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新高考生物一轮复习课件 第九单元 第3课 生态系统的结构（含解析）
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这是一份新高考生物一轮复习课件 第九单元 第3课 生态系统的结构（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，生物群落，无机环境，生物圈，人工生态系统，水域生态系统，非生物的物质和能量，2生物成分，物质循环，有机物等内容，欢迎下载使用。
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、生态系统的概述1.概念:是由_________与它的_________相互作用形成的统一整体。2.范围:有大有小,地球上最大的生态系统是_______。3.类型:可分为自然生态系统和_____________两大类。自然生态系统包括_____________和陆地生态系统。
二、生态系统的结构1.组成成分:(1)非生物成分:___________________。
2.营养结构(食物链和食物网):(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营养级别:
(2)食物网:食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。
【概念辨析】全面清障碍判断下列有关食物链和食物网叙述的正误:(1)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。(2)食物网中的两种生物之间只有捕食关系。( )分析:食物网中的两种生物之间,可能存在捕食和竞争两种种间关系。
(3)“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”,泥巴中的藻类属于第一营养级。 ( )(4)在一条由捕食关系构成的食物链中,分解者一定不占营养级,无机成分也一定不占营养级。( )(5)食物链纵横交错形成复杂的营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。( )分析:生态系统是由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分构成的,生产者和消费者的关系不能决定本生态系统的复杂程度。
(6)食物链中某营养级指的是某种生物或种群。( )分析:食物链中的某个营养级指的不是一种生物或一个种群,而是指处于该营养级的所有生物。
【概念活用】 教材命题源1.教材原文必修3 P89“思考与讨论”T6改编:如图所示为一般系统的结构模式图,如果此图表示某自然生态系统的结构模式图。
图中组分1、2、3_____(填“能”或“不能”)构成一个生态系统的组成成分。理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
图中的组分1是生产者、组分3是消费者、组分2是分解者,而生态系统
的组成成分除生产者、消费者和分解者之外,还包括非生物的物质和能量
2.教材原文必修3 P90图5-2改编:
某同学根据此图和所学知识绘制了概念图如下:
(1)如图所示的各种成分在生态学上可以构成一个_________。(2)图示生物可以形成的食物链:_________________。(3)该同学认为细菌与虫之间的关系属于竞争,他的判断是否正确?为什么?提示:不正确。细菌与虫不存在共同食物来源,没有竞争关系。
考点一 生态系统的组成成分【典例精研引领】(2018·全国卷Ⅲ)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__________________运输完成的。
【名师授法解题】 抓题眼练思维
【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。(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。
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
【母题变式延伸】 核心素养新命题(1)上题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。(科学思维:抽象与概括)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、分解者),也有食物链和食物网。
(2)有机肥在减少化学肥料投入、提高作物产量和改善土壤品质方面具有重要作用。请简要说明有机肥在农作物增产增收方面的生理学作用。(科学思维:比较与归纳)提示:能够为植物生长发育提供各种矿质元素;改善、疏松土壤,有利于植物根细胞吸收矿质元素;经分解者分解后会产生二氧化碳,为植物光合作用提供原料。
【知能素养提升】1.生态系统成分的判断:(科学思维:分析、综合)(1)根据营养方式判断:
(2)根据箭头方向判断:
2.辨析生态系统成分认识的误区:(科学思维:比较、归纳)
【热点考向演练】考向 围绕生态系统的组成成分,考查生命观念中结构与功能观1.(2021·北京模拟)以下关于生态系统中各种生物成分的叙述,错误的是 ( )A.动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越大B.分解者通过细胞呼吸来分解生态系统中的有机物C.生产者制造有机物时,所利用的能量类型可能不同D.各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定
【解析】选A。动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越小,因为某种食物的变化对其影响不是太大,A错误。分解者通过分解作用(即细胞呼吸)将有机物分解为无机物,B正确。生产者制造有机物主要是光合作用和化能合成作用,前者利用的是太阳能,后者利用的是物质氧化时释放的化学能,C正确。各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定,D正确。
2.(2021·吕梁模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述中正确的是 ( )A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落B.戊不一定是微生物C.图中存在竞争关系的只有乙2和丙2D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
【解析】选B。由题图可知甲、丁为双箭头关系,且乙、丙、甲均指向戊,由此推断甲为生产者,乙、丙为消费者,丁为非生物的物质和能量,戊为分解者,甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落,A错误;分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等,B正确;乙1、丙1间也存在竞争关系,C错误;大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏,丁为非生物的物质和能量,不会破坏臭氧层,D错误。
【加固训练·拔高】1.下列有关生态系统的结构和功能的说法错误的是( )A.非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件B.生产者除绿色植物外,还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物C.消费者和分解者都是异养生物,但它们获取营养的方式有区别D.在任何生态系统中都存在着捕食食物链
【解析】选B。非生物的物质和能量包括阳光、空气、水和土壤等,为生物提供能量、营养和生存空间,是生物生存的必备条件,A正确;生产者除绿色植物外,还包括蓝藻、硝化细菌等能利用无机物合成有机物的原核生物,而黑藻是真核生物,B错误;消费者和分解者不能利用无机物合成有机物,依赖现成的有机物转化成自身的有机物,属于异养型生物。消费者包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物及寄生生物,主要通过捕食或寄生获取营养物质,分解者是营腐生生活的细菌、真菌及部分营腐生生活的动物,主要通过分解动植物的遗体残骸获取营养物质,因此消费者和分解者获取营养的方式有区别,C正确;在任何生态系统中都存在着捕食食物链,D正确。
2.(2021·抚州模拟)抚州市南城县洪门水库(又名醉仙湖)是江西省第三大水库,水域开阔,湖内岛屿众多,树木葱郁,水鸟飞翔,风景秀美,已经是一个相对稳定的生态系统。下列有关叙述正确的是 ( )A.该水库中的所有动物和植物表现为随机分布的空间特征,共同构成一个生态系统B.水库中不同水层分布的鱼类不同,与多样的栖息空间和食物条件有关C.水库中群落演替到相对稳定的阶段后,群落内的物种组成不再发生变化D.用大网眼的渔网进行标志重捕法调查某种鱼的种群密度时,结果比实际数值偏大
【解析】选B。由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统,该选项缺少微生物和无机环境,不能构成生态系统,A错误;动物的分层与栖息空间和食物条件有关,B正确;群落演替到相对稳定的阶段后,群落内物种的组成仍处在动态变化中,C错误;用大网眼的渔网进行标志重捕法调查种群密度时,由于小鱼都从网眼漏掉了,所以结果比实际数值偏小,D错误。
考点二 食物链和食物网【典例精研引领】如图为某湖泊中的食物网,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,下列叙述中正确的是( )A.引入鲈鱼前,图中有5条食物链,鱼b和小型浮游动物的关系有捕食和竞争B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.引入鲈鱼后,鲈鱼在该食物网中处于第三、四营养级D.浮游植物总量急升后再锐减
【解析】选C。引入鲈鱼前,图中有4条食物链,分别是浮游植物→大型浮游动物→鱼a,浮游植物→小型浮游动物→鱼a,浮游植物→鱼b,浮游植物→小型浮游动物→鱼b。鱼b捕食小型浮游动物,两者为捕食关系,鱼b和小型浮游动物都捕食浮游植物,两者为竞争关系,因此鱼b和小型浮游动物的关系是捕食、竞争,A错误;鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系,B错误;引入鲈鱼后,鲈鱼在该食物网中处于第三、四营养级,C正确;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,相应的浮游植物总量先锐减后再上升最后趋于稳定, D错误。
【母题变式延伸】 核心素养新命题(1)引入鲈鱼后,在短时期内鲈鱼的种群增长很可能为哪种方式?(科学思维:模型建构)提示:在短时期内,鲈鱼由于食物充足、没有天敌,因此鲈鱼的种群增长方式为指数式增长。(2)近些年,由于过度养殖、污水排放等原因,该湖泊生态系统遭到严重破坏。经保护治理后在较短时间内又迅速恢复到原状,从生态系统的结构分析,原因是什么?(科学思维:分析与综合)提示:该生态系统的动植物种类较少(组分少),营养结构简单(食物链、食物网简单)。
【备选典例】如图所示某海湾大陆架的食物网,浮游植物急剧增加时会引起( )A.a和b的数量保持“J”型增长B.c与d因食物丰富而竞争加剧C.c、d和e的数量可能大量减少D.b的食性和营养级发生改变
【解析】选C。充足的食物会使a和b大量繁殖,短期内可能出现“J”型增长,但是鱼类e会加强对它们的捕食压力,导致它们的数量不能保持“J”型增长,A错误;由图可知,c的食物是浮游动物,d的食物是植食动物,二者不存在竞争关系,B错误;当浮游植物(通常是指浮游藻类)过度繁殖可能会导致大量耗氧而使水体缺氧,水中生物发生大量死亡,故浮游植物急剧增加可能使鱼类(c、d和e)大量减少,C正确;生物的食性和营养级均是经过长期进化的产物,比较稳定,一般不会随着浮游植物数量的增加发生改变,D错误。
【知能素养提升】1.食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析:(科学思维:概括、归纳)(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_____。(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_____________,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:①生产者数量相对稳定原则,即消费者某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。②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。
③以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为从高营养级依次到低营养级。如图所示食物网中,青蛙突然减少,则以它为食的蛇也将减少,鹰就要过多地捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物,它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。
2.根据各类信息书写食物链的方法:(科学思维:比较、分类)(1)根据能量(有机物)的含量“由多到少”书写食物链根据能量或者有机物的含量由多到少,可以确定食物链为:___________。
(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)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,两者在数值上成正相关,所以由表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断食物链(网)如图。
(3)根据种群数量变化曲线图构建①分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。②食物链:___________
(4)根据数据的各种变式模型书写食物链:
图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据,图1中的食物链是________________;图2中的食物链是_______________;图3表示的是生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,其中的食物链是D→A。
【热点考向演练】考向一 结合食物链和食物网的分析判断,考查信息获取、概括与归纳的能力1.(2019·江苏卷改编)如图是某生态系统部分生物关系示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统最基本的生物成分是乔木、草本植物等生产者,杂食性鸟和蜘蛛的关系是捕食和竞争B.图中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,共有4条食物链,其中杂食性鸟分别处于第二、第三营养级C.从图中所示的营养关系分析,属于分解者的只有大型真菌D.由于乔木的遮挡程度不同,导致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垂直结构
【解析】选A。在生态系统中,生产者是自养生物,主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,太阳能变成化学能从而可以被生物所利用,因此生产者可以说是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。杂食性鸟和蜘蛛都以蝗虫为食,且杂食性鸟还捕食蜘蛛,所以两者关系是捕食和竞争,A正确;杂食性鸟以草本植物等生产者为食,处于第二营养级,以蝗虫为食,处于第三营养级,以蜘蛛为食,处于第四营养级,B错误;生态系统的分解者能将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物,图中的大型真菌和跳虫都属于分解者,C错误;乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异,体现了群落具有水平结构,D错误。
2.下列关于食物链和食物网的叙述,正确的是( )A.食物网中的植食性动物属于不同的营养级B.陆地生态系统中通常以捕食食物链为主C.捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成D.难降解的有害物质会沿着食物链转移和富集
【解析】选D。食物网中的植食性动物属于第二营养级,A错误;陆地生态系统中通常以腐生食物链为主,海洋生态系统中通常以捕食食物链为主,B错误;捕食食物链由生产者、消费者组成,不包含分解者,C错误;一些重金属离子或者不被降解的有机物通过食物链中的营养级在生物体内不断转移与富集,称为生物富集作用,D正确。
考向二 通过食物网中种群数量的变化的分析,考查信息获取、分析与综合的能力3.(2021年湖北适应性测试)下图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述错误的是( ) A.浮游藻类属于生产者B.该食物网有5条食物链C.该食物网中，水生昆虫属于第二营养级D.浮游动物与水生昆虫之间通过负反馈调节维持各自数量的相对稳定
【解析】选C。本题主要考查营养结构(食物链、食物网)的相关知识。浮游藻类属于生产者，A正确；由图可知，从生产者(浮游藻类)到高级消费者，共5条食物链，B正确；该食物网中，水生昆虫属于第三营养级，C错误；浮游动物和水生昆虫通过负反馈调节，维持各自数量的相对稳定，D正确。
4.(2021·重庆模拟)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)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是( )A.丙是第二营养级,次级消费者B.若乙的数量增加,则会引起甲和丁的数量增加,丙的数量下降C.若丁的种群数量下降,则会引起乙和丙的数量下降,甲的数量上升D.若甲的种群数量下降,则会引起丙和丁的种群数量增加
【解析】选B。据图分析,丁是生产者,丙是初级消费者,乙是次级消费者,甲是三级消费者,A项错误;若乙的数量增加,则首先引起甲的数量增加,丙的数量下降,丁的数量因丙的下降而增加,B项正确;若丁的种群数量下降,则会引起丙、乙、甲的数量都下降,C项错误;若甲的种群数量下降,则乙的种群数量增加,进而引起丙的数量下降,又导致丁的数量增加,D项错误。
【加固训练·拔高】1.(2018·海南高考)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是( )A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【解析】选D。本题考查生态系统的结构和能量流动。分析图中不同生物之间的食物关系可知,鲫鱼在不同食物链中既是第二营养级,又是第三营养级,鲫鱼既属于初级消费者,又属于次级消费者,A项正确;鳜鱼比鲢鱼的营养级高,能量流动具有逐级递减的特点,消耗等量的藻类鳜鱼获得的能量少,B项正确;通气能促进水体中分解者的有氧呼吸,生物残骸中有机物的分解速率会加快,C项正确;藻类固定的能量一部分被自身呼吸消耗,一部分通过初级消费者流入次级消费者,藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D项错误。
2.下面表格表示某草原生态系统的食物网情况(√表示存在捕食关系),下列分析中不正确的是( )
A.此食物网有3条食物链B.次级消费者有鸟、鹰、狐狸C.人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量增多,鹰的数量减少D.鹰占有第三、四两个营养级
【解析】选C。根据表格内容可推出食物网如图所示, 图中有3条食物链,A项正确;次级消费者属于第三营养级,有鸟、鹰、狐狸,B项正确;鹰占两个营养级,第三和第四营养级,D项正确;人类大量捕杀鼠,狐狸和鹰的食物来源减少,数量下降,C项错误。
3.某草原生态系统的食物网如图所示,请据图判断下列说法正确的是( )A.属于次级消费者的是食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰B.猫头鹰占有第三、第四共2个营养级C.共有5条食物链,具有捕食和竞争关系的生物只有食虫鸟和蜘蛛D.如果昆虫突然减少,食草鸟的数目将不发生变化
【解析】选A。图中共有5条食物链,食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰属于次级消费者即第三营养级,A正确;猫头鹰在5条食物链中,分别占有第三、第四、第五、第六共4个营养级,B错误;共有5条食物链,具有捕食和竞争关系的生物有食虫鸟和蜘蛛,还有蜘蛛和蟾蜍,C错误;如果昆虫突然减少,短期内食草鸟数目将增加,D错误。
4.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( )A.X 营养级的生物被捕食的压力明显增加B.Z 营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的C.Y 营养级生物个体数量的变化只是由于捕食者对捕食对象有选择的结果D.X 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】选A。比较图甲和图乙可知,与图甲相比,图乙中Y(第一营养级)个体数量增加,Z(第三营养级)个体数量也增加,X(第二营养级)个体数量减少,说明X营养级的生物被Z捕食的压力大,该营养级数目减少, A正确;生物个体数量的变化受气候、食物、天敌等多种因素的影响,据图无法判断生物数量的变化仅是由捕食对象专一或捕食者对捕食对象有选择引起的,B错误;分析题图可知,Y的捕食者数量减少,Y数量增加,Y营养级不同物种的数量变化有差别,主要是由Y营养级的生物之间存在竞争关系引起的,C错误;X 营养级的生物之间存在竞争关系,若某种生物因为在竞争中处于劣势而数量减少,则另外两种生物的数量应该由于处于竞争优势而增加,但事实并非如此,D错误。
【拓展视野】 食物链的基本类型 食物链以食物路径,以生物种群为单位,联系着群落中的不同物种。按照生物与生物之间的关系可将食物链分为三种类型,即捕食食物链、碎屑食物链和寄生食物链。 (1)捕食食物链:以活的植物体为起点,后者捕食前者,例如,树→虫→鸟。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。环境中的某些有毒物质,通过食物链的传递逐渐积累浓缩,营养级越高的生物体内这些有毒物质的浓度越高,这种现象叫做生物富集。
(2)碎屑食物链:又称腐食食物链,是从动植物死后机体经微生物作用形成碎屑,再到食碎屑动物(如蜈蚣、蜗牛等)以及它们的捕食者,其基本形式为碎屑→食碎屑动物→小型食肉动物。 (3)寄生食物链:营寄生生活的生物与其他生物之间存在的一种营养关系,一般以较大的生物为起点,然后是小型动物、微型动物、细菌和病毒。例如,黄鼠→跳蚤→细菌→噬菌体。寄生食物链也可以看作捕食食物链的一种特殊类型。
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、生态系统的概述1.概念:是由_________与它的_________相互作用形成的统一整体。2.范围:有大有小,地球上最大的生态系统是_______。3.类型:可分为自然生态系统和_____________两大类。自然生态系统包括_____________和陆地生态系统。
二、生态系统的结构1.组成成分:(1)非生物成分:___________________。
2.营养结构(食物链和食物网):(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营养级别:
(2)食物网:食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。
【概念辨析】全面清障碍判断下列有关食物链和食物网叙述的正误:(1)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。(2)食物网中的两种生物之间只有捕食关系。( )分析:食物网中的两种生物之间,可能存在捕食和竞争两种种间关系。
(3)“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”,泥巴中的藻类属于第一营养级。 ( )(4)在一条由捕食关系构成的食物链中,分解者一定不占营养级,无机成分也一定不占营养级。( )(5)食物链纵横交错形成复杂的营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。( )分析:生态系统是由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分构成的,生产者和消费者的关系不能决定本生态系统的复杂程度。
(6)食物链中某营养级指的是某种生物或种群。( )分析:食物链中的某个营养级指的不是一种生物或一个种群,而是指处于该营养级的所有生物。
【概念活用】 教材命题源1.教材原文必修3 P89“思考与讨论”T6改编:如图所示为一般系统的结构模式图,如果此图表示某自然生态系统的结构模式图。
图中组分1、2、3_____(填“能”或“不能”)构成一个生态系统的组成成分。理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
图中的组分1是生产者、组分3是消费者、组分2是分解者,而生态系统
的组成成分除生产者、消费者和分解者之外,还包括非生物的物质和能量
2.教材原文必修3 P90图5-2改编:
某同学根据此图和所学知识绘制了概念图如下:
(1)如图所示的各种成分在生态学上可以构成一个_________。(2)图示生物可以形成的食物链:_________________。(3)该同学认为细菌与虫之间的关系属于竞争,他的判断是否正确?为什么?提示:不正确。细菌与虫不存在共同食物来源,没有竞争关系。
考点一 生态系统的组成成分【典例精研引领】(2018·全国卷Ⅲ)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__________________运输完成的。
【名师授法解题】 抓题眼练思维
【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。(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。
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
【母题变式延伸】 核心素养新命题(1)上题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。(科学思维:抽象与概括)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、分解者),也有食物链和食物网。
(2)有机肥在减少化学肥料投入、提高作物产量和改善土壤品质方面具有重要作用。请简要说明有机肥在农作物增产增收方面的生理学作用。(科学思维:比较与归纳)提示:能够为植物生长发育提供各种矿质元素;改善、疏松土壤,有利于植物根细胞吸收矿质元素;经分解者分解后会产生二氧化碳,为植物光合作用提供原料。
【知能素养提升】1.生态系统成分的判断:(科学思维:分析、综合)(1)根据营养方式判断:
(2)根据箭头方向判断:
2.辨析生态系统成分认识的误区:(科学思维:比较、归纳)
【热点考向演练】考向 围绕生态系统的组成成分,考查生命观念中结构与功能观1.(2021·北京模拟)以下关于生态系统中各种生物成分的叙述,错误的是 ( )A.动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越大B.分解者通过细胞呼吸来分解生态系统中的有机物C.生产者制造有机物时,所利用的能量类型可能不同D.各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定
【解析】选A。动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越小,因为某种食物的变化对其影响不是太大,A错误。分解者通过分解作用(即细胞呼吸)将有机物分解为无机物,B正确。生产者制造有机物主要是光合作用和化能合成作用,前者利用的是太阳能,后者利用的是物质氧化时释放的化学能,C正确。各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定,D正确。
2.(2021·吕梁模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述中正确的是 ( )A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落B.戊不一定是微生物C.图中存在竞争关系的只有乙2和丙2D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
【解析】选B。由题图可知甲、丁为双箭头关系,且乙、丙、甲均指向戊,由此推断甲为生产者,乙、丙为消费者,丁为非生物的物质和能量,戊为分解者,甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落,A错误;分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等,B正确;乙1、丙1间也存在竞争关系,C错误;大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏,丁为非生物的物质和能量,不会破坏臭氧层,D错误。
【加固训练·拔高】1.下列有关生态系统的结构和功能的说法错误的是( )A.非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件B.生产者除绿色植物外,还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物C.消费者和分解者都是异养生物,但它们获取营养的方式有区别D.在任何生态系统中都存在着捕食食物链
【解析】选B。非生物的物质和能量包括阳光、空气、水和土壤等,为生物提供能量、营养和生存空间,是生物生存的必备条件,A正确;生产者除绿色植物外,还包括蓝藻、硝化细菌等能利用无机物合成有机物的原核生物,而黑藻是真核生物,B错误;消费者和分解者不能利用无机物合成有机物,依赖现成的有机物转化成自身的有机物,属于异养型生物。消费者包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物及寄生生物,主要通过捕食或寄生获取营养物质,分解者是营腐生生活的细菌、真菌及部分营腐生生活的动物,主要通过分解动植物的遗体残骸获取营养物质,因此消费者和分解者获取营养的方式有区别,C正确;在任何生态系统中都存在着捕食食物链,D正确。
2.(2021·抚州模拟)抚州市南城县洪门水库(又名醉仙湖)是江西省第三大水库,水域开阔,湖内岛屿众多,树木葱郁,水鸟飞翔,风景秀美,已经是一个相对稳定的生态系统。下列有关叙述正确的是 ( )A.该水库中的所有动物和植物表现为随机分布的空间特征,共同构成一个生态系统B.水库中不同水层分布的鱼类不同,与多样的栖息空间和食物条件有关C.水库中群落演替到相对稳定的阶段后,群落内的物种组成不再发生变化D.用大网眼的渔网进行标志重捕法调查某种鱼的种群密度时,结果比实际数值偏大
【解析】选B。由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统,该选项缺少微生物和无机环境,不能构成生态系统,A错误;动物的分层与栖息空间和食物条件有关,B正确;群落演替到相对稳定的阶段后,群落内物种的组成仍处在动态变化中,C错误;用大网眼的渔网进行标志重捕法调查种群密度时,由于小鱼都从网眼漏掉了,所以结果比实际数值偏小,D错误。
考点二 食物链和食物网【典例精研引领】如图为某湖泊中的食物网,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,下列叙述中正确的是( )A.引入鲈鱼前,图中有5条食物链,鱼b和小型浮游动物的关系有捕食和竞争B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.引入鲈鱼后,鲈鱼在该食物网中处于第三、四营养级D.浮游植物总量急升后再锐减
【解析】选C。引入鲈鱼前,图中有4条食物链,分别是浮游植物→大型浮游动物→鱼a,浮游植物→小型浮游动物→鱼a,浮游植物→鱼b,浮游植物→小型浮游动物→鱼b。鱼b捕食小型浮游动物,两者为捕食关系,鱼b和小型浮游动物都捕食浮游植物,两者为竞争关系,因此鱼b和小型浮游动物的关系是捕食、竞争,A错误;鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系,B错误;引入鲈鱼后,鲈鱼在该食物网中处于第三、四营养级,C正确;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,相应的浮游植物总量先锐减后再上升最后趋于稳定, D错误。
【母题变式延伸】 核心素养新命题(1)引入鲈鱼后,在短时期内鲈鱼的种群增长很可能为哪种方式?(科学思维:模型建构)提示:在短时期内,鲈鱼由于食物充足、没有天敌,因此鲈鱼的种群增长方式为指数式增长。(2)近些年,由于过度养殖、污水排放等原因,该湖泊生态系统遭到严重破坏。经保护治理后在较短时间内又迅速恢复到原状,从生态系统的结构分析,原因是什么?(科学思维:分析与综合)提示:该生态系统的动植物种类较少(组分少),营养结构简单(食物链、食物网简单)。
【备选典例】如图所示某海湾大陆架的食物网,浮游植物急剧增加时会引起( )A.a和b的数量保持“J”型增长B.c与d因食物丰富而竞争加剧C.c、d和e的数量可能大量减少D.b的食性和营养级发生改变
【解析】选C。充足的食物会使a和b大量繁殖,短期内可能出现“J”型增长,但是鱼类e会加强对它们的捕食压力,导致它们的数量不能保持“J”型增长,A错误;由图可知,c的食物是浮游动物,d的食物是植食动物,二者不存在竞争关系,B错误;当浮游植物(通常是指浮游藻类)过度繁殖可能会导致大量耗氧而使水体缺氧,水中生物发生大量死亡,故浮游植物急剧增加可能使鱼类(c、d和e)大量减少,C正确;生物的食性和营养级均是经过长期进化的产物,比较稳定,一般不会随着浮游植物数量的增加发生改变,D错误。
【知能素养提升】1.食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析:(科学思维:概括、归纳)(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_____。(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_____________,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:①生产者数量相对稳定原则,即消费者某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。②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。
③以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为从高营养级依次到低营养级。如图所示食物网中,青蛙突然减少,则以它为食的蛇也将减少,鹰就要过多地捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只捕食蛇一种生物,它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。
2.根据各类信息书写食物链的方法:(科学思维:比较、分类)(1)根据能量(有机物)的含量“由多到少”书写食物链根据能量或者有机物的含量由多到少,可以确定食物链为:___________。
(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)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,两者在数值上成正相关,所以由表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断食物链(网)如图。
(3)根据种群数量变化曲线图构建①分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。②食物链:___________
(4)根据数据的各种变式模型书写食物链:
图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据,图1中的食物链是________________;图2中的食物链是_______________;图3表示的是生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,其中的食物链是D→A。
【热点考向演练】考向一 结合食物链和食物网的分析判断,考查信息获取、概括与归纳的能力1.(2019·江苏卷改编)如图是某生态系统部分生物关系示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统最基本的生物成分是乔木、草本植物等生产者,杂食性鸟和蜘蛛的关系是捕食和竞争B.图中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,共有4条食物链,其中杂食性鸟分别处于第二、第三营养级C.从图中所示的营养关系分析,属于分解者的只有大型真菌D.由于乔木的遮挡程度不同,导致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垂直结构
【解析】选A。在生态系统中,生产者是自养生物,主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,太阳能变成化学能从而可以被生物所利用,因此生产者可以说是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。杂食性鸟和蜘蛛都以蝗虫为食,且杂食性鸟还捕食蜘蛛,所以两者关系是捕食和竞争,A正确;杂食性鸟以草本植物等生产者为食,处于第二营养级,以蝗虫为食,处于第三营养级,以蜘蛛为食,处于第四营养级,B错误;生态系统的分解者能将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物,图中的大型真菌和跳虫都属于分解者,C错误;乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异,体现了群落具有水平结构,D错误。
2.下列关于食物链和食物网的叙述,正确的是( )A.食物网中的植食性动物属于不同的营养级B.陆地生态系统中通常以捕食食物链为主C.捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成D.难降解的有害物质会沿着食物链转移和富集
【解析】选D。食物网中的植食性动物属于第二营养级,A错误;陆地生态系统中通常以腐生食物链为主,海洋生态系统中通常以捕食食物链为主,B错误;捕食食物链由生产者、消费者组成,不包含分解者,C错误;一些重金属离子或者不被降解的有机物通过食物链中的营养级在生物体内不断转移与富集,称为生物富集作用,D正确。
考向二 通过食物网中种群数量的变化的分析,考查信息获取、分析与综合的能力3.(2021年湖北适应性测试)下图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述错误的是( ) A.浮游藻类属于生产者B.该食物网有5条食物链C.该食物网中，水生昆虫属于第二营养级D.浮游动物与水生昆虫之间通过负反馈调节维持各自数量的相对稳定
【解析】选C。本题主要考查营养结构(食物链、食物网)的相关知识。浮游藻类属于生产者，A正确；由图可知，从生产者(浮游藻类)到高级消费者，共5条食物链，B正确；该食物网中，水生昆虫属于第三营养级，C错误；浮游动物和水生昆虫通过负反馈调节，维持各自数量的相对稳定，D正确。
4.(2021·重庆模拟)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)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是( )A.丙是第二营养级,次级消费者B.若乙的数量增加,则会引起甲和丁的数量增加,丙的数量下降C.若丁的种群数量下降,则会引起乙和丙的数量下降,甲的数量上升D.若甲的种群数量下降,则会引起丙和丁的种群数量增加
【解析】选B。据图分析,丁是生产者,丙是初级消费者,乙是次级消费者,甲是三级消费者,A项错误;若乙的数量增加,则首先引起甲的数量增加,丙的数量下降,丁的数量因丙的下降而增加,B项正确;若丁的种群数量下降,则会引起丙、乙、甲的数量都下降,C项错误;若甲的种群数量下降,则乙的种群数量增加,进而引起丙的数量下降,又导致丁的数量增加,D项错误。
【加固训练·拔高】1.(2018·海南高考)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是( )A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【解析】选D。本题考查生态系统的结构和能量流动。分析图中不同生物之间的食物关系可知,鲫鱼在不同食物链中既是第二营养级,又是第三营养级,鲫鱼既属于初级消费者,又属于次级消费者,A项正确;鳜鱼比鲢鱼的营养级高,能量流动具有逐级递减的特点,消耗等量的藻类鳜鱼获得的能量少,B项正确;通气能促进水体中分解者的有氧呼吸,生物残骸中有机物的分解速率会加快,C项正确;藻类固定的能量一部分被自身呼吸消耗,一部分通过初级消费者流入次级消费者,藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D项错误。
2.下面表格表示某草原生态系统的食物网情况(√表示存在捕食关系),下列分析中不正确的是( )
A.此食物网有3条食物链B.次级消费者有鸟、鹰、狐狸C.人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量增多,鹰的数量减少D.鹰占有第三、四两个营养级
【解析】选C。根据表格内容可推出食物网如图所示, 图中有3条食物链,A项正确;次级消费者属于第三营养级,有鸟、鹰、狐狸,B项正确;鹰占两个营养级,第三和第四营养级,D项正确;人类大量捕杀鼠,狐狸和鹰的食物来源减少,数量下降,C项错误。
3.某草原生态系统的食物网如图所示,请据图判断下列说法正确的是( )A.属于次级消费者的是食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰B.猫头鹰占有第三、第四共2个营养级C.共有5条食物链,具有捕食和竞争关系的生物只有食虫鸟和蜘蛛D.如果昆虫突然减少,食草鸟的数目将不发生变化
【解析】选A。图中共有5条食物链,食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰属于次级消费者即第三营养级,A正确;猫头鹰在5条食物链中,分别占有第三、第四、第五、第六共4个营养级,B错误;共有5条食物链,具有捕食和竞争关系的生物有食虫鸟和蜘蛛,还有蜘蛛和蟾蜍,C错误;如果昆虫突然减少,短期内食草鸟数目将增加,D错误。
4.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( )A.X 营养级的生物被捕食的压力明显增加B.Z 营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的C.Y 营养级生物个体数量的变化只是由于捕食者对捕食对象有选择的结果D.X 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】选A。比较图甲和图乙可知,与图甲相比,图乙中Y(第一营养级)个体数量增加,Z(第三营养级)个体数量也增加,X(第二营养级)个体数量减少,说明X营养级的生物被Z捕食的压力大,该营养级数目减少, A正确;生物个体数量的变化受气候、食物、天敌等多种因素的影响,据图无法判断生物数量的变化仅是由捕食对象专一或捕食者对捕食对象有选择引起的,B错误;分析题图可知,Y的捕食者数量减少,Y数量增加,Y营养级不同物种的数量变化有差别,主要是由Y营养级的生物之间存在竞争关系引起的,C错误;X 营养级的生物之间存在竞争关系,若某种生物因为在竞争中处于劣势而数量减少,则另外两种生物的数量应该由于处于竞争优势而增加,但事实并非如此,D错误。
【拓展视野】 食物链的基本类型 食物链以食物路径,以生物种群为单位,联系着群落中的不同物种。按照生物与生物之间的关系可将食物链分为三种类型,即捕食食物链、碎屑食物链和寄生食物链。 (1)捕食食物链:以活的植物体为起点,后者捕食前者,例如,树→虫→鸟。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。环境中的某些有毒物质,通过食物链的传递逐渐积累浓缩,营养级越高的生物体内这些有毒物质的浓度越高,这种现象叫做生物富集。
(2)碎屑食物链:又称腐食食物链,是从动植物死后机体经微生物作用形成碎屑,再到食碎屑动物(如蜈蚣、蜗牛等)以及它们的捕食者,其基本形式为碎屑→食碎屑动物→小型食肉动物。 (3)寄生食物链:营寄生生活的生物与其他生物之间存在的一种营养关系,一般以较大的生物为起点,然后是小型动物、微型动物、细菌和病毒。例如,黄鼠→跳蚤→细菌→噬菌体。寄生食物链也可以看作捕食食物链的一种特殊类型。
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