2022届高考一轮复习（生物）浙江专版生态系统的营养结构

第1节生态系统的营养结构一、生态系统的概念

1．概念：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。

2．范围：有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。

3．结构：组成成分和营养结构——食物链和食物网。生态系统通常是由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分组成的。

4．功能：能量流动和物质循环。二、食物链和生物放大1．食物链的概念在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递生产者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫食物链。

2．食物链类型食物链包括两种类型：捕食链和腐食链。捕食链是以活的动植物为起点的食物链，腐食链是以死亡生物或现成有机物为起点的食物链。

陆地生态系统多以腐食链为主，海洋生态系统多以捕食链为主。3．食物链特点

(1)生产者为第一营养级。

(2)消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级。

4．生物放大食物链不仅是能量流动和物质移动的通道，而且也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。这种化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象就叫生物放大。三、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的复杂营养关系，叫做食物网。

2．成因

(1)一种绿色植物可被多种植食性动物所食。

(2)一种植食性动物既可吃多种植物，也可能成为多种肉食性动物的食物。

3．特点食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。热带雨林是陆地上最稳定的生态系统，苔原是最脆弱的生态系统。四、营养级和生态金字塔

1．营养级营养级是指处于食物链某一环节上的全部生物的总和。营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物的能量就越少。

2.生态金字塔生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可以用生物量单位、能量单位和个体数量单位表示，构成相应的金字塔。三种金字塔一般呈正立状态，数量金字塔和生物量金字塔有时会倒置，能量金字塔绝对不可能倒置，因为能量从一个营养级流向另一个营养级呈逐渐减少态势。1.在一阴湿山洼草丛中，一堆长满苔藓的腐木和上面聚集着的蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物一起构成一个()A．种群B．生物群落

C．生态系统D．食物网C2.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个数比例关系如左下图所示。右下图中选项能正确表示树、昆虫和食虫鸟之间的能量流动关系的是(方框面积表示能量数)()C考点1水在生物体内的作用

1．生态系统七种成分的比较2.生态系统七种成分的联系在生态系统的生物成分中，生产者、消费者、分解者被称为三大功能类群，这三大类群与非生物的物质和能量的关系如下图所示：(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(有机物及其储存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。

(3)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。

生态系统中组成成分的特例与错误说法错误说法特例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、植物残体为食的腐食动物属于分解者生产者是绿色植物蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者【例1】下图中的圆分别表示：a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝细菌、e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是(

)【解析】蓝细菌为原核生物，同时属于生产者；腐生细菌属于原核生物，同时也是分解者；生产者绝大多数是绿色植物，也有少部分是单细胞生物和原核生物，综上所述，可知A项正确。【答案】A考点2生态系统的营养结构——食物链和食物网1．食物链中营养级与消费者的关系绿色植物植食性动物肉食性动物大型肉食性动物生产者初级消费者次级消费者三级消费者第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级2.食物链和食物网反映出的各种生物之间的关系及成分

(1)捕食关系：最主要的是捕食和被捕食的关系。

(2)竞争和捕食关系：在食物网中，两种生物之间的关系也可能出现除捕食以外的相互关系。如温带草原生态系统的食物网中蜘蛛与蟾蜍之间，既有捕食关系，又有竞争关系。

(3)生产者和消费者：第一营养级的生物为生产者，第二营养级及以后各营养级生物均为消费者。即捕食食物链中不包含分解者和非生物的物质和能量两种成分。1．生产者永远是第一营养级。2．对某一动物而言，其营养级可能是不固定的。3．一条食物链中的营养级一般不超过五个，因为沿食物链的能量传递是逐级递减的。4．食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。食物网复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。【例2】如图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中，不正确的是(

)A．该食物网共有5条食物链B．该食物网中，H处于3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．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【解析】A项中，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，共五条，表述正确。B项中，在该食物网的五条食物链中，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，表述也正确。C项中，先要清楚种群的年龄结构与种群增长速率之间的关系。若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的年龄结构为稳定型，种群密度在一段时间内会保持稳定，而不会有明显变化，所以表述不正确。D项中，在该食物网中，若C种群的数量下降，则可由同一营养级的其他生物(B或E)来弥补，通过食物网中生物的这种相互补偿、相互制约的自动调节机制，使生态系统维持平衡状态，从而使生物的种类和数量能保持相对稳定，表述正确。

【答案】C考点3食物链(网)中各营养级生物数量变动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，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，则被食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度会下降，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下图所示食物网中，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

(1)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。

(2)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。

(3)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。【例3】下图是某池塘生态系统中的两条食物链，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．水溞下降D．乌鱼上升B考点4生物放大与生态金字塔1．生物放大化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象叫生物放大。①常见富集的两类物质：重金属(如汞等)和农药(DDT等)。②营养级越高，浓度越大，受害越重。2．能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔不同的金字塔能形象地说明营养级、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。

3.能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔的比较能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形象征含义能量沿着食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随着营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总量)沿着食物链流动逐级递减能量金字塔数量金字塔生物量金字塔每一阶层含义食物链中每一个营养级生物含能量的多少每一个营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量特殊形状无可能会倒置，如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系可能会倒置，如海洋生态系统中，某一时刻调查到的浮游植物生物量要低于其捕食者浮游动物的生物量【例4】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，该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是(

)

A.16.2%B.5.7%C.11.3%D.15%

营养级ABCDPg15.9870.70.9141.0B1.(2011·海南卷)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰掠鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰掠鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰掠鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰掠鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰掠鸟，该计划的实施将使该区()A．灰掠鸟种内竞争必然减弱B．鸟的种类必然增加C．农林害虫数量必然大幅度上升D．生态系统的结构必然发生变化【解析】招引20万只以上灰掠鸟，空间、食物等资源有限，灰掠鸟种内斗争不会减弱，反而可能增强；大规模清除其他树种，并改种灰掠鸟喜居的树种，将导致鸟的种类减少；灰掠鸟是农林害虫的天敌，大量招引，农林害虫数量必然大幅度下降；生态系统中的物种种类和数量都发生了改变，故生态系统的结构必然发生变化。【答案】D2.(2010·江苏卷)长在路边的小草一般不会引起人们的特别关注，从保护生物多样性的角度来看，它却有其存在的价值，但不包括()A．它属于该地区生态系统中的生产者B．它对于生态系统中其他种群的生存有利无害C．它可能含有对人类有重要价值的基因D．它可能为某种害虫的天敌提供栖息地【解析】小草为生产者，属于间接价值。小草的生长对和它具有竞争关系的种群不利，B项错误。C项中其不知道的基因价值属于潜在价值。为害虫天敌提供栖息地，属于间接价值，D项正确。【答案】B3.(2011·山东卷)6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的_________(或反馈调节，或负反馈调节)能力较差，其_______稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有______才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10000kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分为是_____kJ和_____kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_____。若外来生物入侵该区，则会导致草原的_____________________锐减或丧失。抵抗力分解者自动调节10400增加生物多样性(或物种多样性)(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是_____和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为_____只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果_____(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压_____，引起_______渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起_____________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。捕食900偏高升高下丘脑肾小管和集合管【解析】(2)鹰处于第三、四营养级，鹰获得最低的能量按处于第四营养级、传递效率为10%进行计算(10000×10%×10%×10%＝10)；鹰获得的最高能量按处于第三营养级、传递效率为20%计算(10000×20%×20%＝400)。(3)由于兔和鼠属于同一营养级，两者存在竞争关系。对能量的利用效率相同，只是对草的利用数量不同，400只鼠消耗的食物量正好等于100只兔子消耗的食物量。用n表示第一次标记的鼠数量，N表示鼠的种群数量，m表示第二次捕获的带标记的个体数量，M表示第二次捕获的个体总数量，由于n/N＝m/M，N＝(n×M)/m，m由于迁出变小，故N会变大。4.(2011·宁波模拟卷)生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。下图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量、死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是()A．从图甲可知，C点以后生态系统的稳态将受到破坏B．从图甲可知，适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态C．从图乙可知，P点时种群的年龄结构为衰退型D．从图乙可知，F点表示该环境所能维持的种群最大数量【解析】P点时，种群的生殖数量与死亡数量相等，此时的年龄结构应该为稳定型。【答案】C5.右图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物()A．200gB．250gC．500gD．1000g【解析】本题考查食物链的能量传递效率等相关知识。猫头鹰是第三营养级，若要使其增重20g，要得知至少需要消耗多少植物。按照食物链能量最高的传递效率计算，则第二营养级的动物要具备20×5g，植物则至少为20×5×5＝500g。【答案】C6.右图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和物种联系。下列叙述正确的是()A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D．向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性【解析】图中的食物链是六条：戊→甲→丁→丙，戊→丁→丙，戊→庚→丁→丙，戊→庚→乙→丙，