第3章生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
课后篇巩固提升
基础巩固
1.以下可称为生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.烧杯中取自池塘的水、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
答案B
2.(2020山东威海高二期末)关于生态系统中分解者的叙述,正确的是( )
A.营腐生生活的细菌不一定是分解者,有可能是生产者或是消费者
B.分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供绿色植物再利用
C.异养生物全是分解者
D.分解者一定都是微生物,微生物不一定都是分解者
解析在生态系统中营腐生生活的细菌一定是分解者;分解者的作用是将生态系统中的有机成分分解成无机成分,被绿色植物再利用;消费者和分解者都属于异养生物;营腐生生活的微生物和少数动物属于分解者。
答案B
3.在生态系统中,当狼捕食山羊时,狼是( )
A.第三营养级和初级消费者
B.第三营养级和次级消费者
C.第二营养级和次级消费者
D.第二营养级和初级消费者
解析在食物链草→山羊→狼中,狼是第三营养级、次级消费者。
答案B
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。下列叙述错误的是( )
A.兔与人的种间关系是捕食和种间竞争
B.若除去鼬,则草原上鹰的数量会增加
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5条食物链传递给鹰
解析人捕食兔,兔与人都捕食植物,故兔与人的种间关系是捕食和种间竞争,A项正确;若去除鼬,鹰获得的能量变多,数量会增多,B项正确;大量捕杀鼬时,鼠的数量会增多,种内竞争会增强,C项正确;由植物到鹰的食物链共有4条,分别是植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鼬→鹰、植物→鼠→鹰,D项错误。
答案D
5.下图表示某生态系统的营养结构,其中种间竞争最为激烈的是( )
A.狼和兔
B.狼和红狐
C.兔和鼠
D.昆虫和青草
解析在生态系统中,处于同一营养级的生物因为共用相同的资源而种间竞争激烈,本题中“狼和红狐”“兔和鼠”处于同一营养级,排除了A、D两项,再考虑到狼和红狐还有各自的食物来源,因此种间竞争程度应小于兔和鼠的竞争。
答案C
能力提升
6.为了弄清某草原生态系统的食物网组成,生物研究小组调查并统计了其中多种生物之间的食物关系,如表所示(表中“+”表示构成食物关系)。表中甲为该草原生态系统的生产者。下列有关叙述正确的是( )
捕食者
被捕食者
甲
乙
丙
丁
戊
己
乙
+
丙
+
+
丁
+
戊
+
+
己
+
庚
+
+
A.表中未列出该生态系统的成分是分解者
B.该生态系统的食物网包含5条食物链,庚所处营养级最高
C.庚能固定太阳能
D.乙和丙具有捕食和种间竞争的关系
解析题中表格未列出的生态系统的成分是分解者和非生物的物质和能量,A项错误。根据表格内容推出该生态系统的食物网如图所示。该食物网共包含4条食物链,庚所处营养级最高,B项错误。庚是动物,不能进行光合作用,C项错误。分析食物网可知,丙捕食乙,同时两者都以甲为食,所以乙和丙具有捕食和种间竞争的关系,D项正确。
答案D
7.图1表示某生态系统的食物网,甲~庚代表不同的生物。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中的甲和己均代表的是第二营养级,属于一个种群
B.调查图1中的戊和庚的种群密度一般用标记重捕法
C.当丙刚迁入这个生态系统的一段时间内,数量变化类似图2中的曲线X
D.若图2中的曲线Y代表的是该生态系统中丙的数量变化,则B点对应的是图3中的t2时刻
解析甲和己虽都是第二营养级,但不是一个物种,A项错误;戊是生产者,一般是绿色植物,用样方法调查植物的种群密度,B项错误;当一个物种刚进入新环境时,食物和空间条件充裕、气候适宜且没有敌害,其种群数量会呈类似于“J”形曲线增长,C项正确;当种群数量呈“S”形曲线增长时,K/2时(即B点)增长速率最快,对应于图3中的t1时刻,D项错误。
答案C
8.(多选)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( )
捕食者
被捕食者
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.鹰仅占有第四营养级
解析根据表中生物间的捕食关系可知该食物网如图:
由图分析知,此食物网有3条食物链;次级消费者有鸟、鹰、狐狸;鹰占有第三、四两个营养级;大量捕杀鼠,狐狸和鹰的数量都会减少。
答案CD
9.(多选)(2020安徽滁州高二检测)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。由此不能得出的结论是( )
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
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是否存在生殖隔离,A项错误;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项正确;生态系统由生物群落和非生物环境构成,C项错误;食物链应以生产者为起点,D项错误。
答案ACD
10.图1为生态系统的组成成分之间的关系,图2为某生态系统的食物网,请据图回答下列问题。
据图1回答。
(1)从营养功能的角度来填写成分:B为 ,C为 。 ?
(2)B主要是指 。?
(3) 和 是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”(填字母)。?
(4)最主要成分和最活跃成分分别是 、 (填字母)。?
据图2回答。
(5)该生态系统共有 条食物链。?
(6)鹰占有 个营养级,请写出鹰作为最高营养级的一条食物链 。?
(7)若植食性昆虫减少,在短期内哪种生物数量将锐减? ,理由是 。?
解析非生物环境和生产者之间的物质联系是双向的,因此图1中A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,D是生产者;分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌;生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”,是生态系统必不可少的组成成分;生产者是生态系统的最主要成分,数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用,是生态系统最活跃的成分。食物链以生产者为起点,以最高营养级的生物为终点,图2中的植物是各条食物链的起点,共有8条食物链;在不同食物链中鹰占有4个营养级,其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链;若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫会锐减,因为其食物单一,且有许多天敌。
答案(1)分解者 非生物的物质和能量
(2)营腐生生活的细菌和真菌
(3)D B
(4)D A
(5)8
(6)4 植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰
(7)食虫昆虫 其食物单一,且有许多天敌(共34张PPT)
第1节 生态系统的结构
学习目标
1.学会区分生态系统的组成成分,分析它们在生态系统中的作用,形成生命观念,认识生态系统的统一性和整体性。
2.结合具体实例,尝试运用模型法分析生态系统的营养结构,了解食物网的复杂程度对生态系统的重要性,培养科学思维。
一、生态系统概述
预习反馈
1.思考:下列哪些属于生态系统?
①一片树林 ②一片草原上的所有生物 ③一个动物园中的全部动物和植物 ④一个果园中的全部果树及其非生物环境 ⑤密云水库 ⑥生物圈
答案:①⑤⑥。
2.下列组合中,依次属于种群、群落和生态系统的一组是( )
①公园中的全部菊花 ②一块棉田中所有的棉蚜 ③一个果园中所有的苹果及其非生物环境 ④一片原始森林中的全部动物和绿色植物 ⑤长江中的全部生物 ⑥密云水库中的全部生物及其非生物环境
A.①③⑥
B.②④③
C.②⑤⑥
D.①⑤③
答案:C
二、生态系统具有一定的结构
1.生态系统的组成成分
成 分
种 类
作 用
非生物
的物质
和能量
光、热、水、空气、
无机盐等
为生物群落提供物质和能量
生产者
自养生物,主要是绿色植物
把太阳能转变成化学能,是生态系统的基石
消费者
动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等
将有机物转化为无机物;加快物质循环;帮助植物传粉和传播种子
分解者
主要是细菌和真菌
将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物
2.食物链和食物网
预习反馈
1.判断
(1)生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在不同食物链中占有不同营养级。(
√
)
(2)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱。(
×
)
(3)河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统。(
×
)
(4)动物的存在加快了人工松树林的物质循环。(
√
)
(5)在生态系统中,连接生物和非生物环境的两个重要组成成分是生产者和分解者。(
√
)
(6)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道,是生态系统维持相对稳定的重要条件。(
√
)
(7)从生态系统的营养结构上看,蓝细菌处于第一营养级。(
√
)
(8)生态系统中生产者只能是绿色植物。(
×
)
(9)动物在食物链中的消费级别和营养级别是相同的。(
×
)
(10)“螳螂捕蝉,黄雀在后”中包含的食物链,共有四个营养级。(
√
)
(11)同一种生物在食物网中不可能占有多个营养级。(
×
)
2.在一条食物链中处于第三营养级的生物一定是( )
A.初级消费者 B.次级消费者
C.三级消费者
D.生产者
答案:B
3.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.硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者
C.病毒是异养生物,在生态系统中属于分解者
D.蚯蚓是异养生物,在生态系统中属于消费者
解析:光能、热能等属于生态系统的成分,A项错误。硝化细菌能进行化能合成作用,是自养生物,属于生产者,B项正确。病毒在细胞内进行寄生生活,属于消费者,C项错误。蚯蚓营腐生生活,属于分解者,D项错误。
答案:B
探究点一
探究点二
生态系统的组成成分
情境导引
池塘里生活着许多种植物和动物,还有许多微生物。生态学上把一个池塘看作是一个生态系统。为什么说生态系统是一个整体呢?组成它的各成分之间有什么联系?
下图是某一池塘生态系统示意图,请分析其组成成分及各成分之间的关系,回答下列问题。
探究点一
探究点二
(1)非生物的物质和能量有光、热、水、空气、无机盐等。
(2)图中的浮萍、水草、团藻、栅藻等属于自养生物,在生态系统的组成成分中它们属于生产者,该成分中的主要生物是绿色植物,其功能是通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。
(3)草鱼、黑鱼、虾等动物属于消费者。它们通过自身的代谢将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。
(4)能够将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物的是分解者,该成分的主要生物是细菌和真菌。
探究点一
探究点二
典例剖析
右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:生态系统包括生物群落和非生物环境,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的物质来自b,并可传递给c,且b也可传递给c,所以a是消费者,b是生产者,c是分解者。
答案:B
探究点一
探究点二
归纳提升
1.生态系统中各种组成成分的关系
探究点一
探究点二
(1)非生物的物质和能量:是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,是生态系统存在的基础。
(2)生产者:是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体的物质和能量的成分,是生态系统的基石,也是生态系统存在的前提。
(3)分解者:能够分解动植物的遗体和动物的排遗物,如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃,所以它也是生态系统的必备成分。
(4)消费者:不是生态系统的必备成分,
但消费者的存在能加快生态系统的物质循环。
探究点一
探究点二
2.生态系统成分的判断
(1)生产者:一定是自养生物。①光能自养生物,如绿色植物、蓝细菌;②化能自养生物,如硝化细菌等。
(2)消费者:①动物(植食性、肉食性、杂食性);②寄生生物,如植物中的菟丝子。
(3)分解者:①腐生动物,如蜣螂、蚯蚓等;②腐生细菌、真菌等。
总之,生产者≠绿色植物;消费者≠动物;分解者≠微生物。
探究点一
探究点二
特别提醒对生态系统生物成分认识的四个误区
错误认识
特 例
细菌都是分解者
硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于消费者
动物都是消费者
秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐食性动物属于分解者
生产者是绿色植物
蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者包含绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活,属于消费者
探究点一
探究点二
活学活练
1.下图为长期停留在太空站的科研人员获得所需物质的模式图。其中生物X和Y分别表示( )
A.生产者、消费者
B.生产者、分解者
C.分解者、生产者
D.消费者、分解者
探究点一
探究点二
解析:生产者是生态系统的基石,为其他生物直接或间接提供食物;而科研人员产生的废物要经过分解者的分解作用才能被处理掉。所以图中生物X和Y分别表示生产者和分解者。
答案:B
探究点一
探究点二
2.下图表示生态系统中生物的部分代谢过程。下列叙述正确的是( )
A.能进行①或者③过程的生物肯定属于生态系统中的生产者
B.能进行②或者④过程的生物肯定属于生态系统中的消费者
C.各种生物都能通过过程②为自身的生命活动提供能量
D.过程②和④不能在生物体的同一细胞内进行
探究点一
探究点二
解析:图中①表示光合作用,③表示化能合成作用,能进行光合作用或化能合成作用的生物都属于自养生物,属于生态系统中的生产者,A项正确;②表示有氧呼吸,④表示产生酒精的无氧呼吸,生产者中的绿色植物能进行有氧呼吸和无氧呼吸,并且一般无氧呼吸产生酒精,B项错误;不是所有生物都能进行有氧呼吸,如乳酸菌只能进行无氧呼吸,C项错误;酵母菌属于单细胞生物,它既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸产生酒精,D项错误。
答案:A
探究点一
探究点二
食物链和食物网
情境导引
食物网中的生物各属于生态系统的哪种组成成分?各组成成分间只有捕食关系吗?各动物的消费级别和营养级别如何确定?
分析下面的食物网,回答问题。
探究点一
探究点二
1.图中未包含的生态系统的成分有哪些?
提示:非生物的物质和能量、分解者。
2.图中有几条食物链?
提示:8条。
3.图示中属于次级消费者的生物有哪些?
提示:狐、猫头鹰、蛇、蜘蛛、吃虫的鸟、青蛙。
4.图中青蛙和蜘蛛之间有什么关系?
提示:捕食和竞争。
5.猫头鹰处于第几营养级?
提示:三、四、五、六。
探究点一
探究点二
典例剖析
下图是处于平衡状态的简单淡水生态系统,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)若所有水鸟迁徙到别处,则短时间内大鱼数目 ,水藻数目 ,淡水虾数目 。?
探究点一
探究点二
(4)若此生态系统中的水绵大量减少,随之会发生的现象是 。?
A.水藻大量增多 B.小鱼的数目增多
C.水鸟的数目减少
D.甲壳类的数目增加
(5)此生态系统中各种生物的总和,在生态学上称为 。?
(6)生态系统的4种成分中,图中未体现的两种成分是 、 。?
探究点一
探究点二
解析:食物链的条数计算是从生产者算起,此题有2个生产者,应有2个起点,到达最高营养级有几条路径就有几条食物链,此生态系统中的食物链共3条。生产者为第一营养级,以此类推,可得出水鸟、小鱼、淡水虾处于第三营养级。若所有水鸟迁徙到别处,则甲壳类生物和大鱼因失去天敌而在短时间内增多,水藻因甲壳类生物的增多而减少,淡水虾因大鱼的增多而减少。若生态系统中水绵大量减少,水藻与水绵间的种间竞争减弱,水藻大量增多,甲壳类因食物增多而数目增加。
答案:(1)3
(2)水鸟、小鱼、淡水虾 种间竞争 捕食
(3)增多 减少 减少
(4)AD
(5)群落
(6)非生物的物质和能量 分解者
探究点一
探究点二
归纳提升
1.对食物链的分析
食物链
草
鼠
蛇
鹰
所属类型
绿色植物
植食性
动物
小型肉食
动物
大型肉食动物
成 分
生产者
初级
消费者
次级
消费者
三级
消费者
营养级
第一
营养级
第二
营养级
第三
营养级
第四
营养级
探究点一
探究点二
(1)食物链的起止点:每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物捕食的动物,即最高营养级,中间为多种动物。
(2)某一营养级生物的含义:某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是某种群。
(3)食物链的不可逆性:食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(4)不参与食物链组成的成分:分解者和非生物的物质和能量不参与食物链的组成。
探究点一
探究点二
2.对食物网的分析
(1)模型图示
(2)相关说明
①由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1,如兔是初级消费者、第二营养级。
②食物网越复杂,最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。
③同一消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级,如狼在该食物网中分别位于第三、第四营养级。
④在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。
探究点一
探究点二
3.食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)食物链的第一营养级生物减少,相关生物都减少。
(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,种群密度又会下降,直到趋于稳定。
(3)中间营养级的生物数量减少,则某种生物数量的变化视具体食物链而定。
①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。
②在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,为探究另一种生物数量的影响,若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。
探究点一
探究点二
活学活练
1.(多选)如图表示生态系统中的食物网,相关叙述正确的是( )
A.该食物网中共有5条食物链
B.该食物网中的所有生物构成生物群落
C.蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级
D.若老鼠全部死亡,对狼的影响比对猫头鹰显著
解析:食物链的起点是草,终点是不被其他营养级捕食的生物,食物链共有5条,A项正确;食物网中只包括生产者和消费者,构成生物群落还应该包括分解者,B项错误;蝗虫和老鼠都位于第二营养级,属于初级消费者,C项正确;猫头鹰的食物来源只有老鼠,狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠,若老鼠全部死亡,对狼的影响比对猫头鹰小,D项错误。
答案:AC
探究点一
探究点二
2.(2020山东日照莒县一中期末)如果一个生态系统中有4种生物,并构成一条食物链,在某一时间分别测得这4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,如果乙的种群数量增加,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
探究点一
探究点二
解析:由上图可知,丙种群的有机物总量最多,应该是该生态系统的第一营养级,所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。乙种群数量增加,就要捕食更多的甲生物,因而甲生物的数量减少;随之丙的数量将增加,丁又是以乙为食,所以丁的数量随乙的增加而增加。
答案:D
