第50讲 生态系统的结构
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(生态系统的组成成分|2024·襄阳模拟)下列关于生态系统成分中生物部分的叙述,正确的是( )
[A] 生产者可以是真核生物,也可以是原核生物,但都是自养型生物
[B] 动物都属于消费者,其中食草动物处于第二营养级
[C] 细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
[D] 生产者和分解者之间都是直接联系的,消费者可有可无
2.(生态系统的组成成分|2024·临夏模拟)如图所示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,但都是异养型
[B] a中可能是异养型真核生物
[C] c中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
3.(生态系统的组成成分|2024·武汉模拟)某同学构建了如图所示的概念图,相关说法错误的是( )
[A] 若该图表示一个群落,则丁为分解者
[B] 若甲为生产者,则甲一定是自养型生物
[C] 若该图表示食物网,则该食物网中共有3条食物链
[D] 若该图表示生态系统的四种组成成分,则应加上由丁到甲的箭头,并可确定甲是生产者
4.(生态系统的结构|2024·遂宁月考)果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇的工程体系。下列相关叙述正确的是( )
[A] 该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
[B] 该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
[C] 生产者都是自养生物,自养生物都能进行光合作用合成有机物
[D] 各种消费者的存在加快了生态系统的物质循环
5.(构建食物链|2024·渭南月考)研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
生物种类 鱼甲 河虾 鱼乙 水蚤
消化道内 食物组成 鱼乙、 河虾 水蚤、 小球藻 水蚤、 河虾 小球藻
[A]鱼甲与鱼乙二者的种间关系是捕食
[B]鱼甲在这四种生物中营养级最高
[C]小球藻、水蚤在该生态系统中属于生产者
[D]表中生物形成的食物网共有6条食物链
6.(食物网中生物数量及营养级判断|2024·咸阳期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
[A] 狐狸与吃虫的鸟均仅属于三级消费者
[B] 狐狸在该食物网中占据的是第四和第五营养级
[C] 若草食昆虫突然减少,则兔的数量一定会减少
[D] 吃虫的鸟与肉食昆虫的种间关系是捕食和种间竞争
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(食物网模型构建|2024·怀化三模)在某河流生态系统中,摇蚊取食刚毛藻、附生硅藻和念珠藻等底栖藻类;摇蚊会被捕食性昆虫、昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食;昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食;捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼成鱼捕食;昏白鱼成鱼也直接食用底栖藻类,形成该河流的食物网。下列分析错误的是( )
[A] 该食物网中最短的食物链仅有三个营养级
[B] 虹鳟幼鱼属于第4营养级
[C] 昏白鱼占有三个营养级,捕食性昆虫占有一个营养级
[D] 杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟可能都不能生存
8.(新情境·单向性集团内捕食|2024·重庆模拟)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫(一类植食性昆虫)三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列说法错误的是( )
[A] 瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫多
[B] 瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系
[C] 题中所述食物网中,瓢虫占据第三、第四营养级
[D] 瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物
9.(生态系统的结构分析|2024·六安模拟)如图1表示生态系统中各成分之间的联系,图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。据图分析,下列说法错误的是( )
[A] 无法确定图1中有几条食物链
[B] 种群丙在a、b、c、d四个时期中增长速率最大的是a时期
[C] 图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F,图2中的乙相当于图1中的F
[D] 某地区因环境污染造成E中生物数量减少,F、D的数量也都将减少
10.(12分)(食物链和食物网|2023·河北卷,21)天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区,是可人为调控的半封闭水域,丰水期能通过闸口将长江干流江水引入。2017年,评估认为该水域最多可保障89头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁渔。2019—2021年该生态系统的食物网及各类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021年该水域长江江豚种群数量为101头,但其平均体重明显低于正常水平。回答下列问题。
调查时间 生物量(kg·hm-2)
小型鱼类 大中型鱼类
2019年 30.4 30.8
2020年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的 结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等小型鱼类利用相同的食物资源,存在 重叠,表现为 关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过 使小型鱼类生物量降低,导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中,长江江豚占据 个营养级,其能量根本上来自该食物网中的 。
(3)为实现对长江江豚的良好保护,可采取以下措施:其一,据表分析,从该水域适度去除 ,使能量更多流向长江江豚;其二,在丰水期打开闸口,使长江江豚饵料鱼类从干流 天鹅洲长江故道,增加长江江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的 。
第50讲 生态系统的结构
1.A 生产者大多数是光能自养型的真核生物(绿色植物),少数是光能自养型和化能自养型的原核生物(蓝细菌、硝化细菌等);动物并不一定都是消费者,如蚯蚓是分解者;细菌可作为生产者、消费者和分解者;生产者与分解者之间不一定都是直接联系的,有时候生产者和分解者需要靠消费者来间接联系,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
2.B 分析题图可知,a、b、c分别为消费者、生产者和分解者,b都是自养型;a消费者中全是异养型生物,可能是真核生物,也可能是原核生物;c分解者包括腐生细菌和真菌以及蚯蚓等腐生动物;b生产者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。
3.C 若题图表示群落,甲、乙、丙均指向丁,说明丁是分解者;生产者都是自养型生物;若题图表示食物网,则该食物网中共有4条食物链,分别是甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁、甲→丙→丁;若题图表示生态系统的四种组成成分,则丁是非生物的物质和能量,应加上由丁到甲的箭头,并可确定甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者。
4.D 题述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、分解者)和营养结构(食物链、食物网);食物链起始端必须是生产者,因此鼠→蛇→鹰不能构成食物链;生产者都是自养生物,包括光能自养生物和化能自养生物,故自养生物并不都能进行光合作用;消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。
5.B 根据消化道内食物组成分析,鱼甲可以捕食鱼乙,同时两者都以河虾为食,所以鱼甲与鱼乙二者的种间关系是捕食和种间竞争;该湖泊生态系统中处于最高营养级的生物是鱼甲,因为该湖泊生态系统中鱼甲不被其他动物捕食;小球藻在该生态系统中属于生产者,水蚤能吃小球藻,因此水蚤属于初级消费者;分析表格可知,表中食物链有小球藻→水蚤→河虾→鱼甲、小球藻→水蚤→河虾→鱼乙→鱼甲、小球藻→水蚤→鱼乙→鱼甲、小球
藻→河虾→鱼甲、小球藻→河虾→鱼乙→鱼甲,共5条。
6.D 吃虫的鸟属于次级消费者和三级消费者,狐狸属于次级、三级和四级消费者,占据第三、第四、第五3个营养级;草食昆虫突然减少,可能会导致吃虫的鸟减少,狐狸为满足自身的物质和能量需求可能会增加对兔的捕食,但也可能增加对鼠的捕食,另外草食昆虫减少,使初级消费者之间的种间竞争减小,有利于兔的繁殖,因此兔的数量不一定会减少;图示中吃虫的鸟一方面捕食肉食昆虫,另一方面吃虫的鸟和肉食昆虫都以草食昆虫为食,二者之间存在捕食和种间竞争关系。
7.A 由题意可知,该食物网中最短的食物链为底栖藻类→昏白鱼成鱼,共2个营养级;由题意可知,摇蚊取食底栖藻类,同时又被昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食,昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食,说明虹鳟幼鱼属于第4营养级;昏白鱼占有三个营养级(第2、3、4营养级),捕食性昆虫占有一个营养级(第3营养级);杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟因缺乏食物,可能都不能生存。
8.A 瓢虫捕食寄生蜂时属于第四营养级,而捕食蚜虫时属于第三营养级,由于食物链越长,损失的能量越多,所以瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫少;瓢虫与寄生蜂都捕食蚜虫,且瓢虫捕食寄生蜂,二者之间存在种间竞争和捕食关系;依据题意“一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物”可知,瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物。
9.B 根据图1可知,E是生产者,A是非生物的物质和能量,B、D、F都属于消费者,C是分解者,B、D、E、F每个营养级中可能含有多个种群,无法确定含有几条食物链;a时期是丙种群个体数量最多的时期,不是增长速率最大的时期;图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F,图2中的乙是初级消费者,相当于图1中的F;E与F、F与D之间存在捕食关系,若E中生物数量减少,则F、D的数量也都将减少。
10.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)垂直 生态位 种间竞争 捕食
(2)3(2分) 浮游植物(或浮游植物固定的太阳能)(2分)
(3)大中型鱼类(或鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类)(2分)
迁入 环境容纳量(或K值)
【解析】 (1)群落的分层即为群落的垂直结构。分析食物网可以发现,在该水生生物群落中,鲢、鳙等大中型鱼类与小型鱼类具有相似的地位或作用,彼此存在共同的资源利用,即存在生态位重叠,表现为种间竞争关系。结合食物网和数据表提供的信息可以发现,蒙古鲌等大中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌鲚等小型鱼类获得能量,蒙古鲌等大中型鱼类增多使小型鱼类生物量明显降低,导致长江江豚食物资源减少。(2)由食物网可知,长江江豚占据了第三、第四、第五3个营养级。在该食物网中,所有能量根本上均来自浮游植物,也可描述为浮游植物固定的太阳能。(3)结合生物量数据表和食物网可知,与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系的鲢、鳙等大中型鱼类,以及通过捕食、限制短颌鲚等长江江豚饵料鱼类生物量的蒙古鲌等大中型鱼类在2021年生物量急剧增长,这是长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原因,需适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类以提高长江江豚的食物资源供给。还可采取在丰水期打开闸口这一措施,目的是使该水域长江江豚食物资源饵料鱼类种群数量增加。以上措施可提高该水域对长江江豚的环境容纳量。第50讲 生态系统的结构
[课标要求]
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。
2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
考点一 生态系统的组成成分及其关系
1.生态系统的概述
2.生态系统的组成成分
(1)组成成分:非生物的物质和能量、 、消费者、 。
(2)三种生物成分的比较。
(3)各组成成分间的相互关系。
和 是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
1.判断正误
(1)(选择性必修2 P48楷体字)生态系统类型众多,一般可分为自然生态系统和人工生态系统。( )
(2)(选择性必修2 P48楷体字)城市生态系统是人工建立的生态系统,需要较多物质和能量的投入才能维持系统的稳定。( )
(3)(选择性必修2 P50正文延伸)细菌都是分解者,但分解者并不都是细菌。( )
(4)(选择性必修2 P50正文)生产者是生态系统的基石,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。( )
(5)(选择性必修2 P50正文)生态系统中只有分解者能将有机物分解成无机物。( )
2.规范表达
(选择性必修2 P48正文拓展)如图甲为热带雨林的一个场景,图乙为海洋生物的一个场景,两图中的生物和非生物成分均有植物、动物、阳光、空气、水、土壤等。
将图甲与图乙中的生物互换,是否能组成一个新的生态系统,为什么
1.判断生态系统成分的三个“不一定”
(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。
(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物等为食的腐生动物属于分解者)。
(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。
2.根据模型图判断生态系统的四种成分
能力1 通过分析生态系统组成成分之间的关系,考查模型分析能力
1.(2024·山西晋城调研)如图表示某生态系统中3种生物的CO2释放量的曲线图,下列说法错误的是( )
[A] a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
[B] b、c可以说是生态系统的基石
[C] a、b、c都有可能是细菌
[D] b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
2.(2024·河南南阳模拟)如图表示生态系统的结构模型,下列相关叙述错误的是( )
[A] 图中既包含了生态系统的某些组成成分,又包含了生态系统的营养结构
[B] 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
[C] 图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环
[D] 图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有乙
考点二 生态系统的营养结构
1.食物链
(1)食物链的营养级。
(2)食物链的特点。
2.食物网
1.判断正误
(1)(选择性必修2 P51正文)直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者,属于第一营养级。( )
(2)(选择性必修2 P51正文)食物链由生产者、消费者和分解者组成。( )
(3)(选择性必修2 P52图34延伸)食物网中两种生物之间可能既存在捕食关系,又存在种间竞争关系。( )
(4)(选择性必修2 P52概念检测1)卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中卷叶蛾位于第二营养级。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修2 P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级的原因是
。
(2)(选择性必修2 P52正文)食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰能力越强,这是因为
。
食物网中生物数量变化的分析
(1)食物链的第一营养级生物数量减少,相关生物数量都减少,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,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。
(3)“中间”营养级生物减少的情况,如图所示,若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰通过增加捕食兔和食草鸟来维持自身的能量和物质需求,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持其数量基本不变。
能力2 通过分析食物链(网)中各营养级生物数量的变动情况,考查逻辑思维能力
3.(2024·全国甲卷,5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图
中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
[A] 甲数量的变化不会对丙数量产生影响
[B] 乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
[C] 丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
[D] 能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
4.(2024·重庆卷,6)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的是( )
[A] 棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
[B] M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
[C] 3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
[D] 大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
考向一 从社会责任的角度,考查生态系统的组成及相互关系
1.(2023·广东卷,13)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是( )
[A] 1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
[B] 1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
[C] 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
[D] 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
2.(2023·天津卷,13)天津港临港经济区前身为滩涂浅海区,是鸻鹬类候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物网的人工湿地,以保护鸻鹬类候鸟。
(1)在人工湿地内引入物种时,要保证引入的生物之间存在 的差异,以充分利用环境资源。
(2)鸻鹬类候鸟的食谱内不包括鱼类,但人工湿地中需要引入鱼类,是因为
。
(3)肉食性鱼类营养级较高,位于 营养级,应于后期投放。若过早投放,可能会使低营养级生物 ,从而导致食物网崩溃。而在后期投放,可以加快湿地生态系统的 ,使之更趋于稳定和成熟。
考向二 从科学思维的角度,综合考查食物网
3.(2023·全国甲卷,5)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是( )
[A] 同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
[B] 作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
[C] 作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
[D] 能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
4.(2022·广东卷,6)如图为某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
[A] a、c是生产者
[B] b、e是肉食动物
[C] c、f是杂食动物
[D] d、f是植食动物
第50讲 生态系统的结构
考点一 生态系统的组成成分及其关系
必备知识·梳理
1.生物群落 非生物环境 生物圈 组成成分 物质循环 信息传递
2.(1)生产者 分解者 (2)腐生细菌和真菌 物质循环 (3)非生物的物质和能量 生产者 分解者 生产者 分解者
深挖教材
1.(1)√ (2)√
(3)× 细菌并不都属于分解者,如硝化细菌属于生产者。
(4)√
(5)× 生态系统中生产者、消费者和分解者都能将有机物分解成无机物,如通过呼吸作用将葡萄糖转化成CO2和H2O。
2.不能。每种生物生活的环境不同,且都与自己生活的非生物环境相适应,生态系统是生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
关键能力·提升
能力1
1.D a曲线表示只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,所以代表的生物可能是消费者或分解者;b只在白天吸收CO2,因此属于光能自养型生物,c任何时间都可吸收CO2,因此属于化能自养型生物,它们都属于生产者,生产者是生态系统的基石;a可能是寄生细菌或腐生细菌,b可能是光合细菌,c可能是硝化细菌;b只能代表可进行光合作用的生产者。
2.D 分析题图可知,甲表示生产者,乙表示分解者,食草动物和食肉动物为消费者,CO2属于非生物的物质和能量,它们均属于生态系统的组成成分,图中的食物链(网)属于生态系统的营养结构;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;题图中食草动物和食肉动物均属于消费者,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环;生产者、消费者、分解者均可以将有机物转化为无机物。
考点二 生态系统的营养结构
必备知识·梳理
1.(2)生产者 自然选择 5
2.相互交错 物质循环和能量流动
深挖教材
1.(1)× 植食性动物是初级消费者,为第二营养级。
(2)× 食物链由生产者和消费者组成。
(3)√
(4)× 食物链的起点是生产者,因此卷叶蛾→螳螂→黄雀不构成食物链。
2.(1)各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量,剩余能量只有一部分被下一营养级利用,当流到第五营养级时,余下的能量很少甚至不足以养活一个种群,因此食物链上一般不超过五个营养级
(2)如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代
关键能力·提升
能力2
3.B 分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加(乙捕食甲),而乙数量增加导致丙数量增加(丙捕食乙)。甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降。可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响;乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者;乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者;由以上分析可知甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,不可能是丙→乙→甲。
4.C 棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大;豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等;由题图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高;食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物。
研练真题·感悟高考
考向一
1.B 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化程度会增加;生产者是生态系统的基石,藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者;由图分析可知,异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养。
2.【答案】 (1)生态位
(2)鱼类的引入可以减缓鸻鹬类与其他水鸟的种间竞争,而且各种鱼类还有其自身的生态系统调节功能
(3)第三和第四 无法积累生物量 物质循环和能量流动
【解析】 (1)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源,故为了保证资源充分利用,应尽量保证生态系统内生物的生态位不同。(2)鸻鹬类候鸟的食谱内不包括鱼类,但人工湿地中需要引入鱼类,目的是减缓鸻鹬类与其他水鸟的种间竞争,而且各种鱼类还有其自身的生态系统调节功能。(3)据图分析,在挺水植物和沉水植物→植食性生物→肉食性鱼类→鹭、鸭等水鸟食物链中,肉食性鱼类位于第三营养级,在浮游藻类→浮游动物→滤食性生物→肉食性鱼类→鹭、鸭等水鸟的食物链中,肉食性鱼类位于第四营养级;若肉食性鱼类投放过早,可能会造成低营养级生物无法积累生物量,从而导致食物网崩溃。而在后期投放,可以加快湿地生态系统的物质循环和能量流动,使之更趋于稳定和成熟。
考向二
3.C 杂食性动物既会捕食植物,又会捕食动物,如果捕食植物,就是第二营养级,捕食动物,就是第三营养级或更高营养级,所以不同食物链中的同种动物可能处于不同的营养级;绿色植物进行的是光合作用,能量来源于太阳;次级消费者是第三营养级,初级消费者是第二营养级,第一营养级是生产者;生态系统中能量流动是单向的,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的营养级,不可逆转,也不能循环流动。
4.C 图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级,是生产者;d处于第二营养级,是植食动物;e处于第三营养级,是肉食动物;c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级,是杂食动物。(共67张PPT)
第50讲
生态系统的结构
[课标要求]
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。
2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
生态系统的组成成分及其
关系
考点一
1.生态系统的概述
生物
群落
非生物环境
生物圈
组成成分
物质循环
信息传递
2.生态系统的组成成分
(1)组成成分:非生物的物质和能量、 、消费者、 。
(2)三种生物成分的比较。
生产者
分解者
腐生细菌和真
菌
物质循环
(3)各组成成分间的相互关系。
非生物的物质和能量
和 是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
生产者
分解者
1.判断正误
(1)(选择性必修2 P48楷体字)生态系统类型众多,一般可分为自然生态系统和人工生态系统。( )
(2)(选择性必修2 P48楷体字)城市生态系统是人工建立的生态系统,需要较多物质和能量的投入才能维持系统的稳定。( )
深挖教材
√
√
(3)(选择性必修2 P50正文延伸)细菌都是分解者,但分解者并不都是细菌。
( )
×
【提示】 细菌并不都属于分解者,如硝化细菌属于生产者。
(4)(选择性必修2 P50正文)生产者是生态系统的基石,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。( )
√
(5)(选择性必修2 P50正文)生态系统中只有分解者能将有机物分解成无机物。
( )
×
【提示】 生态系统中生产者、消费者和分解者都能将有机物分解成无机物,如通过呼吸作用将葡萄糖转化成CO2和H2O。
2.规范表达
(选择性必修2 P48正文拓展)如图甲为热带雨林的一个场景,图乙为海洋生物的一个场景,两图中的生物和非生物成分均有植物、动物、阳光、空气、水、土壤等。
将图甲与图乙中的生物互换,是否能组成一个新的生态系统,为什么
【提示】 不能。每种生物生活的环境不同,且都与自己生活的非生物环境相适应,生态系统是生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一
整体。
1.判断生态系统成分的三个“不一定”
(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。
(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者
(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物等为食的腐生动物属于分解者)。
(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。
2.根据模型图判断生态系统的四种成分
能力1 通过分析生态系统组成成分之间的关系,考查模型分析能力
1.(2024·山西晋城调研)如图表示某生态系统中3种生物的CO2释放量的曲线图,下列说法错误的是( )
[A] a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
[B] b、c可以说是生态系统的基石
[C] a、b、c都有可能是细菌
[D] b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
D
【解析】 a曲线表示只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,所以代表的生物可能是消费者或分解者;b只在白天吸收CO2,因此属于光能自养型生物,c任何时间都可吸收CO2,因此属于化能自养型生物,它们都属于生产者,生产者是生态系统的基石;a可能是寄生细菌或腐生细菌,b可能是光合细菌,c可能是硝化细菌;
b只能代表可进行光合作用的生产者。
2.(2024·河南南阳模拟)如图表示生态系统的结构模型,下列相关叙述错误的是( )
[A] 图中既包含了生态系统的某些组成成分,又包含了生态系统的营养结构
[B] 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
[C] 图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环
[D] 图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有乙
D
【解析】 分析题图可知,甲表示生产者,乙表示分解者,食草动物和食肉动物为消费者,CO2属于非生物的物质和能量,它们均属于生态系统的组成成分,图中的食物链(网)属于生态系统的营养结构;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;题图中食草动物和食肉动物均属于消费者,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环;生产者、消费者、分解者均可以将有机物转化为无机物。
考点二
生态系统的营养结构
1.食物链
(1)食物链的营养级。
(2)食物链的特点。
生产者
自然选择
5
2.食物网
相互交错
物质循环和能量流动
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修2 P51正文)直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者,属于第一营养级。( )
×
【提示】 植食性动物是初级消费者,为第二营养级。
(2)(选择性必修2 P51正文)食物链由生产者、消费者和分解者组成。( )
×
【提示】 食物链由生产者和消费者组成。
(3)(选择性必修2 P52图3-4延伸)食物网中两种生物之间可能既存在捕食关系,又存在种间竞争关系。( )
(4)(选择性必修2 P52概念检测1)卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中卷叶蛾位于第二营养级。( )
√
【提示】 食物链的起点是生产者,因此卷叶蛾→螳螂→黄雀不构成食物链。
×
2.规范表达
(1)(选择性必修2 P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级的原因是
。
各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量,剩余能量只有一部分被下一营养级利用,当流到第五营养级时,余下的能量很少甚至不足以养活一个种群,因此食物链上一般不超过五个营养级。
(2)(选择性必修2 P52正文)食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰能力越强,这是因为
。
如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置
可能会由其他生物来取代
食物网中生物数量变化的分析
(1)食物链的第一营养级生物数量减少,相关生物数量都减少,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,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。
(3)“中间”营养级生物减少的情况,如图所示,若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰通过增加捕食兔和食草鸟来维持自身的能量和物质需求,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持其数量基本不变。
能力2 通过分析食物链(网)中各营养级生物数量的变动情况,考查逻辑思维能力
3.(2024·全国甲卷,5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
[A] 甲数量的变化不会对丙数量产生影响
[B] 乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
[C] 丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
[D] 能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
B
【解析】 分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加(乙捕食甲),而乙数量增加导致丙数量增加(丙捕食乙)。甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降。可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响;乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者;乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者;由以上分析可知甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,不可能是丙→乙→甲。
4.(2024·重庆卷,6)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的是( )
[A] 棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
[B] M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
[C] 3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
[D] 大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
C
【解析】 棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大;豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等;由题图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高;食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物。
研练真题·感悟高考
考向一 从社会责任的角度,考查生态系统的组成及相互关系
1.(2023·广东卷,13)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是( )
[A] 1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
[B] 1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
[C] 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
[D] 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
B
【解析】 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化程度会增加;生产者是生态系统的基石,藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者;由图分析可知,异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养。
2.(2023·天津卷,13)天津港临港经济区前身为滩涂浅海区,是鸻鹬类候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物网的人工湿地,以保护鸻鹬类候鸟。
(1)在人工湿地内引入物种时,要保证引入的生物之间存在 的差异,以充分利用环境资源。
生态位
【解析】 (1)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源,故为了保证资源充分利用,应尽量保证生态系统内生物的生态位不同。
(2)鸻鹬类候鸟的食谱内不包括鱼类,但人工湿地中需要引入鱼类,是因为
。
鱼类的引入可以减缓鸻鹬类与其他水鸟的种间竞争,而且各种鱼类还有其自身的生态系统调节功能
【解析】 (2)鸻鹬类候鸟的食谱内不包括鱼类,但人工湿地中需要引入鱼类,目的是减缓鸻鹬类与其他水鸟的种间竞争,而且各种鱼类还有其自身的生态系统调节功能。
(3)肉食性鱼类营养级较高,位于 营养级,应于后期投放。若过早投放,可能会使低营养级生物 ,从而导致食物网崩溃。而在后期投放,可以加快湿地生态系统的 , 使之更趋于稳定和成熟。
第三和第四
无法积累生物量
物质循环和能量流动
【解析】 (3)据图分析,在挺水植物和沉水植物→植食性生物→肉食性鱼类→鹭、鸭等水鸟食物链中,肉食性鱼类位于第三营养级,在浮游藻类→浮游动物→滤食性生物→肉食性鱼类→鹭、鸭等水鸟的食物链中,肉食性鱼类位于第四营养级;若肉食性鱼类投放过早,可能会造成低营养级生物无法积累生物量,从而导致食物网崩溃。而在后期投放,可以加快湿地生态系统的物质循环和能量流动,使之更趋于稳定和成熟。
考向二 从科学思维的角度,综合考查食物网
3.(2023·全国甲卷,5)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,
食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是
( )
[A] 同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
[B] 作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
[C] 作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
[D] 能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
C
【解析】 杂食性动物既会捕食植物,又会捕食动物,如果捕食植物,就是第二营养级,捕食动物,就是第三营养级或更高营养级,所以不同食物链中的同种动物可能处于不同的营养级;绿色植物进行的是光合作用,能量来源于太阳;次级消费者是第三营养级,初级消费者是第二营养级,第一营养级是生产者;生态系统中能量流动是单向的,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的营养级,不可逆转,也不能循环流动。
4.(2022·广东卷,6)如图为某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
[A] a、c是生产者
[B] b、e是肉食动物
[C] c、f是杂食动物
[D] d、f是植食动物
C
【解析】 图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级,是生产者;d处于第二营养级,是植食动物;e处于第三营养级,是肉食动物;c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级,是杂食动物。
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(生态系统的组成成分|2024·襄阳模拟)下列关于生态系统成分中生物部分的叙述,正确的是( )
[A] 生产者可以是真核生物,也可以是原核生物,但都是自养型生物
[B] 动物都属于消费者,其中食草动物处于第二营养级
[C] 细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
[D] 生产者和分解者之间都是直接联系的,消费者可有可无
A
【解析】 生产者大多数是光能自养型的真核生物(绿色植物),少数是光能自养型和化能自养型的原核生物(蓝细菌、硝化细菌等);动物并不一定都是消费者,如蚯蚓是分解者;细菌可作为生产者、消费者和分解者;生产者与分解者之间不一定都是直接联系的,有时候生产者和分解者需要靠消费者来间接联系,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
2.(生态系统的组成成分|2024·临夏模拟)如图所示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,但都是异养型
[B] a中可能是异养型真核生物
[C] c中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
B
【解析】 分析题图可知,a、b、c分别为消费者、生产者和分解者,b都是自养型;a消费者中全是异养型生物,可能是真核生物,也可能是原核生物;c分解者包括腐生细菌和真菌以及蚯蚓等腐生动物;b生产者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。
3.(生态系统的组成成分|2024·武汉模拟)某同学构建了如图所示的概念图,相关说法错误的是( )
[A] 若该图表示一个群落,则丁为分解者
[B] 若甲为生产者,则甲一定是自养型生物
[C] 若该图表示食物网,则该食物网中共有3条食物链
[D] 若该图表示生态系统的四种组成成分,则应加上由丁到甲的箭头,并可确定甲是生产者
C
【解析】 若题图表示群落,甲、乙、丙均指向丁,说明丁是分解者;生产者都是自养型生物;若题图表示食物网,则该食物网中共有4条食物链,分别是甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁、甲→丙→丁;若题图表示生态系统的四种组成成分,则丁是非生物的物质和能量,应加上由丁到甲的箭头,并可确定甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者。
4.(生态系统的结构|2024·遂宁月考)果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇的工程体系。下列相关叙述正确的是( )
[A] 该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
[B] 该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
[C] 生产者都是自养生物,自养生物都能进行光合作用合成有机物
[D] 各种消费者的存在加快了生态系统的物质循环
D
【解析】 题述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、分解者)和营养结构(食物链、食物网);食物链起始端必须是生产者,因此鼠→蛇→鹰不能构成食物链;生产者都是自养生物,包括光能自养生物和化能自养生物,故自养生物并不都能进行光合作用;消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。
5.(构建食物链|2024·渭南月考)研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
B
[A]鱼甲与鱼乙二者的种间关系是捕食
[B]鱼甲在这四种生物中营养级最高
[C]小球藻、水蚤在该生态系统中属于生产者
[D]表中生物形成的食物网共有6条食物链
生物种类 鱼甲 河虾 鱼乙 水蚤
消化道内 食物组成 鱼乙、 河虾 水蚤、 小球藻 水蚤、 河虾 小球藻
【解析】 根据消化道内食物组成分析,鱼甲可以捕食鱼乙,同时两者都以河虾为食,所以鱼甲与鱼乙二者的种间关系是捕食和种间竞争;该湖泊生态系统中处于最高营养级的生物是鱼甲,因为该湖泊生态系统中鱼甲不被其他动物捕食;小球藻在该生态系统中属于生产者,水蚤能吃小球藻,因此水蚤属于初级消费者;分析表格可知,表中食物链有小球藻→水蚤→河虾→鱼甲、小球藻→水蚤→河虾→鱼乙→鱼甲、小球藻→水蚤→鱼乙→鱼甲、小球藻→河虾→鱼甲、小球藻→河虾→鱼乙→鱼甲,共5条。
6.(食物网中生物数量及营养级判断|2024·咸阳期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
[A] 狐狸与吃虫的鸟均仅属于三级消费者
[B] 狐狸在该食物网中占据的是第四和第五营养级
[C] 若草食昆虫突然减少,则兔的数量一定会减少
[D] 吃虫的鸟与肉食昆虫的种间关系是捕食和种间竞争
D
【解析】 吃虫的鸟属于次级消费者和三级消费者,狐狸属于次级、三级和四级消费者,占据第三、第四、第五3个营养级;草食昆虫突然减少,可能会导致吃虫的鸟减少,狐狸为满足自身的物质和能量需求可能会增加对兔的捕食,但也可能增加对鼠的捕食,另外草食昆虫减少,使初级消费者之间的种间竞争减小,有利于兔的繁殖,因此兔的数量不一定会减少;图示中吃虫的鸟一方面捕食肉食昆虫,另一方面吃虫的鸟和肉食昆虫都以草食昆虫为食,二者之间存在捕食和种间竞争关系。
能力提升练
选择题:7～9题,每题4分。
7.(食物网模型构建|2024·怀化三模)在某河流生态系统中,摇蚊取食刚毛藻、附生硅藻和念珠藻等底栖藻类;摇蚊会被捕食性昆虫、昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食;昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食;捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼成鱼捕食;昏白鱼成鱼也直接食用底栖藻类,形成该河流的食物网。下列分析错误的是( )
[A] 该食物网中最短的食物链仅有三个营养级
[B] 虹鳟幼鱼属于第4营养级
[C] 昏白鱼占有三个营养级,捕食性昆虫占有一个营养级
[D] 杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟可能都不能生存
A
【解析】 由题意可知,该食物网中最短的食物链为底栖藻类→昏白鱼成鱼,共2个营养级;由题意可知,摇蚊取食底栖藻类,同时又被昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食,昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食,说明虹鳟幼鱼属于第4营养级;昏白鱼占有三个营养级(第2、3、4营养级),捕食性昆虫占有一个营养级(第3营养级);杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟因缺乏食物,可能都不能生存。
8.(新情境·单向性集团内捕食|2024·重庆模拟)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫(一类植食性昆虫)三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列说法错误的是( )
[A] 瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫多
[B] 瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系
[C] 题中所述食物网中,瓢虫占据第三、第四营养级
[D] 瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物
A
【解析】 瓢虫捕食寄生蜂时属于第四营养级,而捕食蚜虫时属于第三营养级,由于食物链越长,损失的能量越多,所以瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫少;瓢虫与寄生蜂都捕食蚜虫,且瓢虫捕食寄生蜂,二者之间存在种间竞争和捕食关系;依据题意“一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物”可知,瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物。
9.(生态系统的结构分析|2024·六安模拟)如图1表示生态系统中各成分之间的联系,图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。据图分析,下列说法错误的是( )
[A] 无法确定图1中有几条食物链
[B] 种群丙在a、b、c、d四个时期中增长速率最大的是a时期
[C] 图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F,图2中的乙相当于图1中的F
[D] 某地区因环境污染造成E中生物数量减少,F、D的数量也都将减少
B
【解析】 根据图1可知,E是生产者,A是非生物的物质和能量,B、D、F都属于消费者,C是分解者,B、D、E、F每个营养级中可能含有多个种群,无法确定含有几条食物链;a时期是丙种群个体数量最多的时期,不是增长速率最大的时期;图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F,图2中的乙是初级消费者,相当于图1中的F;E与F、F与D之间存在捕食关系,若E中生物数量减少,则F、D的数量也都将减少。
10.(12分)(食物链和食物网|2023·河北卷,21)天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区,是可人为调控的半封闭水域,丰水期能通过闸口将长江干流江水引入。2017年,评估认为该水域最多可保障89头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁渔。2019—2021年该生态系统的食物网及各类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021年该水域长江江豚种群数量为101头,但其平均体重明显低于正常水平。回答下列问题。
调查时间 生物量(kg·hm-2)
小型鱼类 大中型鱼类
2019年 30.4 30.8
2020年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的 结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等小型鱼类利用相同的食物资源,存在 重叠,表现为 关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过 使小型鱼类生物量降低,导致长江江豚食物资源减少。
垂直
生态位
种间竞争
捕食
【解析】 (1)群落的分层即为群落的垂直结构。分析食物网可以发现,在该水生生物群落中,鲢、鳙等大中型鱼类与小型鱼类具有相似的地位或作用,彼此存在共同的资源利用,即存在生态位重叠,表现为种间竞争关系。结合食物网和数据表提供的信息可以发现,蒙古鲌等大中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌鲚等小型鱼类获得能量,蒙古鲌等大中型鱼类增多使小型鱼类生物量明显降低,导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中,长江江豚占据 个营养级,其能量根本上来自该食物网中的 。
3
【解析】 (2)由食物网可知,长江江豚占据了第三、第四、第五3个营养级。在该食物网中,所有能量根本上均来自浮游植物,也可描述为浮游植物固定的太阳能。
浮游植物(或浮游植物固定的太阳能)
(3)为实现对长江江豚的良好保护,可采取以下措施:其一,据表分析,从该水域适度去除 ,使能量更多流向长江江豚;其二,在丰水期打开闸口,使长江江豚饵料鱼类从干流 天鹅洲
长江故道,增加长江江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的
。
大中型鱼类(或鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类)
迁入
环境容纳量(或K值)
【解析】 (3)结合生物量数据表和食物网可知,与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系的鲢、鳙等大中型鱼类,以及通过捕食、限制短颌鲚等长江江豚饵料鱼类生物量的蒙古鲌等大中型鱼类在2021年生物量急剧增长,这是长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原因,需适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类以提高长江江豚的食物资源供给。还可采取在丰水期打开闸口这一措施,目的是使该水域长江江豚食物资源饵料鱼类种群数量增加。以上措施可提高该水域对长江江豚的环境容纳量。
