通常营养级越高，归属于这个营养级能量越少，A错误；自然生态系统中的所有绿色植物能进行光合作用，都属于生产者营养级，B正确；处于食物链同一环节上的所有生物的总和称为营养级，C错误；食物链中的各营养级之间能量传递效率不一定相同，一般在10%～20%之间，D错误。2．(2019年江苏卷节选)下图是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：(1)生态系统最基本的生物成分是__________。图示由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第__________营养级。(2)从图所示的营养关系分析，属于分解者的有_________________。有机碎屑被彻底分解产生的_______________(至少写出两类)等供生态系统循环利用。(3)由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有__________结构。【答案】(1)生产者　二、三、四　(2)大型真菌、跳虫　无机盐、CO2、H2O　(3)水平【解析】(1)生态系统最基本的生物成分是生产者，生产者通过光合作用把太阳能转化为储存在有机物中的化学能，是能量流动的起点，在生态系统中起主导作用。题图所示食物网中，杂食性鸟参与的食物链有乔木(或草本植物)→杂食性鸟，草本植物→蝗虫→杂食性鸟，草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟，因此，杂食性鸟分别处于第二、三、四营养级。(2)从图中可以看出大型真菌和跳虫以有机碎屑为营养物质，属于分解者。根据生态系统物质循环原理可知，有机碎屑被彻底分解产生的无机盐、CO2和H2O等，可供生态系统循环利用。(3)生物在不同区域地表的镶嵌式分布体现了生物群落的水平结构。3．(2018年全国Ⅱ卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加，生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是__________________________。(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是________________________________________ (答出一点即可)。(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有__________(答出两点即可)。【答案】(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少　(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多　(3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食【解析】(1)生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量。能量在沿着食物链和食物网流动的过程中，各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以热能的形式散失)，余下的用于生长发育和繁殖等生命活动的能量中，也有一部分随着残枝败叶或遗体残骸等被分解者分解释放岀来而不能输入到下一营养级，即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了，传递到下一营养级的能量较少，因此食物链中的营养级数量一般不会太多。(2)依题意可知：顶级肉食性动物的引入，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转(甲的数量优势地位丧失)，而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，进而推知，甲的数量优势地位丧失的可能原因是：顶级肉食性动物对甲、乙的驱赶作用而引起的甲、乙的“恐惧”程度不同，甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度，由题意中“恐惧生态学”的知识可推知，其可能的原因有：一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少，二是野猪因“恐惧”减少了采食。