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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第37講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性教案 【考綱要求】 生態(tài)系統(tǒng) 考綱要求 (1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) (2)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應(yīng)用 (3)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞 (4)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 I Ⅱ Ⅱ Ⅱ 【考點分析】 知識點 試卷類型 分值 題型 (1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) (4)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 xx 上海 9 非選擇題 xx 上海 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 上海 2 選擇題 xx 廣東 10 非選擇題 xx 天津 2 選擇題 xx 浙江 2 選擇題 xx 福建 2 選擇題 xx 海南 9 選擇題 xx全國卷Ⅰ 10 非 選擇題 【考點預(yù)測】 本知識點是深入學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的功能的一個前提，是生態(tài)系統(tǒng)功能理解的一個基礎(chǔ)，對于本節(jié)知識的考察一般不單獨考察，主要考察的是生態(tài)系統(tǒng)的成分和組成以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性大小的判定，主要一選擇題和填空題的形式呈現(xiàn)。 【知識梳理】 一、 生態(tài)系統(tǒng) 1、 概念 2、 類型 二、 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1、 生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 2、 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng) 三、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 【重點解析】 （一）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分： 生態(tài)系統(tǒng)的成分由兩部分組成：非生物成分和生物成分。非生物成分是指陽光、空氣、水分和礦物質(zhì)等的非生物物質(zhì)和能量。生物部分包括生產(chǎn)者、消費者和分解者。生產(chǎn)者以綠色植物為主，是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，屬于自養(yǎng)型生物，在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中總是處于第一營養(yǎng)級。消費者主要是指各種動物，它們的生存直接或間接依賴于綠色植物通過光合作用制造的有機物，消費者屬于異養(yǎng)型生物。分解者主要是指細菌、真菌等營腐生生活的微生物，也包括一些營腐生生活的動物，如蚯蚓等。分解者能將動植物的尸體、排泄物和殘落物中的復(fù)雜有機物分解成為簡單的無機物。分解者在生態(tài)系統(tǒng)中是一種不可缺少的成分，如果缺少分解者，物質(zhì)循環(huán)將會中斷。 （1）、生產(chǎn)者能夠制造有機物，為消費者提供食物和棲息場所；生產(chǎn)者還能固定光能，是消費者和分解者獲得能量的源泉。所以生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。 （2）、分解者能夠?qū)又参锏氖w等分解成無機物，歸還到無機環(huán)境中去，供生產(chǎn)者再吸收利用，它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)得以循環(huán)的保證。 （3）、消費者存在與否，不影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)，因為如果沒有消費者，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)仍然能夠循環(huán)。但它對于植物的傳粉和種子的傳播等方面有著重要的作用。 所以說，生產(chǎn)者、消費者、分解者在生態(tài)系統(tǒng)中緊密聯(lián)系、缺一不可。 （二）生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 1、食物鏈 （1）概念：生態(tài)系統(tǒng)中的生物由于營養(yǎng)聯(lián)系而形成的結(jié)構(gòu)稱為食物鏈。 （2）食物鏈?zhǔn)侵干a(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)，通過一系列取食和被食關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按其食物聯(lián)系排列的鏈狀順序。食物鏈上的每一環(huán)節(jié)，稱為營養(yǎng)階層（營養(yǎng)級）。自然生態(tài)系統(tǒng)主要有三種類型的食物鏈。 ①牧食食物鏈或捕食食物鏈：是以活的綠色植物為基礎(chǔ)，從食草動物開始的食物鏈，例如，小麥→蚜蟲→瓢蟲→食蟲鳥。 ②碎屑食物鏈或分解食物鏈：是以死亡的動植物殘體為基礎(chǔ)，從真菌、細菌和某些土壤動物開始的食物鏈，例如，死亡的動植物殘體→跳蟲、螨類→食蟲昆蟲、蜘蛛→食蟲鳥、小型哺乳動物。 ③寄生食物鏈：以活的動植物有機體為基礎(chǔ)，從某些專門營寄生生活的動植物開始的食物鏈，例如，鳥類→跳蚤→鼠疫細菌。 生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈不是固定不變的，它不僅在進化歷史上有改變，在短時間內(nèi)也有改變。動物在個體發(fā)育的不同階段里，食物的改變（如蛙）就會引起食物鏈的改變。動物食性的季節(jié)性變化也會引起食物鏈的改變。因此，食物鏈往往具有暫時的性質(zhì)，只有在生物群落組成中成為核心的、數(shù)量上占優(yōu)勢的種類，食物鏈才是比較穩(wěn)定的。 一般生態(tài)系統(tǒng)中的能量在沿著食物鏈的傳遞過程中，從前一環(huán)節(jié)到后一環(huán)節(jié)，能量大約要損失90％左右（能量轉(zhuǎn)化效率大約是10％）。因此，越是處于食物鏈頂端的動物，生物量越小，能量也就越少。處于頂位的肉食動物最少，以致于不可能再有別的動物以它們?yōu)槭常驗閺乃鼈兩砩纤@得的能量不足以彌補為搜捕它們所消耗的能量。一般說來，能量從太陽開始沿著食物鏈傳遞幾次以后就所剩無幾了，所以食物鏈一般都很短，通常只由4—5個環(huán)節(jié)構(gòu)成，很少有超過6個環(huán)節(jié)的。 2、食物網(wǎng) （1）概念：生態(tài)系統(tǒng)中的許多食物鏈相互交錯所形成的更為復(fù)雜的網(wǎng)狀食物關(guān)系稱為食物網(wǎng)。 （2）食物網(wǎng)形成的原因：一種生物可能會由于捕食和被捕食的關(guān)系而在多條食物鏈中出現(xiàn)，使這些食物鏈彼此交錯成網(wǎng)狀。 （3）在生態(tài)系統(tǒng)中，一種生物不可能固定在一條食物鏈上，而往往同時屬于數(shù)條食物鏈。實際上，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈很少單條、孤立地出現(xiàn)（除非食性是專一的），它們往往相互交叉，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)，即食物網(wǎng)。食物網(wǎng)形象地反映了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物有機體間的營養(yǎng)位置和相互關(guān)系，生物正是通過食物網(wǎng)發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定。 例1生態(tài)系統(tǒng)的分解者主要是指（ ） A、細菌、真菌等腐生微生物 B、所有微生物 C、細菌、真菌等寄生微生物 D、以動植物殘體為生的生物 解析：生態(tài)系統(tǒng)的成分從營養(yǎng)功能上分為非生物的物質(zhì)和能量（即非生物成分）、生產(chǎn)者、消費者和分解者。分解者的功能是把動植物的尸體、排泄物和殘落物等所含有的復(fù)雜有機物分解成簡單無機物、歸還到無機環(huán)境中。而微生物并非都是營腐生生活，如寄生食物鏈中：牧草→黃鼠→跳蚤→鼠疫桿菌，其中的鼠疫桿菌進行寄生生活，就不足分解者。而禿鷲、蚯蚓等以動植物殘體為生的生物也屬于分解者，但相對腐生微生物而言分解數(shù)量較少。 答案：A 例2 下圖為某地食物網(wǎng)簡圖，據(jù)此圖回答下列各問題： （1）此食物網(wǎng)中有_______條食物鏈。 （2）圖中最短的食物鏈?zhǔn)莀_________，該食物鏈有_____ 個營養(yǎng)級，鷹在此食物鏈中是______級消費者。 （3）此食物網(wǎng)中主要成分是 （4）該食物網(wǎng)中占有兩個營養(yǎng)級的生物是____________。 （5）從上述簡圖可知鷹與蛇的關(guān)系是_______________。 解析：在分析食物鏈和食物網(wǎng)時，首先應(yīng)找出生產(chǎn)者，根據(jù)箭頭所示食物關(guān)系，依次確定各生物所屬營養(yǎng)級的級別，找出最高營養(yǎng)級生物，回答相關(guān)問題。（1）每條食物鏈從第一營養(yǎng)級開始，依據(jù)捕食關(guān)系到最高營養(yǎng)級結(jié)束，這樣的一組生物就是一條食物鏈：從圖中可以看出，此食物網(wǎng)共有3條食物鏈。（2）“草→鼠→鷹”這條食物鏈最短，其共有三個營養(yǎng)級，鷹在此食物鏈中為二級消費者。（3）生產(chǎn)者是各種生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，對于題中的食物網(wǎng)來說草是其主要成分。（4）該食物網(wǎng)中占有兩個營養(yǎng)級的生物是鷹（分別占有第三、第四兩個營養(yǎng)級）。（5）鷹以蛇 為食，故兩者關(guān)系為捕食關(guān)系；又因為鷹、蛇又都以鼠為食，所以兩者存在競爭關(guān)系。答案：（1）3 （2）草→鼠→鷹 三 二 （3）草 （4）鷹 （5）捕食和競爭 圖29—1 例3 擬調(diào)查一個池塘生態(tài)系統(tǒng)(如圖29—1)的組成成分。請根據(jù)圖示及提供的實驗器材，寫出調(diào)查項目。 地點：池塘。 器材：溫度計、光照強度測定儀、酸度計、溶氧測定儀、水網(wǎng)、顯微鏡、放大鏡、筆、記錄本等 調(diào)查項目： (1)非生物因素：____________________。 (2)生物成分： ①______________________________； ②_______________________________； ③ ________________________________。 解析： 本題考核生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中生態(tài)系統(tǒng)的成分。圖中是一個池塘生態(tài)系統(tǒng)， 它的成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者。分析圖示可看出，陽光照射在水面上，提供了能量來源，水中溶解有空氣和養(yǎng)料，沉積在池底還有有機物和無 機物。本題轉(zhuǎn)換思維角度，考核生態(tài)系統(tǒng)中的非生物因素。其中的非生物因素有照射在 水面的光照強度，水體具有的溫度和pH值、水中的溶解氧量等。依圖將其中的生物按生 產(chǎn)者、消費者、分解者進行歸類。 答案（1）水溫、水中含氧量、水面光照強 度、pH（2）①生產(chǎn)者：水草、浮萍、柵藻、團藻②消費者：蝦、草魚、黑魚③分解者： 細菌、真菌。 【實戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09天津卷）1.下圖表示氣候變化對甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數(shù)量的影響。 據(jù)圖分析，下列敘述正確的是 ①甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強 ②甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關(guān)系一定較乙復(fù)雜 ③乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定有新的物種產(chǎn)生 ④乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定經(jīng)歷次生演替過程 A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 答案：B 解析：從圖可以看出，甲生態(tài)系統(tǒng)種群類型數(shù)量較乙生態(tài)系統(tǒng)多，一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強，因此甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強。群落是同一時間內(nèi)在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，這樣甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關(guān)系不一定較乙復(fù)雜；新的物種產(chǎn)生必須經(jīng)過生殖隔離，乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后不一定有新的物種產(chǎn)生；乙生態(tài)系統(tǒng)在S點時種群類型數(shù)量降到最低，而S點后種群類型數(shù)量又逐漸增加，可見S點后一定經(jīng)歷過一個次生演替的過程。所以①④正確，選B。 （09浙江卷）2．經(jīng)調(diào)查，某生態(tài)系統(tǒng)中Y、X、Z分別為第一、第二和第三營養(yǎng)級，每個營養(yǎng)級不同物種的個體數(shù)量如圖甲所示（圖中每一柱條代表一個物種）。一段時間后個體數(shù)量發(fā)生變化，結(jié)果如圖乙所示。 圖甲 圖乙 下列敘述正確的是 A. X營養(yǎng)級的生物被捕食的壓力明顯增加 B. Z營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的增加是由捕食對象專一引起的 C. Y營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的變化是由于捕食者對捕食對象有選擇的結(jié)果 D．X營養(yǎng)級的生物之間存在明顯的競爭關(guān)系，且其中某種生物處于競爭劣勢 答案：A 解析：生物個體數(shù)量的變化受氣候、食物、天敵等多種因素的影響。因為Y、X、Z分別為生態(tài)系統(tǒng)中第一、第二和第三營養(yǎng)級的生物，從圖乙可以看出，一段時間后，X營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少，被捕食的壓力明顯增加；Z營養(yǎng)級生物捕食對象沒有改變，個體數(shù)量的增加不是由捕食對象專一引起的；從圖中不能看出Y營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的變化由于捕食者對捕食對象有選擇的結(jié)果；X營養(yǎng)級的生物之間存在競爭關(guān)系，某種生物處于劣勢的現(xiàn)象不明顯。因此A正確。 （09福建卷）3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是 A.生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ) B.生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 C.生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其間接價值 D.生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強 答案：D 解析：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)；生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，能提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；生物多樣性間接價值是對生態(tài)系統(tǒng)起到重要的調(diào)節(jié)功能；生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越強。所以D不正確。 （09海南卷）4．（9分） 某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲為食。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采?該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅(qū)趕乙昆蟲。請回答： （1）上述現(xiàn)象中，X分別在_____之間進行傳遞。 （2）影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源，分別是_____和_____。影響乙昆蟲活動的信息種類是_____。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲所利用的信息種類的_____。 （3）若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數(shù)量的變化是_____。 答案： （1）植物與甲昆蟲的天敵；植物與乙昆蟲（2分） （2）無機環(huán)境 生物 化學(xué)信息和物理信息（其他合理答案也給分） 物理信息（其他合理答案也給分） （每空1分，共4分） （3）甲昆蟲天敵數(shù)量增加，乙昆蟲天敵數(shù)量減少（3分） （09全國卷Ⅰ）5．（10分） 某種植玉米的農(nóng)場，其收獲的玉米子粒即作為雞的飼料，也可作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用，人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答（不考慮空間因素）： （1）請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)： （2）牛與雞之間 （有、無）競爭關(guān)系，理由是 。人與雞的種間關(guān)系是 ，人與牛的種間關(guān)系是 。 （3）流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自 所固定的 ，無機環(huán)境中的碳以 形式進入該人工群落。 （4）假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將 （增多、不變、減少），理由是 。 答案： （1） （2） 無 它們所需食物資源不同（或牛食玉米秸稈、雞吃玉米子粒） 捕食與競爭 捕食 （3）玉米（其他合理答案也給分） 太陽能 CO2 （4）減少 改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了不部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少 解析： （1）分析題意，雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)是 雞 玉米 人 牛 （2）牛與雞之間所需食物資源不同（牛食玉米秸稈、雞食玉米子粒），所以它們之間無競爭關(guān)系，人與雞之間構(gòu)成捕食與競爭的關(guān)系，人與牛之間構(gòu)成捕食關(guān)系。 （3）流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能，因此，流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自玉米所固定的太陽能，無機環(huán)境中的碳以CO2的形式通過綠色植物的光合作用進入該人工群落的。 （4）依題意，理論上該農(nóng)場供養(yǎng)日人數(shù)將減少，因為改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少。 【名師點撥】 1、生態(tài)系統(tǒng)中各種成分的地位與關(guān)系 非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)中生物成分的物質(zhì)和能量的最終來源，所以非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中唯一能把非生物的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變成生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量（有機物及其貯存的化學(xué)能）的成分，所以生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分；而一個生態(tài)系統(tǒng)如果沒有分解者的時候，動植物的遺體殘骸就會堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰，所以分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的地位很重要；消費者直接或間接地以綠色植物為食，也是對綠色植物加以分解的過程，且有利于分解者對綠色植物的分解，另外，消費者對于植物的傳粉受精、種子傳播等方面有重要作用，所以生產(chǎn)者、消費者和分解者是緊密聯(lián)系、缺一不可的。 另外，各級消費者所處營養(yǎng)級的級別，在不同的食物鏈中可以不同，而不是一成不變的。 2、分析食物鏈和食物網(wǎng)時應(yīng)注意的幾個問題 （1）捕食食物鏈的起點總是生產(chǎn)者，捕食食物鏈的最后一個環(huán)節(jié)是不被其它動物所食的動物，即最高營養(yǎng)級（又稱頂級營養(yǎng)級）。中間的任何停頓都不能算完整的捕食食物鏈。 （2）同一種生物在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養(yǎng)級。在捕食鏈中，植物（生產(chǎn)者）總是一條食物鏈的第一營養(yǎng)級；草食動物（即一級消費者）則必為第二營養(yǎng)級；而肉食動物和雜食動物所處的營養(yǎng)級往往不是一成不變的，例如貓頭鷹捕食鼠時，則處于第三營養(yǎng)級；而當(dāng)貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時，則處于第四營養(yǎng)級。 （3）食物網(wǎng)中，當(dāng)某種生物因某種原因而大量減少時，對另一種生物的影響，沿不同的食物鏈分析結(jié)果不同時，應(yīng)以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。 （4）食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類而并非取決于生物的數(shù)量。