2021高考生物一輪復習 第9單元 生物與環(huán)境 第3講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)教學案 新人教版必修3

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1、第3講　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(Ⅰ) 　 1.生態(tài)系統(tǒng)屬于生命系統(tǒng)，具有一定的結(jié)構(gòu)和功能，能保持相對穩(wěn)定。(生命觀念) 2.比較生產(chǎn)者與消費者、分解者的異同；根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)各成分的功能，構(gòu)建食物鏈和食物網(wǎng)模型。(科學思維) 生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 1．生態(tài)系統(tǒng)的概念：由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。 2．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 (1)非生物成分：非生物的物質(zhì)和能量。 (2)生物成分 比較項目 生產(chǎn)者 消費者 分解者 營養(yǎng)方式 自養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng) 生物類型 ①光合自養(yǎng)生物：綠色植物和藍藻等； ②化能合成生物：硝化細菌等 大

2、多數(shù)動物；寄生的植物(如菟絲子)、某些微生物 腐生細菌、真菌和少數(shù)動物 地位 生態(tài)系統(tǒng)的基石，主要成分 生態(tài)系統(tǒng)最活躍的部分 生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵成分 作用 ①把無機物制造成有機物，把光能轉(zhuǎn)化為有機物中的化學能； ②為消費者提供食物和棲息場所 ①加速物質(zhì)循環(huán)； ②幫助植物傳粉和傳播種子 將動植物遺體和動物的排泄物分解成無機物，供生產(chǎn)者重新利用 (3)相互關(guān)系 1．河流中所有生物和底泥共同組成河流生態(tài)系統(tǒng)。 (×) 提示：生態(tài)系統(tǒng)包括該區(qū)域內(nèi)所有的生物和無機環(huán)境，包括所有生物、底泥、水及陽光等因素。 2．生產(chǎn)者都是綠色植物，分解者都是微生物。 (×) 提

3、示：生產(chǎn)者不一定是綠色植物，如硝化細菌；分解者主要是指營腐生生活的細菌、真菌和某些動物，如蜣螂等。 3．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)只包括食物鏈和食物網(wǎng)。 (×) 提示：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。 4．理論上分析，只有消費者不是生態(tài)系統(tǒng)必需的基礎(chǔ)成分。(√) 5．分解者是聯(lián)系外界環(huán)境與生物群落的橋梁。 (√) 1．微生物的分解作用與細胞呼吸等同嗎？請說明理由。 提示：不能完全等同。微生物分解作用是微生物分泌酶到細胞外，將細胞外的大分子有機物分解成小分子有機物(也可能生成無機物)，然后再吸收進入細胞，微生物分解作用包括體外有機物分解和體內(nèi)細胞呼吸作用

4、。 2．如圖表示某自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖。 圖中組分1、2、3能否構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)的組成成分？簡要說明理由。 提示：不能。圖中的組分1是生產(chǎn)者、組分3是消費者、組分2是分解者，而生態(tài)系統(tǒng)的組成成分除生產(chǎn)者、消費者和分解者之外，還包括非生物的物質(zhì)和能量。 3．探究蚯蚓在不同的環(huán)境溫度下分解生活垃圾的速率，請寫出該實驗的基本思路。 提示：先控制不同的環(huán)境溫度，然后利用等量的生理狀態(tài)相同的蚯蚓去分解等量的相同的生活垃圾，在相同的條件下處理一段時間后，檢測并比較生活垃圾的剩余量。 生態(tài)系統(tǒng)組成成分的分析與判斷 1．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者及非生物的物

5、質(zhì)和能量。下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述，正確的是(　　) A．動物都屬于消費者，其中食草動物屬于第二營養(yǎng)級 B．細菌都屬于分解者，其異化作用類型主要是需氧型和厭氧型 C．生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關(guān)鍵的生物成分 D．一種生物只能屬于生態(tài)系統(tǒng)中的一種生物成分 C　[在生態(tài)系統(tǒng)中，不是所有動物都是消費者，如蜣螂、蚯蚓為分解者，A錯誤；多數(shù)細菌是分解者，但硝化細菌、鐵細菌、硫細菌和光合細菌等是生產(chǎn)者，B錯誤；生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關(guān)鍵的生物成分，C正確；一種生物可能屬于生態(tài)系統(tǒng)中的不同生物成分，如豬籠草在進行光合作用時是生產(chǎn)者，在捕食蟲子時為消費者

6、，D錯誤。] 2．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的各成分關(guān)系簡圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．甲是生產(chǎn)者，它是生態(tài)系統(tǒng)的基石 B．乙是消費者，包括全部的動物 C．生態(tài)系統(tǒng)的能量主要來自太陽能 D．圖中的“甲→乙”是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) B　[乙是消費者，包括大部分的動物、寄生細菌等。一部分動物屬于分解者，由此判斷B項錯誤。] 　生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法 (1)根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分 ①自養(yǎng)型生物＝生產(chǎn)者：自養(yǎng)型生物包括光能自養(yǎng)生物(綠色植物和藍藻等)和化能自養(yǎng)生物(硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等)，它們都是生產(chǎn)者。 ②捕食或寄生異養(yǎng)型生物＝消費者：異養(yǎng)型生物不能直接把無機物合成有機

7、物，而是以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機物來維持生活，它們都是消費者。 ③腐生異養(yǎng)型生物＝分解者：腐生異養(yǎng)型生物能把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機物，包括少數(shù)的動物(如蚯蚓等)，它們都是分解者。 (2)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分，如圖所示： ①根據(jù)雙向箭頭確定C、D為非生物的物質(zhì)和能量或生產(chǎn)者，則A、B為消費者或分解者。 ②根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進一步判斷：在C、D中指出箭頭多的D為生產(chǎn)者；指入箭頭多的C為非生物的物質(zhì)和能量。 ③根據(jù)D→A→B，確定A為消費者、B為分解者。 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)中各生物之間由于食物關(guān)系形成的一種聯(lián)

8、系。 (2)特點：生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級，消費者所處營養(yǎng)級不固定，但一般不會超過五個營養(yǎng)級。 (3)表現(xiàn)形式 (4)單向性：食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇形成的，通常不會逆轉(zhuǎn)。 2．生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和營養(yǎng)級間的關(guān)系(連線) 3．食物網(wǎng) (1)概念：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 (2)形成原因：生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。 (3)功能：是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。 (4)特點： ①同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。 ②

9、在食物網(wǎng)中，生物之間的種間關(guān)系可能出現(xiàn)多種，如兩種生物可同時存在捕食和競爭關(guān)系。 1．食物鏈中某營養(yǎng)級指的是某種生物或種群。 (×) 提示：食物鏈中的某個營養(yǎng)級指的不是一種生物或一個種群，而是指處于該營養(yǎng)級的所有生物。 2．在生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，食物網(wǎng)可使每種生物都限定在同一營養(yǎng)級上。 (×) 提示：雜食性動物在食物網(wǎng)中所處的營養(yǎng)級并不是一成不變的，依據(jù)其食物來源不同，可以處于多個營養(yǎng)級。 3．食物網(wǎng)中的兩種生物之間只有捕食關(guān)系。 (×) 提示：食物網(wǎng)中的兩種生物之間，可能存在捕食和競爭兩種種間關(guān)系。 4．假設(shè)將水稻田里的雜草全部清除掉，稻田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的營養(yǎng)級數(shù)減

10、少。 (×) 提示：雜草與水稻同屬第一營養(yǎng)級，去掉雜草并未使能量流動中的營養(yǎng)級減少。 5．食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道，是生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定的重要條件。 (√) 食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物數(shù)量的變動分析 1．食物鏈中第一營養(yǎng)級的生物減少對其他物種變動的影響 食物鏈中若處于第一營養(yǎng)級的生物減少，直接以其為食物的第二營養(yǎng)級生物因食物缺乏而數(shù)量減少，又會引起連鎖反應(yīng)，致使第三、第四營養(yǎng)級生物依次減少。 2．“天敵”一方減少，對被捕食者數(shù)量變動的影響 一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數(shù)量減少，則被捕食者的數(shù)量變化是先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定。 3．復雜食物

11、網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析 (1)以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù)，考慮方向和順序為從高營養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。 (2)生產(chǎn)者相對穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費者穩(wěn)定得多，所以當某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不需要考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。 1．錯綜復雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件。在一個較小的草原生態(tài)系統(tǒng)中，由于氣候原因?qū)е路N群數(shù)量很少的一種昆蟲在該草原絕跡，但是對該生態(tài)系統(tǒng)中其他物種的數(shù)量基本沒有影響，其原因是什么？ 提示：該種昆蟲在食物網(wǎng)中的位置被其他同營養(yǎng)級的物種替代。 2．如某生態(tài)系統(tǒng)中生物體內(nèi)殘留有機汞的情況如下表，寫出相關(guān)食物鏈及分析依據(jù)。 生物體

12、A B C D E 有機汞濃度/(mg·L－1) 0.05 7 0.51 68 0.39 提示：。有機汞存在生物富集現(xiàn)象，即隨著營養(yǎng)級的增加，汞濃度增加，兩者在數(shù)值上呈正相關(guān)，所以從表中有機汞濃度的大小可推知該生物營養(yǎng)級的高低，從而判斷各生物能量值的大小。 3．在某生態(tài)系統(tǒng)中，一條食物鏈上一般不超過5個營養(yǎng)級，試表述原因。 提示：生態(tài)系統(tǒng)的能量隨營養(yǎng)級升高而沿食物鏈流動逐級遞減，流經(jīng)5個營養(yǎng)級后所剩下的能量不足以再維持一個種群生存的最小需要量。 食物鏈(網(wǎng))的分析 1．(2019·云南師范大學附中高三月考)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈(網(wǎng))的敘述，不正確的是(

13、　　) A．食物鏈(網(wǎng))和生態(tài)系統(tǒng)的組成成分共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) B．食物鏈(網(wǎng))是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要渠道 C．增加或延長果園中的食物鏈能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D．食物網(wǎng)中表示的都是一種生物以另一種生物為食的捕食關(guān)系 D　[食物網(wǎng)的生物中，通常一種生物可以以多種生物為食，一種生物可以被多種生物所食，所以食物網(wǎng)的生物之間可能存在捕食和競爭關(guān)系，D錯誤。] 2．(2019·湖北重點中學高三聯(lián)考)如圖是某陸生生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖。下列各項敘述中錯誤的是(　　) A．此生態(tài)系統(tǒng)中有8條食物鏈 B．多種生物在食物鏈中占有不同營養(yǎng)級，使食物鏈交錯連接形成食物網(wǎng)

14、 C．在甲→丙→丁→辛這條食物鏈中，辛屬于三級消費者、第四營養(yǎng)級 D．該圖僅體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)成分中的生產(chǎn)者和消費者，未體現(xiàn)的成分是分解者 D　[該圖僅體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)成分中的生產(chǎn)者和消費者，未體現(xiàn)的成分是分解者和非生物的物質(zhì)和能量，D錯誤。] 食物鏈和食物網(wǎng)中生物數(shù)量的變化分析 3．如圖是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中的兩條食物鏈，大量捕撈花鰱后，種群將有所變化，下列能正確反映短期內(nèi)種群總重量增長率變化趨勢的是(　　) A．綠藻上升　　　 B．白鰱下降 C．水蚤下降 D．烏魚上升 B　[由于水蚤天敵減少，水蚤數(shù)量增多，水蚤以綠藻為食，水蚤增多導致綠藻減少，A、C錯誤；由于綠藻減少，白鰱和

15、水蚤種間競爭加劇，并且由于花鰱減少，烏魚會以白鰱為主食，因此白鰱的數(shù)量會減少，B正確；烏魚以花鰱和白鰱為食，花鰱和白鰱數(shù)目都減少，導致烏魚數(shù)量減少，D錯誤。] 4．如圖所示某湖泊的食物網(wǎng)，其中魚a、魚b為兩種小型土著魚，括號內(nèi)前一數(shù)值表示一年內(nèi)該生物攝取的總能量，后一數(shù)值表示一年內(nèi)該生物同化的總能量，單位為J/(cm2·a)。若引入一種以中小型魚類為食的鱸魚，請回答以下問題： (1)圖中有________條食物鏈，魚b和小型浮游動物的關(guān)系是________。 (2)若引入鱸魚，則鱸魚在該食物網(wǎng)中處于________營養(yǎng)級。鱸魚的引入，短時間內(nèi)將導致浮游植物的數(shù)量變化是________

16、。在短時期內(nèi)，鱸魚的種群增長方式為________________________。 [解析]　(1)圖中有4條食物鏈，分別是浮游植物→大型浮游動物→魚a，浮游植物→小型浮游動物→魚a，浮游植物→魚b，浮游植物→小型浮游動物→魚b。魚b捕食小型浮游動物，兩者為捕食關(guān)系，魚b和小型浮游動物都捕食浮游植物，兩者為競爭關(guān)系，因此魚b和小型浮游動物的關(guān)系是捕食、競爭。(2)若引入一種以中小型魚類為食的鱸魚，則鱸魚在該食物網(wǎng)中處于第三、第四營養(yǎng)級。鱸魚的引入導致魚a和魚b減少，小型和大型浮游動物增加，則短時間內(nèi)將導致浮游植物減少。在短時期內(nèi)，鱸魚由于食物充足、沒有天敵，因此鱸魚的種群增長方式為指數(shù)型增

17、長。 [答案]　(1)4　捕食、競爭　(2)第三、第四　減少　指數(shù)型增長 1.植物不一定是生產(chǎn)者：如菟絲子營寄生生活，屬于消費者。 2．生產(chǎn)者不一定是綠色植物：如硝化細菌等自養(yǎng)微生物也是生產(chǎn)者。 3．動物不一定是消費者：以動植物殘體為食的腐食性動物屬于分解者，如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等。 4．細菌不一定是分解者：如硝化細菌是自養(yǎng)生物，屬于生產(chǎn)者；寄生細菌屬于消費者。 5．并非所有生態(tài)系統(tǒng)的成分都參與構(gòu)成食物鏈或食物網(wǎng)。因為食物鏈起點是生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)，所以非生物的物質(zhì)和能量、分解者這兩種成分不參與構(gòu)成食物鏈或食物網(wǎng)。 6．同一種消費者在不同食物鏈中

18、，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。 7．在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系可出現(xiàn)多種，如狼和狐之間既有捕食關(guān)系，又有競爭關(guān)系。 1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。 2．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者。 3．消費者的存在，能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。消費者對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要的作用。 4．分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物。 5．一般來說，食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就越強。 6．食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動就是沿著這條渠道進行的。 真題體驗| 感

19、悟高考　淬煉考能 1．(2018·海南高考)某地在建設(shè)池塘時，設(shè)計了如圖所示的食物網(wǎng)，鯽魚和鰱魚生活在不同水層。關(guān)于該池塘生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A．鯽魚既是初級消費者又是次級消費者 B．消耗等量藻類時，鱖魚的生長量少于鰱魚的 C．通氣可促進水體中生物殘骸分解為無機物 D．藻類固定的能量小于流入次級消費者的能量 D　[藻類固定的能量大于流入次級消費者的能量，D錯誤。] 2．(2018·全國卷Ⅲ)如圖是某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖。 據(jù)圖回答下列問題： (1)蚯蚓生命活動所需的能量來自生活垃圾中的________(填“有機物”或“無機物”)。生活垃圾中的細菌和真菌屬于

20、分解者，在生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用是____________________________。 (2)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用，若要采用生物方法處理生活垃圾，在確定處理生活垃圾的方案時，通常需要考慮的因素可概括為3個方面，即___________________________________________。 (3)有機肥在土壤中經(jīng)分解、轉(zhuǎn)化可產(chǎn)生NO，通常植物根系對NO的吸收是通過__________運輸完成的。 [解析]　(1)蚯蚓屬于異養(yǎng)型生物，其生命活動所需的能量來自生活垃圾中的有機物，生態(tài)系統(tǒng)中分解者將動植物遺體殘骸和動物的排遺物中的有機物分解成無機物。(2)采用生物方法處理生活垃圾，利用的是分解者的分解作用，需要考慮生活垃圾的成分及理化性質(zhì)、分解者的生物種類及異化類型、處理環(huán)境的理化條件等。(3)通常植物根系對NO的吸收方式為主動運輸。 [答案]　(1)有機物　將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物　(2)待分解垃圾的性質(zhì)，引進的分解者生物的種類，處理環(huán)境的理化條件　(3)主動 - 9 -