新人教高中生物必修三专题5.1 生态系统的结构

第5章
生态系统及其稳定性
第1节
生态系统的结构
1．生态系统：
（1）概念：由________与它的________相互作用而形成的统一整体。
（2）范围：生态系统的空间范围有大有小。________是地球上最大的生态系统。
2．生态系统的组成成分
实例
作用
非生物的物质和能量
________、热能、水、空气、________等。
为生物群落提供________和________。
生产者
自养生物，主要是________。
把太阳能转变成________，是生态系统的________。
消费者
动物，包括植食性动物、________动物、杂食性动物、________动物等。
将有机物转化成________；加快物质循环；帮助植物________和传播种子。
分解者
主要是________。
将动植物遗体和动物的排遗物分解成________。
3．食物链
（1）概念：生态系统中各种生物因________关系形成的一种联系。
（2）消费级别与营养级别
4．食物网
（1）概念：生态系统中许多________彼此相互交错连接成的复杂________。
（2）形成的原因
①一种绿色植物可能是______________的食物。
②一种植食性动物既可能吃________植物，也可能被_________________所食。
5．食物链和食物网的功能
（1）生态系统的________。
（2）生态系统的________和________的渠道。
【课前小测】
1．判断正误：一块稻田内的水稻、水和阳光组成农田生态系统。
2．判断正误：“螳螂捕蝉，黄雀在后”表示一条完整的食物链。
3．判断正误：生产者全是绿色植物，分解者全是微生物。
4．判断正误：生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者处于主导地位。
5．判断正误：食物网中两种生物之间只有一种种间关系。
6．判断正误：在食物网中，生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定。学科
网
7．判断正误：食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。
1．（1）生物群落
无机环境
（2）生物圈
2．阳光
无机盐
物质
能量
绿色植物
化学能
基石
肉食性
寄生
无机物
传粉
细菌和真菌
无机物
3．（1）捕食
（2）四
五
次级
三级
四级
4．（1）食物链
营养结构
（2）①多种植食性动物
②多种
多种肉食性动物
5．（1）营养结构
（2）物质循环
能量流动
【课前小测】
1．
提示：生态系统是生物群落与无机环境形成的统一整体。稻田中的生物群落由水稻、杂草、昆虫、微生物等组成，
该稻田中的所有生物和无机环境组成农田生态系统。
2．
提示：食物链的起始部分是植物，螳螂、蝉、黄雀虽然有吃与被吃的关系，但它们都是食物链中的消费者，无生产者，不能组成食物链。
3．
提示：生产者是自养生物，主要是绿色植物，少数微生物，如光合细菌也是生产者；分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌，少数动物，如蚯蚓、蜣螂也是分解者。
4．
提示：生产者将非生物的物质和能量转化成有机物输入到生物群落中，处于主导地位。分解者能将动植物的遗体、排泄物和残落物中的复杂有机物分解成简单的无机物归还给无机环境。
5．
提示：食物网中两种生物之间可能既是竞争关系又是捕食关系。
6．
提示：在食物网中，起点是生产者，消费者所处营养级不固定，同一消费者在不同的食物链中所处的营养级可能不同。
7．
提示：食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的能量流动就是沿着这条渠道进行的。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
一、生态系统的概念：
由生物群落与它的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生物圈。
二、生态系统的结构
1．下列有关生态系统的组成成分的描述正确的是
A．动物、植物、细菌和真菌等都可能作为消费者
B．非生物的物质和能量分别指无机物和光能
C．由于生产者数量最多，所以被称为生态系统的基石
D．分解者参与物质循环和能量流动，但是不参与信息传递
【参考答案】A
【试题解析】植物中也有一些消费者，如菟丝子，以寄生为主的细菌属于消费者，有些真菌属于消费者，A正确；非生物的物质和能量是指生态系统的各种非生物的部分，包括水、空气、无机物和阳光等，B错误；生产者是生态系统中唯一能把无机物制造成有机物的成分，所以它是生态系统的基石，C错误；分解者参与物质循环和能量流动，也参与信息传递，D错误。
2．下列关于生态系统的组成成分的叙述，正确的是
A．在生态系统中，生产者都是植物
B．细菌都属于异养生物，在生态系统中属于分解者
C．太阳光来自地球之外，不属于生态系统的成分
D．蛔虫为厌氧生物，在生态系统中属于消费者
【参考答案】D
三、生态系统的营养结构
（1）食物链
①食物链的起点一定是生产者，后面的营养级是消费者。
②次级消费者在食物链中属于第三营养级。
③食物链中体现的种间关系是捕食。
（2）食物网：由于一种生物的食物来源可能来自多种生物，且某种生物可能为多种生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往由多种食物链交错而成，从而构成食物网。
3．下图表示某草原生态系统中的食物网，下列相关叙述不正确的是
A．该食物网中含有6条食物链
B．处于第三营养级的生物有人、鼬和鹰
C．鹰和鼬之间存在捕食和竞争的关系
D．大量捕杀鼬会导致鹰的数量大幅下降
【参考答案】D
1．在一块玉米地里，螟虫吃玉米，青蛙食螟虫，蛇捕食青蛙，那么该食物链的正确表示方法是
A．螟虫→青蛙→蛇
B．蛇→青蛙→螟虫→玉米
C．蛇→青蛙→螟虫
D．玉米→螟虫→青蛙→蛇
2．一个完整的生态系统的成分包括
A．生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量、食物链与食物网
B．生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
C．物质循环和能量流动
D．食物链和食物网
3．有关“生产者是生态系统的主要成分”的理解，正确的是
①生产者能将无机物合成为有机物，属于自养型生物
②生产者的呼吸作用将有机物分解成无机物，实现了物质的循环
③绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度
④生态系统内流动的能量全是生产者固定的能量
A．①②
B．②③
C．②④
D．①④
4．如图所示食物网中，鹰同时占有的消费级和营养级分别是
A．次级、三级消费者；第二、三营养级
B．次级、四级消费者；第三、四营养级
C．三、四级消费者；第三、五营养级
D．次级、四级消费者；第三、五营养级
5．一种蝇的幼虫生活在牛的体表，以牛的皮肉为食，可致牛死，牛死后尸体为细菌所分解，在生态学上，下面叙述中正确的一项是
A．牛为生产者
B．蝇的幼虫为次级消费者
C．细菌为消费者
D．牛和蝇幼虫的关系为互利共生
6．如图是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
7．生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述中，错误的是
A．都位于能量金字塔的同一营养级
B．一定是自养生物
C．都是生态系统能量转换的载体
D．一定是植物
8．下图所示为一个简化的食物网,据图分析正确的是
A．该食物网由5条食物链组成
B．图中初级消费者只有植食性鸟
C．处于第三营养级的生物有3种
D．组成生态系统的成分共3种,
该图只体现了两种成分
9．如图为一生态系统示意图，请据图回答下列问题。
（1）从生态学观点看，图中的光、CO2、H2O等和各种生物共同构成______________。
（2）图中有________条食物链。
（3）细菌在该生态系统中属于________，其主要作用是_______________。
（4）蛇属于第________营养级。
（5）次级消费者是________。
10．下列关于生态系统组成成分的叙述中正确的有几项
①凡是自养生物都是生产者
②凡是细菌、真菌都是分解者
③植物都是生产者
④异养型生物都是分解者
⑤动物不都是消费者
A．—项
B．两项
C．三项
D．四项
11．如图曲线表示了某森林生态系统中三个不同种群的种群数量随时间的变化情况，已知甲是自养型生物，下列分析正确的是
A．食物链表示为丙→乙→甲
B．乙在第5~7年之间数量大幅度下降的原因可能是在第3~5年之间丙大幅度增加和甲大幅度减少
C．甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，三者共同构成了生物群落
D．甲、丙的存在，加快了物质循环
12．为验证生态系统各成分的重要性和不可缺少性，某生物课外活动小组在老师的指导下进行如下实验设计。
I．实验过程（如图所示）
瓶号处理
1号瓶
2号瓶
3号瓶
1
各加入等量的水
2
不加河泥
加少许河泥
3
不加金鱼藻
加入等量的金鱼藻
4
加入相同状况的金鱼
5
置于相同光照下
6
置于室温20
℃条件下
金鱼生存时间（天）
3
11
25
（1）1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有哪些？__________________________________________。
（2）2号瓶与3号瓶相比较，2号瓶中金鱼存活的时间短，说明了_____________________。
（3）能说明生产者是生态系统中不可缺少的成分的实验是__________________。
（4）3号瓶的金鱼最后也死亡，其原因是什么？__________________________________________________________________________________。
Ⅱ．请继续设计实验，探究光对生态系统的影响。
（1）实验设计思路：取同样形状、同样体积的4号瓶，进行________处理，与3号瓶作对照。
（2）推测最可能的实验结果是什么？_______________________________。
13．（2016·新课标全国卷Ⅲ）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是
A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
14.(·新课标全国卷Ⅱ)下列有关生态系统的叙述，错误的是
生态系统的组成成分中含有非生物成分
生态系统相对稳定时无能量输入和散失
生态系统维持相对稳定离不开信息传递
负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
15.（·海南卷）俗话说:“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是
A．小鱼吃的小虾
B．泥巴中的藻类
C．吃小鱼的大鱼
D．泥巴中的大肠杆菌
16．（2017·江苏卷）某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：
（1）该公园生物群落的变化属于_______________演替。
（2）图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有_______________。
（3）在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种_______________信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30
cm的草丛间产卵，可采用_______________法了解该蛙卵块的密度。
（4）因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是_______________。
（5）图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有_______________。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物：_______________。
17.（2016·四川卷）豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫，蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫。研究人员用蔬果剂处理去除部分豆荚后，测试以上动物密度的变化，结果见下表（单位：个/株，蔬果剂对以上动物无危害）。
物种
分组
第七天
第14天
第21天
蝉大眼蝽
对照组
0.20
0.62
0.67
处理组
0.20
0.10
0.13
豌豆蚜
对照组
2.00
4.00
2.90
处理组
2.00
8.70
22.90
鳞翅目幼虫
对照组
1.00
1.31
0.82
处理组
1.13
2.19
2.03
（1）调查豌豆群的种群密度应采用
法，施用蔬果剂后，预测豌豆芽的种群数量将呈
型增长。
（2）在该生态系统中蝉大眼蝽属于第
营养级，蝉大眼蝽摄入有机物所含的能量，一部分流向
，另一部分被蝉大眼蝽同化用于自身呼吸和生长发育繁殖。
（3）利马豆根部的根瘤菌可以将空气中的氮转变为
供利马豆利用，利马豆与根瘤菌的种间关系为
。
（4）分析表中数据可知，蝉大眼蝽主要取食
，请说明你判定的依据：
1．【答案】D
【解析】试题分析：食物链的起点是生产者，根据题干中的描述可知，该玉米地中的食物链为玉米→螟虫→青蛙→蛇，故D正确。
2．【答案】B
【解析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量）和营养结构，其中营养结构是指食物链和食物网，故选B。
【点睛】解答本题关键需要注意的是生态系统的结构包括生态系统的成分。
3．【答案】D
4．【答案】D
【解析】如图所示食物网中，食物链为草→鼠→鹰；草→昆虫→蛙→蛇→鹰，故鹰所属的消费者类别为次级消费者、四级消费者，占有的营养级分别是第三营养级、第五营养级，故选D。
5．【答案】B
【解析】本题考查生态系统的结构。生产者是能进行光合作用或化能合成作用的自养生物。牛是食草动物是异养生物。因此在生态系统中属于初级消费者。生活在牛体表的蝇的幼虫以牛的皮肉为食因此它在生态系统中应为次级消费者。牛和蝇的幼虫为捕食关系不是互利共生关系。细菌可分解牛的尸体应为分解者。
6．【答案】B
【解析】生态系统包括生物群落和无机环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的能量来自b，并可传递给c，b的能量也可传递给c，所以a是消费者，b是生产者，c是分解者。
7．【答案】D
【解析】试题分析：生态系统的组成成分：
（1）非生物的物质和能量（无机环境）；
（2）生产者（自养型）：主要是绿色植物，还有少数化能合成型生物，是生态系统的主要成分；
（3）消费者（异养型）：主要是动物，还有营寄生生活的微生物；
（4）分解者（异养型）：主要是指营腐生生活的细菌和真菌，还有少数动物。
解：A、生产者在生态系统中一定处于第一营养级，因此都位于能量金字塔的同一营养级，A正确；B、生产者能利用CO2和H20制造成有机物，所以一定是自养生物，B正确；C、生产者将光能转化为化学能储存在有机物中，是能量转换的载体，C正确；D、生产者都是自养型的，自养型分为光能自养和化能自养。光能自养的有蓝藻、光合细菌、植物，化能自养有硝化细菌等化能合成作用的生物，所以生产者不都是植物，D错误。
8．【答案】A
9．【答案】（1）生态系统
（2）1
（3）分解者
分解生态系统中生产者的残枝落叶、消费者的遗体和排遗物等
（4）五
（5）螳螂
【解析】非生物的物质和能量及各种生物共同构成生态系统，生态系统中生产者和各级消费者之间可构成食物链、食物网，但分解者不参与食物链的构成。图示生态系统中相关生物仅构成一条食物链，即绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇，其中蛇为第五营养级，次级消费者是螳螂。
10．【答案】B
【解析】生产者是能自已合成有机物，是自养生物，①正确；光合细菌属生产者，大肠杆菌属消费者，②错误；寄生在大豆上的菟丝子是消费者，③错误；消费者、分解者都是异养型，④错误；营腐生生活的动物是分解者，⑤正确；答案是B。
【名师点睛】易错警示
生态系统成分的误区类型与特例分析
误区类型
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者
动物都是消费者
蚯蚓、蜣螂、秃鹰及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物，属于分解者
生产者都是绿色植物
蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物
植物都是生产者
菟丝子等一些寄生植物营寄生生活，属于消费者
11．【答案】B
【名师点睛】食物链变式模型的分析
下面图中，图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；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，甲是低营养级，乙是高营养级；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。
12．【答案】Ⅰ．（1）光、水、温度、空气等
（2）分解者是生态系统中不可缺少的成分
（3）1号瓶和2号瓶
（4）金鱼藻固定的能量不足以满足金鱼生存的需要
Ⅱ．（l）遮光
（2）4号瓶中金鱼存活的时间比3号瓶中金鱼存活的时间短
13．【答案】C
【解析】鹰迁入该树林后，形成了食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少，故A项错误；该生态系统中的生产者的能量来自太阳光能和进行化能合成作用时利用的化学能（体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量），且能量流动是沿着食物链进行的，所以细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分解者），其能量产生均不能流向生产者，B项错误；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，鹰的迁入增加了该生态系统食物链的营养级，所以也就增加了能量消耗的环节，C项正确；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向，D项错误。
【名师点睛】
1．生态系统能量流动过程
起点
生产者
源头
光能
能量输入
相关生理过程
光合作用
总能量
生产者固定的太阳能总量
能量的传递
传递载体：有机物
传递渠道：沿食物链和食物网
能量的散失
相关生理过程
细胞呼吸
形式
热能
能量流动特点
①逐级递减；②单向流动
2．生态系统的结构与功能知识小结
①生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网进行的。
②能量在流动过程中是逐级递减的，在食物链中，营养级越高，获得的能量越少。
③在食物网中，如果某一动物的天敌消失，则这一动物在一定时间内数量会明显增多，当增多到一定数量后，由于食物不足，则其数量又会减少。
④生物在生态系统中食性越单一，生存的稳定性越小。
14.【答案】B
【解析】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；A正确。生态系统相对稳定时能量的输入=
输出（散失）；B错误。信息传递有利于生命活动的正常进行，有利于种群的繁衍，还有利于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定；C正确。生态系统之所以能维持相对稳定的能力，是由于生态系统具有自我调节能力，而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，由此可知负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定；D正确。
【考点定位】本题考查生态系统的成分、生态系统的功能和生态系统的稳定性等知识。
【名师点睛】识记生态系统的组成成分、生态系统的功能及生态系统的稳定性的相关知识，是解决本题的关键。生态系统成分中的非生物的物质和能量属于非生物成分。稳定的生态系统能量的输入和输出、物质的输入和输出均达到动态平衡。
15．【答案】B
【考点定位】食物链。
【名师点睛】本题考查森林生态系统及群落等相关知识，旨在检测学生对群落概念的理解能力。解决本题关键在于区分种间关系、群落与生态系统的关系及生态系统的功能等知识。
16．【答案】（1）次生
（2）捕食和竞争
（3）物理
等距取样
（4）浮游生物类
（5）底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类
蛇类、肉食性鱼类、鼠类（任写其中两类）
【解析】（1）荒地存在土壤，适于植物生长，则该群落的演替属于次生演替。（2）杂食性鱼类以昆虫为食，同时二者又有共同的食物——水草，所以二者间存在捕食和竞争关系。（3）青蛙的叫声属于物
理信息，10~30cm的草丛呈长方形，则调查蛙卵密度的方法是等距取样法。（4）水草和浮游生物都处于第一营养级，表现为竞争关系，当水草腐烂后，则浮游生物类最先快速增殖。（5）由图可知，既是初级消费者，又是次级消费者的生物有底栖动物类、杂食性鱼类和滤食性鱼类。蛙处于第三营养级，猛禽与蛙类之间存在1个营养级，则该营养级为第四营养级，处于该营养级的生物有蛇类、鼠类、肉食性鱼类等。
【考点定位】群落演替，种间关系，信息传递，食物网。
【名师点睛】本题主要考查群落和生态系统的相关知识，要求学生区别初生演替和次生演替，理解食物网中生物数量变化对其他生物的影响。
17.【答案】（1）样方法
S
（2）二、三
分解者
（3）氨
互利共生
（4）利马豆
利马豆豆荚减少后，豌豆蚜和鳞翅目幼虫的，密度增加，而蝉大眼蝽密度减少
【考点定位】调查种群密度的方法、生态系统的结构、生物种间关系、生态系统的能量流动
【名师点睛】本题以“利马豆田生态系统的相关研究”为背景，用数据表格的形式呈现施用疏果剂后相关动物种群密度的变化信息，意在考查考生从表格中获取有效信息的能力，理论联系实际的能力，把握知识间内在联系的能力。解答本题的关键在于：①认真读题、审题，从而获取有效信息，如题干中豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫，蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫，可推知，蝉大眼蝽在食物链中的位置；②对于教材基础知识的准确记忆，如豆科植物与根瘤菌的种间关系；③从表格中获取有效信息，如蝉大眼蝽主要取食对象