2020版高考生物一轮复习第九单元生物与环境第03讲生态系统的结构与功能教案新人教版

第03讲 生态系统的结构与功能考点一 生态系统的结构1．生态系统的概述(1)概念：生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。

(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。

(4)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。

2．生态系统的组成成分 (1)各成分的作用及地位生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。

3．营养结构——食物链和食物网(1)食物链①概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。

②特点：起点是生产者，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不会超过5个营养级。

只包含生产者和消费者。

③营养级与消费者级别的关系：消费者级别＝营养级级别－1。

(2)食物网①概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。

②形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。

③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。

(3)食物链和食物网的作用：生态系统物质循环和能量流动的渠道。

(1)一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境。

(×)提示生态系统的结构包括两个方面：一是组成成分，包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；二是营养结构，包括食物链和食物网。

营养结构和非生物的物质和能量是考生最易遗漏的知识点。

(2)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物。

(√)(3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌。

(×)(4)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，其中生产者是生态系统的基石。

(√)(5)理论上分析，只有消费者不是生态系统必需的基础成分。

(√)(6)在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。

(√)提示高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者、寄生生物，也不包括非生物的物质和能量。

(7)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。

(√)(8)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。

(×)(9)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。

食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。

(×)(10)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。

(√)热图解读如图为某草原生态系统食物网，请思考：(1)图示食物网中包括几条食物链？(2)图中猫头鹰占有哪些营养级？(3)青蛙与蜘蛛之间是什么关系？(4)食物网中的一种生物减少，其他的生物都减少，这种生物是什么？若蛇的数量减少，猫头鹰的数量变化如何？(5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是什么？提示(1)8条(2)第三、四、五、六营养级(3)捕食和竞争关系(4)草是生态系统的基石，草减少，其他生物都减少。

由于猫头鹰的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到猫头鹰数量的变化。

(5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量及分解者。

考向一生态系统的各组分及关系1．下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( )A．甲是生产者，它是生态系统的基石B．乙是消费者，包括各种异养生物C．生态系统的能量主要来源于太阳能D．图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构解析从图中甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A项正确；异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B项错误；太阳能是生态系统的主要能量来源，C项正确；食物链是生态系统的营养结构，D项正确。

答案 B2．如图中的圆分别表示：a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌，能正确表示它们之间相互关系的是( )解析生态系统的成分包括生产者、消费者和分解者，其中生产者和分解者不可能是包容关系，两者是相互独立的。

原核生物中，一部分属于生产者(如蓝藻等)，它们能进行光合作用制造有机物；一部分属于分解者。

腐生细菌属于分解者，而分解者有原核生物也有真核生物。

答案 A生态系统成分的判断方法1．根据生物类型判断生态系统的成分(1)“自养型生物”＝“生产者”，包括光能自养生物(如绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。

(2)“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。

(3)“腐生异养型生物”＝“分解者”，其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。

2．根据结构图判断生态系统的成分如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B确定A为消费者、B为分解者。

3．生物中凡是能把CO2通过自身代谢合成有机物(即同化CO2)的属于自养类型，在生物圈中称作生产者。

如不能完成该项代谢属于异养类型，它们在生物圈中的地位要看自身有机物最初来源，凡是从活的生物体获取的(如捕食、寄生等)称作消费者；凡是从死亡的动植物残体获得的(腐生)，称作分解者。

考向二食物链、食物网及生物数量变动的分析3.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。

下列描述错误的是( )A．该食物链是丙→甲→乙→丁B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系解析由题图可知，丙种群的有机物总量最多，应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，A项正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁都随丙的增加而增加，B项正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个个体占有的能量也不一定最多，C项错误；不同的食物链中，动物占有的营养级不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D项正确。

答案 C4．如图中a、b、c、d代表生态系统的组成成分，其中代表生产者的是( )A．a B．b C．c D．d解析首先根据双向箭头可以判断出d是无机环境，c是生产者；其次判断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此b为分解者；其余为消费者，即a为消费者。

故选C。

答案 C1．依据柱形图或饼状图构建食物链(网)解读图Ⅰ和图Ⅱ都是以每个营养级中有机物的多少为依据，图Ⅰ中的食物链是丙→甲→乙→丁；图Ⅱ中的食物链是丙→丁→甲→乙。

2．依据表格数据(能量值)直接构建食物链(网)解读3．依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网)解读两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。

其食物链(网)如图。

5．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所示。

下列叙述错误的是( )A．兔与人的种间关系是捕食和竞争B．若去除鼬，则草原容纳狐的数量会增加C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强D．植物中的能量能通过5条食物链传递给狐解析兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A项正确；鼬和狐都能捕食兔和鼠，若鼬减少时，狐缺乏竞争，数量会增多，B项正确；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强，C项正确；植物到狐的食物链有4条，D项错误。

答案 D6．如图所示为某生态系统的食物网简图，当图中猫头鹰减少后，蛇的数量如何变化？解析当图中猫头鹰数量减少时，食虫鸟增加，将导致蜘蛛减少，蟾蜍减少，蛇的数量也会减少。

而另一条食物链则不同，猫头鹰减少后导致鼠的数量增加，从而使蛇的数量增加。

此时由于在食物传递中导致大量能量损耗，最终较短食物链对蛇影响较大，所以最终蛇会增加。

答案增加1．处于食物链中第一营养级生物减少的情况：若第一营养级的生物数量减少会导致其他的生物数量都减少，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”减少的情况：若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。

但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。

3．复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析生产者生物量较大，比消费者要稳定得多，分析食物网中消费者种群数量变化，一般不考虑生产者的数量变化。

常见的问题图析如下：(1)中间环节的种群数量变化对其他中间环节种群数量变化的影响假定最高营养级生物基本不变，从最高营养级向下分析。

如图中鼠减少会导致食虫鸟数量下降。

(2)中间环节的种群数量变化对最高营养级种群数量变化的影响以获得的能量增多与否为原则。

如图中食虫鸟减少，猫头鹰就会大量以低营养的鼠为食物，这样相当于降低猫头鹰的营养级级别，获得的能量增加，其数量增加。

(3)最高营养级种群数量变化对其他最高营养级某种群数量变化的影响按不同路径分析结果会不同，应以中间环节少的食物链作为分析依据。

如图中猫头鹰减少会导致鼠增多，鼠增多导致蛇增多(错误路径：猫头鹰减少导致食虫鸟增多，食虫鸟增多导致食草昆虫减少，食草昆虫减少最终导致蛇减少)。

考点二生态系统的能量流动1．能量流动的过程(1)概念理解(2)流动过程①能量流动的渠道是食物链和食物网。

②能量散失的途径是呼吸作用(代谢过程)。

③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。

④上述过程中，能量流动不能(填“能”或“不能”)逆转，原因是食物链中各营养级的顺序是长期自然选择的结果，生物之间的捕食关系是一定的；能量流动不能(填“能”或“不能”)循环，原因是最终散失的热能不能再被利用。

(3)能量流经第二营养级的过程①输入一个营养级的能量：是指该营养级同化的能量，也就是摄入能量(a)－粪便中能量(c)。

②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量可存在的去向：ⓐ自身呼吸消耗；ⓑ流入下一营养级；ⓒ被分解者分解利用；ⓓ未被利用的能量。

走出误区(1)某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分。

(2)未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量，最终也将分解利用。

2．能量流动的特点及意义(1)能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。