第4节 生态系统的结构和功能
生态系统的多样性
1.生态系统的概念
在一定地域内,生物________和它所生活的环境中的________因素一起,组成了一个生态系统。
2.生态系统的构成
生态系统不仅包括一定区域内的________,还包括这一区域的__________,如阳光、空气、水、土壤等,因此在特定区域中生态系统的范围比群落的范围大。生态系统的范围可大可小,根据地域的实际情况以及人类研究和观察的需要来确定,一个生态球、一个池塘、一片森林都可以各自成为一个生态系统。
3.地球上最大的生态系统——________
生物圈包括地球上的全部生物以及它们所生活的环境中的非生物因素。其上限可达离地面约10千米的高空,下限可达距海平面约11千米的海沟底部,或者距地面深达2~3千米的岩石层。
例1 在一片森林中,有土壤、水分、阳光、空气,生活着各种植物、动物、微生物,它们共同组成( )
A.生态平衡 B.生态系统
C.生态因素 D.环境因素
生态系统的成分
生态系统
1.生态系统的生物成分
生物成分包括生态系统中的所有生物。根据获得营养和能量的方式,生物成分又可分为生产者、消费者和分解者。
2.生态系统的非生物成分
生态系统中的非生物________和________包括太阳能、空气、水、矿物质、热量等。非生物成分是生物群落中各种生物赖以生存和发展的基础。
例2 (福州中考)在生态系统的组成中,人属于( )
A.生产者 B.消费者
C.分解者 D.劳动者
生物之间的食物联系
1.食物链
(1)概念:在生态系统中,各种生物由于________而形成的一种联系。食物链是通过生产者和消费者之间的捕食关系建立起来的。
(2)食物链的表示方法:用箭头表示捕食关系,被捕食者在前,捕食者在后。食物链的起点是绿色植物(生产者),分解者不进入食物链。如草→昆虫→青蛙→蛇→鹰。
(3)食物链关系的本质是________和________的传递关系,所以食物链表示的是生态系统中物质和能量流动的途径,同时食物链也是动植物之间联系的纽带。
2.食物网
(1)概念:生态系统中________相互交错成网状的形式。
(2)形成食物网的原因:自然界中生物之间的食物关系并不是单一的,某种生物可以以多种生物为食,而这种生物也可被多种生物捕食。在生态系统中,生物种类越丰富,个体数量越多,食物网越复杂。
例3 下列关于生物圈、生态系统、食物链的叙述正确的是( )
A.益阳回龙山的所有植物可看作一个生态系统
B.雄安新区的“白洋淀”是一个生态系统
C.生物圈是指地球上所有生物的总称
D.“虾米→小鱼→大鱼”是一条完整的食物链
能量流动和物质循环
1.生态系统中的能量流动
(1)能量流动的概念:能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量必须不断地从无机环境输入到生物群落,并沿着________(网)传递,才能维持生态系统中各种生物正常的生命活动。
(2)能量流动的过程
①能量流动的起点:________(绿色植物)通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中。
②能量流动的途径:食物链和食物网,食物链中的每一个环节,称为一个营养级。
③能量流动的形式:食物中的________。
说明 由于由上一营养级传递到下一营养级的效率是10%~20%,因此单一食物链中一般不超过五个营养级。
(3)生态系统中能量流动的特点
①单向流动
②逐级递减
2.生态系统中的物质循环
(1)概念
在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、S、P等基本元素不断地进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统,指的是地球上最大的生态系统——生物圈。
(2)概念的理解
①物质:组成生物体的基本元素是C、H、O、N、S、P等。
②循环:无机环境生物群落,其伴随着复杂的物质变化和能量变化。
③特点:具有全球性;反复出现、循环利用。
例4 DDT是上个世纪60~70年代间常用的一种化学杀虫剂,但是科学家发现DDT在环境中很难降解,它会在动物的脂肪中蓄积,甚至在南极企鹅体内也被检查出DDT成分。该现象说明( )
A.DDT的挥发性很强
B.DDT是被迁往南极的动物带到南极大陆上的
C.南极科考科学家将DDT带到了南极
D.生物圈是一个整体,DDT在生物圈中随着食物链流动,最后进入企鹅体内
生物富集作用
例5 (莱芜中考)2013年5月,广州发生镉大米事件。若长期被重金属镉污染的稻田中有一条食物链:稻→虫→蛙→蛇,下列最能体现该食物链中各生物体内镉积累量关系的是(注:方框大小代表镉积累量多少)( )
例6 (宁波中考)生物兴趣小组同学对某农田生态系统进行了调查分析,并绘出了如图所示的食物网。请据图回答:
(1)此农田生态系统的食物网中有________条食物链。
(2)请写出蛇获得能量最多的一条食物链:
________________________________________________________________________。
(3)夏季,农民经常在农田里除草、灭虫。从生态系统能量流动的角度,这样做的目的是____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)收获季节,人们往往在农田焚烧农作物的秸秆,这样做很不科学。针对这一现象,同学们向有关部门建议,要遵循生态系统的物质循环和能量流动的基本原理。进行无废料生产,该生产模式应该是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(5)该生态系统容易遭到破坏的原因是________________________________________
_____________________________________________________________________________。
1.一个完整生态系统的组成应包括( )
A.物质循环和能量流动
B.生物成分、食物链、食物网
C.生产者、消费者和分解者
D.生产者、消费者和分解者及非生物成分
2.假如蓉江河生态系统的营养结构共有5个营养级,分别以a、b、c、d、e表示,一年内输入这5个营养级的能量数值如下表:它们构成的食物链是( )
生物种类 a b c d e
能量 140.2×105 16.52×105 0.78×105 872.23×105 32.31×105
A.a→b→c→d→e B.c→e→b→a→d
C.e→a→b→c→d D.d→a→e→b→c
第3题图
3.(酒泉中考)如图为农田生态系统中部分生物组成的食物网,请根据图回答相关问题。
(1)该食物网由________条食物链组成。
(2)从生态系统的成分分析,水稻属于________者,可通过________作用合成有机物。
(3)在该食物网中,蝗虫和田鼠的关系是________。
(4)如果大量捕杀蛇类,会导致该农田生态系统的水稻产量________。
参考答案
【要点详解】知识点1:群落 非生物
生物因素 非生物因素 生物圈 例1 B 知识点2:消费者 阳光 物质 能量 例2 B 知识点3:食物关系 物质 能量 食物 例3 B 知识点4:食物链 生产者 化学能 例4 D
【易错点拨】例5 C
【综合应用】例6 (1)5 (2)农作物→鼠→蛇 (3)调整能量流动方向,使能量更多地流向农作物 (4)将农作物秸秆作饲料喂牲畜,让牲畜粪便进入沼气池,再将发酵产生的沼气作燃料,沼气池中的沼渣作肥料(其他合理答案也可) (5)生物种类少,营养结构简单,自动调节能力差
【巩固提升】1.D 2.D 3.(1)3
(2)生产 光合 (3)竞争 (4)降低