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(共48张PPT)
第1节　生态系统的结构
第3章　生态系统及其稳定性
1.概述生态系统的组成成分,明确它们在生态系统中的作用。2.分析生态系统的营养结构。3.阐述食物网的复杂性与生态系统稳定性的关系。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、生态系统
1.生态系统的概念:在一定空间内,由 与它的 相互作用而形成的统一整体。
2.生态系统的范围
有大有小, 是地球上最大的生态系统,包括地球上的
。
生物群落
非生物环境
生物圈
全部生物及其非生物环境
3.生态系统的类型
海洋生态系统
陆地生态系统
农田生态系统
二、生态系统的组成成分
1.生态系统的结构
包括生态系统的 和生态系统的营养结构(食物链和食物网)。
组成成分
2.生态系统的组成成分
组成成分 地位 作用 实例
生物成分 生产者 生态系统的 物质:无机物→有机物; 能量:太阳能等→化学能 ,主要是绿色植物
消费者 最活跃的 成分 生态系统的物质循环;帮助植物传粉、传播种子等 主要是动物,还包括营寄生生活的生物
分解者 物质循环中的关键成分 将动植物遗体残骸和动物粪便分解成 主要是
非生物的物质和能量 生态系统的基础 赖以生存和发展的基础 光、热、水、空气、无机盐等
基石
自养生物
加快
无机物
细菌和真菌
生物群落
3.生态系统的结构模型
三、食物链和食物网
1.食物链
(1)实例。
生产者
一
初级
二
次级
三级
(2)特点:食物链的起点是 ,消费者所处营养级因食物关系而不固定,食物链上一般不会超过五个营养级。
2.食物网
(1)概念:在生态系统中,食物链 连接成的复杂营养关系。
(2)形成的原因。
①一种绿色植物可能是 植食性动物的食物。
②一种植食性动物既可能吃 植物,也可能被 肉食性动物所食。
生产者
彼此相互交错
多种
多种
多种
(3)特点:如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在 上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越 。
3.食物链和食物网的功能
食物链和食物网是生态系统的 ,生态系统的 和
就是沿着这种渠道进行的。
食物链
强
营养结构
物质循环
能量流动
判断正误
(1)农贸市场内的所有生物与非生物环境构成一个生态系统。(　　)
【提示】 农贸市场内许多生物间、生物与非生物环境间没有相互作用,因此不能构成一个生态系统。
×
(2)自养生物属于生产者,异养生物属于消费者。(　　)
【提示】 异养生物包括消费者和分解者。
×
(3)凡是能将有机物分解为无机物的生物都属于分解者。(　　)
【提示】 消费者、分解者都能将有机物分解为无机物。
×
(4)食物链中只有生产者和消费者,无分解者。(　　)
√
(5)食物网中两种生物之间只有捕食关系。(　　)
【提示】 食物网中的生物种间关系有捕食和种间竞争。
×
(6)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。(　　)
【提示】 食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类。
×
探究案·互动探究
任务一　分析生态系统的组成成分
以池塘为例,分析生态系统的组成成分及各组成成分之间的关系。
(1)非生物的物质和能量有 等。
(2)该生态系统的生产者有哪些 生产者是否都是绿色植物 举例说明。
【提示】 水草、浮萍、栅藻、团藻等属于自养生物,是生产者。生产者并不都是绿色植物,如进行化能合成作用的硝化细菌也是生产者。
(3)该生态系统的消费者有哪些 消费者是否都是动物 举例说明。
【提示】 虾、草鱼、黑鱼等动物属于消费者。消费者并不一定都是动物,如菟丝子和营寄生生活的细菌也是消费者。
阳光、水、空气、无机盐
(4)分解者是否都是细菌和真菌
【提示】 不一定,如蚯蚓和蜣螂等也是分解者。
(5)在生物组分之间建立联系的基础上,生物组分与非生物组分间的关系如何体现 请在模型图上补充完善。
【提示】
「典型例题」
1.生态系统是指在一定的地域内,生物与环境构成的统一的整体。下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是(　　)
[A] 太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
[B] 蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于消费者
[C] 病毒是异养生物,在生态系统中属于分解者
[D] 硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者
D
【解析】 太阳光属于生态系统中的非生物的物质和能量;蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于分解者;病毒是异养生物,营寄生生活,在生态系统中属于消费者;硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者。
2.生态系统的4种成分相互联系,下列有关4种成分相互关系图的叙述,不正确的是(　　)
[A] 应加上由丁到甲的箭头
[B] 甲为生产者,一定是自养生物
[C] 丙为分解者,一定是微生物
[D] 乙可以是某些细菌
C
【解析】 根据图中箭头的方向可以判断,甲为生产者,一定是自养生物,能利用大气中的CO2,应该加上由丁到甲的箭头;乙是消费者,主要是动物,也可以是某些细菌;丙是分解者,包括营腐生生活的细菌、真菌和动物。
【方法指导】
根据结构图判断生态系统的组成成分
任务二　分析食物链和食物网
下图为某陆地生态系统的食物网,据图回答有关问题。
(1)图示食物网中包含 条食物链。
(2)图中属于次级消费者的生物是 。
(3)图中猫头鹰同时占有第 营养级。
(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是 。
10
狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇
三、四、五、六
种间竞争和捕食
(5)若狐灭绝后,兔子数量会发生怎样的变化
【提示】 兔子的数量先增加后减少,最终趋于稳定。
(6)食物链中没有体现生态系统的哪些组成成分
【提示】 食物链中没有体现分解者及非生物的物质和能量。
(7)为什么说错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件
【提示】 错综复杂的食物网中,如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代,进而使生态系统保持相对稳定。
1.明确关于食物链和食物网的六个易错点
(1)每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)食物链由生产者和消费者构成,分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分,不出现在食物链(网)中。
「核心归纳」
(3)食物链的不可逆性:食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(4)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
(5)同一种消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如青蛙和蜘蛛既是捕食关系,又是种间竞争关系。
2.食物链(网)中各营养级生物数量的变化
(1)当第一营养级(草)生物数量减少,会导致其他生物数量都减少。
(2)当“天敌”蛇减少,则被捕食者青蛙的数量先增加后减少最后趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物数量减少的情况:在食物网中,青蛙突然减少,则以它为食的蛇也将减少,鹰就要过多地吃兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只吃蛇,它可依靠其他食物来源维持其数量基本不变。
「典型例题」
3.农田生态系统中,假设有两条主要的食物链(如图),如果有人大量捕捉蛙,短期内对该生态系统造成的影响是(　　)
[A] 有利于生态系统的平衡
[B] 水稻虫害严重
[C] 蛇的数量迅速增加
[D] 鼠的数量迅速增加
B
【解析】 大量捕捉蛙以后,害虫失去了天敌,所以害虫数量会迅速增加,使得水稻虫害严重,不利于生态系统的平衡;蛙减少以后,蛇的数量不会变化很大,因为蛇有蛙和鼠两个食物来源,但鼠的数量会因蛇的大量捕食而减少。
4.(多选)(2025·盐城月考)下图是某生态系统食物网结构示意图,下列有关叙述正确的是(　 　)
[A] 该食物网包含6个生物种群,6个营养级,但缺少分解者
[B] 该生态系统中生产者的作用非常关键,生产者是该生态系统的基石
[C] 若乙由于某种原因大量减少,则丙的数量在短期内可能会减少
[D] 图中丁和丙、戊和丁之间都既有捕食关系,又有种间竞争关系
BC
【解析】 题图中食物网包含的生物种群有甲、乙、丙、丁、戊5个动物种群和一个以上植物种群,5个营养级,食物链和食物网中不包含分解者;在生态系统中,生产者的作用非常关键,生产者通过光合作用等,把能量固定在它们所制造的有机物中,从而被生物所利用,因此,生产者是生态系统的基石;若乙由于某种原因大量减少,则丁和戊对丙的捕食增多,丙的数量在短期内可能会减少;图中丁和丙只有捕食关系,没有种间竞争关系,戊和丁之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。
思维导图
随堂检测反馈
1.下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是(　　)
[A] 能进行光合作用的生物才属于生产者
[B] 有的植物和微生物也可能是消费者
[C] 细菌和真菌等微生物全部属于分解者
[D] 空气和热能等不属于生态系统的组成成分
B
【解析】 不能进行光合作用,但能进行化能合成作用的生物也属于生产者;细菌和真菌不都属于分解者,如硝化细菌属于生产者;空气和热能也属于生态系统的组成成分。
2.下图为生态系统的组成成分的关系图。下列对a、b、c所代表的成分的说法,正确的是(　　)
[A] b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养生物
[B] a中全是异养真核生物
[C] c只包括腐生细菌和真菌
[D] a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏,会影响整个生态系统的稳定
A
【解析】 由题图中箭头的方向分析可知,b是生产者,a是消费者,c是分解者。生产者多数是光能自养型的真核生物——绿色植物,但也有化能自养型的原核生物——硝化细菌等;消费者都是异养生物,但并不都是真核生物,如根瘤菌也是消费者,但属于原核生物;分解者除了包括腐生细菌和真菌外,还有腐生动物,如蚯蚓、秃鹫等;生态系统的基石是b(生产者)。
3.下图为某草原生态系统中部分食物网的示意图。下列有关叙述正确的是
(　　)
[A] 图中共有两条食物链
[B] 图中鹰只属于第五营养级
[C] 图中只包括生产者和消费者
[D] 图中蛇与鹰只存在捕食关系
C
【解析】 分析题图可知,图中共有草→食草昆虫→吃虫鸟→鹰、草→食草昆虫→吃虫鸟→蛇→鹰、草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰三条食物链;图中鹰属于第四和第五营养级;图中只包括生产者和消费者;蛇被鹰吃,存在捕食关系,蛇和鹰都吃吃虫鸟,存在种间竞争关系。
4.(多选)(2025·无锡期末)下图为非洲某草原生态系统的食物网,下列相关叙述错误的是(　 　)
[A] 该食物网中共有6条食物链
[B] 狮子在这个食物网中占据三个营养级
[C] 狮子和野狗的关系是捕食和种间竞争
[D] 蛇的数量减少,狮子的数量会发生明显的变化
AD
【解析】 该食物网中共有5条食物链,狮子在这个食物网中占据三个营养级;由题图可以看出,野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食,两者之间存在种间竞争关系,野狗又能成为狮子的食物,两者之间又存在着捕食关系;由于狮子的食物来源较广泛,蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化。
5.(多选)(2025·邢台期末)下图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述正确的是(　 　)
[A] 生态系统中的食物链形成食物网的原因是不同食物链彼此相互交错连接形成复杂的营养关系
[B] 蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和种间竞争
[C] 该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者、消费者和分解者
[D] 鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者
ABD
【解析】 该图中只有生产者和消费者,没有分解者。
联系实际 迁移应用
为了获得不使用农药化肥的绿色有机米,科研人员设计了稻—蟹综合种养模式。在稻田中养殖中华绒螯蟹时除饵料外,同时投入少量的虾苗、小杂鱼等。下图是该模式中可能存在的食物关系,请回答下列问题。
(1)图中中华绒螯蟹属于第 营养级,青虾与浮游动物之间的种间关系是 。
(2)稻—蟹综合种养模式中加入中华绒螯蟹可以促进水稻生长的原因有
。在稻田中投入少量的虾苗、小杂鱼的主要目的是 。
二、三
捕食和种间竞争
蟹可以松土,捕食杂草、害虫,排泄物肥田等
增加生物多样性,维持生态系统的稳定
(3)为了研究上述模式的可行性,科技工作者设置了3个平行对照组,3个平行实验组。实验组蟹苗的投放密度为800只/亩,相关结果如下表。根据实验结果,对该模式可行性做出判断并说明理由:
。
可行,既获得了绿色有机米、
蟹,又减少了环境污染
项目 生物量(相对值)
对照组 实验组
中华绒螯蟹 0 49.98
水稻 2 798 2 737第1节　生态系统的结构
课时作业
(时间:30分钟　分值:60分)
第1～8题每题3分,第9～12题每题6分,共计48分。
基础对点练
知识点1　生态系统的组成成分
1.下列各项中,能看作一个生态系统的是(　　)
[A] 一条小河中的所有生物
[B] 一块稻田中所有的水稻
[C] 一个池塘
[D] 一个森林里所有的阳光、土壤、空气等无机环境
【答案】 C
【解析】 一条小河中的所有生物是一个群落,不属于生态系统;一块稻田中所有的水稻是一定区域同种生物的全部个体,是一个种群,不属于生态系统;一个池塘包括一定区域所有的生物及无机环境,属于生态系统;一个森林里所有的阳光、土壤、空气等无机环境,不包括生物成分,不属于生态系统。
2.从生态系统的组成成分看,光合细菌和蚯蚓分别属于(　　)
[A] 生产者、消费者
[B] 生产者、分解者
[C] 分解者、消费者
[D] 消费者、分解者
【答案】 B
【解析】 光合细菌为自养型微生物,属于生产者;蚯蚓为腐生动物,属于分解者。
3.生物群落与它的非生物环境相互作用形成的统一整体,叫作生态系统。下列说法正确的是(　　)
[A] 生产者一定能进行光合作用,所以是自养生物
[B] 一种生物只能属于生态系统中的一种组成成分
[C] 消费者和分解者都是异养生物,它们获取营养的方式相同
[D] 非生物的物质和能量为生物的生存提供了必要条件
【答案】 D
【解析】 生产者不一定能进行光合作用,如硝化细菌等;一种生物可能属于生态系统中的多种组成成分,如捕蝇草可以捕食昆虫,此时为消费者,另外自身可以进行光合作用,此时为生产者;消费者和分解者都是异养生物,它们获取营养的方式不同,消费者获取营养的方式是捕食等,而分解者获取营养的方式是腐生。
4.(2025·宜昌期中)下图表示某自然生态系统中与能量有关的生物成分模式图。下列叙述错误的是(　　)
[A] 成分3对植物的传粉和种子的传播没有作用
[B] 若成分1是生产者,有可能是细菌
[C] 图中没有体现的成分是非生物的物质和能量
[D] 在该生态系统中,成分1、2均不可缺少
【答案】 A
【解析】 生产者固定的能量既可以流向消费者,也可以流向分解者,因此,发出两个“→”的,属于生产者,故成分1是生产者,流向分解者的能量既可以来自生产者,也可以来自消费者,因此成分2是分解者,成分3是消费者,消费者(成分3)对植物的传粉和种子的传播有重要的作用。
5.下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系,以下相关叙述正确的是(　　)
[A] 甲是生产者,包括全部的植物和部分细菌
[B] 所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2
[C] 理论上,一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能
[D] 甲和乙是一个生态系统的基石
【答案】 C
【解析】 并非全部的植物都属于生产者,如营寄生生活的菟丝子属于消费者;一些营腐生生活的动物属于分解者(乙),如蚯蚓和蜣螂;由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环,所以理论上没有消费者(丙1、丙2)的生态系统也可以正常行使其功能;生态系统中消费者和分解者的能量来源于生产者,所以生产者才是一个生态系统的基石。
知识点2　食物链和食物网
6.下列有关食物链和食物网的叙述,正确的是(　　)
[A] 食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的主要渠道
[B] 食物链、食物网及其作用的非生物环境构成了生态系统
[C] 若生态系统保持稳定,则其中的食物链和食物网就不会发生变化
[D] 生物的数量越多,构成的食物链和食物网就越复杂
【答案】 A
【解析】 生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,食物链、食物网没有分解者参与;保持稳定的生态系统,也可能因生物的迁入和迁出等因素导致食物链和食物网发生变化;生物的种类越多,构成的食物链和食物网越复杂。
7.(2025·信阳期中)下列有关图示的各项叙述,正确的是(　　)
[A] 图中有两条食物链
[B] 食物网中,狐与鸟之间既存在捕食关系,又存在种间竞争关系
[C] 细菌占有第二、第三、第四、第五营养级
[D] 该图中的所有成分构成生物群落,狐为第三、第四营养级
【答案】 A
【解析】 根据题图分析可知,食物网中,狐与鸟之间只存在捕食关系;细菌是分解者,分解者不参与食物链(网)的构成;生物群落包含该区域所有生物,但不包含光和CO2。
8.下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图,下列叙述不正确的是(　　)
[A] 在该食物网中,共有5条食物链
[B] 在该食物网中,H占有三个不同的营养级
[C] 若B种群中,各年龄期个体数目比例适中,则该种群密度在一段时间内会明显变大
[D] 该食物网中,如果C种群数量下降10%,则H的数量不会发生明显变化
【答案】 C
【解析】 若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄结构为稳定型,种群密度在一段时间内会保持相对稳定。
综合提升练
9. (2025·芜湖期中)下图表示某生态系统中的3种生物的CO2释放量曲线图。下列说法错误的是(　　)
[A] a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
[B] b、c可以说是生态系统的基石
[C] a、b、c都有可能是细菌
[D] b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
【答案】 D
【解析】 a曲线代表的生物只释放CO2,不吸收CO2,所以可能是消费者或分解者;b、c曲线代表的生物都能吸收CO2,所以b、c都属于生产者,为生态系统的基石;a可能是异养型细菌,b可能是光合细菌,c可能是进行化能合成作用的细菌,如硝化细菌;b曲线不能代表所有的生产者,如硝化细菌。
10. 寄生植物凯氏大王花(又称腐尸花)无根、茎和叶,其花苞展开时直径可达一米,散发出腐臭的气味,吸引丽蝇为其传粉。绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂,并模仿雌性胡蜂特有的气味,吸引雄性胡蜂“上当交配”为其传粉。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 腐尸花和角蜂眉兰都是生产者
[B] 丽蝇和雄性胡蜂都是消费者
[C] 角蜂眉兰属于第一营养级
[D] 腐尸花从宿主直接获取无机养料
【答案】 C
【解析】 根据题干信息可知,腐尸花是寄生植物,无根、茎和叶,是消费者,角蜂眉兰是绿色植物,是生产者;雄性胡蜂可传粉采蜜,属于消费者,丽蝇可被腐臭的气味吸引,说明其营腐生生活,属于分解者;角蜂眉兰属于第一营养级;腐尸花是寄生植物,从宿主中直接获取有机养料而不是无机养料。
11.(多选)(2025·保定期中)为研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在种间关系,研究者调查了5种啮齿动物与7种蚂蚁采食的种子,统计各种大小不同的种子所占的比例(如图)。啮齿动物喜欢取食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子;大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势。以下叙述错误的是(　　)
[A] 啮齿动物和蚂蚁存在种间竞争关系
[B] 研究选择的啮齿动物和蚂蚁应来自不同活动区域
[C] 在该生态系统中,啮齿动物和蚂蚁分别属于第二营养级和分解者
[D] 移走全部啮齿动物后,蚂蚁的数量会先增加后稳定
【答案】 BCD
【解析】 啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食,据此可推测二者之间存在种间竞争;根据题意,调查的目的是研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在种间关系,种间关系属于群落水平,群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,所以啮齿动物和蚂蚁应来自同一活动区域;啮齿动物和蚂蚁都是第二营养级,均属于消费者;移走全部啮齿动物后,大粒种子植物占优势而数量剧增,导致小粒种子数量减少,进而蚂蚁的数量
减少。
12.(多选)一个池塘中生物之间的捕食关系如图所示,下列叙述正确的是(　　)
[A] 轮虫和水蚤之间具有种间竞争和捕食的种间关系
[B] “轮虫→水蚤→划蝽→鲶鱼”构成一条食物链
[C] 鲶鱼在该生态系统占据第二、第三、第四、第五营养级
[D] 图中生态系统的结构只缺少了非生物的物质和能量
【答案】 AC
【解析】 食物链的起点应该是生产者,“轮虫→水蚤→划蝽→鲶鱼”不能构成一条食物链;图中食物链和食物网中只有生产者和消费者,因此图中生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量、分解者。
13.(12分)图1为生态系统的组成成分之间的关系,图2为某生态系统的食物网情况。
据图1回答下列问题。
(1)从生态系统的组成成分的角度来填写:B.　　　　　,C.　　　　　　　　　。B主要是指　　　　　　　　　　　　　。
(2)最主要的成分和最活跃的成分分别是　　　　、　　　　(填图中字母)。
据图2回答下列问题。
(3)该生态系统共有　　　　条食物链。鹰占有　　　个营养级,请写出鹰作为最高营养级的一条食物链:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。蛇和鹰的关系是　　　　　　　　。
(4)要使该生态系统完整,还需要增加的成分是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若蛙绝种,蛇的数量可能　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (每空1分)
(1)分解者　非生物的物质和能量　营腐生生活的细菌和真菌
(2)D　A
(3)8　4　植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙(食虫鸟)→蛇→鹰　捕食和种间竞争
(4)分解者、非生物的物质和能量
(5)保持相对稳定　除了捕食蛙以外,蛇还可捕食老鼠和食虫鸟
【解析】 (1)无机环境和生产者之间的物质联系是双向的,综合分析可得图1中A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,D是生产者;B是分解者,主要是指营腐生生活的细菌和真菌。
(2)生态系统最主要的成分是D生产者,最活跃的成分是A消费者。
(3)分析图2可知,该生态系统共有8条食物链,鹰占有4个营养级。鹰作为最高营养级的一条食物链为“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙(食虫鸟)→蛇→鹰”;蛇和鹰存在捕食关系,且都以食虫鸟为食时,二者是种间竞争关系,因此蛇和鹰为捕食和种间竞争的关系。
(4)该食物网中只包括生产者和消费者,一个完整的生态系统还应有分解者和非生物的物质和能量,因此要使该生态系统完整,还需要增加的成分是分解者、非生物的物质和能量。
(5)若蛙绝种,蛇还可通过捕食老鼠和食虫鸟来获得物质和能量,从而使其种群数量保持相对稳定。第1节　生态系统的结构
[学习目标]　1.概述生态系统的组成成分,明确它们在生态系统中的作用。2.分析生态系统的营养结构。3.阐述食物网的复杂性与生态系统稳定性的关系。
一、生态系统
1.生态系统的概念: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。
2.生态系统的范围
有大有小,生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其非生物环境。
3.生态系统的类型
二、生态系统的组成成分
1.生态系统的结构
包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构(食物链和食物网)。
2.生态系统的组成成分
组成成分 地位 作用 实例
生物成分 生产 者 生态系统的基石 物质:无机物→有机物; 能量:太阳能等→化学能 自养生物,主要是绿色植物
消费 者 最活跃的成分 加快生态系统的物质循环;帮助植物传粉、传播种子等 主要是动物,还包括营寄生生活的生物
分解 者 物质循环中的关键成分 将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物 主要是细菌和真菌
非生物的 物质和 能量 生态系统的基础 生物群落赖以生存和发展的基础 光、热、水、空气、无机盐等
3.生态系统的结构模型
三、食物链和食物网
1.食物链
(1)实例。
(2)特点:食物链的起点是生产者,消费者所处营养级因食物关系而不固定,食物链上一般不会超过五个营养级。
2.食物网
(1)概念:在生态系统中,食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
(2)形成的原因。
①一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。
②一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:如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
3.食物链和食物网的功能
食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
判断正误
(1)农贸市场内的所有生物与非生物环境构成一个生态系统。(　　)
【答案】 ×
【提示】 农贸市场内许多生物间、生物与非生物环境间没有相互作用,因此不能构成一个生态系统。
(2)自养生物属于生产者,异养生物属于消费者。(　　)
【答案】 ×
【提示】 异养生物包括消费者和分解者。
(3)凡是能将有机物分解为无机物的生物都属于分解者。(　　)
【答案】 ×
【提示】 消费者、分解者都能将有机物分解为无机物。
(4)食物链中只有生产者和消费者,无分解者。(　　)
【答案】 √
(5)食物网中两种生物之间只有捕食关系。(　　)
【答案】 ×
【提示】 食物网中的生物种间关系有捕食和种间竞争。
(6)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。(　　)
【答案】 ×
【提示】 食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类。
任务一　分析生态系统的组成成分
　　以池塘为例,分析生态系统的组成成分及各组成成分之间的关系。
(1)非生物的物质和能量有阳光、水、空气、无机盐等。
(2)该生态系统的生产者有哪些 生产者是否都是绿色植物 举例说明。
【提示】 水草、浮萍、栅藻、团藻等属于自养生物,是生产者。生产者并不都是绿色植物,如进行化能合成作用的硝化细菌也是生产者。
(3)该生态系统的消费者有哪些 消费者是否都是动物 举例说明。
【提示】 虾、草鱼、黑鱼等动物属于消费者。消费者并不一定都是动物,如菟丝子和营寄生生活的细菌也是消费者。
(4)分解者是否都是细菌和真菌
【提示】 不一定,如蚯蚓和蜣螂等也是分解者。
(5)在生物组分之间建立联系的基础上,生物组分与非生物组分间的关系如何体现 请在模型图上补充完善。
【提示】
典型例题
1.生态系统是指在一定的地域内,生物与环境构成的统一的整体。下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是(　　)
[A] 太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
[B] 蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于消费者
[C] 病毒是异养生物,在生态系统中属于分解者
[D] 硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者
【答案】 D
【解析】 太阳光属于生态系统中的非生物的物质和能量;蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于分解者;病毒是异养生物,营寄生生活,在生态系统中属于消费者;硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者。
2.生态系统的4种成分相互联系,下列有关4种成分相互关系图的叙述,不正确的是(　　)
[A] 应加上由丁到甲的箭头
[B] 甲为生产者,一定是自养生物
[C] 丙为分解者,一定是微生物
[D] 乙可以是某些细菌
【答案】 C
【解析】 根据图中箭头的方向可以判断,甲为生产者,一定是自养生物,能利用大气中的CO2,应该加上由丁到甲的箭头;乙是消费者,主要是动物,也可以是某些细菌;丙是分解者,包括营腐生生活的细菌、真菌和动物。
【方法指导】
根据结构图判断生态系统的组成成分
任务二　分析食物链和食物网
　　下图为某陆地生态系统的食物网,据图回答有关问题。
(1)图示食物网中包含10条食物链。
(2)图中属于次级消费者的生物是狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇。
(3)图中猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。
(4)从图中可以看出,青蛙和蜘蛛之间的关系是种间竞争和捕食。
(5)若狐灭绝后,兔子数量会发生怎样的变化
【提示】 兔子的数量先增加后减少,最终趋于稳定。
(6)食物链中没有体现生态系统的哪些组成成分
【提示】 食物链中没有体现分解者及非生物的物质和能量。
(7)为什么说错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件
【提示】 错综复杂的食物网中,如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代,进而使生态系统保持相对稳定。
核心归纳
1.明确关于食物链和食物网的六个易错点
(1)每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)食物链由生产者和消费者构成,分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分,不出现在食物链(网)中。
(3)食物链的不可逆性:食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(4)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
(5)同一种消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如青蛙和蜘蛛既是捕食关系,又是种间竞争关系。
2.食物链(网)中各营养级生物数量的变化
(1)当第一营养级(草)生物数量减少,会导致其他生物数量都减少。
(2)当“天敌”蛇减少,则被捕食者青蛙的数量先增加后减少最后趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物数量减少的情况:在食物网中,青蛙突然减少,则以它为食的蛇也将减少,鹰就要过多地吃兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。因为鹰不只吃蛇,它可依靠其他食物来源维持其数量基本不变。
典型例题
3.农田生态系统中,假设有两条主要的食物链(如图),如果有人大量捕捉蛙,短期内对该生态系统造成的影响是(　　)
[A] 有利于生态系统的平衡
[B] 水稻虫害严重
[C] 蛇的数量迅速增加
[D] 鼠的数量迅速增加
【答案】 B
【解析】 大量捕捉蛙以后,害虫失去了天敌,所以害虫数量会迅速增加,使得水稻虫害严重,不利于生态系统的平衡;蛙减少以后,蛇的数量不会变化很大,因为蛇有蛙和鼠两个食物来源,但鼠的数量会因蛇的大量捕食而减少。
4.(多选)(2025·盐城月考)下图是某生态系统食物网结构示意图,下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 该食物网包含6个生物种群,6个营养级,但缺少分解者
[B] 该生态系统中生产者的作用非常关键,生产者是该生态系统的基石
[C] 若乙由于某种原因大量减少,则丙的数量在短期内可能会减少
[D] 图中丁和丙、戊和丁之间都既有捕食关系,又有种间竞争关系
【答案】 BC
【解析】 题图中食物网包含的生物种群有甲、乙、丙、丁、戊5个动物种群和一个以上植物种群,5个营养级,食物链和食物网中不包含分解者;在生态系统中,生产者的作用非常关键,生产者通过光合作用等,把能量固定在它们所制造的有机物中,从而被生物所利用,因此,生产者是生态系统的基石;若乙由于某种原因大量减少,则丁和戊对丙的捕食增多,丙的数量在短期内可能会减少;图中丁和丙只有捕食关系,没有种间竞争关系,戊和丁之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。
随堂检测反馈
1.下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是(　　)
[A] 能进行光合作用的生物才属于生产者
[B] 有的植物和微生物也可能是消费者
[C] 细菌和真菌等微生物全部属于分解者
[D] 空气和热能等不属于生态系统的组成成分
【答案】 B
【解析】 不能进行光合作用,但能进行化能合成作用的生物也属于生产者;细菌和真菌不都属于分解者,如硝化细菌属于生产者;空气和热能也属于生态系统的组成成分。
2.下图为生态系统的组成成分的关系图。下列对a、b、c所代表的成分的说法,正确的是(　　)
[A] b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养生物
[B] a中全是异养真核生物
[C] c只包括腐生细菌和真菌
[D] a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏,会影响整个生态系统的稳定
【答案】 A
【解析】 由题图中箭头的方向分析可知,b是生产者,a是消费者,c是分解者。生产者多数是光能自养型的真核生物——绿色植物,但也有化能自养型的原核生物——硝化细菌等;消费者都是异养生物,但并不都是真核生物,如根瘤菌也是消费者,但属于原核生物;分解者除了包括腐生细菌和真菌外,还有腐生动物,如蚯蚓、秃鹫等;生态系统的基石是b(生产者)。
3.下图为某草原生态系统中部分食物网的示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 图中共有两条食物链
[B] 图中鹰只属于第五营养级
[C] 图中只包括生产者和消费者
[D] 图中蛇与鹰只存在捕食关系
【答案】 C
【解析】 分析题图可知,图中共有草→食草昆虫→吃虫鸟→鹰、草→食草昆虫→吃虫鸟→蛇→鹰、草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰三条食物链;图中鹰属于第四和第五营养级;图中只包括生产者和消费者;蛇被鹰吃,存在捕食关系,蛇和鹰都吃吃虫鸟,存在种间竞争关系。
4.(多选)(2025·无锡期末)下图为非洲某草原生态系统的食物网,下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 该食物网中共有6条食物链
[B] 狮子在这个食物网中占据三个营养级
[C] 狮子和野狗的关系是捕食和种间竞争
[D] 蛇的数量减少,狮子的数量会发生明显的变化
【答案】 AD
【解析】 该食物网中共有5条食物链,狮子在这个食物网中占据三个营养级;由题图可以看出,野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食,两者之间存在种间竞争关系,野狗又能成为狮子的食物,两者之间又存在着捕食关系;由于狮子的食物来源较广泛,蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化。
5.(多选)(2025·邢台期末)下图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 生态系统中的食物链形成食物网的原因是不同食物链彼此相互交错连接形成复杂的营养关系
[B] 蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和种间竞争
[C] 该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者、消费者和分解者
[D] 鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者
【答案】 ABD
【解析】 该图中只有生产者和消费者,没有分解者。
　　为了获得不使用农药化肥的绿色有机米,科研人员设计了稻—蟹综合种养模式。在稻田中养殖中华绒螯蟹时除饵料外,同时投入少量的虾苗、小杂鱼等。下图是该模式中可能存在的食物关系,请回答下列问题。
(1)图中中华绒螯蟹属于第二、三营养级,青虾与浮游动物之间的种间关系是捕食和种间
竞争。
(2)稻—蟹综合种养模式中加入中华绒螯蟹可以促进水稻生长的原因有蟹可以松土,捕食杂草、害虫,排泄物肥田等。在稻田中投入少量的虾苗、小杂鱼的主要目的是增加生物多样性,维持生态系统的稳定。
(3)为了研究上述模式的可行性,科技工作者设置了3个平行对照组,3个平行实验组。实验组蟹苗的投放密度为800只/亩,相关结果如下表。根据实验结果,对该模式可行性做出判断并说明理由:可行,既获得了绿色有机米、蟹,又减少了环境污染。
项目 生物量(相对值)
对照组 实验组
中华绒螯蟹 0 49.98
水稻 2 798 2 737
课时作业
(时间:30分钟　分值:60分)
第1～8题每题3分,第9～12题每题6分,共计48分。
基础对点练
知识点1　生态系统的组成成分
1.下列各项中,能看作一个生态系统的是(　　)
[A] 一条小河中的所有生物
[B] 一块稻田中所有的水稻
[C] 一个池塘
[D] 一个森林里所有的阳光、土壤、空气等无机环境
【答案】 C
【解析】 一条小河中的所有生物是一个群落,不属于生态系统;一块稻田中所有的水稻是一定区域同种生物的全部个体,是一个种群,不属于生态系统;一个池塘包括一定区域所有的生物及无机环境,属于生态系统;一个森林里所有的阳光、土壤、空气等无机环境,不包括生物成分,不属于生态系统。
2.从生态系统的组成成分看,光合细菌和蚯蚓分别属于(　　)
[A] 生产者、消费者
[B] 生产者、分解者
[C] 分解者、消费者
[D] 消费者、分解者
【答案】 B
【解析】 光合细菌为自养型微生物,属于生产者;蚯蚓为腐生动物,属于分解者。
3.生物群落与它的非生物环境相互作用形成的统一整体,叫作生态系统。下列说法正确的是(　　)
[A] 生产者一定能进行光合作用,所以是自养生物
[B] 一种生物只能属于生态系统中的一种组成成分
[C] 消费者和分解者都是异养生物,它们获取营养的方式相同
[D] 非生物的物质和能量为生物的生存提供了必要条件
【答案】 D
【解析】 生产者不一定能进行光合作用,如硝化细菌等;一种生物可能属于生态系统中的多种组成成分,如捕蝇草可以捕食昆虫,此时为消费者,另外自身可以进行光合作用,此时为生产者;消费者和分解者都是异养生物,它们获取营养的方式不同,消费者获取营养的方式是捕食等,而分解者获取营养的方式是腐生。
4.(2025·宜昌期中)下图表示某自然生态系统中与能量有关的生物成分模式图。下列叙述错误的是(　　)
[A] 成分3对植物的传粉和种子的传播没有作用
[B] 若成分1是生产者,有可能是细菌
[C] 图中没有体现的成分是非生物的物质和能量
[D] 在该生态系统中,成分1、2均不可缺少
【答案】 A
【解析】 生产者固定的能量既可以流向消费者,也可以流向分解者,因此,发出两个“→”的,属于生产者,故成分1是生产者,流向分解者的能量既可以来自生产者,也可以来自消费者,因此成分2是分解者,成分3是消费者,消费者(成分3)对植物的传粉和种子的传播有重要的作用。
5.下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系,以下相关叙述正确的是(　　)
[A] 甲是生产者,包括全部的植物和部分细菌
[B] 所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2
[C] 理论上,一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能
[D] 甲和乙是一个生态系统的基石
【答案】 C
【解析】 并非全部的植物都属于生产者,如营寄生生活的菟丝子属于消费者;一些营腐生生活的动物属于分解者(乙),如蚯蚓和蜣螂;由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环,所以理论上没有消费者(丙1、丙2)的生态系统也可以正常行使其功能;生态系统中消费者和分解者的能量来源于生产者,所以生产者才是一个生态系统的基石。
知识点2　食物链和食物网
6.下列有关食物链和食物网的叙述,正确的是(　　)
[A] 食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的主要渠道
[B] 食物链、食物网及其作用的非生物环境构成了生态系统
[C] 若生态系统保持稳定,则其中的食物链和食物网就不会发生变化
[D] 生物的数量越多,构成的食物链和食物网就越复杂
【答案】 A
【解析】 生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,食物链、食物网没有分解者参与;保持稳定的生态系统,也可能因生物的迁入和迁出等因素导致食物链和食物网发生变化;生物的种类越多,构成的食物链和食物网越复杂。
7.(2025·信阳期中)下列有关图示的各项叙述,正确的是(　　)
[A] 图中有两条食物链
[B] 食物网中,狐与鸟之间既存在捕食关系,又存在种间竞争关系
[C] 细菌占有第二、第三、第四、第五营养级
[D] 该图中的所有成分构成生物群落,狐为第三、第四营养级
【答案】 A
【解析】 根据题图分析可知,食物网中,狐与鸟之间只存在捕食关系;细菌是分解者,分解者不参与食物链(网)的构成;生物群落包含该区域所有生物,但不包含光和CO2。
8.下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图,下列叙述不正确的是(　　)
[A] 在该食物网中,共有5条食物链
[B] 在该食物网中,H占有三个不同的营养级
[C] 若B种群中,各年龄期个体数目比例适中,则该种群密度在一段时间内会明显变大
[D] 该食物网中,如果C种群数量下降10%,则H的数量不会发生明显变化
【答案】 C
【解析】 若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄结构为稳定型,种群密度在一段时间内会保持相对稳定。
综合提升练
9. (2025·芜湖期中)下图表示某生态系统中的3种生物的CO2释放量曲线图。下列说法错误的是(　　)
[A] a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
[B] b、c可以说是生态系统的基石
[C] a、b、c都有可能是细菌
[D] b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
【答案】 D
【解析】 a曲线代表的生物只释放CO2,不吸收CO2,所以可能是消费者或分解者;b、c曲线代表的生物都能吸收CO2,所以b、c都属于生产者,为生态系统的基石;a可能是异养型细菌,b可能是光合细菌,c可能是进行化能合成作用的细菌,如硝化细菌;b曲线不能代表所有的生产者,如硝化细菌。
10. 寄生植物凯氏大王花(又称腐尸花)无根、茎和叶,其花苞展开时直径可达一米,散发出腐臭的气味,吸引丽蝇为其传粉。绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂,并模仿雌性胡蜂特有的气味,吸引雄性胡蜂“上当交配”为其传粉。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 腐尸花和角蜂眉兰都是生产者
[B] 丽蝇和雄性胡蜂都是消费者
[C] 角蜂眉兰属于第一营养级
[D] 腐尸花从宿主直接获取无机养料
【答案】 C
【解析】 根据题干信息可知,腐尸花是寄生植物,无根、茎和叶,是消费者,角蜂眉兰是绿色植物,是生产者;雄性胡蜂可传粉采蜜,属于消费者,丽蝇可被腐臭的气味吸引,说明其营腐生生活,属于分解者;角蜂眉兰属于第一营养级;腐尸花是寄生植物,从宿主中直接获取有机养料而不是无机养料。
11.(多选)(2025·保定期中)为研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在种间关系,研究者调查了5种啮齿动物与7种蚂蚁采食的种子,统计各种大小不同的种子所占的比例(如图)。啮齿动物喜欢取食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子;大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势。以下叙述错误的是(　　)
[A] 啮齿动物和蚂蚁存在种间竞争关系
[B] 研究选择的啮齿动物和蚂蚁应来自不同活动区域
[C] 在该生态系统中,啮齿动物和蚂蚁分别属于第二营养级和分解者
[D] 移走全部啮齿动物后,蚂蚁的数量会先增加后稳定
【答案】 BCD
【解析】 啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食,据此可推测二者之间存在种间竞争;根据题意,调查的目的是研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在种间关系,种间关系属于群落水平,群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,所以啮齿动物和蚂蚁应来自同一活动区域;啮齿动物和蚂蚁都是第二营养级,均属于消费者;移走全部啮齿动物后,大粒种子植物占优势而数量剧增,导致小粒种子数量减少,进而蚂蚁的数量
减少。
12.(多选)一个池塘中生物之间的捕食关系如图所示,下列叙述正确的是(　　)
[A] 轮虫和水蚤之间具有种间竞争和捕食的种间关系
[B] “轮虫→水蚤→划蝽→鲶鱼”构成一条食物链
[C] 鲶鱼在该生态系统占据第二、第三、第四、第五营养级
[D] 图中生态系统的结构只缺少了非生物的物质和能量
【答案】 AC
【解析】 食物链的起点应该是生产者,“轮虫→水蚤→划蝽→鲶鱼”不能构成一条食物链;图中食物链和食物网中只有生产者和消费者,因此图中生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量、分解者。
13.(12分)图1为生态系统的组成成分之间的关系,图2为某生态系统的食物网情况。
据图1回答下列问题。
(1)从生态系统的组成成分的角度来填写:B.　　　　　,C.　　　　　　　　　。B主要是指　　　　　　　　　　　　　。
(2)最主要的成分和最活跃的成分分别是　　　　、　　　　(填图中字母)。
据图2回答下列问题。
(3)该生态系统共有　　　　条食物链。鹰占有　　　个营养级,请写出鹰作为最高营养级的一条食物链:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。蛇和鹰的关系是　　　　　　　　。
(4)要使该生态系统完整,还需要增加的成分是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若蛙绝种,蛇的数量可能　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (每空1分)
(1)分解者　非生物的物质和能量　营腐生生活的细菌和真菌
(2)D　A
(3)8　4　植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙(食虫鸟)→蛇→鹰　捕食和种间竞争
(4)分解者、非生物的物质和能量
(5)保持相对稳定　除了捕食蛙以外,蛇还可捕食老鼠和食虫鸟
【解析】 (1)无机环境和生产者之间的物质联系是双向的,综合分析可得图1中A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,D是生产者;B是分解者,主要是指营腐生生活的细菌和真菌。
(2)生态系统最主要的成分是D生产者,最活跃的成分是A消费者。
(3)分析图2可知,该生态系统共有8条食物链,鹰占有4个营养级。鹰作为最高营养级的一条食物链为“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙(食虫鸟)→蛇→鹰”;蛇和鹰存在捕食关系,且都以食虫鸟为食时,二者是种间竞争关系,因此蛇和鹰为捕食和种间竞争的关系。
(4)该食物网中只包括生产者和消费者,一个完整的生态系统还应有分解者和非生物的物质和能量,因此要使该生态系统完整,还需要增加的成分是分解者、非生物的物质和能量。
(5)若蛙绝种,蛇还可通过捕食老鼠和食虫鸟来获得物质和能量,从而使其种群数量保持相对稳定。

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