(共67张PPT)
第1节 生态系统的结构
第3章
生态系统及其稳定性
学习目标 核心素养
1.举例说明什么是生态系统。 2.通过分析生态系统的结构,归纳生态系统的组分,建构生态系统的结构模型。 3.阐明生态系统是一个统一的整体。 1.生命观念:生态系统是由生物群落与非生物环境组成的统一整体,包含多种组分,呈现一定的结构,结构不同,功能也有差别。
2.科学思维:构建概念模型,如生态系统的结构模型。
生物群落
非生物环境
有大有小
生物圈
物及其非生物环境
全部生
水域生态系统
人工生态系统
食物链和食物网
生态系统的组成成分
非生物的物
质和能量
基石
光合作用
捕食
寄生
分解者
(2)生态系统结构模型
食物
一成不变
食物链
(2)食物网
食物链
营养关系
多种
多种
越强
营养结构
能量流动
相对稳定
概念检测
①河流中所有生物和底泥共同组成河流生态系统。( )
②动物园中各种动植物构成群落,一个动物园是生态系统。( )
③一块农田是生态系统。( )
×
×
√
植物都是生产者吗?
提示:不是,菟丝子营寄生生活,属于消费者。
生产者都是植物吗?
提示:不是,光合细菌、化能合成细菌等原核生物也属于生产者。
动物都是消费者吗?
提示:不是,秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体和动物排遗物为食的腐生动物属于分解者。
提示
细菌都是分解者吗?
提示:不是,硝化细菌和光合细菌是自养型,属于生产者;寄生细菌属于消费者。
异养生物一定是分解者吗?
提示:不是,异养生物可能是消费者,也可能是分解者。
提示
提醒
1.起止点:每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,不能只写中间一段。
2.营养关系:食物链中只存在捕食关系,无寄生关系和腐生关系。
3.组成:食物链中只有生产者和消费者,不能出现非生物的物质和能量及分解者。
4.方向:食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是从上一营养级指向下一营养级。同时体现捕食与被捕食的关系。
提醒
1.营养级位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,例如蛇同时占有三、四、五营养级。
2.种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有捕食和种间竞争两种种间关系,例如青蛙和蜘蛛之间。
3.生物种类与食物网的复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,并非取决于生物数量。
课堂小结
1.(目标1)下列与生态系统有关的叙述,正确的是( )
A.农贸市场有多种动植物,还有蘑菇等真菌,可看作一个生态系统
B.一块腐木上生长着几种苔藓、小动物和真菌,可看作一个生态系统
C.生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统,人是各生态系统的主要成分之一
D.森林生态系统、草原生态系统、冻原生态系统、荒漠生态系统、农田生态系统属于陆地生态系统
答案
解析 生态系统是指在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,农贸市场内各生物间、生物与非生物环境间没有相互作用,不能看作一个生态系统,A错误;腐木上生活着苔藓(生产者)、小动物(消费者或分解者)、真菌(分解者),它们与非生物环境相互作用共同构成一个生态系统,B正确;生态系统可划分为自然生态系统和人工生态系统,生态系统的主要成分是生产者,C错误;陆地生态系统属于自然生态系统,陆地生态系统包括森林生态系统、草原生态系统、冻原生态系统、荒漠生态系统等,农田生态系统属于人工生态系统,D错误。
解析
2.(目标2)下列有关生态系统结构的叙述,正确的是( )
A.生态系统的结构是指食物链和食物网
B.自养生物都是第一营养级
C.肉食性动物都是次级消费者
D.食物网中某生物的位置不能被其他生物代替
解析 生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网),A错误;生产者都是自养型生物,生产者是第一营养级,B正确;肉食性动物可能是次级消费者,也可能是更高级别的消费者,C错误;某种生物灭绝后,其在食物网中的位置会被其他生物替代,D错误。
答案
解析
3.(目标2)关于生态系统组成成分的叙述,正确的是( )
①凡是细菌、真菌都是分解者 ②凡是自养型生物都是生产者 ③植物都是生产者 ④动物都是消费者 ⑤异养型生物都是消费者
A.② B.②⑤
C.③④ D.①②③
解析 光合细菌、化能合成细菌都是生产者,①错误;自养型生物能够将无机物合成有机物,为生产者,②正确;绝大多数植物可以通过光合作用制造有机物,为生产者,有些植物如菟丝子是消费者,③错误;有的动物以动植物遗体为食物,为分解者,如蚯蚓、秃鹫,④错误;绝大多数细菌和真菌都是异养型生物,为分解者,⑤错误,综上所述,A正确。
答案
解析
4.(目标3)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种间竞争
D.水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统
答案
5.(目标2)如图是某生态系统中几种生物的食物关系,相关叙述正确的是( )
A.草属于第一营养级 B.青蛙是初级消费者
C.蛇只属于第三营养级 D.该食物网有2条食物链
解析 草是生产者,属于第一营养级,A正确;青蛙是次级消费者,属于第三营养级,B错误;蛇属于第三、第四营养级,C错误;该食物网有3条食物链,D错误。
答案
解析
6.(目标3)如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统的一部分,请回答下列问题:
(1)此生态系统中共有________条食物链。
(2)此生态系统中属于第三营养级的动物是______________________,淡水虾与小鱼的关系是__________,大鱼与小鱼的关系是________。
3
水鸟、小鱼、淡水虾
种间竞争
捕食
(3)此生态系统中的分解者是( )
A.水鸟 B.水绵
C.水藻 D.腐生细菌、真菌
(4)若所有水鸟迁徙到别处,短时间内大鱼数目________,水藻数目________,淡水虾数目________。
增多
减少
减少
答案
解析 (1)食物链都是以生产者为起点,以不被其他动物所捕食的动物为终点,图中以水藻开始的食物链有1条,以水绵开始的食物链有2条,共3条。
(2)生产者是第一营养级,初级消费者是第二营养级,次级消费者是第三营养级,位于第三营养级的生物有水鸟、小鱼、淡水虾,淡水虾和小鱼有共同的食物水蚤,它们是种间竞争关系。
(3)分解者是营腐生生活的,D正确;水鸟是消费者,A错误;水绵是生产者,B错误;水藻也是生产者,C错误。
(4)水鸟是大鱼的天敌,水鸟迁走,大鱼和甲壳类数量都会增加,甲壳类是水藻的天敌,故水藻数量会减少,淡水虾因为天敌大鱼数量的增加也会减少。
解析
题型一 生态系统的判断
[例1] 在一阴湿山洼的草丛中,有堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物,下面有关阴湿山洼草丛及其生物等的叙述,正确的组合是( )
①阴湿山洼草丛是一个生态系统 ②阴湿山洼草丛中的蚂蚁是一个种群 ③阴湿山洼草丛中的动物是一个生物群落,营养方式为异养型 ④苔藓是自养生物,能将光能转化为有机物中的化学能,将无机物转化为有机物
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
答案
解题分析 在阴湿山洼草丛中,有光、水、空气、土壤等构成非生物环境,腐木内含有各种微生物,另外还有杂草、苔藓等植物,动物包括蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等,它们构成生物群落。生物与其非生物环境相互作用构成的整体是生态系统;草丛中同种生物(如某种蚂蚁)个体的总和,叫作种群;阴湿山洼草丛中的动物虽然包括多个种群,但只有动物不能构成群落,群落应包括植物、动物及微生物等全部生物。
解题分析
生态系统概念的三个要点
(1)空间性:一定的空间范畴。地球上最大的生态系统是生物圈,在这个最大的生态系统中,还可以分出很多不同的生态系统。
(2)成分:生态系统包含各种生物(植物、动物、微生物等)和它们生活的非生物环境。
(3)整体性:生态系统中的生物与生物,生物与非生物之间,相互影响、相互制约,组成具有一定调节能力的统一整体。
题型二 判断生态系统成分
[例2] 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( )
解题分析 蓝细菌和腐生细菌均为原核生物,前者营自养生活,属于生产者;后者营腐生生活,属于分解者,A正确。
答案
解题分析
[例3] 有关生态系统组成成分的叙述,正确的是( )
A.病毒无细胞结构,在生态系统中属于分解者
B.蚯蚓是真核生物,在生态系统中属于消费者
C.硝化细菌是原核生物,在生态系统中属于生产者
D.太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
解题分析 病毒无细胞结构,是异养生物,营寄生生活,在生态系统中属于消费者,A错误;蚯蚓是需氧生物,营腐生生活,在生态系统中属于分解者,B错误;硝化细菌是原核生物,能进行化能合成作用,是自养生物,在生态系统中属于生产者,C正确;太阳光属于生态系统的组成成分的非生物物质和能量部分,D错误。
答案
解题分析
1.生态系统各生物成分的判断
(1)判断生产者,主要看它是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者,包括绿色植物、光合细菌、进行化能合成作用的细菌等。
(2)判断消费者,要特别注意异养型、非腐生等关键词,即消费者从活的生物体上取食,包括绝大多数的动物、寄生植物和寄生微生物(如病毒、寄生细菌、寄生真菌)。
(3)判断分解者,主要看它是否把无生命的动植物遗体、排出物和残落物等中的有机物转变为无机物,分解者都是异养型生物,包括腐生细菌、腐生真菌、腐生动物(如蚯蚓、秃鹫等)。
2.生态系统中各成分的判断
(1)根据双向箭头判断非生物的物质、能量和生产者
根据图中 ,可判定A、D分别是生产者、非生物的物质和能量。
(2)根据箭头指向判断各成分
①A有三个箭头指出,为生产者;
②D有三个箭头指入,为非生物的物质和能量;
③B和C为消费者和分解者,因A(生产者)和B均指向C,故C为分解者,B为消费者。
题型三 食物链和食物网中的数量变化分析
[例4] 某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述不正确的是( )
A.兔与人的种间关系是捕食和种间竞争
B.若去除鼬,则草原容纳鹰的数量会减少
C.大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争增强
D.植物中的能量能通过4条食物链传递给鹰
答案
解题分析 兔和人有共同的食物来源,二者存在种间竞争关系,同时兔也能被人捕食,二者存在捕食关系,A正确;若去除鼬缩短了食物链,能量消耗减少,鹰获得的能量增多,鹰的数量会增加,B错误;大量捕杀鼬时,鼠的数量会增多,种内竞争会增强,C正确;植物到鹰的食物链有4条,D正确。
解题分析
食物链和食物网中的生物数量变化分析
(1)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减少。
(2)“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但随着被捕食者数量增加,种内竞争加剧,被捕食者的数量又会下降,直至稳定。
(3)中间营养级的生物数量减少,则最高营养级生物数量的变化视具体食物链而定。
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在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,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。
[单项选择题]
知识点一 生态系统的范围
1.以下可以称作生态系统的是( )
A.一个湖泊中的所有浮游生物和所有分解者
B.烧杯中的取自池塘的水、泥土和浮游生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
解析 生态系统是在一定空间内,生物群落与其非生物环境相互作用而形成的统一整体,而A、C、D三个选项中都不含非生物环境。
答案
解析
2.现在的城市人喜欢到乡村旅游。他们或到池塘垂钓,或到果园采摘,乐此不疲,似有“久在樊笼里,复得返自然”之感。这其中的池塘和果园在生物学中分别属于( )
A.海洋生态系统、农田生态系统
B.淡水生态系统、果园生态系统
C.自然生态系统、人工林生态系统
D.人工生态系统、草原生态系统
解析 池塘属于自然生态系统中的淡水生态系统,果园属于人工生态系统中的果园生态系统。
答案
解析
知识点二 生态系统具有一定的结构
3.一个完整的生态系统的结构应包括( )
A.全部的食物链和食物网
B.生产者、消费者、分解者和食物网
C.非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
D.生态系统的组成成分、食物链和食物网
解析 一个完整的生态系统的结构应包括生态系统的组成成分、食物链和食物网,而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、分解者。综上分析,D正确。
答案
解析
4.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。蒌蒿满地芦芽短,正是河豚欲上时。”诗中体现了下列生态系统组成成分中的( )
①非生物的物质和能量 ②生产者 ③消费者 ④分解者
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④
解析 诗句中春江代表①非生物的物质和能量,桃花代表②生产者,河豚代表③消费者,C正确。
答案
解析
5.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,下列关于生态系统的结构描述,正确的是( )
A.生产者是生态系统的基石,植物都是生产者
B.分解者是生态系统中必不可少的成分,细菌都是分解者
C.食物链或食物网中只有生产者和消费者
D.消费者能加快生态系统的物质循环,动物都是消费者
答案
解析 生产者是生态系统的基石,植物不都是生产者,如菟丝子不是生产者,A错误;分解者是生态系统中必不可少的成分,营腐生生活的细菌都是分解者,蓝细菌、光合细菌等自养型细菌为生产者,营寄生生活的细菌为消费者,B错误;消费者能加快生态系统的物质循环,大多数动物是消费者,但有少数营腐生生活的动物是分解者,如蚯蚓,D错误。
解析
6.下列有关生态系统营养结构的叙述,不正确的是( )
A.每种动物在生态系统中所处的营养级越多,生态系统抵抗外界干扰的能力越强
B.在生态系统的食物链中,营养级越高的生物体型就越大
C.错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件
D.生态系统的物质循环和能量流动是沿食物链和食物网进行的
解析 每种动物在生态系统中所处的营养级越多,说明该生态系统的食物网越复杂,其抵抗外界干扰的能力越强,A正确;营养级的高低与生物体型的大小没有必然联系,B错误。
答案
解析
7. 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
解析 生产者是生态系统的基石,可为消费者、分解者提供物质和能量,应有两个箭头指出,为图中b;分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,应有两个箭头指入,为图中c;a需要从生产者(b)中获取物质和能量,并且a的遗体和排遗物会被分解者分解,则a代表消费者。
答案
解析
8.可可西里国家级自然保护区有高等植物约202种,以矮小的草本和垫状植物为主,木本植物极少;另外,这里还生活着藏羚羊、野牦牛、野驴、白唇鹿、棕熊等动物以及多种细菌、真菌等。关于以上生物的叙述,不正确的是( )
A.它们共同构成一个生态系统
B.它们中的植物大都属于自养型生物,能进行光合作用
C.它们中的植食性动物属于初级消费者,第二营养级
D.它们中的分解者能将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物
解析 一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物构成生物群落,生态系统是指由生物群落与它的非生物环境构成的统一整体,因此题干中所述生物共同构成一个生物群落,A错误。
答案
解析
9. 如图是一个简化的食物网,据图分析正确的是( )
A.该食物网由4条食物链组成
B.其中的初级消费者是植食性鸟
C.处于第三营养级的生物有3种
D.生态系统的4种成分中,该图上只体现了2种成分
解析 分析题图可知,该食物网由5条食物链组成,A错误;植食性鸟和食草昆虫都是初级消费者,B错误;处于第三营养级的有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种生物,C错误;题图中只有生产者和消费者,缺少生态系统的组成成分中的分解者与非生物的物质和能量,D正确。
答案
解析
10.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( )
被捕食者 捕食者 鸟 昆虫 鼠 狐狸 草
鸟 √
昆虫√
鼠√
狐狸√
鹰 √ √
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 由表格可知存在三条食物链,①草→昆虫→鸟→鹰,②草→鼠→狐狸,③草→鼠→鹰,A正确;次级消费者有鸟、狐狸、鹰,B正确;人类大量捕杀鼠会使狐狸和鹰的数量都减少,C错误;鹰占有第三、四两个营养级,D正确。
答案
解析
11.某同学绘制的生态系统概念图如图所示,相关叙述不正确的是( )
解析 图中①是生态系统的结构,②表示生态系统的组成成分,③表示食物链和食物网,④表示生产者。
答案
解析
A.①表示生态系统的组成成分
B.在生态系统中,构成食物链的生物成分有④和消费者
C.③是生态系统能量流动和物质循环的渠道
D.④所示的生物类群中可能包括某些微生物
12.调查发现某种蜣螂提高了“生活品位”,不仅吃粪便,还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比,这种蜣螂后腿卷曲,便于捕猎,头部窄而长,便于吞食内脏。由此能得出的结论是( )
A.从进化的角度看,这种蜣螂与普通蜣螂存在生殖隔离
B.从生态系统成分看,这种蜣螂既是消费者又是分解者
C.该地区的蜣螂、蜈蚣、千足虫和非生物环境构成了生态系统
D.该题中有2条食物链,即蜈蚣→蜣螂和千足虫→蜣螂
答案
解析 根据题意分析可知,这种蜣螂与普通蜣螂之间在生活习性和形态结构上有差异,但没有研究它们之间能否自由交配或交配后代是否可育,所以无法说明它们之间存在生殖隔离,A错误;由于这种蜣螂能吃粪便,属于分解者,还取食蜈蚣、千足虫等,属于消费者,B正确;生态系统由所有生物和非生物环境构成,C错误;食物链应以生产者为起点,D错误。
解析
13.如图是人工湿地处理城市有机污水的示意图,下列说法正确的是( )
A.绿藻、黑藻等作为生态系统的生产者,可吸收城市污水中的有机物,用于自身光合作用
B.芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,属于群落的垂直结构
C.在该生态系统成分中绿藻属于生产者,真菌属于分解者
D.真菌和浮游动物都是异养生物,都是生态系统的基石
答案
解析 光合作用是将无机物生成有机物的过程,绿藻、黑藻不能吸收污水中的有机物进行光合作用,A错误;芦苇属于一个种群,而非群落,不能体现群落的垂直结构,B错误;绿藻能进行光合作用,属于自养生物,为生产者,真菌分解污水中的有机物,为分解者,C正确;生态系统的基石是生产者,D错误。
解析
[非选择题]
14.下图是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图,请据图回答下列问题。
(1)图中一共有________条食物链,蚱蜢属于________消费者。
(2)同时具有两个营养级的动物是________,占第________营养级。
(3)图中最长的食物链共有________个营养级。
4
初级
鹰
四、五
5
解析 (1)图中一共有4条食物链,蚱蜢处于第二营养级,属于初级消费者。
(2)鹰同时占第四、五两个营养级,其他生物都只有一个营养级。
(3)图中草→蟋蟀→青蛙→蛇→鹰,草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰构成的食物链最长,共5个营养级。
解析
15.如图为一个生态系统示意图,请据图分析并回答下列问题。
(1)图中的阳光、CO2、H2O(包括未列入的土壤成分等)和各种生物共同构成_____________。
(2)图中表示了________条捕食关系的食物链。
生态系统
1
(3)图示细菌在生态系统中属于________,其主要作用是____________
___________________________。
(4)蛇属于第________营养级。
(5)次级消费者是________。
分解者
将动植物遗
体和动物排遗物分解为无机物
五
螳螂
解析 (2)捕食食物链不能包含非生物的物质和能量、分解者,图示食物链从绿色植物开始,到蛇结束,只有1条。
(3)由图可知各营养级都有箭头指向细菌,所以细菌属于分解者,作用就是将动植物遗体和动物排遗物分解为无机物。
(4)分析食物链“绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇”可知,蛇处于第五营养级。
解析
16.某生物学课外研究小组统计了某野外四种生物在一天中的平均活动时间(活动时间以百分比表示)。
休息 与其他物种关系 进食 其他活动
物种A 20% 15%追逐物种B 55%吃种子 10%
物种B 20% 25%被物种A追逐 45%吃种子 10%
物种C 75% 15%吃物种A 10%
物种D 75% 20%吃物种C 5%
(1)根据表中信息,试表示出该生态系统中可能的营养结构关系。
答案
(2)物种A、B之间的关系属于___________,物种C、A之间的关系属于________。物种C和D一天中的进食时间较短而休息时间较长,从食性角度看,其可能的原因是_______________________________________________
_____________________。
(3)组成一个典型的生态系统,除表中涉及的生态系统成分外,还应有_____________________________。
捕食
种间竞争
非生物的物质和能量、分解者
解析 (1)由表格中进食一栏可看出,该表格中存在两条食物链,其构成的食物链为植物→物种A→物种C→物种D;植物→物种B,所以营养结构关系是:
(2)A与B都以植物为食,属于种间竞争关系,物种C以物种A为食,属于捕食关系。
(3)生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,图中只有生产者和消费者,还缺少非生物的物质和能量、分解者。
解析