11-1 生态系统的结构与能量流动
11.1 生态系统的结构与能量流动
考点一　生态系统的结构
1．生态系统及其组成成分
(1)生态系统的范围
(2)生态系统的组成成分
①非生物的物质和能量：光、热、水、空气、无机盐等。
②生物落
2．生态系统的营养结构
①食物链
②食物网
[概念检测]
(1)硝化细菌虽不能进行光合作用，但属于自养生物。(√)
(2)生态系统中分解者的作用是将有机物分解成无机物。(√)
(3)食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(×)
(4)食物网中某生物的营养级是固定不变的。(×)
(5)在生态系统中，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。(√)
[教材拾遗]
1．(选择性必修2 P49“思考·讨论”拓展)不同生态系统中，除食物链之外还有哪些成分对生态系统来说是不可缺少的？为什么？
提示：还有非生物的物质和能量、分解者。非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化，非生物物质是生物赖以生存的环境；分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必需成分。
2．在农田、果园等人工生态系统中，可否通过增加或延长食物链，提高生态系统稳定性并获得更多产品？为什么？
提示：可以。农田和果园等人工生态系统的食物链单一，自身稳定性差，易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系，增加或延长食物链，使之成为立体农田和立体果园，可以提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。例如，水田养鱼、果园养鸡等。
1．构建食物链的一般方法
(1)根据种数量变化曲线图构建
①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。
②食物链：乙→丙→甲。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测，能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。
②结果：图2可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁。
图3生物可形成食物网：
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.06
7
0.51
68
0.39
①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。
②分析结果：
2．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数量减少，相关生物数量都减少，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，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种密度下降，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，鹰通过增加捕食兔和食草鸟，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。遗体残骸是什么意思
能力一  结合生态系统的组成成分，考查生命观念
1．(2021·山东省青岛市期未)地上枯落物是指由植物地上部分产生并归还到地表的所有有机物质的总称，细枯落物主要由凋落的叶片和草本植物组成，粗糙木质枯落物主要是死亡的木本植物的茎。全球陆地生态系统两类枯落物产量随纬度的变化如下图所示，下列叙述错误的是(  )
A．同一纬度条件下不同地点的枯落物产量会存在较显著的差异
B．覆盖在地表上的枯落物含量可以影响土壤生物的种密度大小
C．全球陆地生态系统枯落物的分解速度随着纬度的升高而升高
D．细枯落物产量高于粗糙木质枯落物产量的原因是产生细枯落物的植物生长周期短
解析：C　同一纬度条件下不同地点的枯落物产量存在显著差异，其会受到海拔、水分、土壤特性或人为干扰等因素影响，A正确；覆盖在地表上的枯落物一方面为土壤动物和微生物提供物质和能量，另一方面调控土壤微气候，可影响土壤生物的种密度大小，B正确；随着纬度的升高而气温逐渐降低，分解者呼吸速率减慢，因此全球陆地生态系统枯落物的分解速度随着纬度的升高而降低，C错误；据图分析可知，由于细枯落物的生长周期短，它的产量远高于粗糙木质枯落物，D正确。
2．(2021·大连模拟)下图表示生态系统中四种成分(甲、乙、丙、丁和戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，下列相关叙述正确的是(  )
A.甲、乙和丙所包含的所有种构成落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
解析：B　由题图可知，甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种构成落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会破坏臭氧层，D错误。
辨析生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”
(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，
属于消费者)。
(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排泄物为食的腐生动物属于分解者)。
(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。
(4)生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
(5)营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。　
能力二　结合食物链和食物网的分析，考查科学思维能力
3. (2022·襄城区模拟)如图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种生物均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。以下分析错误的是(  )
A．此食物网中属于次级消费者的有海星、荔枝螺、海葵
B．既有捕食关系又有竞争关系的种类是海星和荔枝螺
C．当除去全部海星一年后，石鳖、石槭数量增加
D．当除去全部海星一年后，藤壶成为优势种，进而导致石鳖、石槭数量减少
解析：C　据图分析可知，海藻和浮游植物是第一营养级，处于第三营养级的有海星、荔枝螺、海葵，A正确；海星和荔枝螺都以藤壶为食，有竞争关系，海星又可以捕食荔枝螺，是捕食关系，B正确；图中数字表示海星食物中各种类生物所占比例，从图中看出，藤壶提供了海星食物的64%，当海星全部死亡后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少，C错误，D正确。
4．(2020·山东高考)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
(1)土壤中的线虫类丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括________________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是_____________________
________________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了落的________结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为________________，依据是_____________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_________________________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是______________________________________________

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