资源简介

第二节　食物链和食物网形成生态系统的营养结构
学习目标
1.举例说明生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网。
2.举例说明某些有害物质会通过食物链不断地富集。
3.阐明生态系统各营养级间的生物量或个体数量关系呈金字塔形。
一、生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网
1.食物链
(1)概念:在生态系统各生物之间,通过一系列的取食和被取食关系,不断传递着生产者所固定的能量,我们把这种单向的营养关系称为食物链。
(2)类型:包括捕食食物链(以生产者为起点)和腐食食物链(以死亡生物或现成有机物为
起点)等。
2.食物网
(1)概念:在一个生态系统中,由许多食物链彼此交错形成的复杂的、单向的营养关系称为食物网。
(2)形成原因:在生态系统中,一种绿色植物可能是多种植食动物的食物,而一种植食动物既可能食多种植物,也可能被多种肉食动物所食。
(3)与抵抗外界干扰能力的关系。
食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强,生态系统就越稳定。
(4)食物链和食物网的作用:生态系统中物质循环和能量流动的主要途径。
3.营养级
(1)定义:处于食物链某一环节上的全部生物的总和称为营养级。
(2)划分:第一个营养级为某一生态系统中所有的生产者;第二个营养级为所有的初级消费者;第三个营养级为所有的次级消费者;营养级以此类推。一个生态系统中的营养级不可能很多,一般不超过5个。
【易错判断】
(1)大多数陆地生态系统以捕食食物链为主。(　×　)
提示:大多数陆地生态系统中,生物体内的有机物质大部分不是被捕食,而是生物死亡后被腐食动物和微生物利用。
(2)在一条食物链上,一种生物可以占有多个营养级。(　×　)
提示:同一种生物不能在同一食物链中占不同营养级,但可以在同一食物网中占不同营养级。
(3)食物网的复杂程度主要取决于该生态系统中生物数量的多少。(　×　)
提示:食物网的复杂程度主要取决于该生态系统中物种数量的多少。
二、某些有害物质会通过食物链不断地富集
1.概念
生物富集又称生物浓缩,是指生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。
2.生物体吸收环境中物质的类型
类型 实例
体表吸收 如藻类植物、原生动物和多种微生物等
根系吸收 如高等植物
从食物中吸收 如大多数动物
3.原因
随着食物链的延长和营养级的增加,某些元素或难以分解的化合物逐级积累和浓缩,使处于高位营养级的生物体内浓度高于处于低位营养级的生物。
【易错判断】
(1)杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩,从而在生物体内高度富集,造成生物
富集。(　√　)
(2)由于生物富集,对位于食物链高位的物种可能造成灾难性影响。(　√　)
三、生态系统各营养级间的生物量或个体数量关系呈金字塔形
1.含义:把生态系统中各个营养级有机体的生物量、个体数量或能量,按营养级的顺序由低至高排列起来,所绘制的图形称为生态金字塔。
2.类型:主要包括生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
3.数量金字塔与生物量金字塔的比较
项目 数量金字塔 生物量金字塔
形状
一般为正金字塔形 陆地和浅水生态系统中一般为正金字塔形
在生产者数量少而个体非常巨大的情况下会呈现倒金字塔形。如在夏季的温带森林中,树木的个体数少于昆虫的个体数 在湖泊和开阔海洋生态系统中,会呈现下窄上宽的倒金字塔形
象征 含义 一般情况下,生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下,生物量沿食物链流动逐级递减
【易错判断】
(1)通常情况下,营养级的位置越高,处于这个营养级的生物种类越多,但个体数量越少。(　×　)
提示:通常情况下,营养级的位置越高,处于这个营养级的生物种类、个体数量和能量就
越少。
(2)数量金字塔和生物量金字塔都是正金字塔形。(　×　)
提示:数量金字塔和生物量金字塔会出现倒置现象,原因是数量金字塔的生产者数量少而个体非常巨大,如森林生态系统中的树和昆虫。生物量金字塔的生产者个体小、繁殖快、世代周期短,被下一营养级取食利用率高。
(3)生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链。(　×　)
提示:生态金字塔中每个营养级的生物可以属于不同的食物链。
(4)生态金字塔可分别以种群的个体数量、生物量和能量为指标绘制。(　×　)
提示:生态金字塔可分别以各营养级的个体数量、生物量和能量为指标绘制。
任务1　举例说明生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网
阅读教材相关内容,并根据下列某生态系统的食物网,分析下列相关问题:
(1)该食物网中共有7条捕食食物链,最长的捕食食物链是植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟(蛙)→蛇→鹰,最长的捕食食物链存在五级消费者。
(2)蛇在该食物网中分别占据了第三、四、五营养级。
(3)由于某种原因鼠,突然大量减少,短期内鹰的数量变化情况为基本不变。
素养提升
食物链(网)中各营养级生物数量变动分析
(1)处于食物链中第一营养级的生物数量减少:导致其他的生物数量都减少,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:被取食者数量增加。但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度下降,直到趋于稳定,但结果比原来的数量增大。
(3)“中间”营养级生物减少:
如图所示食物网中,B突然减少,则以它为食的C、J也将减少,从而导致D、K减少。因为F不只吃B一种生物,它可依靠食物E来维持,所以其数量基本不变。
迁移应用
1.(镇海中学月考)如图表示某生态系统捕食食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动方向。下列归类正确的是(　D　)
A.图中一共有5条食物链
B.a与e是生产者
C.b和d都是植食动物
D.c和f均处于第二和第四营养级
解析:捕食食物链从生产者开始,只有出去箭头的是生产者,a开始的有4条,b开始的有2条,共6条食物链;a和b是生产者,只有出去的箭头;b是生产者,d以生产者为食,是植食动物;食物网中存在:b(a)→c、a→d→e→c、b(a)→f、a→d→e→f,即c和f均处于第二和第四营养级。
2.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述错误的是(　A　)
A.该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
B.生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是同一种生物在不同食物链中占有不同营养级
C.该食物网中蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
D.若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫的数量将会减少
解析:该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者、非生物成分;食物网形成的原因是同一生物在不同食物链中占据不同营养级;由图可知,蛇与鼠存在捕食关系,食虫鸟与蛙都捕食食虫昆虫、植食性昆虫,二者存在竞争关系;植食性昆虫是食虫昆虫的唯一食物来源,所以若植食性昆虫减少,在短期内食虫昆虫的数量将会减少。
任务2　举例说明某些有害物质会通过食物链不断地富集
阅读教材相关内容,并根据下列信息,分析回答下列问题:
某水域被DDT所污染,经检测发现该水域中DDT浓度为0.000 5 mg/L,该水域生态系统中A、B、C、D、E五种生物种群体内也均有不同浓度的DDT,经检测,其含量如下表所示。
检测种群 A B C D E
DDT浓度/(mg/L) 0.005 2.0 0.5 25.5 0.04
(1)该水域生态系统中,若五种生物构成一条食物链,请写出该食物链:A→E→C→B→D。
该食物链属于捕食食物链。
(2)题中生物D受DDT的危害最大,原因是随食物链的延长和营养级的增加,DDT逐级积累和浓缩,使处于顶级的肉食动物体内DDT浓度高于其他营养级的生物,因而造成的危害最大。
(3)生物富集除了资料中的情况外,还可以通过靠体表直接吸收和靠根系吸收两种情况。
迁移应用
3.下列与生物富集及生态金字塔相关的叙述,错误的是(　D　)
A.杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩,从而在生物体内高度富集,造成生物
富集
B.生物富集对位于高位营养级的生物危害更严重
C.就数量金字塔而言,某些状况下可能呈现倒金字塔形
D.生态金字塔主要包括生物量金字塔和数量金字塔
解析:由于生物富集作用,营养级越高,杀虫剂与有害物质浓度越大;生态金字塔主要包括生物量金字塔、数量金字塔和能量金字塔。
4.(七彩阳光联盟高三开学考)研究员通过收获法采集某地海涂湿地生态系统中互花米草和土壤样品,分别测定土壤和植物体不同部位中Pb、Cd、Cu、Zn的含量,探讨重金属元素在海涂湿地生态系统中的富集特征,图为部分检测结果柱形图。下列相关叙述错误的是(　C　)
A.收获法采集取样时,土壤样点与植物样点要一一对应
B.从图中可以看出互花米草修复受Cd污染的土壤效果较好
C.由图可推测,不同重金属元素的富集能力随营养级增加而增强
D.植物对重金属的富集能力差异,与土壤重金属含量和细胞膜上载体数量有关
解析:收获法采集取样时,土壤样点与植物样点要一一对应,以了解土壤的性质和不同植物对土壤中重金属的吸收;据图可知,互花米草的茎叶和根中积累的Cd含量之和高于其他重金属,因此可知互花米草修复受Cd污染的土壤效果较好;图中只统计了互花米草中各种重金属的含量,不能体现不同重金属元素的富集能力随营养级增加而增强;由于重金属主要通过根细胞的主动转运吸收,因此植物对重金属的富集能力差异,与土壤重金属含量和细胞膜上载体数量有关。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　食物链和食物网
1.下列关于食物链的叙述,错误的是(　C　)
A.绿色植物均位于捕食食物链的起点
B.次级消费者属于第三营养级
C.第一营养级的生物数量减少不一定会影响其他营养级的生物数量
D.食物链是DDT等有毒物质富集的通道
解析:捕食食物链的起点是生产者,所以绿色植物均位于捕食食物链的起点;生产者属于第一营养级,初级消费者属于第二营养级,次级消费者属于第三营养级;第一营养级的生物数量减少会导致其他营养级的生物数量都减少;DDT等有毒物质会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
2.关于营养级的叙述,错误的是(　A　)
A.处于同一营养级别的动物一定是一个种群
B.食物链的营养级一般不超过5个
C.同一种动物可同时占几个营养级
D.生物富集不都是通过营养级实现的
解析:由于不同生物在不同食物链中所处位置不同,因此,处于同一营养级的动物可能属于不同的种群,另外同一种生物也可能占有不同营养级;食物链中能量流动逐级递减,当生物种类、数量和能量少到一定程度的时候,就不可能维持另一营养级的存在了,因此营养级数量一般不超过5个;生物富集并非都是通过食物链各营养级实现的,还有直接吸收的情况。直接吸收的有两种情况:一是靠体表直接吸收,如藻类植物、原生动物和多种微生物等,
二是靠根系吸收,如高等植物。
3.(杭州期中)洞庭湖湿地生态系统中的部分食物网如图所示。下列有关叙述错误的是(　C　)
A.食物网由许多食物链彼此相互交错连接而成,图中食物网包含4条食物链
B.食物网中处于第一营养级的生物都是生产者
C.动物不一定都是消费者,食物网中的浮游动物为次级消费者
D.生态系统的食物链和食物网是能量流动、物质循环的渠道
解析:食物网由许多食物链彼此相互交错连接而成,图中食物网包含4条食物链;动物不一定都是消费者,也可以是分解者,该食物网中的浮游动物为第二营养级,是初级消费者。
题组二　生物富集和生态金字塔
4.由于生物富集,某食物网中甲、乙、丙、丁四种生物体内DDT的平均浓度依次是3.4 mg/L、0.7 mg/L、0.55 mg/L、0.04 mg/L。则丙在该生态系统中属于(　B　)
A.生产者 B.初级消费者
C.次级消费者 D.三级消费者
解析:由于食物链中的DDT浓度存在生物富集,且营养级越高,平均浓度越高,所以甲、乙、
丙、丁四种生物的营养关系为,所以丙为第二个营养级,即初级消费者。
5.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(　B　)
　　　
A B
　　　
C D
解析:在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量,第三营养级生物的数量小于昆虫的数量,第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量。
6.如图为一生态金字塔示意图,字母代表不同的营养级。下列有关说法错误的是(　B　)
A.该金字塔能够代表食物链“草→虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰”各个营养级的生物量关系
B.该金字塔的一部分能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的个体数量关系
C.该金字塔不能表示海洋生态系统中单细胞藻类和浮游生物之间的生物量关系
D.兔子和鹿均吃草,它们所处的塔层相同
解析:“油松→松毛虫→乌鸦”各营养级之间的个体数量为倒金字塔形,不能用该金字塔的一部分表示。
7.(杭州联考)如图表示某生态系统中部分生物之间的关系,错误的是(　A　)
A.狐与鸟之间存在捕食和竞争关系
B.图中所有生物不能构成生物群落
C.狐同时占有第三营养级和第四营养级
D.昆虫和兔的生态位不完全重叠
解析:图中有2条食物链,草→昆虫→鸟→狐、草→兔→狐,狐与鸟之间只有捕食关系;图中仅包括生态系统中的部分生物,因此不能构成生物群落;从草→兔→狐、草→昆虫→鸟→狐这两条食物链分析,狐分别占有第三营养级和第四营养级;昆虫和兔都以草为食物,但它们的生活习性、觅食范围、生活空间有区别,故两者生态位不完全重叠。
综合提升练
8.如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是(　B　)
A.细菌既可作为分解者,又可作为消费者的食物
B.处于第三个营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C.若大米草死亡,将导致细菌数量增多,沼蟹数量亦增多
D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛数量将减少
解析:营腐生生活的细菌属于分解者,被线虫捕食的细菌属于消费者的食物;捕食食物链的起点是生产者,海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食,故三者应为第二个营养级;大米草与藻类之间存在竞争关系,大米草死亡会导致藻类数量增多,还会使细菌数量增多,细菌和藻类数量增多会导致线虫数量增多,进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多;杀虫剂只能杀死食草虫,会导致蜘蛛的食物减少,进而导致蜘蛛数量减少。
9.(绍兴高二期末)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,三者关系如图所示,箭头表示捕食,其中蚜虫吸取植物汁液为生。下列说法错误的是(　C　)
A.大量捕杀寄生蜂,一段时间后瓢虫的数量可能会增加
B.瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系
C.题中所述食物网中,瓢虫占据第二、第三营养级
D.瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物
解析:寄生蜂既是猎物又是捕食者,大量捕杀寄生蜂,瓢虫的营养级降低,一段时间后其数量可能会增加;结合图示可知,瓢虫可以捕食寄生蜂,且两者均可捕食蚜虫,故瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系;该过程存在植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫、植物→蚜虫→瓢虫两条食物链,瓢虫占据第三、第四营养级;集团内捕食者是一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,另一种天敌被称为集团内猎物,结合图示可知瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物。
10.(慈溪高三适应性考试)生物富集的效率可以用生物富集系数(BCF)进行量化,计算公式如下:BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度,以下有关叙述错误的是(　C　)
A.生物富集会使有害物质在生物体内的浓度超过环境中的浓度
B.生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响
C.BCF数值越大,说明该物质越容易在生物体内分解
D.污染物沿着营养级传递过程中,其浓度在较高营养级中不一定增大
解析:某些难以分解的有害物质会在生物体中富集,使其在生物体内的浓度超过环境中的浓度;根据生物富集的特点可知,生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响;BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度,BCF数值越大,则该物质在生物体内的浓度越大,说明该物质越难在生物体内分解,从而不断富集;污染物沿着营养级传递过程中,其浓度在较高营养级中不一定增大,与生物的捕食特性、污染物的性质有关。
11.某研究性学习小组对学校附近鱼塘中5种不同的生物进行了研究,其研究结果见下表。请据表判断,下列叙述正确的是(　B　)
代表字母 生物种类 消化道内食物 千克体重汞含量
A 鲇鱼 小鱼 78
B 河蚌 水蚤、小球藻 25
C 小球藻 - 3
D 小鱼 水蚤 10
E 水蚤 小球藻 5
A.鱼塘中A、B、C、D、E的总和就是一个生态系统,河蚌与小鱼之间是竞争关系
B.5种生物形成了3条食物链,其中最长的一条食物链是C→E→D→A
C.农田中的化肥被雨水冲入池塘后,会使小球藻等浮游植物快速、大量繁殖,从而使水蚤、河蚌、鱼的数量增多
D.5种生物中,鲇鱼富集的重金属最少
解析:河蚌与小鱼都能以水蚤为食,是竞争关系;C小球藻是生产者,A鲇鱼、B河蚌、D小鱼、E水蚤都是动物,属于消费者,其中无分解者和非生物成分,所以鱼塘中A、B、C、D、E的总和不是一个生态系统;5种生物形成的食物链:C小球藻→E水蚤→D小鱼→A鲇鱼,C小球藻→E水蚤→B河蚌,C小球藻→B河蚌,共3条食物链;营养级越多,食物链越长,其中最长的一条食物链是 C→E→D→A;农田中的化肥被雨水冲入池塘后,会使池塘生态系统富营养化,水体溶氧量降低,水质恶化,从而使水蚤、河蚌、鱼的数量减少;在生态系统中,重金属在食物链中随着营养级的升高有富集现象,在这5种生物中,鲇鱼所处的营养级最高,所以鲇鱼富集的重金属最多。
12.(浙江高三模拟预测)甘肃安南坝野骆驼国家级自然保护区位于极度干旱、贫瘠的库姆塔格沙漠中,为了解决沙漠野生动物的饮水困难,保护区工作人员修建了多个仿真自然的水源池。下列有关人工水源池的叙述错误的是(　C　)
A.从人工水源池开始的演替属于次生演替
B.人工水源池的存在会改变当地生态系统的营养结构
C.人工水源池生态系统以捕食食物链为主
D.人类活动能增加生态系统的稳定性
解析:修建水源池时,原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体,故从人工水源池开始的演替属于次生演替;人工水源池可能会引进一些生物,会改变当地生态系统的营养结构;人工水源池生态系统中的生物大部分不是被捕食,而是死亡后被腐食动物或微生物所利用,故人工水源池生态系统以腐食食物链为主;食物链和食物网越复杂,生态系统越稳定,人类能通过增加食物网复杂程度来增加生态系统的稳定性。
13.图甲是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图,据图回答下列问题。
(1)图甲中共有　　　　条食物链,蚱蜢属于　　　　消费者。
(2)同时具有两个营养级的动物是　　　　,占　　　　营养级。
(3)蛇和鹰的关系是　　　　　　　　。
(4)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为　　 　　。若再对鹰和蛇体内的放射性强度进行检测,则达到最高峰时的强度应　　　　 (填“高于”或“低于”)前两者。
解析:(1)图甲中共有4条食物链,蚱蜢处于第二营养级,属于初级消费者。(2)鹰同时占第四、第五两个营养级,其他生物都只占一个营养级。(3)鹰能捕食蛇,且蛇和鹰都能捕食青蛙,因此蛇和鹰之间的关系既有捕食又有竞争。(4)因蚱蜢所处的营养级低于青蛙,故青蛙体内的放射性出现的时间应落后于蚱蜢,且青蛙体内的放射性强度高于蚱蜢,因此图乙中B为青蛙。鹰和蛇所处的营养级高于蚱蜢和青蛙,因此放射性强度达到峰值时的强度应高于蚱蜢和青蛙。
答案:(1)4　初级　
(2)鹰　第四、第五　
(3)捕食和竞争　
(4)青蛙　高于
14.内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量　　　　,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的　　 　　和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置　　　　 　　　处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用　　　　法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度　　　　　　。过度放牧会导致植物的物种丰富度　　　　,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性　　　　的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在　　　　　　　　水平。
解析:(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对值。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。植物物种丰富度的调查常采用样方法。图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对值远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)K值为环境容纳量,指长时间所能维持的种群最大数量。放牧量接近K值但不超过K值时,既能保证草场生态环境不会遭受破坏,也能保证牧民最大经济效益。
答案:(1)大　结构
(2)①不同放牧强度　样方　
③基本相同　减小　差
(3)接近K值但不超过K值第二节　食物链和食物网形成生态系统的营养结构
素养测练
对点达标练
题组一　食物链和食物网
1.下列关于食物链的叙述,错误的是(　C　)
A.绿色植物均位于捕食食物链的起点
B.次级消费者属于第三营养级
C.第一营养级的生物数量减少不一定会影响其他营养级的生物数量
D.食物链是DDT等有毒物质富集的通道
解析:捕食食物链的起点是生产者,所以绿色植物均位于捕食食物链的起点;生产者属于第一营养级,初级消费者属于第二营养级,次级消费者属于第三营养级;第一营养级的生物数量减少会导致其他营养级的生物数量都减少;DDT等有毒物质会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
2.关于营养级的叙述,错误的是(　A　)
A.处于同一营养级别的动物一定是一个种群
B.食物链的营养级一般不超过5个
C.同一种动物可同时占几个营养级
D.生物富集不都是通过营养级实现的
解析:由于不同生物在不同食物链中所处位置不同,因此,处于同一营养级的动物可能属于不同的种群,另外同一种生物也可能占有不同营养级;食物链中能量流动逐级递减,当生物种类、数量和能量少到一定程度的时候,就不可能维持另一营养级的存在了,因此营养级数量一般不超过5个;生物富集并非都是通过食物链各营养级实现的,还有直接吸收的情况。直接吸收的有两种情况:一是靠体表直接吸收,如藻类植物、原生动物和多种微生物等,
二是靠根系吸收,如高等植物。
3.(杭州期中)洞庭湖湿地生态系统中的部分食物网如图所示。下列有关叙述错误的是(　C　)
A.食物网由许多食物链彼此相互交错连接而成,图中食物网包含4条食物链
B.食物网中处于第一营养级的生物都是生产者
C.动物不一定都是消费者,食物网中的浮游动物为次级消费者
D.生态系统的食物链和食物网是能量流动、物质循环的渠道
解析:食物网由许多食物链彼此相互交错连接而成,图中食物网包含4条食物链;动物不一定都是消费者,也可以是分解者,该食物网中的浮游动物为第二营养级,是初级消费者。
题组二　生物富集和生态金字塔
4.由于生物富集,某食物网中甲、乙、丙、丁四种生物体内DDT的平均浓度依次是3.4 mg/L、0.7 mg/L、0.55 mg/L、0.04 mg/L。则丙在该生态系统中属于(　B　)
A.生产者 B.初级消费者
C.次级消费者 D.三级消费者
解析:由于食物链中的DDT浓度存在生物富集,且营养级越高,平均浓度越高,所以甲、乙、
丙、丁四种生物的营养关系为,所以丙为第二个营养级,即初级消费者。
5.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(　B　)
　　　
A B
　　　
C D
解析:在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量,第三营养级生物的数量小于昆虫的数量,第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量。
6.如图为一生态金字塔示意图,字母代表不同的营养级。下列有关说法错误的是(　B　)
A.该金字塔能够代表食物链“草→虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰”各个营养级的生物量关系
B.该金字塔的一部分能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的个体数量关系
C.该金字塔不能表示海洋生态系统中单细胞藻类和浮游生物之间的生物量关系
D.兔子和鹿均吃草,它们所处的塔层相同
解析:“油松→松毛虫→乌鸦”各营养级之间的个体数量为倒金字塔形,不能用该金字塔的一部分表示。
7.(杭州联考)如图表示某生态系统中部分生物之间的关系,错误的是(　A　)
A.狐与鸟之间存在捕食和竞争关系
B.图中所有生物不能构成生物群落
C.狐同时占有第三营养级和第四营养级
D.昆虫和兔的生态位不完全重叠
解析:图中有2条食物链,草→昆虫→鸟→狐、草→兔→狐,狐与鸟之间只有捕食关系;图中仅包括生态系统中的部分生物,因此不能构成生物群落;从草→兔→狐、草→昆虫→鸟→狐这两条食物链分析,狐分别占有第三营养级和第四营养级;昆虫和兔都以草为食物,但它们的生活习性、觅食范围、生活空间有区别,故两者生态位不完全重叠。
综合提升练
8.如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是(　B　)
A.细菌既可作为分解者,又可作为消费者的食物
B.处于第三个营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C.若大米草死亡,将导致细菌数量增多,沼蟹数量亦增多
D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂,则蜘蛛数量将减少
解析:营腐生生活的细菌属于分解者,被线虫捕食的细菌属于消费者的食物;捕食食物链的起点是生产者,海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食,故三者应为第二个营养级;大米草与藻类之间存在竞争关系,大米草死亡会导致藻类数量增多,还会使细菌数量增多,细菌和藻类数量增多会导致线虫数量增多,进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多;杀虫剂只能杀死食草虫,会导致蜘蛛的食物减少,进而导致蜘蛛数量减少。
9.(绍兴高二期末)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,三者关系如图所示,箭头表示捕食,其中蚜虫吸取植物汁液为生。下列说法错误的是(　C　)
A.大量捕杀寄生蜂,一段时间后瓢虫的数量可能会增加
B.瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系
C.题中所述食物网中,瓢虫占据第二、第三营养级
D.瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物
解析:寄生蜂既是猎物又是捕食者,大量捕杀寄生蜂,瓢虫的营养级降低,一段时间后其数量可能会增加;结合图示可知,瓢虫可以捕食寄生蜂,且两者均可捕食蚜虫,故瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系;该过程存在植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫、植物→蚜虫→瓢虫两条食物链,瓢虫占据第三、第四营养级;集团内捕食者是一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,另一种天敌被称为集团内猎物,结合图示可知瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物。
10.(慈溪高三适应性考试)生物富集的效率可以用生物富集系数(BCF)进行量化,计算公式如下:BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度,以下有关叙述错误的是(　C　)
A.生物富集会使有害物质在生物体内的浓度超过环境中的浓度
B.生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响
C.BCF数值越大,说明该物质越容易在生物体内分解
D.污染物沿着营养级传递过程中,其浓度在较高营养级中不一定增大
解析:某些难以分解的有害物质会在生物体中富集,使其在生物体内的浓度超过环境中的浓度;根据生物富集的特点可知,生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响;BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度,BCF数值越大,则该物质在生物体内的浓度越大,说明该物质越难在生物体内分解,从而不断富集;污染物沿着营养级传递过程中,其浓度在较高营养级中不一定增大,与生物的捕食特性、污染物的性质有关。
11.某研究性学习小组对学校附近鱼塘中5种不同的生物进行了研究,其研究结果见下表。请据表判断,下列叙述正确的是(　B　)
代表字母 生物种类 消化道内食物 千克体重汞含量
A 鲇鱼 小鱼 78
B 河蚌 水蚤、小球藻 25
C 小球藻 - 3
D 小鱼 水蚤 10
E 水蚤 小球藻 5
A.鱼塘中A、B、C、D、E的总和就是一个生态系统,河蚌与小鱼之间是竞争关系
B.5种生物形成了3条食物链,其中最长的一条食物链是C→E→D→A
C.农田中的化肥被雨水冲入池塘后,会使小球藻等浮游植物快速、大量繁殖,从而使水蚤、河蚌、鱼的数量增多
D.5种生物中,鲇鱼富集的重金属最少
解析:河蚌与小鱼都能以水蚤为食,是竞争关系;C小球藻是生产者,A鲇鱼、B河蚌、D小鱼、E水蚤都是动物,属于消费者,其中无分解者和非生物成分,所以鱼塘中A、B、C、D、E的总和不是一个生态系统;5种生物形成的食物链:C小球藻→E水蚤→D小鱼→A鲇鱼,C小球藻→E水蚤→B河蚌,C小球藻→B河蚌,共3条食物链;营养级越多,食物链越长,其中最长的一条食物链是 C→E→D→A;农田中的化肥被雨水冲入池塘后,会使池塘生态系统富营养化,水体溶氧量降低,水质恶化,从而使水蚤、河蚌、鱼的数量减少;在生态系统中,重金属在食物链中随着营养级的升高有富集现象,在这5种生物中,鲇鱼所处的营养级最高,所以鲇鱼富集的重金属最多。
12.(浙江高三模拟预测)甘肃安南坝野骆驼国家级自然保护区位于极度干旱、贫瘠的库姆塔格沙漠中,为了解决沙漠野生动物的饮水困难,保护区工作人员修建了多个仿真自然的水源池。下列有关人工水源池的叙述错误的是(　C　)
A.从人工水源池开始的演替属于次生演替
B.人工水源池的存在会改变当地生态系统的营养结构
C.人工水源池生态系统以捕食食物链为主
D.人类活动能增加生态系统的稳定性
解析:修建水源池时,原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体,故从人工水源池开始的演替属于次生演替;人工水源池可能会引进一些生物,会改变当地生态系统的营养结构;人工水源池生态系统中的生物大部分不是被捕食,而是死亡后被腐食动物或微生物所利用,故人工水源池生态系统以腐食食物链为主;食物链和食物网越复杂,生态系统越稳定,人类能通过增加食物网复杂程度来增加生态系统的稳定性。
13.图甲是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图,据图回答下列问题。
(1)图甲中共有　　　　条食物链,蚱蜢属于　　　　消费者。
(2)同时具有两个营养级的动物是　　　　,占　　　　营养级。
(3)蛇和鹰的关系是　　　　　　　　。
(4)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为　　 　　。若再对鹰和蛇体内的放射性强度进行检测,则达到最高峰时的强度应　　　　 (填“高于”或“低于”)前两者。
解析:(1)图甲中共有4条食物链,蚱蜢处于第二营养级,属于初级消费者。(2)鹰同时占第四、第五两个营养级,其他生物都只占一个营养级。(3)鹰能捕食蛇,且蛇和鹰都能捕食青蛙,因此蛇和鹰之间的关系既有捕食又有竞争。(4)因蚱蜢所处的营养级低于青蛙,故青蛙体内的放射性出现的时间应落后于蚱蜢,且青蛙体内的放射性强度高于蚱蜢,因此图乙中B为青蛙。鹰和蛇所处的营养级高于蚱蜢和青蛙,因此放射性强度达到峰值时的强度应高于蚱蜢和青蛙。
答案:(1)4　初级　
(2)鹰　第四、第五　
(3)捕食和竞争　
(4)青蛙　高于
14.内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量　　　　,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的　　 　　和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置　　　　 　　　处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用　　　　法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度　　　　　　。过度放牧会导致植物的物种丰富度　　　　,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性　　　　的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在　　　　　　　　水平。
解析:(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对值。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。植物物种丰富度的调查常采用样方法。图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对值远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)K值为环境容纳量,指长时间所能维持的种群最大数量。放牧量接近K值但不超过K值时,既能保证草场生态环境不会遭受破坏,也能保证牧民最大经济效益。
答案:(1)大　结构
(2)①不同放牧强度　样方　
③基本相同　减小　差
(3)接近K值但不超过K值(共29张PPT)
第三章 生态系统
第二节
食物链和食物网形成生态系统
的营养结构
学习目标
1.举例说明生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网。
2.举例说明某些有害物质会通过食物链不断地富集。
3.阐明生态系统各营养级间的生物量或个体数量关系呈金字塔形。
知识梳理
一、生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网
1.食物链
（1）概念：在生态系统各生物之间，通过一系列的______________关系，不
断传递着生产者所固定的能量，我们把这种______的营养关系称为食物链。
（2）类型：包括捕食食物链（以________为起点）和腐食食物链（以
______________________为起点）等。
取食和被取食
单向
生产者
死亡生物或现成有机物
2.食物网
（1）概念：在一个生态系统中，由____________________形成的复杂的、
单向的营养关系称为食物网。
（2）形成原因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食动物的食
物，而一种植食动物既可能食多种植物，也可能被多种肉食动物所食。
（3）与抵抗外界干扰能力的关系。
食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越____，生态系统就越稳
定。
（4）食物链和食物网的作用：生态系统中____________________的主要途径。
许多食物链彼此交错
强
物质循环和能量流动
3.营养级
（1）定义：处于食物链某一环节上的________________称为营养级。
（2）划分：第一个营养级为某一生态系统中所有的________；第二个营
养级为所有的____________；第三个营养级为所有的次级消费者；营养级
以此类推。一个生态系统中的营养级不可能很多，一般_________个。
全部生物的总和
生产者
初级消费者
不超过5
【易错判断】
（1）大多数陆地生态系统以捕食食物链为主。( )
×
提示：大多数陆地生态系统中，生物体内的有机物质大部分不是被捕食，
而是生物死亡后被腐食动物和微生物利用。
（2）在一条食物链上，一种生物可以占有多个营养级。( )
×
提示：同一种生物不能在同一食物链中占不同营养级，但可以在同一食物
网中占不同营养级。
（3）食物网的复杂程度主要取决于该生态系统中生物数量的多少。( )
×
提示：食物网的复杂程度主要取决于该生态系统中物种数量的多少。
二、某些有害物质会通过食物链不断地富集
1.概念
生物富集又称生物浓缩，是指生物体由于对环境中某些______或难以分解
的________的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。
2.生物体吸收环境中物质的类型
类型 实例
______吸收 如藻类植物、原生动物和多种微生物等
______吸收 如高等植物
从______中吸收 如大多数动物
元素
化合物
体表
根系
食物
3.原因
随着________的延长和________的增加，某些元素或难以分解的化合物逐
级积累和浓缩，使处于高位营养级的生物体内浓度______处于低位营养级
的生物。
食物链
营养级
高于
【易错判断】
（1）杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩，从而在生物体内高
度富集，造成生物富集。( )
√
（2）由于生物富集，对位于食物链高位的物种可能造成灾难性影响。
( )
√
三、生态系统各营养级间的生物量或个体数量关系呈金字塔形
1.含义：把生态系统中各个营养级有机体的________________________，
按营养级的顺序由低至高排列起来，所绘制的图形称为生态金字塔。
2.类型：主要包括________金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
3.数量金字塔与生物量金字塔的比较
项目 数量金字塔 生物量金字塔
形状 ____________________________________________________________ _____________________________________________________________
生物量、个体数量或能量
生物量
项目 数量金字塔 生物量金字塔
形状 特点 一般 情况 一般为正金字塔形 陆地和浅水生态系统中
一般为正金字塔形
特殊 情况 在生产者数量少而个体非常巨大 的情况下会呈现倒金字塔形。如 在夏季的温带森林中，树木的个 体数少于昆虫的个体数 ____________________________________________ 在湖泊和开阔海洋生态
系统中，会呈现下窄上
宽的倒金字塔形
____________________________________________________
续表
项目 数量金字塔 生物量金字塔
象征含义 一般情况下，生物个体数量在食 物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物量沿
食物链流动逐级递减
续表
【易错判断】
（1）通常情况下，营养级的位置越高，处于这个营养级的生物种类越多，
但个体数量越少。( )
×
提示：通常情况下，营养级的位置越高，处于这个营养级的生物种类、个
体数量和能量就越少。
（2）数量金字塔和生物量金字塔都是正金字塔形。( )
×
提示：数量金字塔和生物量金字塔会出现倒置现象，原因是数量金字塔的
生产者数量少而个体非常巨大，如森林生态系统中的树和昆虫。生物量金
字塔的生产者个体小、繁殖快、世代周期短，被下一营养级取食利用率高。
（3）生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链。( )
×
提示：生态金字塔中每个营养级的生物可以属于不同的食物链。
（4）生态金字塔可分别以种群的个体数量、生物量和能量为指标绘制。
( )
×
提示：生态金字塔可分别以各营养级的个体数量、生物量和能量为指标绘制。
任务突破
任务1 举例说明生态系统各生物之间单向的营养关系形成食物链
和食物网
阅读教材相关内容，并根据下列某生态系统的食
物网，分析下列相关问题：
（1）该食物网中共有___条捕食食物链，最长的
捕食食物链是______________________________
_____________________，最长的捕食食物链存
在____级消费者。
7
植物 食草昆虫 食虫昆虫
食虫鸟（蛙）蛇 鹰
五
（2）蛇在该食物网中分别占据了第____________营养级。
（3）由于某种原因鼠，突然大量减少，短期内鹰的数量变化情况为
____________。
三、四、五
基本不变
素养提升
食物链（网）中各营养级生物数量变动分析
（1）处于食物链中第一营养级的生物数量减少：
导致其他的生物数量都减少，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：被取食者数量增加。但随着
（3）“中间”营养级生物减少：
如图所示食物网中，B突然减少，则以它为食的C、 也将减少，从而导致
D、减少。因为不只吃B一种生物，它可依靠食物 来维持，所以其数
量基本不变。
数量增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到
趋于稳定，但结果比原来的数量增大。
迁移应用
1.（镇海中学月考）如图表示某生态系统捕食食物网，其中字母表示不同
的生物，箭头表示能量流动方向。下列归类正确的是( )
D
A.图中一共有5条食物链 B.与 是生产者
C.和都是植食动物 D.和 均处于第二和第四营养级
解析：捕食食物链从生产者开始，只有出去箭头的是生产者， 开始的有4
条，开始的有2条，共6条食物链；和是生产者，只有出去的箭头；
是生产者，以生产者为食，是植食动物；食物网中存在： 、
、、，即和 均处于第二和第四营
养级。
2.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述错误的是( )
A
A.该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者
和消费者，未体现的成分是分解者
B.生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因
是同一种生物在不同食物链中占有不同营养级
C.该食物网中蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别
是捕食和竞争
D.若植食性昆虫减少，在短期内食虫昆虫的数
量将会减少
解析：该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是
分解者、非生物成分；食物网形成的原因是同一生物在不同食物链中占据
不同营养级；由图可知，蛇与鼠存在捕食关系，食虫鸟与蛙都捕食食虫昆
虫、植食性昆虫，二者存在竞争关系；植食性昆虫是食虫昆虫的唯一食物
来源，所以若植食性昆虫减少，在短期内食虫昆虫的数量将会减少。
任务2 举例说明某些有害物质会通过食物链不断地富集
阅读教材相关内容，并根据下列信息，分析回答下列问题：
某水域被所污染，经检测发现该水域中浓度为 ，
该水域生态系统中A、B、C、D、 五种生物种群体内也均有不同浓度的
，经检测，其含量如下表所示。
检测种群 A B C D
浓度/ 0.005 2.0 0.5 25.5 0.04
（1）该水域生态系统中，若五种生物构成一条食物链，请写出该食物链：
___________________。该食物链属于______食物链。
捕食
（2）题中生物D受 的危害最大，原因是_________________________
________________________________________________________________
_____________________________________。
随食物链的延长和营养级的
增加，逐级积累和浓缩，使处于顶级的肉食动物体内浓度高于
其他营养级的生物，因而造成的危害最大
（3）生物富集除了资料中的情况外，还可以通过________________和
____________两种情况。
靠体表直接吸收
靠根系吸收
迁移应用
3.下列与生物富集及生态金字塔相关的叙述，错误的是( )
D
A.杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩，从而在生物体内高度富
集，造成生物富集
B.生物富集对位于高位营养级的生物危害更严重
C.就数量金字塔而言，某些状况下可能呈现倒金字塔形
D.生态金字塔主要包括生物量金字塔和数量金字塔
解析：由于生物富集作用，营养级越高，杀虫剂与有害物质浓度越大；生
态金字塔主要包括生物量金字塔、数量金字塔和能量金字塔。
4.（七彩阳光联盟高三开学考）研究员通过收获
法采集某地海涂湿地生态系统中互花米草和土
壤样品，分别测定土壤和植物体不同部位中
、、、 的含量，探讨重金属元素在
海涂湿地生态系统中的富集特征，图为部分检
测结果柱形图。下列相关叙述错误的是( )
C
A.收获法采集取样时，土壤样点与植物样点要一一对应
B.从图中可以看出互花米草修复受 污染的土壤效果较好
C.由图可推测，不同重金属元素的富集能力随营养级增加而增强
D.植物对重金属的富集能力差异，与土壤重金属含量和细胞膜上载体数量
有关
解析：收获法采集取样时，土壤样点与植物样点要一一对应，以了解土壤
的性质和不同植物对土壤中重金属的吸收；据图可知，互花米草的茎叶和
根中积累的含量之和高于其他重金属，因此可知互花米草修复受 污
染的土壤效果较好；图中只统计了互花米草中各种重金属的含量，不能体
现不同重金属元素的富集能力随营养级增加而增强；由于重金属主要通过
根细胞的主动转运吸收，因此植物对重金属的富集能力差异，与土壤重金
属含量和细胞膜上载体数量有关。
课堂小结

展开更多......

收起↑