生态系统的结构

第1节生态系统的结构生态系统及其组成成分(1)概念：与它的相互作用而形成的统一整体。(2)范围：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，它包括地球上的及其。1．生态系统的概念与范围由生物群落无机环境无机环境全部生物(1)：阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)：生物，主要是绿色植物。(3)：主要包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。(4)：能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是腐生的细菌和真菌。2．生态系统的组成成分非生物的物质和能量生产者自养消费者分解者[思维激活1]自养生物一定是生产者，异养生物一定是消费者，对吗？提示前者正确，后者错误，异养生物有的是消费者，有的是分解者。1．生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生产者(主要成分)消费者(最活跃成分)分解者(物质循环的关键成分)归类无机环境光能自养型生物、化能自养型生物异养型生物异养型生物作用为生物提供物质和能量将无机物合成有机物，为消费者、分解者提供物质和能量，是生态系统的基石(必需成分)有利于植物的传粉或种子的传播；加快生态系统的物质循环将动植物的遗体分解为无机物，保障物质循环的通畅进行(必需成分)举例阳光、热能、水、空气、无机盐等主要是绿色植物主要是动物：包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、寄生动物等主要是营腐生生活的细菌和真菌关系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道2.生态系统各组成成分之间的关系特别提醒几个“并非”和“一定”(1)并非所有的动物都是消费者，如腐生动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。(2)并非所有的微生物都是分解者，如光合细菌和硝化细菌属于生产者，腐生细菌和霉菌属于分解者，寄生细菌属于消费者。(3)并非所有的植物都属于生产者，如寄生植物菟丝子属于消费者。(4)自养型生物一定是生产者。(5)营腐生生活的生物一定是分解者。【巩固1】生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是()。A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B．细菌都属于自养生物，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类C．生产者都属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析并不是所有动物都属于消费者，如蚯蚓、秃鹫等属于分解者；细菌有自养型的，如硝化细菌属于生产者，有异养型的，如根瘤菌属于消费者；有的生物在不同生态系统中占据不同的生物成分，如猪吃草，猪属于消费者，而当猪以其他家禽粪便为食时，便充当分解者。答案C食物链和食物网(1)概念：生态系统中各生物之间由于而形成的一种联系。(2)特点：为第一营养级，消费者所处营养级因食物关系不固定，但一般不会超过个环节。1．食物链食物关系生产者5(3)实例(1)概念生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。(2)特征某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。(3)功能①生态系统的结构；②生态系统的和的渠道；③生态系统保持的重要条件。④食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。2．食物网营养物质循环能量流动相对稳定[思维激活2]“螳螂捕蝉，黄雀在后”这条食物链中“螳螂”是第几营养级？提示这条食物链为：植物―→蝉―→螳螂―→黄雀，螳螂为第三营养级。1．生态系统的营养结构——食物链食物链草―→兔―→狐―→狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级所属类型主要是绿色植物植食性动物小型肉食性动物大型肉食性动物(1)食物链(指捕食链)中只有生产者和消费者两种成分。(2)生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级别相差一级。(1)食物链和食物网是各种生物通过食物关系形成的联系，其中最主要的关系就是捕食与被捕食的关系。(2)在食物网中，两种生物之间有可能既是捕食关系又是竞争关系。2．食物网内各种生物之间的关系特别提醒(1)高中生物中涉及的食物链，除非特别说明通常是指捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者。(2)食物链中的捕食关系是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。(3)捕食食物链的起点总是生产者，捕食食物链的最后一个环节是不被其他动物所食的动物，即最高营养级(又称顶级营养级)。中间有任何停顿都不能算完整的捕食食物链。【巩固2】下图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是()。A．此食物网共有6条食物链B．硅藻既是生产者，又是分解者C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级D．严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大解析由图可知此食物网共有9条食物链，所以A错；硅藻是生产者而不是分解者，所以B错；蓝鲸在此食物网中占有非常重要的地位，但其对该食物网的影响不是最大，影响最大的是生产者，其次是占据多个营养级的生物，所以D错；磷虾在不同食物链上都是第二营养级，所以C对。答案C生态系统的概念【例1】下列组合中，依次属于种群、群落和生态系统的一组是()。①公园中的全部树木；②一块棉田中的所有的幼年的和成熟的棉蚜；③一个果园中所有的苹果树及其无机环境；④一片原始森林中的全部动物和绿色植物；⑤长江中的全部生物；⑥密云水库中的全部生物及其无机环境A．①③⑥B．②④③C．②⑤⑥D．①⑤③解析生态系统包括生物因素和非生物因素，非生物因素包括非生物的物质和能量，即阳光、热能、空气、水分和无机盐等。答案C【例2】(2011·豫南九校联考)分析下图，下列叙述正确的是()。A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落C．细菌和蝉之间的关系属于竞争D．蛇属于三级消费者生态系统的组成成分思维导图：深度剖析图示中包括了无机环境(光、CO2等)、生产者(绿色植物)、消费者(蝉等)和分解者(细菌)，它们构成了一个生态系统。蝉是消费者，细菌是分解者，两者之间不构成竞争关系。蛇属于四级消费者。答案A易错提醒(1)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某个种群。(2)生态系统的结构包括生态系统的成分及食物链、食物网。食物链和食物网【例3】(2011·山东淄博模拟)有关右图的叙述，不正确的是()。①图中只有两条食物链②细菌与狐之间既捕食又竞争③细菌占有第2、3、4、5营养级④该生态系统中狐属于次级消费者A．①②③B．②③C．②③④D．③④思维导图：深度剖析细菌属分解者，不参与食物链构成。答案C方法技巧生态系统中四种成分的判断(1)图示(2)析图①先据确定“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D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后确定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为动物，B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。——————————————实验设计中的对照方法技法必备1．空白对照：即不给对照组任何处理因素。例如，下面的实验中，对照组中加入的只是水。2．条件对照：即给对照组施以部分实验因素，但不是所需研究的处理因素。例如，在“比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率”实验中，“试管中加入2滴FeCl3溶液”的那组实验就是一个条件对照。3．自身对照：对照和实验都在同一个研究对象上进行。例如，“植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验就属于这种情况。4．相互对照：即不单设对照组，而是几个实验组相互对照。例如，“探索唾液淀粉酶最适pH”实验中，pH不同的几个实验组就属于相互对照。能力展示为验证生态系统成分的重要性和不可缺少性，某生物课外活动小组在老师的指导下进行如下实验设计。(一)实验过程如图所示瓶号处理1号瓶2号瓶3号瓶1各加入等量的水2不加河泥加少许河泥3不加金鱼藻加入等量的金鱼藻4加入相同状况的金鱼5置于相同光照下金鱼生存时间/d31125(1)1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有哪些？________________________________________________。(2)2号与3号瓶相比较，2号瓶中金鱼存活的时间短，说明了_________________________________________________。(3)能说明生产者是生态系统成分不可缺少的实验是_________________________________________________。(4)3号瓶的金鱼最后也死亡，其原因是什么？________________________________________________。(二)请继续设计实验，探究阳光对生态系统的影响。(1)方法步骤第一步：取同样形状、同样体积的4号锥形瓶，4号锥形瓶的设计处理应该与________号锥形瓶作对照。第二步：_______________________________________。第三步：观察并记录瓶中_________________________。(2)推测最可能的实验结果是什么？________________________________________________。解析生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，各成分在生态系统中均具有重要作用。实验设计和分析时要注意对照原则和单一变量原则，分清自变量和因变量之间的关系。答案(一)(1)阳光、水分、空气、温度(2)分解者是生态系统成分中不可缺少的(3)1号和2号(4)金鱼藻固定的太阳能不足以满足金鱼生存所需能量(二)(1)3对4号瓶作遮光处理金鱼生存的时间(2)4号锥形瓶中金鱼生存时间比3号锥形瓶中金鱼生存时间短1．下列关于生态系统成分的叙述，不正确的是()。A．生产者可以是真核生物，也可以是原核生物B．消费者全是真核生物C．分解者不只包括腐生细菌和真菌D．生产者和分解者都是生态系统中不可缺少的成分解析消费者也可能是原核生物，如寄生型细菌。答案B2．右图所示属于生命系统的结构层次是()。A．种群B．生物群落C．生态系统D．生物圈解析该系统不仅包括各种生物，还包括水分、太阳能等非生物物质与能量，故应属于生态系统。答案C3．右图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是()。A．生产者B．消费者C．分解者D．不能确定解析生物群落包括生产者(b)、消费者(a)和分解者(c)。答案B4．右图是处于平衡状态的简单淡水生态系统的部分成分，请据图回答下面的问题。(1)此生态系统中共有________条食物链。(2)此生态系统中属于第三营养级的动物是________，淡水虾与小鱼的关系是________，大鱼与小鱼的关系是________。(3)若所有水鸟迁徙到别处，则短时间内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目________。(4)若此生态系统中的水绵大量减少，随之会发生的现象是________。A．水藻大量增多B．小鱼的数目增多C．水鸟的数目减少D．甲壳类的数目增加(5)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为________。(6)生态系统的4种成分中，图中未体现的两种成分是________、________。解析食物链的计数是先从生产者算起，此题有两个生产者，应有两个起点，到达最高营养级有几条路径就有几条食物链，共3条；生产者为第一营养级，依次类推，可得出水鸟、小鱼、淡水虾处在第三营养级；一个处于平衡状态的生态系统，若所有水鸟迁徙到别处，则甲壳类和大鱼因失去天敌而在短时间内增多，水藻因甲壳类生物的增多而减少，淡水虾因大鱼的捕食而减少；若生统系统中水绵大量减少，则水鸟主要以甲壳类生物为食，水藻的数量因甲壳类生物的减少而水藻与水绵为竞争关系。图中所示的生态系统只有生产者和消费者，是捕食食物链，没有体现出分解者与非生物的物质和能量。答案(1)3(2)水鸟、小鱼、淡水虾竞争捕食(3)增多减少减少(