主题(一)　生态系统的结构与功能

专题二十一

生态系统、人类与环境主题(一)生态系统的结构与功能[概念理解·微点判断]1.判断有关生态系统的成分与营养结构叙述的正误(1)太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分。

()(2)分解者主要是细菌和真菌，是生态系统不可缺少的成分。

()(3)生物圈是地球表面上的连续薄层，包括生物及其生存环境。

()×√×(4)生态系统的营养结构指生物之间以食物营养为纽带形成的食物链和食物网。

(

)(5)捕食食物链中包含生产者、消费者和分解者。

(

)(6)营养级是指处于食物链同一环节上的同种生物的总和。

(

)(7)生态系统中生产者的能量最多，个体内积累的有害物质也最多。

(

)√×××(8)生态系统中同一营养级的生物可以有多种，但是每一种生物只能位于一个营养级。

(

)(9)生物量金字塔、数量金字塔和能量金字塔均可能出现倒金字塔形。

(

)××2.判断下列有关生态系统的功能与稳态叙述的正误(1)植物的花可以为传粉昆虫传递物理信息或化学信息。

()(2)所有消费者和分解者都直接或间接依靠植物的净初级生产量。

()(3)顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落。

()(4)动物摄食的能量除去粪便中的能量就是该动物的净次级生产量。

()√√√×(5)能量从一个营养级输入下一个营养级是伴随着有机物的转移进行的。

(

)(6)物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的。(

)(7)研究能量流动可以实现能量的多级利用，提高能量在相邻两个营养级之间的传递效率。

(

)(8)煤和石油燃烧以及微生物分解产生的CO2促进了碳循环。(

)(9)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。

(

)√××√√[要点整合·强化认知]1.建模分析生态系统各成分的关系模型图示模型分析(1)并不是所有生产者都是绿色植物，还可以是蓝细菌、光合细菌等。(2)并不是所有植物都是生产者，比如寄生的菟丝子为________。(3)并不是所有动物都是消费者，比如蚯蚓、蜣螂等小型腐食动物是_______。(4)并不是所有细菌都是分解者，比如营寄生生活的细菌是消费者，光合细菌等是_______续表消费者分解者生产者2.有关食物链、食物网认识的几点易错(1)食物链和食物网中只包含生态系统组成成分中的生产者和消费者，无分解者与非生物环境。(2)食物链(捕食食物链)的第一个营养级一定是生产者(一般为绿色植物)，植食性动物为第二个营养级，动物的营养级并非一成不变。(3)食物链中某一营养级中的生物表示该营养级的所有生物，而不是代表某一种群或个体。(4)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物的数量。(5)引起生物富集的物质，一般对生物体而言是有害物质，如DDT等化学试剂，此类物质难以在生物体内降解。3.第二个营养级的能量来源与去路分析(1)初级消费者摄入能量(a)＝______________________＋粪便中能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量。(2)初级消费者同化的能量(b)＝____________＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。(3)用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用(f)＋___________________＋未被利用(j)。初级消费者同化能量(b)呼吸消耗(d)下一营养级同化(i)(4)未被利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。(5)一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一个营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。(6)流入某一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。[特别提醒]能量流动中两组易混概念(1)生产者固定的能量≠太阳能因为生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是太阳能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是太阳能或化学能。(2)能量传递效率≠能量利用效率①能量传递效率：指在相邻两个营养级之间的传递效率，是相邻两个营养级的同化量之比。②能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。有时需考虑分解者的参与，以实现能量的多层次利用。4.生态系统的物质循环(1)碳循环的过程及特点①碳在无机环境中的存在形式：_____和碳酸盐。②碳在生物群落中的存在形式：____________。③循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过_________

(主要)、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过_________和__________________实现的。④碳循环的特点：全球性、反复利用、循环流动。CO2含碳有机物光合作用呼吸作用分解者的分解作用(2)生物富集①过程：某些元素或难以分解的化合物通过_______逐级富集。②特点：全球性。食物链[特别提醒]有关物质循环认知的“三明确” (1)明确物质循环的含义：物质循环指物质在生物界与非生物环境之间的往复循环，在生物群落内，由于生物之间的单向取食关系，因此物质的流动也是单向的。(2)明确物质循环的范围：自然界中的物质具有普遍的分布性，因此物质循环具有全球性特点。(3)明确物质循环的封闭性：与能量流动不同，物质能够被重复利用，因此物质循环在一个稳定的生态系统中可以不需要进行补充。5.基于模型与建模分析生态系统的稳态与信息传递(1)全方位认知生态系统的稳态(2)图解生态系统中信息传递的作用[科学思维·规范表达]1.食物链可分为捕食食物链和腐食食物链，腐食食物链是指死亡的有机体被分解者分解，分解者再到其捕食者的食物链。从生态系统组成成分分析，两种食物链的不同之处在于________________________________________________________________________。2.信息传递广泛存在于生态系统中，捕食者与被捕食者可以根据对方留下的气味去猎捕对方或躲避猎捕，说明信息传递具有__________________________________的功能。捕食食物链包含生产者，不包含分解者；腐食食物链包含分解者，不包含生产者关系，维持生态系统的稳定调节种间3.为提高人工松林的经济效益，生态学家建议在松林中种植半夏、栀子等阴生植物，这体现了研究能量流动的意义是_____________________________________________________________________。4.自然界中生态系统的能量流动一般不会超过5个营养级，请对这种现象作出合理的解释：__________________________________________________________________________________________________________________。可以帮助人们将生物在空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量

能量在相邻两个营养级间的传递效率大约只有10%，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多5.某植物能大量吸收汞，需对其定期收割并实施无害处理，原因是________________________________________________________________________________________________。6.一般情况下，人工松林比天然松林抵抗力稳定性较弱，原因是___________________________________________________________________________。

避免死亡后遗体被分解，汞再度返回环境，造成二次污染；及时收割植物后，缓解有机汞随食物链不断富集人工松林生态系统物种组分较少，食物网简单，自我调节能力差，抵抗力稳定性弱考法(一)

生态系统的成分、营养结构与食物链,（网）中生物数量变化1.(2022·浙江6月选考)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是

(

)A.调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链B.整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网C.归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级D.测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔答案：D

解析：测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。阅读以下材料，回答2～3题。我国劳动人民留下了大量描写草原美丽风光的诗句，如“敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”“离离原上草，一岁一枯荣”。在我国北方的原野上，各种草本植物出现四季更替。草原返青时，食草动物先在远处通过识别植物的绿色来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味来辨别和摄取食物。2.组成草原生态系统的各种成分中，能将无机物转化为有机物的是

(

)A.生产者

B.消费者C.分解者

D.非生物成分答案：A

解析：在生态系统中能把无机物转变成有机物的是生产者。3.某草原生态系统中生活着草、昆虫、兔、鸟、鼠、鹰和狐等生物，这些生物构成的食物网如图所示，下列叙述错误的是(

)A.图中食物链有5条B.生物体内DDT浓度可沿食物链不断增加C.鸟属于第三个营养级，是三级消费者D.大量捕杀狐，鸟的数量会先增加再减少最后趋于稳定答案：C

解析：分析题图可知，图中食物链有5条，A正确；一些有毒物质(如DDT)在生物体内难以降解、无法排出，所以会沿食物链流动并逐级积累，B正确；鸟属于第三个营养级，是次级消费者，C错误；狐是鸟的天敌，大量捕杀狐，导致鸟的数量增加，鸟的数量增加到一定程度后食物和生存空间有限，种内竞争加剧，鸟的数量逐渐减少，最后趋于稳定，D正确。食物链(网)中各营养级生物数量变动1.处于食物链中第一个营养级的生物数量减少若第一个营养级的生物数量减少会导致其他营养级的生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一个营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。2.“天敌”减少若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量增大。|深|化|提|能|3.复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析(1)在如图所示食物网中，B突然减少，则以它为食的C、J也将减少，从而导致D、K减少。但因为F不只以B一种生物为食，还可依靠食物E来维持其数量基本不变。(2)以中间环节少的捕食关系作为分析依据，考虑方向和顺序为从高营养级依次到低营养级。如图中J突然减少，则C因天敌减少而数量增多，B因被C过度捕食而减少。(3)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，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。(4)处于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。

考法(二)生态系统的功能4.如图为某生态系统碳循环的过程。下列有关叙述错误的是

(

)A.d表示大气中的CO2库，由于许多因素的影响，其含量夏季低于冬季

B.通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，实现碳循环

C.在正常演替过程中，生产者固定CO2量大于整个生物群落排放CO2量

D.只需将d的含义改为非生物环境，如图即可为该生态系统的能量流动示意图答案：D

解析：d表示大气中的CO2库，由于许多因素(如化石燃料燃烧、夏季光合作用旺盛)的影响其含量夏季低于冬季，A正确；通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，实现碳循环，B正确；在正常演替过程中，生产者固定CO2量大于整个生物群落排放CO2量，C正确；由于能量不能循环，因此即使将d的含义改为非生物环境，题图也不可表示为该生态系统的能量流动示意图，D错误。5.(2023·镇海中学期末)如图为某海洋生态系统部分能量流动图(单位：t·km－2·a－1)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同营养级。下列分析正确的是(

)A.第三个营养级用于生长、繁殖的能量为42.7B.第二个营养级向第三个营养级的能量传递效率约为18.14%C.流入该生态系统的总能量为1635.1D.因生物富集作用，第四个营养级体内有害物质的总量最大答案：A

解析：分析题图可知，第三个营养级的同化量为100.5，呼吸作用散失的能量为57.8，故第三个营养级用于生长、繁殖的能量为100.5－57.8＝42.7，A正确；由图可知，第二个营养级的同化量为554.1＋342.2＝896.3，第三个营养级的同化量为100.5，故第二个营养级向第三个营养级的能量传递效率约为100.5÷896.3×100%≈11.2%，B错误；图中第一个营养级只体现了流入下一营养级和流向分解者的能量，无法计算第一个营养级同化的能量，故无法计算流入该生态系统的总能量，C错误；生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某些元素或难以分解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，能富集的物质不一定是有害物质，有害物质也不一定存在生物富集作用，因此第四个营养级体内有害物质的总量不一定最大，D错误。A.A代表生产者，B代表消费者，C代表分解者B.①～⑦过程中，碳都是以CO2的形式存在的C.植树造林可以增强①过程，缓解温室效应D.⑥⑦过程大幅增强是产生温室效应的主要原因答案：C

6.(2023·温州新力量联盟期中)如图为碳循环示意图，A、B、C代表生态系统中的生物成分，下列说法正确的是

(

)解析：分析题图可知，大气中的CO2库与A之间可以双向交换，故A是生产者，A与C均有箭头指向B，B表示分解者，C是消费者，A错误；①～⑦过程中，碳在生物群落之间是以含碳有机物的形式存在的，如③④⑤，B错误；植树造林可以增强①(光合作用)过程，减少大气中的CO2含量，缓解温室效应，C正确；⑥是分解者的分解作用，⑦是消费者的呼吸作用，产生温室效应的主要原因是化石燃料的燃烧，D错误。1.碳循环图示的判断技巧及应用(1)判断技巧|深|化|提|能|(2)技巧应用①图1中，先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气中的CO2库，其中由多个内指箭头可判断B为大气中的CO2库，再根据A→D，C→D，确定D为分解者，C为消费者。②图2中，根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A、C分别是生产者、大气中的CO2库。根据A、B、D的碳都流向E，可进一步判断B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。③图3中，首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物剩余部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的F、D、B分别为初级消费者、次级消费者、三级消费者。2.判断信息种类的两种方法考法(三)生态系统的稳态与相关实验探究7.(2023·浙江1月选考)在我国西北某地区，有将荒漠成功改造为枸杞园的事例。改造成的枸杞园与荒漠相比，生态系统的格局发生了重大变化。下列叙述错误的是

(

)A.防风固沙能力有所显现B