生物与环境时生态系统的结构

第九单元生物与环境

1．涵盖范围

本单元包括必修3的第四、五、六章内容。从宏观方面研究生物与环境的关系，主要包括种群的特征和数量变化；群落的结构和演替；生态系统的结构、功能、稳定性及生态环境的保护。单元教学分析2．考情分析(1)考查力度：此单元在高考中是高考三大考点遗传、代谢和调节之后最重要的考查内容。

(2)考查内容①“J”型和“S”型种群增长曲线的理解与应用。②生态系统的结构中组成成分及营养结构。③物质循环的实例——碳循环图解与能量流动的过程图解。④生态缸的制作及生态环境方面的热点问题。(3)考查题型：选择题：②③中的特定知识点加上种群的特征、种间关系和群落演替。

曲线题考查①中“J”型和“S”型曲线图解题考查②③热点材料题考查④实验题考查④非选择题3．复习指导(1)复习线索

①以种群的特征为主线，理解种群的概念、数量变化、种间及种内关系。②以生态系统的概念为核心，综合复习生态系统的结构和功能，从而理解生态系统的稳定性。(2)复习方法

①比较法并结合曲线复习“J”型和“S”型种群数量变化。②图解法复习生态系统的四种成分、食物链(网)、物质循环和能量流动。③关注生态环境方面的热点问题，并学会运用本单元的知识进行分析。第33

课时生态系统的结构

回扣基础·构建网络基础导学

一、生态系统的组成成分

1．无机环境：即非生物的

(空气、水、无机盐等)和

(阳光、热能)。2．生物群落

类群比较生产者消费者分解者营养方式＿＿异养(捕食或寄生)＿＿主要生物＿＿＿＿＿＿营＿＿生活的细菌和真菌特例生物进行化能合成作用的硝化细菌等微生物寄生的微生物和植物，如菟丝子等营腐生生活的动物，如蚯蚓、蜣螂等地位生态系统的＿＿生态系统＿＿＿的成分生态系统的＿＿成分作用制造有机物，储存＿＿，为消费者提供食物和＿＿＿＿加快生态系统的＿＿＿＿，有利于植物的传粉和种子的传播分解＿＿＿，供生产者重新利用自养异养绿色植物动物腐生基石最活跃能量栖息场所物质循环有机物关键物质能量[判一判]

1．生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物()

2．消费者都是动物，都营异养生活 ()

3．细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌()

4．生产者是生态系统的基石，消费者和分解者是生态系统的必备成分 ()

提示消费者还可以是寄生或共生的微生物。

提示细菌种类繁多，各种成分都可以做，如硝化细菌做生产者、寄生细菌做消费者、腐生细菌做分解者。

提示消费者为非必备成分。√×××

二、食物链和食物网

[连一连]名师点拨

①生产者永远是第一营养级，第一营养级必须为生产者。

②消费者级别＝营养级级别－1。

③生态系统中以植食性动物为食的称为第三营养级或次级消费者。1．教材88页[问题探讨]培养构建模型的能力。

2．教材89页[思考与讨论]。

3．教材91页图5－5食物网问题。

4．教材92页练习一中1。回扣教材知识网络物质循环能量流动食物链和食物生产者分解者突破考点·提炼方法1．如图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是(

)

A．生产者

B．消费者

C．分解者

D．不能确定识图析图能力提升——生态系统的组成成分典例引领考点100

解析无箭头指向的b为生产者，

单箭头指向的a为消费者，双箭头指

向的c为分解者。

答案

B

排雷识图析图⑴先据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再判断两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。

⑵若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A为动物，B为营腐生生活的细菌和真菌。

⑶图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包

括D和A。考点剖析

生态系统的组成

⑴两大部分组成：生物群落和无机环境。

⑵四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统中四种成分的联系：①基础：非生物的物质和能量；②桥梁：生产者、分解者；

③主导(基石)：

生产者。

⑶生态系统中

四种成分的联系可

用下图表示：⑷析图

①由上图可知：非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

②生产者是生态系统中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(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。

③从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺一不可的。

④分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，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。对位训练1．下表是某中学课外兴趣小组调查农田生态系统时的统计表格。调查地点：稻田生态系统。组成成分生物种类生产者水稻、杂草、浮游植物等消费者田螺、泥鳅、黄鳝、青蛙、浮游动物、昆虫、鱼、鸟类等①②③④⑴请补充完整调查表：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿，②＿＿＿＿＿＿＿＿，③＿＿＿，④＿＿＿＿＿。

⑵当地农田生态系统中生产者的主体是＿＿。农民抑制其他生产者数量的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。非生物的物质和能量阳光、水、土壤等分解者多种微生物水稻主要通过喷洒除草剂或人工除草的方法抑制杂草的生长

解析生态系统的组成成分包括生产者、消费者、非生物的物质和能量及分解者四部分，缺一不可。当地农田生态系统中生产者的主体是农作物，为了减少竞争生物，常采用除杂草的方法。⑶初级消费者中对农业生产有害的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，对这些初级消费者，农民分别采取的措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。采取喷洒农药、植食性的昆虫和鸟类竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害等2．(2011·海南卷，28)某岛屿

居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬

和鹰构成的食物网如右图。某个时

期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题：

⑴该食物网中，植物中的能量能通过＿条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为＿＿＿＿＿＿＿＿；兔与人的种间关系是＿＿＿＿＿。鼠疫杆菌与人的种间关系是＿＿。

⑵通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响＿＿(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争＿＿(增强、不变、减弱)。提升分析解决问题的能力——食物链和食物网

典例引领考点1014第三、第四营养级捕食、竞争寄生小于增强

解析⑴由图可知，该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级。图中植物→人、植物→兔→人2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。

⑵跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡，故通常情况下，鼬对鼠种群的影响更大。大量捕杀鼬后，鼠因缺少天敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内斗争加剧。⑶生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的＿＿＿(生产者、消费者、分解者)，其体内贮存的能量＿＿(能、不能)传递给植物。分解者不能⑶蘑菇属于生态系统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物。

排雷⑴分解者与无机环境不参与食物链的构成。生产者位于食物链的第一营养级，所以找食物链时应从生产者开始。

⑵由于一种动物可以捕食多种其他动物，所以一个动物可以出现在不同的食物链中，并且在不同食物链中所处的营养级可以不同。一般来说，一种动物所处的营养级越高，其食物来源就越广泛，参与构成的食物链也越多。

⑶食物网中两种生物之间的关系主要是捕食，还有竞争(共同的食物来源)。考点剖析1．食物链类型

食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链。高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过食物关系形成的。

2．食物链图示及构成条件

⑴图示：A→B→C→D→E

⑵条件：①每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链，即图示中A一定是生产者。如成语“螳螂捕蝉，黄雀在后”食物链中包含4个营养级，即树→蝉→螳螂→黄雀。

②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。③食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物因素，即只包含生产者(第一营养级)和消费者(第二营养级及之后各营养级生物)。如阳光→草→兔→细菌不是食物链。

④食物链中营养级一般不超过5个，因为沿食物链流动的能量是逐级递减的。3．食物网⑴图示共有6条食物链——数食物链规则：从没有箭头指向的生物即生产者A开始，沿箭头方向一直数到最后算一条。

⑵图示中H占有三、四、五三个营养级或次级、三级、四级消费者。对某一动物而言，其营养级是不固定的，视具体食物链而定。

⑶图示中B和C的关系：竞争和捕食(食物网中两种生物之间最常见的是捕食关系，但也可能出现竞争关系，特别注意)。

⑷生物种类越多，食物链越多，食物网越复杂。

⑸多条食物链相互交错的原因：a.一种绿色植物可以被多种植食性动物所食；b.一种植食性动物可吃多种植物，也可成为多种肉食性动物的捕食对象。2．如图所示是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中，不正确的是 (

)

A．此生态系统中的生产者有2个，

是该生态系统的主要成分

B．若丙种群数量下降20%，辛种

群不会发生明显变化

C．在该食物网中辛占有3个营养级

D．既存在竞争关系又存在捕食关系的只发生在丁和辛、丙和乙之间对位训练

答案

D

解析从图中可以看出，甲、戊都是生产者。与丙可能处于同一营养级的生物还有乙和丁，因此丙的数量减少辛可以从乙和丁处获得能量，因此辛种群数量不会发生明显变化。辛在食物网中占有3个营养级。除丁和辛、丙和乙之间存在竞争和捕食关系外，乙和丁之间也存在竞争和捕食关系。3．下图是某池塘生态系统中的两食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总重量增长率变化趋势的是 (

)

A．绿藻上升

B．白鲢下降

C．水蚤下降

D．乌鱼上升方法规律归纳提升

——食物链(网)中各营养级生物数量变动典例引领考点102

解析花鲢被捕捞，乌鱼吃更多白鲢，使其下降，而绿藻数量变化受水蚤和白鲢的共同影响，数量变化不确定，水蚤应上升，乌鱼相对稳定。

答案

B

排雷在食物链中距离基本能源(如生产者)越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而，其种类和数量越多，生殖能力越强。

考点剖析1.处于食物链中第一营养级生物减少的情况：若第一营养级的生物数量减少，则会导致其他的生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。

2．“天敌”减少的情况：若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。

3．“中间”营养级生物减少的情况：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，鹰就要过多地吃兔和鸟，从而导致兔、

鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠

其他食物来源来维持其数量基本不变。4．复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析

⑴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。

⑵生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。

⑶处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。

5．同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析

食物链中某一种群的数量变化，会导致另一种群的营养级发生连锁性变化，因为能量在食物链(网)中流动时只有10%～20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类型连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。3．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＿＿。对位训练增加

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。

食物链和食物网反映了各种生物间的捕食、竞争关系，在食物链中当某种生物大量减少或增加时，直接影响另一种生物的数量变动，而在食物网中，一种生物数量变化对另一种生物的影响沿不同的食物链其影响结果不同。

⑴数食物链的规则：生产者→最高营养级，不中断、不漏掉。

⑵食物网中两种生物之间关系除捕食外还有竞争。

⑶寄生、腐生生物及非生物物质中能量不在食物链(网)中。

⑷数量波动变化应以就近原则且以捕食关系进行判断。方法体验食物链和食物网综合应用题

典例下图所示是温带草原生态系统食物网的一部分图解，请据图分析回答。⑴该食物网含＿条食物链，猫头鹰占有的营养级是＿＿＿＿＿＿＿，属于＿＿＿＿＿＿＿级消费者。

⑵兔与鼠的关系是＿＿，蟾蜍与蜘蛛的关系是＿＿＿＿＿。7三、四、五、六次、三、四、五竞争竞争和捕食⑶由于某种原因鼠突然死亡，短期内蛇和蟾蜍的数量变化情况依次是＿＿＿＿＿＿。下降、下降

解析⑴该食物网共有7条食物链。由于食物网中的猫头鹰以多个营养级的生物为食，导致了其所占营养级的级别和消费者的级别有多个。从植物开始为第一营养级，由此推知，猫头鹰可以是第三、四、五、六营养级。从植食动物开始为初级消费者，由此推知，猫头鹰可以是次级、三级、四级、五级消费者。

⑵兔与鼠均为第二营养级，以植物为食，属于竞争关系。蟾蜍与蜘蛛有两层关系，一是蟾蜍以蜘蛛为食，属于捕食关系；二是二者同时以食草昆虫为食，属于竞争关系。

⑶鼠突然死亡，猫头鹰因捕食种类较多，数量影响不大，但蛇因食物来源减少而出现下降。蟾蜍成为蛇的唯一食物，其数量因蛇的过度捕食逐渐下降，蟾蜍下降也导致了蛇数量的下降。

典例

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CO2

C．都是生态系统能量转换的载体

D．一定是植物易错警示1.对生态系统中相应成分与代表生物之间的对应关系模糊不清

错因分析对四种成分的作用及代表生物模糊不清。

解析生产者是生态系统的主要成分，能够利用光能或化学能合成有机物，它包括光能自养型生物和化能自养型生物，化能自养型生物大多为微生物，如硝化细菌等。

答案

D

纠错笔记错误说法正确观点细菌都是分解者硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或粪便为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者温度是非生物的物质和能量水、空气、矿质元素属非生物物质；光能、热能属非生物能量异养一定是分解者异养生物可作消费者也可作分解者；腐生的一定是分解者；寄生的一定是消费者；自养一定是生产者；生产者一定自养

典例

下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查结果：易错警示2.不会根据提供的信息正确书写食物链

图①～④是根据该表数据做出的一些分析，其中与表中数据不相符合的是 (

)种群甲乙丙丁戊能量(107kJ·m－2)2.5013.309.800.28220.00A．①③B．②③C．②④D．①④

错因分析不会根据题目中提供的相关信息判断某种生物在食物链中的位置。常见的信息有：有机物总量、能量多少、富营养化积累的有毒物质多少等。

解析由表中数据可推知，戊为第一营养级，乙、丙为第二营养级，甲为第三营养级，丁为第四营养级。③中表示的两种生物间为捕食关系，而乙和丙的关系为竞争，所以③与表中数据不相符合。本题易错之处是将乙和丙当作两个营养级，因为二者之间的能量数值不符合两个营养级之间能量传递效率的特点，所以乙和丙不是两个营养级。

答案

A

纠错笔记①图形提供的信息方式有多种，如下图中，图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是无机环境，其中的食物链是A→B。②表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)

下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.0570.51680.39

所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。

③表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)

如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：营养级ABCDPg15.9870.71.9141.0

注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，并非能量值。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，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。表中A有机汞浓度最低，属第一营养级，含能量也最多，C和E

的有机汞浓度差不多，表明两者属同一营养级，D有

机汞浓度最高，属最高营养级，含能量也最少，那

么，最可能的食物链如右图。

④根据提供的捕食方面的信息构建

食物链(网)

古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊等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。

根据上述材料，画出该生态系统的食物网

简图，以表示各生物之间的关系，图示如右：

纠错训练

(2011·新课标全国卷，31)某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：

⑴人与狐的种间关系是＿＿＿＿＿＿，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是＿＿。

⑵画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。寄生竞争和捕食⑶人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度

＿＿(增加、减小、不变)。

⑷一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而＿＿(增强、减弱、不变)。

⑸某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。增加减弱据表中数据绘出该生态系统的食物网。

解析⑴因人捕食狐，故两者之间是捕食关系；又因人牧羊，从而获得羊肉或羊奶，狐捕食羊羔，故人和狐之间又存在着竞争关系。所有的病毒都是营寄生生活的。⑵绘制食物网时，注意只包含生产者和消费者，生产者为牧草，羊和野兔以牧草为食，狐捕食羊和野兔，而人可从羊、野兔和狐三者获得食物。⑶因第5年野兔数量大大增加，故在岛上资源有限的条件下，野兔种群内为争夺资源和空间而使种内竞争强度增加。

⑷被捕食者数量很多时，种群内体质较弱的个体容易被病毒感染而患传染病，因而容易被捕食，但随着捕食者的种群密度增加，则被捕食者中体质较弱的个体容易被捕食而被淘汰，剩下的被捕食者大多为体质较强的个体，不容易被病毒感染。⑸甲、乙种群重金属含量相同，丙、丁种群重金属含量相同且高于甲、乙，戊种群重金属含量最高，说明甲、乙为第一营养级，丙、丁为第二营养级，戊为第三营养级。检测落实·体验成功1.(2010·海南卷，20)有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述中，错误的是 (

)

A．杂草和水稻是生产者

B．鸭与害虫的种间关系为捕食关系

C．杂草和水稻的种间关系为竞争关系

D．水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统题组一生态系统的概念考查

答案

D

解析生态系统包括所有的生物及其生存的环境，水稻、鸭、害虫和杂草仅仅是部分生物，不能组成生态系统。2．以下关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是

(

)

A．种群中的个体是生物进化的基本单位

B．亚热带生长的常绿阔叶林组成了一个种群

C．马尾松林地中所有树木构成了生物群落

D．生态系统的营养结构是食物链和食物网

答案

D

解析种群是生物进化的基本单位；常绿阔叶林由多个物种组成；群落强调环境中全部生物。故A、B、C都错。3．如图所示为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

B．在该食物网中，H处于三个不同的营养级

C．若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种群的数量下降10%，则H的数量不会发生明显变化题组二有关食物网的相关知识考查

答案

C

解析在这个食物网中，从生产者到最高营养级的消费者，不重复的食物链有：①A→B→H；②A→C→D→H；

③A→C→F→G→H；④A→E→D→H；⑤A→E→F→G→H，共5条。在该食物网的5条食物链中，H分别处于第三(链①中)、第四(链②、④中)和第五(链③、⑤中)营养级。C项先要清楚种群的年龄组成与种群增长率之间的关系。若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的年龄组成为稳定型，种群