課程內容
《生態(tài)系統(tǒng)的結構》(必修3)
一、生態(tài)系統(tǒng)的范圍
1.概念:由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體
2.范圍:有大有小
3.結構:組成部分和營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網)
【點撥】生態(tài)系統(tǒng)各種組成成分之間通過哪呢過量流動、物種循環(huán)和信息傳遞而聯系在一起,是一個具有自我調節(jié)能力的同一整體。
二、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結構
1.寫出生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分
(1)非生物的物質和能量:陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等。
(2)生產者:自養(yǎng)生物。
(3)消費者:主要指動物。
(4)分解者:腐生生活的細菌。真菌等。
2.食物鏈和食物網
(1)圖示食物網中包含8條食物鏈。
(2)寫出圖中含營養(yǎng)級最多的食物鏈:草→ 食草昆蟲→ 蜘蛛→ 青蛙→ 蛇→ →貓頭鷹
(3)圖中貓頭鷹同時占有第三、四、五、六營養(yǎng)級。
(4)圖中哪些生物屬于次級消費者?
答:狐、貓頭鷹、吃蟲的鳥、蜘蛛、青蛙、蛇
(5)寫出圖示食物網中包含的生態(tài)系統(tǒng)的成分:非生物的物質和能量、分解者
【點撥】生產者永遠是第一營養(yǎng)級,消費者的營養(yǎng)級是消費者級別加1,分解者不占據營養(yǎng)級。
【思維判斷】
1.地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。(√)
【分析】地球上的全部生物及其無機環(huán)境的綜合,構成地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)---生物圈。
2.生產者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,消費者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分。(×)
【分析】生產者通過光合作用,把太陽能固定在制造的有機物中,從而被其他生物利用,實驗無機物和有機物相互轉化的是生產者和分解者,它們是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分。
3.消費者通過自身的細胞代謝,能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。(√)
【分析】消費者通過自身的新陳代謝,將有機物轉化為無機物,從而加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。
4.細菌都是分解者,但分解者并不都是細菌。(×)
【分析】細菌并不都是分解者,如硝化細菌(自養(yǎng)型生物,生產者);分解者主要是腐生的細菌和真菌。
5.食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質循環(huán)的主渠道,是生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定的重要條件。(√)
【分析】食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)的應用結構,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動就是沿著這種渠道進行的,一般認為,食物網越復雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就越強。
生態(tài)系統(tǒng)的組成及營養(yǎng)結構
1.生態(tài)系統(tǒng)的成分判斷
2.食物鏈的分析
如:草→兔→ 狐→ 虎
(1)表現形式:每條食物鏈的起點都是生產者(草),終點是不被其他動物所食的動物(虎),即最高營養(yǎng)師,不出現非生物的物質和能量及分解者,中間不能有任何簡短。
(2)數量變動:在食物鏈中,當某種生物(狐)大量增加時,一般會導致作為其食物的上一級營養(yǎng)級(兔)數量減少,作為其天敵的下一營養(yǎng)級(虎)數量增加。
(3)動態(tài)變化:食物鏈中各營養(yǎng)級生物之間是相互制約的,使它們的數量始終處于一種動態(tài)變化中,這種制約可能來自于種間,也可能來自于種內。
(4)單方向:食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇形成的,不會倒轉,因此箭頭一定是由上一營養(yǎng)級志向下一營養(yǎng)級。
(5)營養(yǎng)級分析:某一營養(yǎng)級的生物代表處于該營養(yǎng)級的所有生物,不代表單個生物個體,也不一定是某種群。
3.食物網的分析
(1)營養(yǎng)位置:同一種消費者在不同的食物鏈中,可以占有不同的營養(yǎng)級,如貓頭鷹在食物網中分別占有第三、第四、第五營養(yǎng)級,這就是說貓頭鷹在該食物網中占有三個不同的營養(yǎng)級。
(2)種間關系:在食物網中,兩種生物之間的種間關系有可能出現不同概念上的重合,如蛇與貓頭鷹,二者之間既有捕食關系,又有競爭關系。
(3)生物種類與食物網的復雜程度;食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物種類,而并非取決于生物數量。
【注意】
食物網中某種群數量變化的分析方法
(1)以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據,考慮方向和順序為:從高營養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。
(2)處于最高營養(yǎng)級的種群有多種食物來源時,若其中一條食物鏈中斷,則該種群可通過多捕食其他生物而維持其數量基本不變。
【訓練】(2011.海南高考)某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構成的食物網如圖。某個時期,當地居民大量捕殺鼬,導致島上鼠種群暴發(fā),隨后由鼠疫桿菌引起的鼠疫通過跳騷使人感染。
回答問題:
(1)該食物網中,植物中的能量能通過( )條食物鏈傳遞給鷹,鷹所處的營養(yǎng)級為第( )營養(yǎng)級;兔與人的種間關系是( )。鼠疫桿菌和人的種間關系是( )。
(2)通常情況下,寄生在鼠身上的跳騷對鼠種群數量的影響( )(大于、小于、等于)鼬對鼠種群數量的影響;大量捕殺鼬會導致鼠種內斗爭( )(增強、不變、減弱)。
(3)生長在該島上的蘑菇屬于生態(tài)系統(tǒng)的( )(生存者、消費者、分解者),其體內貯存的能量( )(能、不能)傳遞給植物。
【解題指南】1.考查實質:本題考查的是食物網中的種間關系以及分析各類營養(yǎng)級生物數量變動的趨勢。
2.解題關鍵:
(1)寫出食物鏈,明確各生物在食物網中的營養(yǎng)位置;
(2)分析食物網各成分的關系。
【解析】(1)正確找到傳向鷹的食物鏈:植物→ 兔→ 鷹、植物→ 兔→ 鼬→ 鷹、植物→ 鼠→ 鷹、植物→ 鼠→ 鼬→ 鷹,4條食物鏈中鷹分布占第三和第四營養(yǎng)級;兔和人之間存在捕食關系,同時還有競爭關系(都以植物為食);鼠疫桿菌寄生在人身上,因此為寄生關系。
(2).跳騷寄生在鼠身上,而鼬捕食鼠,因此鼬對鼠種群數量的影響更大;大量捕殺鼬使鼬的數量減少,從而使鼠的天敵減少,鼠的數量增加,種內斗爭增強。
(3)蘑菇分解植物的殘體,因此屬于分解者,能量傳遞是單向的、不可逆的。
1.一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的結構應包括(D )
A 全部的食物鏈和食物網
B 生產者、消費者、分解者和食物網
C 非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者
D 生態(tài)系統(tǒng)的成分,食物鏈和食物網
【解析】選D。地球上生態(tài)系統(tǒng)的類型很多,然而,各類生態(tài)系統(tǒng)都是由兩大部分,四種基本成分組成。兩大部分是生物與非生物的物質和能量。生態(tài)系統(tǒng)的結構既包括上述成分,還包括營養(yǎng)結構,即食物鏈和食物網。
2.關于生態(tài)系統(tǒng)成分中生物部分的敘述中,正確的是( A )
A 生產者中有真核生物,也有原核生物,但都是自養(yǎng)型
B 消費者全是異養(yǎng)型真核生物
C 分解者只包括腐生細菌和真菌
D 生態(tài)系統(tǒng)中必須有生產者,消費者和分解者可有可無
【解析】選A。生產者大多數是光能自養(yǎng)型的真核生物---綠色植物,但也有化能自養(yǎng)型的原核生物----硝化細菌,所以A選項是正確是。B選項,消費者都是異養(yǎng)型,但不并不都是真核生物,如根瘤菌,它以活的生物體豆科植物制造的有機物為食,屬于消費者,但屬于原核生物,細菌中有很多都屬于寄生菌類,屬于消費者。C選項,分解者除了有腐生細菌和真菌外,還有腐生動物,如蚯蚓、螳螂等。D選項,理論上生態(tài)系統(tǒng)中可以沒有消費者,但一定要有生產者和分解者。
2.如圖是生態(tài)系統(tǒng)結構的關系圖,a代表的成分是(B )
A 生產者 B 消費者 C 分解者 D 不能確定
【解析】選B。生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落和無機環(huán)境,生物群落包括生產者、消費者和分解者。從箭頭的方向分析,a的能量和物質來自b,并可傳遞給c,所以a是消費者。
4.(20212.合肥模擬)下列不屬于食物網特征的是(A )
A 每一種生物只能被一種生物捕食
B 有很多互有聯系的食物鏈組成
C 一種生物可能屬于不同的營養(yǎng)級
D 不同生物之間可能使競爭關系
【解析】選A。食物網是由許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結構,在食物網中,一種生物可能屬于不同的營養(yǎng)級,不同生物之間存在多種營養(yǎng)關系。如競爭關系,捕食關系等,一種生物可能只被一種生物捕食,也可能被多種生物捕食。
5.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網情況,請分析回答以下問題:
(1)該生態(tài)系統(tǒng)共有( )條食物鏈。
(2)鷹處于第五營養(yǎng)級的食物鏈有( )條
(3)蛇和鷹的關系是(?。?br>
(4)要使該生態(tài)系統(tǒng)完整,還需要增加成分是(?。?br>
【解析】(1)以植物為起點、以最高營養(yǎng)級鷹為重點的食物鏈共有8條。
(2)植物→ 植食性昆蟲→ 食蟲昆蟲→ 食蟲鳥→ →鷹,植物→ 植食性昆蟲→ 蛙→ 蛇→ 鷹,植物→ 植食性昆蟲→ 食蟲鳥→ 蛇→ 鷹,三條食物鏈中鷹均處于第五營養(yǎng)級。
(3)蛇和鷹同時捕食老鼠和食蟲鳥,兩者為競爭關系;同時鷹又捕食蛇,兩者又為捕食關系。
(4)食物網中只包括了生產者和各級消費者,所以要使該生態(tài)系統(tǒng)完整,還應有的成分包括非生物的物質和能量以及分解者。