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第三十五讲
生态系统的结构
1.了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构，理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系，理解营养结构与功能的关系，掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。
2.通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构，培养学生分析综合和推理的思维能力。
3.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网，渗透普遍联系的辩证观点的教育；通过了解生态系统的组成成分，渗透“人是生态系统中一员”的观点，从而对学生进行生态观点的教育。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}考点要求
考题统计
考情分析
生态系统的结构
2022，广东，选择
2021，广东，选择
2021，北京，填空
2020，北京，填空
本专题知识难度较高，要求基础要扎实。考查学生对相关生态系统结构的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
生态系统的范围
生态系统具有一定的结构
生态系统的范围
考点一
首先在裸岩上定居的生物是 ，它能分泌 ，使岩石分化形成土壤，而土壤的形成又使生物群落的丰富度增加。
地衣
有机酸
初生演替：
生物群落的存在改变着无机环境;在环境条件大体相同的地方，群落的外貌和结构往往也相近或相似。
一.生态系统的范围【考点讲解】


生物群落 无机环境

这些都说明生物群落与无机环境有着密不可分的联系。
决定
改变
一.生态系统的范围【考点讲解】
（1）概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。
1.生态系统
(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是　　　。
(3)结构：由组成成分和　　　　(食物链和食物网)构成。
(4)功能：进行　　　　　　　　　　　　　　　。
生物圈
营养结构
物质循环、能量流动、信息传递
一.生态系统的范围【考点讲解】
a.海洋生态系统　b.草原生态系统　c.城市生态系统　
d.森林生态系统　e.农田生态系统　f.果园生态系统　
g.冻原生态系统　h.淡水生态系统　i.荒漠生态系统
j.人工林生态系统
类型
自然生态系统
水域生态系统：
陆地生态系统：
人工生态系统：
a、h
b、d、g、i
c、e、f、j
（5）生态系统的类型：(将a～j按类型入座)
1.生态系统
一.生态系统的范围【考点讲解】
1.(2023济南学情检测)“墓古千年在,林深五月寒”,孔林内现已有树10万多株。其中柏、杨、柳、女贞、樱花等各类树木,盘根错节,枝繁叶茂;野菊、半夏、柴胡、太子参等数百种植物,也依时争荣。下列叙述正确的是(　　)
A.树林中林下植物的种群密度直接取决于林冠层的郁闭度
B.孔林中数量众多的植物和生活在其中种类繁多的动物共同构成了一个生态系统
C.生活在林下的半夏、苔藓等阴生植物的叶绿体颗粒一般较大,颜色较深,这是对弱光环境的一种适应
D.“林深五月寒”充分体现了生物与环境间的相互作用关系,也体现了孔林中生物多样性的直接价值和间接价值
答案:C
解析:树林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度,直接取决于林下植物的出生率和死亡率,A项错误;生态系统是在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,因此孔林中数量众多的植物和生活在其中种类繁多的动物无法构成一个生态系统,B项错误;生活在林下的半夏、苔藓等阴生植物所获得的光照少,其叶绿体颗粒一般较大,颜色较深,从而能固定更多的光能,这是对弱光环境的一种适应,C项正确;“林深五月寒”充分体现了生物与环境间的相互作用关系,也体现了孔林中生物多样性的间接价值,但是没有体现生物多样性的直接价值,D项错误。
生态系统具有一定的结构
(1)各成分的作用及地位
项目
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
营养
方式
－
_____
异养
异养
实例
光、热、水、空气、无机盐等
光合自养生物：绿色植物和蓝细菌等；
化能合成生物：硝化细菌等
大多数动物、寄生植物、寄生细菌、病毒等
营　　生活的细菌和真菌、腐食动物等
自养
腐生
1.生态系统的组成成分
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
项目
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
作用
生物群落中物质和能量的根本来源
_______________________________________________
加速生态系统的物质循环；帮助植物传粉和传播种子
__________________________________________
地位
生态系统的基础，必要成分
生态系统的　　、主要成分
生态系统最活跃的成分、非必要成分
生态系统的关键成分、必要成分
将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
基石
(1)各成分的作用及地位
1.生态系统的组成成分
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
教材隐性知识：源于选择性必修2 P50“概念图内容”：判断以下生物属于生态系统的什么成分？
①菟丝子　②硝化细菌　③玉米　④噬菌体
⑤秃鹫　⑥蜣螂　⑦蓝细菌　⑧结核杆菌　⑨蘑菇
生产者：　　　 ；消费者：　　　 ；分解者： 。
②③⑦
①④⑧
⑤⑥⑨
总结1：辨析生态系统成分认识的误区
三类
“不一定”
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动物排遗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)
两类
“一定”
①生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者
②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
①“自养型生物”＝“生产者”， 即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、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)。
总结2：生态系统成分的判断方法
(2)相互关系
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
　　　和　　　是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
1.生态系统的组成成分
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
总结3：生态系统各成分的判断方法
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的A为　　　，有“3”个指入箭头的B为　　　　　　　　　，最后根据A→D→C，A→C，确定C为　　　，
D为　　　。
生产者
非生物的物质和能量
分解者
消费者
①食物链的起点一定是 者，后面的都是 者，不含 和非生物的物质和能量。
②营养级一般不超过 个，这是因为能量沿食物链是 的。
③食物链中体现的种间关系只有 。
④某一营养级生物的含义是该营养级的 ，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。
(1)食物链：
生产
消费
分解者
5
逐级递减
所有生物
捕食
2.营养结构：食物链和食物网
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
1.(2022八省八校二模)下列关于生态系统的说法,正确的是(　　)
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.所有生态系统必须有生产者、消费者及分解者才能维持其稳定
C.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能
D.植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
答案:C
解析:生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,A项错误;所有生态系统必须有生产者和分解者才能维持其稳定,B项错误;能量在流动过程中是逐级递减的,任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,C项正确;生态系统的信息传递发生在生物和生物、生物和非生物环境之间,植物生长素对植物生长的调节属于植物体内激素对生命活动的调节,D项错误。
①概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此 连接成的复杂营养结构。
②形成原因：在生态系统中，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 ，也可能被 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 ；食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还有 。
(3)食物链和食物网的功能：是生态系统 的渠道。
相互交错
多种植物
多种肉食性动物
营养级
种间竞争
能量流动和物质循环
(2)食物网：
2.营养结构：食物链和食物网
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
注意：
①食物链的组成：生产者+消费者
②分解者不进入食物链，不占营养级。
③每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
④每一环节即为一个营养级,处在第几环节即为第几营养级,生产者总是为第一营养级.
⑤各种生物处的营养级的级别并不是一成不变的
⑥同种生物,所属消费者级别和所处的营养级级别一定是不同,总是差一级
⑦箭头所示方向为物质和能量流动的方向,同时还表示捕食关系。
草
昆虫
青蛙
蛇
鹰
2.营养结构：食物链和食物网
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
⑧一条食物链上营养级最多一般不超过5个
⑨重金属等有毒物质在食物链上有富集现象，营养级越高，体内含重金属等有毒物质越多。
给牧草施加含32P标记的复合肥后，检测32P在蚱蜢和青蛙体内的放射性强度，结果见图乙，图中B表示的生物是________。若增加对鹰和蛇体内的放射性强度的检测，则达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)前两者。
青蛙
高于
2.营养结构：食物链和食物网
二.生态系统具有一定的结构【考点讲解】
　　教材隐性知识：
源于选择性必修2 P52“练习与应用·概念检测”：一般来说，一个生态系统的食物链越　 ，食物网越　　，这个生态系统抵抗外界干扰的能力与保持自身稳定的能力　　。农田和果园等人工生态系统可以通过　　或　　食物链，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。
多
复杂
越强
增加
延长
二.生态系统的结构：
(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链
营养级
A
B
C
D
能量(有机物)
15.9
870.7
1.9
141.0
根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：B→D→A→C。
(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(mg·L－1)
0.05
7
0.51
68
0.39
总结1：根据各类信息书写食物链的方法
有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，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，从而判断食物链(网)如右图：
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(mg·L－1)
0.05
7
0.51
68
0.39
总结1：根据各类信息书写食物链的方法
(3)根据数据的各种变式模型书写食物链：
图1和图2都是以每个营
养级中有机物多少为依据，
图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；
图2中的食物链是丙→丁→甲→乙
图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，其中的食物链是D→A。
总结1：根据各类信息书写食物链的方法
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：
①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
总结2：食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
②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。
总结2：食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，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。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。
总结2：食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
3.下图1为某池塘生态系统中4种生物的食物网,图2为不同体长的D种群的食性相对值,下列叙述错误的是(　　)
图1
图2
A.C和D之间的种间关系是种间竞争和捕食
B.若池塘中投放大量体长小于2.8 cm的D种群,一段时间内A、B数量会增加
C.若体长为6.5 cm的D种群增重1 kg,至少需要消耗第一营养级生物10 kg
D.池塘中的植物能实现水体净化,体现了生物多样性的直接价值
答案:D
解析:分析图1可知,A、B为生产者,C、D为消费者。图中共有4条食物链: A→D、A→C→D、B→D、B→C→D。分析图2可知,体长小于2.8 cm的D个体,为100%的肉食性动物;体长为2.8 cm的D个体,为50%的肉食性动物和50%的植食性动物;体长为4.2 cm和6.5 cm的D个体,为25%的肉食性动物和75%的植食性动物。D捕食C,为捕食关系,C和D都捕食A、B,为竞争关系,故C和D之间的种间关系是捕食和竞争,A项正确;若池塘中投放大量体长小于2.8 cm的D种群,它们为100%的肉食性动物,而A、B为植物,不被D种群捕食,故一段时间内A、B数量会增加,B项正确;若体长为6.5 cm的D种群增重1 kg,肉食性占25%,植食性占75%,至少需要消耗第一营养级生物1×25%÷20%÷20%+1×75%÷20%=10(kg),C项正确;池塘生态系统能实现水体净化,体现了生物多样性的间接价值,D项错误。
近三年（2021-2023）
真题：
勤学如春起之苗，不见其长日有多增
1（2022·广东·高考真题）图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是（????）
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
【答案】C
【分析】分析题图，a、b是生产者，c和f是最高营养级。
【详解】A、a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误；
B、b在食物链的起点，是生产者，B错误；
C、c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；
D、d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。
故选C。
2.（2021·广东·统考高考真题）“葛（葛藤）之覃兮，施与中谷（山谷），维叶萋萋。黄鸟于飞，集于灌木，其鸣喈喈”（节选自《诗经·葛覃》）。诗句中描写的美丽景象构成了一个（????）
A．黄鸟种群 B．生物群落
C．自然生态系统 D．农业生态系统
【答案】C
【分析】1、种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。
【详解】分析题意可知，诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。
故选C。
3.（2021·北京·统考高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。
3.①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中， 。
②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因 。
【答案】【答案】(1)生产者
(2) 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性
(3)隆头鱼和水虱
(4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【详解】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏桉藻属于植物，能进行光合作用，故其为生产者。
（2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低，甚至本地藻丙重量增加值为负值，说明本地藻丙不但没有增加，反而减少了，故与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反。
②在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱更喜爱柏桉藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
（3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，实验的自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，故实验的对照组应不放海藻，直接放入隆头鱼和水虱，观察统计水虱的生存率。
（4）物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足，天敌少，物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少，导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻，导致本地藻的数量减少，从而为柏桉藻获得了竞争优势，最终柏桉藻入侵成功。
4.（2020·北京·统考高考真题）北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成，是许多海鸟的栖息地。一百多年以前，北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现，无北极狐岛（W岛）的植物群落无明显变化，而有北极狐岛（Y岛）上较高的草本植物明显减少，苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化，生态学家进行了相关研究。
（1）Y岛的生态系统由岛上所有的生物与 共同组成，在此生态系统组成成分中，北极狐属于 者。
（2）研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度，统计结果如图。
由图可知，Y岛上的海鸟密度比W岛 。
（3）进一步调查发现，Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块，通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为 。
（4）综所述，请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A．岛屿土壤肥力降低????B．北极狐捕食海鸟
C．土壤中的鸟粪减少D．海鸟数量减少
北极狐引入并定居→ → → → →植物群落变化
【答案】非生物的物质和能量 消费者 低 在Y岛选择若干代表性地块，通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复，与W岛差异不显著 B D C A
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。
【详解】（1）某一区域的所有生物和非生物的物质和能量构成生态系统，在此生态系统组成成分中，北极狐属于消费者。
（2）由图可知，Y岛的海鸟种群密度低于W岛。
（3）为验证Y岛植物干重较低是否由土壤肥力低所致，需对Y岛植物进行适量施肥，观察Y岛植物干重是否恢复，如果有所恢复说明Y岛植物干重较低是由土壤肥力低导致的。
（4）由此推断，Y岛植物干重之所以低，是因为北极狐的引入定居，海鸟被北极狐捕食，导致海鸟数目下降，进而使得土壤中的鸟粪减少，最终导致土壤肥力下降，植物群落发生变化。

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