2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版苏冀)：生态系统的结构

第5课时生态系统的结构
课标要求 1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物成分以及阳光、空气、水等非生物成分组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。

2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。

考点一生态系统的组成成分及其关系
1．生态系统的概述
(1)概念：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。

(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。

(4)类型：一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。

(5)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。

2．生态系统的组成成分
(1)组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。

(2)三种生物成分的比较
项目生产者消费者分解者
作用可通过光合作用合成
有机物，固定太阳能
加快生态系统的物质循环。

有助于植物传粉和种子传播
将动植物遗体和动物的
排遗物分解成无机物
地位生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分营养方式自养型异养型
实例主要是绿色植物主要是动物主要是细菌和真菌(3)生态系统的结构模型
生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。

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
生产者包括②③⑦；消费包括①④⑧；分解者包括⑤⑥⑨。

生态系统的概念分析
(1)如图甲为热带雨林的一个场景，图乙为海洋生物的一个场景，两图中的生物和非生物成分均有植物、动物、阳光、空气、水、土壤等。

图甲与图乙中的生物能否相互交换，为什么？
提示不能。

每种生物生活的环境不同，都与自己生活的非生物环境相适应，生态系统就是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)如图为种群、群落及生态系统之间的关系，据图分析它们之间的关系。

提示群落是由多个不同的种群组成的，生态系统是由群落与非生物环境构成的。

1．下列关于生态系统中各种生物成分的叙述，错误的是()
A．动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越大
B．分解者通过细胞呼吸来分解生态系统中的有机物
C．生产者制造有机物时，所利用的能量类型可能不同
D．各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定
答案 A
解析动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越小，因为某种食物的变化对其影响不是太大，A错误；分解者通过分解作用(即细胞呼吸)将有机物分解为无机物，B正确；生产者制造有机物主要是光合作用和化能合成作用，前者利用的是太阳能，后者利用的是物质氧化时释放的化学能，C正确。

2．(多选)下列有关生态系统成分的叙述，正确的是()
A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用
B．动物都是消费者，其中食草动物属于初级消费者
C．分解者都是异养生物，是生态系统不可缺少的成分
D．非生物因素是包括能源、气候、水等
答案CD
解析自养生物可能进行光合作用，也可能进行化能合成作用，都能把无机物转变成有机物，A错误；动物大多数属于消费者，有些动物如蜣螂、蚯蚓等是分解者，B错误；分解者是进行腐生生活的细菌、真菌和少数动物，都是异养生物，是生态系统不可缺少的成分，C正确。

归纳总结(1)辨析生态系统成分认识的误区
①三类“不一定”：a.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)。

b．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)。

c．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)。

②两类“一定”：a.生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。

b．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。

(2)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为生产者，有“3”个指入箭头的B为非生物的物质和能量，最后根据A→D→C，A→C，确定C为分解者，D为消费者。

考点二食物链和食物网
1．食物链
(1)概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

(2)实例
①食物链的起点一定是生产者，其余的都是消费者，不含分解者和非生物的物质和能量。

②营养级一般不超过五个，这是因为能量沿食物链是逐级递减的。

③食物链中体现的种间关系只有捕食。

④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。

2．食物网
(1)概念：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：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级；食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，可能还有种间竞争。

(3)功能⎩⎪⎨⎪⎧ 生态系统的营养结构生态系统的物质循环和能量流动的渠道生态系统保持相对稳定的重要条件
源于选择性必修2 P 52“练习与应用·概念检测”：一般来说，一个生态系统的食物链越多，食物网越复杂，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越强。

农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链，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。

归纳总结 构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。

②食物链：乙→丙→甲(图1)。

(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。

②结果：图2可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁；图3生物可形成食物网：。

(3)根据重金属、农药的含量构建食物网 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内
某重金属的含量如表所示。

已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。

假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。

种群甲乙丙丁戊重金属含量(μg/kg鲜重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
①信息：重金属(农药、一些难降解的物质)随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。

②食物网如图所示：。

1．观察下图中的食物链，思考并回答下列问题：
(1)食物链形成的根本原因是什么？
提示形成食物链的根本原因是各种生物之间的食物关系。

(2)图中处于第四营养级的生物是什么？属于四级消费者的是什么？
提示处于第四营养级的是蛇。

属于四级消费者的是鹰。

(3)食物链的起点和终点分别是什么？
提示食物链的起点是生产者；终点是最高级消费者。

(4)食物链中仅包含生态系统组成成分中的什么？
提示食物链包括生态系统组成成分中的生产者和消费者。

2．下图为某草原生态系统的食物网组成，思考并回答下列问题：
(1)鹰处于哪几个营养级？鹰和蛇之间是什么关系？
提示鹰处于第三、四、五营养级。

鹰和蛇是捕食和种间竞争的关系。

(2)若人类的捕杀导致鹰大量减少，兔、食草鸟、蛇的数量如何变化？
提示兔、食草鸟、蛇的数量先增加后减少最后趋于稳定，但结果比原来的数量要增加。

3．(2021·湖北1月选考模拟，16)如图为某湖泊生态系统的食物网简图。

下列叙述错误的是()
A．浮游藻类属于生产者
B．该食物网有5条食物链
C．该食物网中，水生昆虫属于第二营养级
D．浮游动物与水生昆虫之间通过负反馈调节维持各自数量的相对稳定
答案 C
解析由食物网可知，浮游藻类是第一营养级，为生产者，A正确；该食物网中，水生昆虫属于第三营养级，是次级消费者，C错误；浮游动物与水生昆虫之间为捕食关系，二者通过负反馈调节维持各自数量的相对稳定，D正确。

4.如图为某生态系统中的部分食物网，下列相关叙述正确的是()
A．图中含有4条食物链
B．昆虫与杂食鸟的关系是种间竞争和捕食
C．猫头鹰在该生态系统中属于第四、五营养级
D．图中还缺少的生态系统成分是分解者
答案 B
解析分析题图可知，图中含有3条食物链，A错误；猫头鹰在该生态系统中属于第三、四、五营养级，C错误；图中还缺少的生态系统成分是分解者、非生物的物质和能量，D错误。

1．(2021·广东，2)“葛(葛藤)之覃兮，施于中谷(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
解析分析题意可知，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。

2．(2021·河北，12)湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。

研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。

下列叙述正确的是() 项目典型湿地季节性湿地中度退化湿地严重退化湿地
湿地特征常年积水季节性积水无积水完全干涸，鼠害严重生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度25 17 12 9
注：生物多样性指数反映生物多样性水平。

A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
答案 D
解析严重退化湿地的生物多样性指数最低，而且鸟类丰富度也最低，故食物网结构最简单，A错误；丰富度是指一个群落中的物种数目，鸟类死亡率增加会使种群密度下降，不一定会导致物种数目减少，B错误；负反馈调节是湿地生态系统具备自我调节能力的基础，C错误；湿地具有蓄洪防旱、补充地下水的生态功能，因此湿地的退化对生物多样性的间接价值影响最大，D正确。

3．(2022·浙江6月选考，20)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。

下列叙述错误的是()
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
答案 D
解析生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。

4．(2020·浙江7月选考，11)下列关于营养级的叙述，正确的是()
A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多
B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
答案 B
解析营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A项错误；自然生态系统中的所有绿色植物都是自养生物，都属于生产者营养级，B项正确；处于食物链同一环节上的同种和不同种生物都属于同一个营养级，C项错误；食物链中的各营养级之间的能量传递效率不一定相同，D项错误。

5．(2021·辽宁，15)辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下浅滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。

科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查，结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。

下列有关叙述正确的是()
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
答案 B
解析采用样方法调查物种丰富度要做到随机取样，A错误；底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，则底栖动物中既有消费者，又有分解者，B 正确；生物群落是该区域所有生物种群的集合，蛤蜊岗所有的底栖动物只是其中一部分生物，不能构成一个生物群落，C错误；蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。

6．(2020·山东，24)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。

某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。

取样深度(cm) 农业模式(类) 生物组分食物网复杂程度(相对值)
0～10
常规农业15 1.06 有机农业19 1.23 无公害农业17 1.10
10～20
常规农业13 1.00 有机农业18 1.11 无公害农业16 1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。

若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括____________________________。

某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是___________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的________结构。

由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为________________，依据是______________________ _______________________________________________________________________________。

(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_______________________________________。

(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是_______________________________________________ _______________________________________________________________________________。

答案(1)流入下一个营养级土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体(2)垂直有机农业生物组分多，食物网复杂程度高(3)镉随着食物链的延长逐渐积累(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，从而引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，其减少量多于其因植物根系增长而增加的量
解析(1)捕食性线虫处于最高营养级，其捕食食细菌线虫，根据能量流动的过程分析，捕食性线虫与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化的能量不会流入下一营养级。

生态系统是由生物
群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。

土壤中各种生物组成的生物群落及其生活的非生物环境组成一个统一整体，所以土壤是一个生态系统。

(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构，土壤中生物种类和食物网的复杂程度决定了生态系统的稳定性，生物组分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，表中数据说明有机农业的生物组分多、食物网复杂，其稳定性最高。

1．判断关于生态系统的类型和成分的叙述
(1)河流中所有生物和底泥共同组成河流生态系统(×)
(2)不同生态系统的生物组成成分不相同(×)
(3)硝化细菌虽不能进行光合作用，但属于自养型生物(√)
(4)生产者全是绿色植物，分解者全是微生物(×)
(5)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱(×)
2．判断关于食物链和食物网的叙述
(1)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(×)
(2)在生态系统中，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)食物链体现了营养物质的流动过程(√)
3．填空默写
(1)(选择性必修2 P48)生态系统：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)(选择性必修2 P50)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。

(3)(选择性必修2 P50)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。

(4)(选择性必修2 P50)在生态系统中，生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。

(5)(选择性必修2 P50)消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。

可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。

(6)(选择性必修2 P50)分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。

(7)(选择性必修2 P51)食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。

(8)(选择性必修2 P52)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。

食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。

(9)(选择性必修2 P52)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。

课时精练
一、单项选择题
1．自然界的生物与周围的非生物环境之间，与群落中的其他生物种群之间，有着密切的联系。

它们相互依赖、相互制约，构成占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡体系。

下列叙述错误的是()
A．生产者制造有机物，是该动态平衡体系的首要成分
B．消费者对生产者没有任何作用，在生态系统中可有可无
C．俗语“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃泥巴”包含食物链的含义
D．水体中沉降植物的分泌物可抑制藻类生长，说明生产者间也存在信息联系
答案 B
解析生产者能利用外界物质和能量制造有机物，是生态系统的首要成分，构成了生态系统的基石，A正确；消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用，B错误。

2．(2023·江苏涟水高三期末)下列关于生态系统组成成分的叙述，不正确的是()
A．生产者是生态系统中最基本、最关键的生物因素
B．消费者因自身代谢，能加快生态系统中的物质循环
C．分解者指的是各种细菌和真菌，能把动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物D．生态系统中的非生物因素是不可或缺的成分
答案 C
解析分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，包括细菌、真菌等营腐生生活的微生物，此外一些动物也可作为分解者，如秃鹫，C错误。

3.(2023·江苏常州高三期末)如图表示生态系统成分的关系图，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，但都是自养型生物
B．同一营养级的动物一定是一个种群
C．图中共有2条食物链，c属于初级消费者或者次级消费者
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b(生产者)主要指的是绿色植物，此外硝化细菌等原核生物也能进行化能合成作用，都是自养型生物，A正确；同一营养级的动物可能是不同的生物，不一定是一个种群，B错误；据题图分析可知，图中的c是分解者，不参与构成食物链和食物网，故图中的食物链为b→a，只有1条，C错误；b(生产者)是生态系统的基石，D错误。

4．如图表示某生态系统中3种生物的CO2释放量的曲线图，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b曲线不能代表所有的生产者，例如，硝化细菌，D错误。

5．(2023·河北邯郸高三模拟)“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类；在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所，养殖海参等底栖杂食动物。

下图表示某渔民设置的“多营养层次”海水生态养殖模式内部部分构造和物质循环关系。

下列相关叙述错误的是()
A．牡蛎属于该生态系统中的消费者和分解者
B．“多营养层次”提升了群落垂直结构的复杂程度
C．“多营养层次”提高了生态系统中阳光、食物等资源的利用率
D．若养殖海带数量过多，则会导致牡蛎的食物来源增多，产量上升
答案 D
解析若养殖海带数量过多会影响小型浮游植物的数量，这些小型浮游植物是牡蛎的食物，导致牡蛎食物来源减少，所以牡蛎数量会下降，D错误。

6．某草原上甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物关系如图所示。

研究发现丁中的有机物增加a kg时，从乙获取的能量占其获得全部能量的3/4。

下列相关分析正确的是()
A．图中所有生物共同构成了草原群落
B．同一时期草合成的有机物至少为50a kg
C．若丙数量减少，则甲、乙数量均会增加
D．甲与乙是种间竞争关系，均属于次级消费者
答案 B
解析群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，图示为两条食物链组成的食物网，只包含生产者和消费者，不包含分解者，A错误；丙数量减少，丁缺少食物来源，对乙的捕食加剧，乙的数量将会下降，C错误；甲、乙有共同的食物来源，是种间竞争关系，它们的食物是生产者，均属于初级消费者，D错误。

7．如图表示某草原生态系统部分生物关系示意图，下列有关说法正确的是()
A．若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物不一定会减少
B．该图只缺少生态系统组成成分中的分解者
C．若青蛙突然减少，理论上兔和食草鸟的数量将增加
D．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
答案 D
解析若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物都会减少，A错误；该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质和能量，B错误。

8．如图表示某草原生态系统中的部分食物网简图，下列相关叙述错误的是()。