2025届高考生物一轮复习第9单元生物与环境第31讲生态系统的结构教学案新人教版必修3

PAGE15-第31讲生态系统的结构[考纲明细]生态系统的结构(Ⅰ)考点生态系统的结构1．生态系统的概念：由eq\x(\s\up1(01))生物群落与四周的eq\x(\s\up1(02))无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是eq\x(\s\up1(03))生物圈。2．生态系统的结构包括两方面，即生态系统的eq\x(\s\up1(01))组成成分和eq\x(\s\up1(02))养分结构。3．生态系统的成分(1)eq\x(\s\up1(01))非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)生物群落类群比较生产者消费者分解者养分方式eq\x(\s\up1(02))自养异养eq\x(\s\up1(03))异养生物类型a.光合自养生物：eq\x(\s\up1(04))绿色植物和蓝藻等b．化能自养生物：硝化细菌等大多数eq\x(\s\up1(05))动物；寄生的微生物和植物，如菟丝子营eq\x(\s\up1(06))腐生生活的细菌、真菌和动物，如蚯蚓、蜣螂等地位生态系统的eq\x(\s\up1(07))基石(主要成分)生态系统最活跃的成分生态系统的必备成分作用制造eq\x(\s\up1(08))有机物，储存能量，为消费者供应食物和栖息场所加快生态系统中eq\x(\s\up1(09))物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播分解eq\x(\s\up1(10))有机物，供生产者重新利用4．生态系统的养分结构——eq\x(\s\up1(01))食物链和eq\x(\s\up1(02))食物网(1)食物链①概念：生态系统中各生物之间由于eq\x(\s\up1(03))食物关系形成的一种联系。②表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高养分级)。不含eq\x(\s\up1(04))分解者和非生物的物质和能量。③养分级：一般不超过eq\x(\s\up1(05))5个养分级。④某一养分级的生物所代表的是该养分级的eq\x(\s\up1(06))全部生物，不代表单个生物个体，也不确定是一个物种。(2)食物网①概念：在一个生态系统中，很多食物链彼此相互交织连接成的困难养分结构。②形成缘由：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃eq\x(\s\up1(07))多种植物，也可能被eq\x(\s\up1(08))多种肉食性动物所食。③食物网中各类生物关系：eq\x(\s\up1(09))捕食和竞争。④特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的eq\x(\s\up1(10))养分级。⑤食物链和食物网是生态系统eq\x(\s\up1(11))物质循环和能量流淌的渠道。⑥一般认为，食物网越困难，生态系统反抗外界干扰的实力越eq\x(\s\up1(12))强。(必修3P92拓展题)在农田、果园等人工生态系统中，可否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？为什么？提示可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一，自身稳定性差，易受病虫害破坏。通过探讨生物之间的相互关系，增加或延长食物链，使之成为立体农田和立体果园，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、果园养鸡等。题组一生态系统各成分的推断1．如图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()A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物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，一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定答案A解析b生产者中有真核生物，如绿色植物，也有原核生物，如蓝藻，但都是自养型，A正确；a消费者中全是异养型生物，但不确定都是真核生物，如寄生细菌为原核生物，B错误；c分解者包括腐生细菌和真菌以及蚯蚓等腐生动物，C错误；b生产者是该生态系统的基石，D错误。2．生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．动物都属于消费者，其中食草动物属于其次养分级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分答案C解析在生态系统中，不是全部动物都是消费者，如蜣螂、蚯蚓为分解者，A错误；多数细菌是分解者，但硝化细菌、铁细菌、硫细菌和光合细菌等是生产者，B错误；生产者能将无机物合成有机物，属于自养生物，是生态系统中最关键的成分，C正确；一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分，如猪笼草在进行光合作用时是生产者，在捕食虫子时为消费者，D错误。生态系统成分的推断方法(1)依据生物养分类型推断生态系统的成分①“自养型生物”＝“生产者”，即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，其不能干脆把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获得现成的有机物来维持生活。③“腐生异养型生物”＝“分解者”，其是能把动植物的遗体和动物排遗物分解成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。(2)依据结构图(右图)推断生态系统的成分，先依据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再依据出入箭头数量的多少进一步推断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最终依据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。题组二生态系统养分结构分析3．如图表示某生态系统的食物网，下列有关叙述不正确的是()A．生态系统中的食物链交织连接成食物网的缘由是多种生物在食物链中占有不同养分级B．该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争C．该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分只有分解者D．若分析该生态系统的能量流淌状况，应从系统中绿色植物固定的太阳能起先答案C解析食物链是生产者和消费者通过食物关系而形成的养分结构，而食物链交织连接构成食物网是由于多种消费者可以占有不同的养分级，该生态系统中的能量流淌始于绿色植物固定的太阳能，A、D正确；该食物网中有8条食物链，蛇与鼠是捕食关系，食虫鸟与蛙都可以捕食食虫昆虫，二者是竞争关系，B正确；生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外，还有分解者和非生物的物质和能量，C错误。4．如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍状况。已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是()A．该生态系统简洁食物链可表示为C→B→AB．种群B在第3～5年时间内个体数下降是由于A的增加和C的削减所致C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环D．确定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落答案D解析依据题干可知，C是生产者，A和B都是消费者，且B的数量先于A的数量削减和增加，说明B是初级消费者，A是次级消费者，A正确；依据A、B、C三个曲线可知，种群B在3年到5年期间，由于食物的削减和捕食者的数量增加，导致数量下降，B正确；A和B都是消费者，消费者能够加快生态系统的物质循环，C正确；群落是指这一个地域的全部生物，包括动物、植物和微生物，故A、B、C三个种群中全部生物不能构成群落，D错误。依据各类信息书写食物链的方法(1)依据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链养分级ABCD能量(有机物)15.9870.71.9141.0依据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：B→D→A→C。(2)依据重金属、DDT等浓度“由少到多”书写食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度(mg·L－1)0.0570.51680.39有机汞存在生物富集现象，即随着养分级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物养分级的凹凸，从而推断食物链(网)如右图：(3)依据数据的各种变式模型书写食物链：图1和图2都是以每个养分级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是甲乙丁丙；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，甲是低养分级，乙是高养分级；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是非生物的物质和能量，其中的食物链是A→B。题组三食物链和食物网中生物数量改变分析5．假如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)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，假如乙的种群数量增加，则会引起()A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B．甲、丙、丁的种群数量均增加C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加答案D解析能量流淌的特点：单向流淌，逐级递减，所以题图所示甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物关系为：丙→甲→乙→丁。当乙的数量增加时，因乙是以甲为食的，所以甲由于天敌增加，数量就会相应下降；由于甲是以丙为食，也就是甲是丙的天敌，丙的天敌数量削减其数量就增加；又由于丁是以乙为食，乙的数量增加，导致丁因食物足够而数量增加。6．右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，将出现的状况是()A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的削减量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最终趋于稳定，相应地浮游植物总量先锐减后急升最终趋于稳定，C、D错误；能量流淌是沿食物链逐级递减的，A正确。食物链(网)中各养分级生物数量变动状况分析(1)食物链的第一养分级生物削减，相关生物都削减。(2)“天敌”削减，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。(3)若处于中间养分级的生物数量削减，则这种生物数量的改变视详细食物链而定：“中间生物被捕杀，不同状况要分家”。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改变时，一般不考虑生产者数量的增加或削减。②最高养分级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高养分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削减，该种群的数量不会发生较大改变。③在食物网中，当某种生物因某种缘由而数量削减时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。高考热点突破1．(2024·海南高考)在某一生态系统的下列组分中，能将太阳能转变为化学能的是()A．田螺 B．小球藻C．大肠杆菌 D．草鱼答案B解析生态系统中，能将太阳能转变为化学能的是生产者。田螺、草鱼是消费者，A、D错误；小球藻是生产者，能通过光合作用将太阳能转变为化学能，B正确；人体肠道中的大肠杆菌是消费者，C错误。2．(2024·天津高考)如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是()A．甲是生物进化的基本单位B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C．丙是由生产者和消费者构成的D．丁多样性的形成受无机环境影响答案D解析分析题图可知，甲、乙、丙和丁分别表示个体、种群、群落和生态系统，生物进化的基本单位是种群(乙)，A错误；种群(乙)数量达到环境容纳量后在K值上下波动，保持相对稳定，B错误；群落是由生产者、消费者和分解者构成的，C错误；生态系统多样性的形成与无机环境亲密相关，D正确。3．(2024·全国卷Ⅲ)下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于生活垃圾中的________(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)依据生态系统中分解者的作用，若要采纳生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常须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NOeq\o\al(－,3)，通常植物根系对NOeq\o\al(－,3)的汲取是通过____________运输完成的。答案(1)有机物将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物(2)待分解垃圾的性质、引进的分解者生物的种类、处理环境的理化条件(3)主动解析(1)蚯蚓是异养生物，属于分解者，在该生态系统中其生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物。(2)若要采纳生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常须要考虑的因素为以下几个方面：了解生活垃圾的性质以确定分解者生物的种类、调整处理垃圾的理化条件(温度、湿度、pH等)以便适合分解者生活，快速降解有机物。(3)植物从土壤中汲取无机盐离子通常是通过主动运输方式，故对NOeq\o\al(－,3)的汲取通常是通过主动运输完成的。4．(2024·海南高考)回答下列关于红树林生态系统的问题：(1)红树林具有调整气候、爱护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于________(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流淌的方向。图中A表示________，生物成分E表示________，生物成分F表示________，________表示初级消费者。答案(1)间接(2)CO2生产者分解者C解析(1)红树林对生态系统起到重要调整功能，属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2(无机环境)，分析图示可知：A表示CO2，E表示生产者，F表示分解者，C表示初级消费者。课时作业一、选择题1．下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分B．硝化细菌是原核生物，在生态系统中属于生产者C．病毒是原核生物，在生态系统中属于分解者D．蚯蚓是真核生物，在生态系统中属于消费者答案B解析生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，太阳光属于非生物的物质，A错误；硝化细菌能够通过化能合成作用制造有机物，属于生产者，B正确；病毒没有细胞结构，不是原核生物，也不属于分解者，C错误；蚯蚓能够分解土壤中的有机物，属于分解者，D错误。2．下列关于养分级的叙述，正确的是()A．同一种群的生物只属于一个养分级B．同一个养分级的生物都是同种生物C．植食动物都归属于其次个养分级D．肉食性动物都归属于第三个养分级答案C解析同一种群的生物所处的食物链不同，养分级可能不同，A错误；同一个养分级的生物可能是同种生物，也可能不是，B错误；肉食性动物最低属于第三养分级，D错误。3．关于生态系统中分解者的叙述，正确的是()A．特地营腐生生活的细菌也不确定是分解者，而有可能是生产者或消费者B．分解者将动、植物遗体中的有机物分解成无机物，营寄生或腐生生活C．分解者分解动、植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用D．分解者不确定都是微生物，微生物也不确定都是分解者答案D解析专营腐生生活的细菌确定是分解者，A错误；分解者将动、植物遗体中的有机物分解成无机物，只营腐生生活，不营寄生生活，B错误；分解者分解动、植物遗体释放出来的能量，被自己利用或以热能的形式散失，不能供绿色植物同化作用再利用，C错误；蚯蚓不是微生物，但属于分解者，硝化细菌属于微生物，但不是分解者，而是生产者，D正确。4．(2024·湖南长沙一模)某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个养分级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述中，正确的是()A．当地人要预防“痛痛病”需少吃动物肝、肾等内脏B．丙养分级所含能量最多C．该生态系统确定没有分解者D．四个养分级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙答案A解析由于有毒物质的富集作用，重金属镉会随着食物链在生物体内积累，并引发“痛痛病”，所以人类要预防该病应少吃动物肝、肾等内脏，A正确；丙养分级所含镉浓度最高，说明丙养分级最高，而能量在食物链中是单向流淌、逐级递减的，因此丙养分级所含能量最少，B错误；任何一个生态系统中都必需有分解者，C错误；四个养分级同化的能量值的关系可以表示为丁>甲＋乙＋丙，D错误。5．下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．全部的生产者和消费者都是真核生物，全部的分解者都是异养生物B．全部的生产者都是通过光合作用制造有机物的C．有的分解者是原核生物，有的分解者是真核生物D．细菌在生态系统中只能是生产者或分解者答案C解析蓝藻和化能合成细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者，它们都是原核生物，分解者不能自己合成有机物，都属于异养生物，A错误；硝化细菌属于生产者，是通过化能合成作用制造有机物的，B错误；光合细菌和化能合成细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者，腐生细菌属于分解者，D错误。6．如图表示三种可构成一条食物链的生物(养分级不同)在某河流不同深度的分布状况。下列有关分析错误的是()A．三种生物构成的食物链是物种甲→物种乙→物种丙B．若物种甲表示绿藻，它在不同水深处的个体数量不同，主要是温度的缘由C．物种乙的数量突然增加，短时间内物种丙的数量也会增加D．若物种丙表示肉食性鱼，该种群养分级高，所含能量较少答案B解析依据三个物种的数量改变趋势及个体数量可知，三种生物构成的食物链是物种甲→物种乙→物种丙，A正确；绿藻在不同水深处的个体数量不同，主要缘由是光照不同，B错误；由于物种乙是物种丙的食物，所以当物种乙数量突然增加，则在短时间内物种丙的数量也会增加，C正确；物种丙属于第三养分级，相比第一、二养分级，第三养分级所含的能量较少，D正确。7．如图所示为某生态系统的食物网，下列相关叙述正确的是()A．“草→老鼠→猫头鹰”是该食物网中的一条食物链B．图中未体现出的生态系统的成分有非生物的物质和能量以及分解者C．若老鼠数量突然锐减，短时间内青蛙的数量会上升D．该食物网中，次级消费者与三级消费者的生物之间只有捕食关系答案B解析食物网中，每条食物链的起点确定是生产者，而终点确定是处在最高养分级的消费者，猫头鹰并非处在最高养分级，A错误；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，后两者在图中并未体现，B正确；若老鼠数量突然锐减，猫头鹰的食物来源只有青蛙，所以短时间内青蛙的数量应下降，C错误；由题图可知，蛇(次级消费者)与鹰(三级消费者)之间、鹰(三级消费者)与猫头鹰(次级消费者)之间，除具有捕食关系外还具有竞争关系，D错误。8．图中的圆分别表示：a－生产者、b－分解者、c－原核生物、d－蓝藻、e－腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是()答案A解析a生产者包括d蓝藻和其他自养生物，分解者包含e腐生细菌，d蓝藻和e腐生细菌都属于原核生物，A正确。9．下列有关食物链和食物网的叙述，不正确的是()A．食物网越困难，生态系统受到破坏后复原原状的实力越弱B．在食物网中，一种生物可能处于不同的养分级C．在捕食食物链中，各养分级获得能量的方式相同D．假如食物网中某种生物削减或消逝，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代答案C解析食物网越困难，生态系统复原力稳定性越弱，受到破坏后复原原状的实力越弱，A正确；在食物网中，一种生物可能处于不同的养分级，B正确；在捕食食物链中，生产者主要通过光合作用获得能量，消费者则通过捕食获得能量，C错误；假如食物网中某种生物削减或消逝，它在食物链上的位置可能由同养分级的其他生物来取代，D正确。10．某同学绘制的生态系统概念图如下，下列叙述不正确的是()A．①表示生态系统的组成成分B．③中不包括分解者和非生物的物质和能量C．④中包括某些微生物，并都是自养生物D．生态系统的物质循环和能量流淌相互依存、不行分割答案A解析分析概念图可知，①为生态系统的结构，A错误；生态系统的结构包括生态系统的组成成分(②)和食物链、食物网(③)，分解者和非生物的物质和能量不参加食物链的组成，B正确；生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者(④)、消费者和分解者，生产者都是自养生物，包括某些微生物，如硝化细菌等，C正确；生态系统的物质循环和能量流淌是相互依存、不行分割的，D正确。二、非选择题11．一浅水湖泊由于过度捕捞导致鲈鱼(主要捕食其他鱼类)面临绝迹，此时湖中主要有浮游藻类、沉水植物、螺(捕食藻类)和鲤鱼(主要捕食螺)等生物。在保留或去除鲤鱼的条件下，分别测定浮游藻类和沉水植物的生物量(干重)，见图。(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，这是群落________结构的体现，藻类大量繁殖会降低湖泊下层光照强度，藻类与沉水植物的种间关系是________。(2)该生态系统的组成成分中还应有的生物成分是________，才能保证其物质循环的正常进行，该生物成分在碳循环中的作用是__________________________。(3)去除鲤鱼条件下，浮游藻类生物量改变的曲线为________(填图中的字母)，保留鲤鱼的水域中，沉水植物生物量改变的曲线为________(填图中的字母)。答案(1)垂直竞争(2)分解者分解有机物，放出CO2(3)CD解析(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，呈分层分布，这是群落垂直结构的体现，藻类与沉水植物会竞争光照、水中的无机盐等，所以藻类与沉水植物是竞争关系。(2)生态系统的生物成分必需有生产者和分解者，所以该生态系统的生物成分还应有分解者才能保证其物质循环的正常进行，其在碳循环中的作用是分解有机物，放出CO2。(3)该湖泊中存在的一条食物链为：浮游藻类→螺→鲤鱼。去除鲤鱼后，由于螺的大量繁殖，会使浮游藻类大量削减，即图中曲线C可代表浮游藻类生物量的改变；保留鲤鱼的水域中，由于螺被捕食削减，会使浮游藻类数量大量增加，其遮挡阳光，使沉水植物的生物量大大削减，可用图中的D曲线表示。12．在草原生态系统中生活着多种动植物，其中由部分生物组成的食物关系如图所示，请据图回答下列问题：(1)依据生态系统的组成成分来划分，________属于生产者，蚯蚓属于________。(2)上图中共有________条食物链，其中鹰占有第________养分级。(3)若某种缘由导致兔子全部死亡，则蚯蚓的数量将会如何改变？________________________，缘由是_________________________________________________。(4)上述生物