2019版高考生物大一轮复习 第九单元 生物与环境 第30讲 生态系统的结构和功能学案

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推荐下载 第30讲 生态系统的结构和功能

[最新考纲] 1.生态系统的结构（Ⅰ）。2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用（Ⅱ）。3.生态系统中的信息传递（Ⅱ）。

考点一 生态系统的结构（5年6考）

1.生态系统的概念

由生物群落与周围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。

2.生态系统的结构

包括两方面，即生态系统的组成成分和食物链、食物网。

3.生态系统的成分

（1）非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。

（2）生物群落

类群

比较 生产者 消费者 分解者

营养方式 一定为自养型 捕食、寄生型异养 腐生型异养

主要生物 绿色植物 动物等 营腐生生活的细菌和真菌等

作用 制造有机物，储存能量，为消费者提供食物和栖息场所 加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播等 分解有机物，供生产者重新利用

4.生态系统的营养结构

（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实例

③表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级）。

④消费者级别＝营养级级别－1。 精 品 试 卷

推荐下载 （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功能：是生态系统能量流动和物质循环的渠道。

④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。

1.下图为生态系统组成。请思考：

（1）图中X及a、b、c分别指什么？

（2）图中被誉为“生态系统基石”的是哪一环节？它是否一定是真核生物？是否一定是自养型生物？

提示 （1）X－生物群落 a－消费者 b－生产者 c－分解者。（2）b 不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。

2.下图为某草原生态系统食物网，请思考。

（1）该生态系统的基石是 。

（2）图示食物网中包括几条食物链？其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）草 （2）8 第三、四、五、六 （3）捕食和竞争 （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。

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推荐下载 生态系统的概念及成分

1.（2015·天津理综，1）如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是（ ）

A.甲是生物进化的基本单位

B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动

C.丙是由生产者和消费者构成的

D.丁多样性的形成受无机环境影响

解析 由图可知：甲为个体，乙为种群，丙为群落，丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群，A错误；种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动，B错误；群落包括生产者、消费者和分解者，C错误。

答案 D

2.下图是有关生态系统的概念图，①、②、③分别是（ ）

A.生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网

B.生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网

C.生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性

D.生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网

解析 生态系统包括其结构①和功能，其结构又包括②生态系统的成分和营养结构即③食物链和食物网，而生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，B项正确。

答案

B

（1）生态系统中各成分的快速判断 精 品 试 卷

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（2）生态系统各类成分关系如下图

生态系统的营养结构——食物链、食物网

1.（2016·全国卷Ⅲ，5）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

解析 鹰迁入后，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黄雀的数量减少，这导致蝉的天敌（螳螂）的数量增加，进而导致蝉的数量减少，故A错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D错误。

答案 C

2.（2017·江苏卷，26）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： 精 品 试 卷

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（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： 。

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）

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，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。

（3）“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：

若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和食草鸟，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数量基本不变。

考点二 生态系统的能量流动（5年8考）

1.生态系统的能量流动过程、特点及意义 精 品 试 卷

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2.消费者的能量流动

注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。

（1）从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。

（2）在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未被利用。

某研究小组对青鱼的能量流动情况进行了分析，结果如下表，据表分析，青鱼同化的能量是多少？

摄入的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸作用散失的能量 粪便中的能量

51.6 1.5 23.1

27

注：数字为能量值，单位是[kJ·（cm2·a）－1]。

提示 同化量＝摄入量－粪便量＝51.6－27＝24.6[kJ·（cm2·a）－1]或用同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋呼吸量＝1.5＋23.1＝24.6[kJ·（cm2·a）－1]。

下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，请思考： 精 品 试 卷

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（1）依生态学原理看，同样的玉米，上述哪种营养结构可养活更多的人口？为什么？

（2）一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，对吗？为什么？

（3）若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则甲中的人与乙中的人体内污染物浓度哪个更高？

提示 （1）甲种营养结构，因为乙中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少。

（2）不对。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人”。

（3）乙中更高。

生态系统能量流动的过程和特点

1.（2015·海南卷，25）关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是（ ）

A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程

B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量

C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量

D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级

解析 生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级及分解者，D项错误。

答案 D

2.（2014·海南卷）用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是（ ）

解析 分析生态系统的数量金字塔需要参考生物个体的大小。第一、二营养级分别是栎树（体型很大）和昆虫，所以第二营养级生物的数量多于第一营养级；与第二营养级生物相比，第三营养级生物含有的能量少，并且生物个体较大，所以第三营养级生物的数量少于第二营养级，同理可知第四营养级生物的数量会更少。

答案 B

界定三类生态金字塔 精 品 试 卷

推荐下载 不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。

能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔

形状

特点 正金字塔形即：能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形即：生物有机物的总质量一般沿食物链升高逐级递减

能量流动的“分流模型”分析与“传递效率”计算

1.（2015·福建卷，4）下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值，单位是（J·m－2·a－1）]。下列叙述正确的是（ ）

A.该食物网中最高营养级为第六营养级

B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%

C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357（ J·m－2·a－1）

D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统

解析 该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为3 780＋4 200＝7 980（J·m－2·a－1），第一到第二营养级的能量传递效率为7 980/31 920×100%＝25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。

答案 B

2.（2017·东北三省检测）如图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的字母表示能量值，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确的是（ ）

A.应在A、B处加上标有细胞呼吸的箭头

B.初级消费者同化的能量为（n－a）