2019版高三一轮复习系列选考总复习生物讲义：第25讲生态系统的结构与功能 Word版含答案

第25讲生态系统的结构与功能
考点一生态系统的营养结构
1.生态系统的概念和组成成分
(1)生态系统的概念：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。

(2)生态系统的组成成分：有机物、无机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分。

2.生态系统的营养结构
(1)食物链种类：捕食食物链和腐食食物链，陆地生态系统通常以腐食食物链为主，海洋生态系统以捕食食物链为主。

(2)生物放大：化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。

3.营养级和生态金字塔
(1)营养级的概念：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。

(2)生态金字塔：是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。

所以生态金字塔有三种，分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。

生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形，但也有倒金字塔形的。

但能量金字塔不可能倒置。

4.食物网
许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系，叫做食物网。

5.如图表示生态系统结构模型，据图回答相关问题
(1)由上图可知：非生物环境是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

(2)生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物所利用。

(3)从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。

(4)如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。

(5)由图示可知各成分的关系分别是：①基础：非生物环境；②桥梁：生产者、分解者；③主导(基石)：生产者。

1.(2015·10月浙江选考节选)某农田生态系统的食物网如图所示，请回答：
(1)该农田生态系统中的生产者是________。

写出该食物网中最短的一条食物链_______________ _。

(2)黑鸢在最长的食物链中处于第________个营养级。

(3)若施用某农药控制三化螟的数量，会导致该农药在黑鸢体内积累并对其造成危害。

这种现象称为________。

解析(1)生产者是自养生物，上述食物网中水稻是自养生物，故水稻是生产者。

最短的一条食物链，要从水稻开始环节最少的食物链，即水稻→黑线姬鼠→黑鸢。

(2)题述食物网中最长的食物链是水稻→三化螟→八哥(或黑斑蛙)→乌梢蛇→黑鸢，黑鸢在其中的营养级是第五级。

(3)施用农药导致农药在黑鸢体内积累并对其造成危害，这种现象称为生物放大。

答案(1)水稻水稻→黑线姬鼠→黑鸢(2)五(3)生物放大
2.(2016·4月浙江选考节选)某生态系统的部分食物网如图所示。

请回答：
蛇在最长的食物链中处于第________个营养级。

通常情况下，变温动物所在食物链的营养级的数目比仅有恒温动物的________。

解析题图中最长的食物链是草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰，蛇在其中处于第五个营养级。

在题图中仅有恒温动物的食物链是草→鼠(兔)→猫头鹰，变温动物所在食物链的营养级的数目比仅有恒温动物的多。

答案五多
3.(2016·10月浙江选考节选)某苔原生态系统的部分食物网如下图所示。

请回答：
(1)图中的生物构成了________条食物链，其中处于第二个营养级的生物有________种。

(2)图中生物体内DDT浓度最高的生物是________________。

解析(1)图中生物构成了10条食物链，其中处于第二营养级的生物有3种，分别是雪兔、旅鼠和驯鹿。

(2)由于生物放大作用，营养级最高的生物体内DDT浓度最高，所以是北极狐和雪鸮。

答案(1)10 3 (2)北极狐、雪鸮
4.(2017·4月浙江选考节选)某湿地生态系统的部分食物网如图所示。

回答下列问题：
该食物网中，藻类固定的能量可通过________条食物链传递给绿鹭。

绿鹭分别处于第________个营养级。

解析该食物网中，由藻类到绿鹭的食物链有8条不同食物链，绿鹭分别处于第四、五和六个营养级。

答案8 四、五和六
本题组对应必修三P99～P104，生态系统的营养结构
1.生态系统结构包括组成结构和营养结构。

2.在任何生态系统中都存在着两种类型的食物链：捕食食物链是以活的动植物为起点的食物链；腐食食物链是以死亡生物或现成有机物为起点的食物链。

陆地生态系统通常以腐食食物链为主，而海洋生态系统则以捕食食物链为主。

3.食物链不仅是能量流动和物质移动的通道，而且也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。

杀虫剂和各种有害物质能发生生物放大，是因为随着营养级的提高，生物体内代谢排出有害
物质就越少，从而发生积累和浓缩。

4.食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。

热带雨林是地球上最稳定的生态系统，而苔原则是最脆弱的生态系统。

角度生态系统的组成结构和营养结构
1.(2017·衢丽湖舟四地模拟)下图为一个简单的食物网，相关叙述正确的是( )
A.该食物网中的各种生物构成生物群落
B.甲虫为初级消费者，雀鸟属于第二营养级
C.若甲虫的年龄结构为增长型则能呈现指数增长
D.若植物被农药污染则雀鸟是最重的受害者
解析构成该食物网的生物主要是生产者和消费者，而构成生物群落的是该地区所有生物，A错误。

在该食物网中，甲虫为初级消费者，雀鸟属于第二或第三营养级，B错误。

若甲虫的年龄结构为增长型，则甲虫数量会增长，但不会呈现指数增长，因为指数增长只出现在无限环境中，C 错误。

若植物被农药污染，则通过生物放大，高营养级的雀鸟是最重的受害者，D正确。

答案 D
2.(2017·3月稽阳联考)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。

若将鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。

下列叙述错误的是( )
A.蝉为一级消费者，属第二营养级
B.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
C.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
D.树林中的食物链以腐食食物链为主
解析鹰迁入后，形成了食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，共有五个营养级，其中蝉为一级消费者，属第二营养级，因此A正确；鹰的迁入增加了该生态系统的能量消耗环节，B正确；鹰的迁入会使该树林中螳螂(蝉的天敌)的数量减少，C项错误；陆地生态系统中的食物链通常以腐食食物链为主，D正确。

答案 C
方法与技巧
1.生态系统成分的误区类型与特例
2.生态系统组成成分的判断技巧
(1)先根据双向箭头确定“非生物环境”和“生产者”，再判断两者中有“3”个指出箭头的D 为“生产者”，有“3”个指入箭头的C 为“非生物环境”，最后根据D →A 、A →B 、D →B ，确定A 为消费者、B 为分解者。

(2)若问D 、A 、B 具体是什么生物，则D 主要为绿色植物，A 主要为动物，B 主要为营腐生生活的细菌和真菌。

(3)图示中D 、A 、B 共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D 和A 。

3.食物网中种群数量变化连锁反应的分析方法
食物链和食物网中，某种生物数量增多或减少时，其他生物数量的变化可以从以下四个方面进行分析：
(1)食物链中第一营养级的生物减少对其他物种变动的影响
食物链中若处于第一营养级的生物减少，直接以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，致使第三、第四营养级生物依次减少。

(2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响
一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者的数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。

(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。

②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。

③处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他食物来维持其数量基本不变。

(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
①a 种群的数量变化导致b 种群的营养级降低时，则b 种群的数量将增加。

②a 种群的数量变化导致b 种群的营养级升高时，则b 种群的数量将减少。

考点二 生态系统中的生产量和生物量
1.初级生产量
指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。

单位：g/(m 2·a)或J/(m 2·a)(a 代表年)。

(1)生产过程的化学反应式：
6CO 2＋12H 2O ――→光叶绿体C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O
(2)总初级生产量：包括呼吸消耗在内的全部生产量，用GP 表示。

(3)净初级生产量：在初级生产量中，有一部分被植物呼吸(R)消耗掉了，剩下的用于植物的生长和繁殖，用NP 表示，即NP ＝GP －R 。

2.生物量
净生产量在某一调查时刻前的积累量。

(1)单位：g/m 2或J/m 2。

(2)NP ＝GP －R ⎩⎪⎨⎪
⎧＞0 生物量增加
＜0 生物量减少＝0 生物量不变
3.次级生产量
异养生物(包括消费者和分解者)等次级生产者利用现成有机物质而生产出来的有机物质。

(1)单位：g/(m 2·a)或J/(m 2·a)。

(2)生产过程：次级生产者的同化量－呼吸量即为次级生产量。

(2017·4月浙江选考)下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是( )
A.陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而增加
B.顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落
C.因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形
D.食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量
解析陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加应当减少，因为随着纬度的增加温度、光照下降明显，而温度和降雨量变化对陆地生态系统的总初级生产量影响很大，A错误。

顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落，因为相比非顶极群落，顶极群落的特点是复杂而稳定，长期维持原状，发展是停滞的，顶极群落的总初级生产量大，但顶极群落的呼吸消耗也大，净初级生产量很低，B正确。

海洋生态系统中之所以出现倒的生物量金字塔形，是因为海洋中藻类个体小繁殖快，被捕食后可以迅速转化为下个营养级的生物量，与捕食食物链为主没有直接关系，C错误。

高等植物细胞中纤维素含量极高，动物对纤维素消化吸收效率极低，相反单细胞藻类中纤维素含量低，动物捕食后转化效率高，所以食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更低的次级生产量，D错误。

答案 B
本题组对应必修三P106～P108，生态系统中的生产量和生物量
1.净初级生产量随温度和雨量不同而有很大差异。

海洋生态系统年净初级生产量只有陆地生态系统的一半。

但是海洋生态系统次级生产量相当于陆地生态系统的三倍多，这是因为陆地植物主要是纤维素含量极高的高等植物，而动物利用纤维素能力极低。

2.净初级生产量的大小比较：①陆地生态系统：热带雨林>北方针叶林>温带草原>苔原；②陆地>海洋。

3.通过动物生物量的计算，可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性。

角度生产量和生物量
1.下图表示次级生产量的生产过程，以下描述错误的是( )。