第1节 生态系统的结构
[学习目标] 1.理解生态系统的含义。2.分析生态系统的组成成分及相互关系。3.掌握生态系统的营养结构。
一、生态系统的范围
1．生态系统的概念
(1)动物园里饲养了各种动物，栽培了各种植物，那么一个动物园里面的全部动物是一个生态系统吗？全部动植物是吗？为什么？
答案 都不是。因为：①一个生态系统应包含有该区域的各个物种，即所有生物；②动物园里各种生物、生物与环境间未相互作用形成统一整体。
(2)什么样的整体才是生态系统？
答案 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
(3)种群、群落和生态系统的关系
种群：A、A′
群落：B
无机环境：C
生态系统：B＋C
2．生态系统的类型
3．生态系统的空间范围：地球上最大的生态系统是生物圈，它包括地球上的全部生物及其无机环境。
4．一个生态系统包括哪两部分结构？
12
答案 生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)两部分。
二、生态系统的组成成分
1．图中的水草、浮萍、栅藻、团藻等绿色植物在生态系统中属于哪种成分？功能是什么？地位是什么？
答案 它们都是自养型生物，属于生产者。其功能为通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。生产者生态系统的主要成分，是生态系统的基石。
2. 图中的虾、草鱼、黑鱼等动物在生态系统中属于哪种成分？功能是什么？地位是什么？
答案 它们只能利用现成的有机物，属于消费者。它们能加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播也具有重要的作用。消费者是生态系统中最活跃的成分。
3．图中的细菌、真菌等生物在生态系统中属于哪种成分？功能是什么？地位是什么？
答案 细菌、真菌等生物属于分解者。它们能够将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物。分解者是生态系统的关键成分。
4. 除了图中所示的生物成分外，还有哪些成分是生态系统不可缺少的？
答案 还有非生物的物质和能量，如阳光、热能、水、空气、无机盐等。
5．结合生态系统各组成成分的功能，分析它们之间的关系：
三、生态系统的营养结构——食物链和食物网
12
1. 食物链的起点和终点是什么？
答案 每一条食物链均以生产者为起点，以最高营养级的动物为终点。
2．食物链中箭头相连的生物之间是一种什么关系？
答案 捕食关系。
3．请写出图中一条最短和最长的食物链。
答案 草兔狐；草蝗虫蜘蛛鸟蛇
4. 什么是营养级？营养级别与消费级别有何关系？
答案 食物链的每一个环节即为一个营养级，处在第几位即为第几营养级。营养级的级别比消费者的级别多一个。
5．以草→兔→狐为例确定消费者级别和营养级级别之间的对应关系：
食物链
草―→兔―→狐
生态系统的成分
生产者
初级消费者
次级消费者
营养级级别
第一营养级
第二营养级
第三营养级
6.食物网中各种动物的营养级别和消费级别是唯一的吗？试举例说明。
答案 鹰的消费者级别为次级、三级、四级消费者，分别占有第三、四、五营养级，由此可看出：消费者所处的消费者级别和营养级的级别并不是固定的。
7．食物网中各动物间只是捕食关系吗？
答案 不是，如图中食虫鸟和蜘蛛之间的关系既是捕食关系，又都以蝗虫为食，存在竞争关系。
8. 食物网中包含生态系统的所有成分吗？
答案 食物网中只包含生产者和消费者两种成分，食物网中没有的成分是非生物的物质和能量、分解者。
12
一、生态系统中生物所处成分的判断
1．细菌大多数营腐生生活，在生态系统中是分解者，但是也有一些细菌生活方式不是腐生，请分析：
(1)硝化细菌能进行化能合成作用，应该属于哪种成分？
答案 硝化细菌是自养生物，属于生产者。
(2)结核杆菌寄生在人体和动物的细胞内，它们是分解者吗？
答案 不是，寄生生物是一类特殊的消费者。
2．动物大多数是消费者，蚯蚓、蜣螂、秃鹰及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物，它们是消费者吗？
答案 不是，腐生动物是分解者。
3．菟丝子的细胞中没有叶绿体，利用爬藤状构造和尖刺戳入宿主内，吸取养分以维持生活，菟丝子在生态系统中属于哪种成分？
答案 菟丝子营寄生生活，属于消费者
【归纳提炼】 (1)生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者；
(2)生产者不一定都是植物(如硝化细菌)，植物不一定都是生产者(如菟丝子)；
(3)消费者一定是异养的，但不一定是动物(如菟丝子)；
(4)分解者一定是异养的，但不都是微生物(如蜣螂)；
(5)营腐生生活(从遗体、粪便等获得能量)的生物是分解者，营寄生生活(从活体获得能量)的生物是特殊的消费者。
二、例析食物链(网)的分析方法
下图是某生态系统的食物网组成，请分析回答下列问题：
1．图中有几条食物链？最长的是哪一条？
答案 图中有4条食物链；最长的是：绿色植物→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰。
2．鹰占有哪几个营养级？鹰和蛇之间是什么关系？
答案 鹰占有第三、四、五营养级；鹰和蛇之间是捕食和竞争关系。
3．图中食物网的成因有哪些？
答案 一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，一种植食性动物既可以吃多种植物，也可被多种肉食性动物所食。
12
4．若由于某种原因导致绿色植物减少，其他生物的数量会如何变化？
分析 若第一营养级的绿色植物数量减少，则会导致其他的生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。
答案 其他的生物数量都减少。
5．若人类的捕杀导致鹰大量减少；兔、食草鸟、蛇数量如何变化？
分析 鹰减少，则被捕食者兔、食草鸟、蛇数量增加。但随着兔、食草鸟、蛇数量增加，种内斗争加剧，食物减少，种群密度会下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。
答案 兔、食草鸟、蛇数量先增加后趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。
6．若图中的兔大量减少，短时间内鹰的数量会不会大量变化？为什么？
答案 不会。因为鹰有多种食物来源。
1．生长着各种动植物的一片草地，按生态学知识来看，草地、草地中的各种生物及草地中的东亚飞蝗，可依次称为( )
A．生态系统、群落、种群 B．种群、群落、生态系统
C．群落、生态系统、种群 D．群落、种群、生态系统
答案 A
解析 生物群落与其无机环境相互作用构成的统一整体是生态系统。草地中既有各种生物，也有无机环境，判断为生态系统；生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，草地中的各种生物判断为群落，生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群，东亚飞蝗为同一种生物，判断为种群。
2．谚语“螳螂捕蝉，黄雀在后”隐含了一条食物链，绿色植物属于第一营养级，则螳螂位于这条食物链的( )
A．第二营养级 B．第三营养级
C．第四营养级 D．第五营养级
答案 B
解析 根据该谚语可以写出如下食物链：绿色植物→蝉→螳螂→黄雀，因此螳螂处在第三营养级。
3．一个完整的生态系统的成分包括( )
A．食物链和食物网
B．生产者、消费者和分解者
C．物质循环和能量流动
D．生产者、消费者、分解者和无机环境
12
答案 D
解析 食物链和食物网是指营养结构，A错误；缺少非生物的物质和能量，B错误；物质循环和能量流动是生态系统的功能，C错误；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，D正确。
4．红树林是陆地向海洋过渡的特殊生态系统，某地红树林的食物网如图所示，据图可推知不正确的是( )
A．水生植物是主要的生产者
B．该食物网共有7条食物链
C．该食物网共有3个营养级
D．过度捕捞鱼会影响鸟类的数量
答案 C
解析 据图分析，水生植物是主要的生产者，另外还有浮游植物属于生产者，A正确；图示中的食物网共有7条食物链，B正确；同一动物在不同的食物链中的营养级别可以不同，该食物网中最多有4个营养级，C错误；过度捕捞鱼会使以鱼为食的鸟的食物减少，导致其数量下降，D正确。
5．有关下图的叙述中，正确的是( )
A．细菌同时占有第二、三、四、五营养级
B．昆虫与细菌之间存在捕食、竞争关系
C．图中只有2条食物链
D．图中占有能量最多的是狐
答案 C
解析 营养级是食物链某一环节上的各种生物的总和，细菌属于分解者，不属于食物链中的成分，A错误；细菌属于分解者，与昆虫之间不存在捕食和竞争关系，B错误；由图可知，图中只有两条捕食食物链，即为草→兔→狐，草→昆虫→鸡→狐，C正确；图中占有能量最多的是草，最少的是狐，D错误。
12
知识点一 生态系统的范围
1．以下可以称作生态系统的是( )
A．一个湖泊中的所有浮游生物和所有分解者
B．烧杯中的取自池塘的水、泥土和浮游生物
C．一个池塘中的所有水蚤和分解者
D．一个鱼缸中的所有金鱼和水草
答案 B
解析 生态系统是生物群落与其无机环境的统一体，而A、C、D三个选项中都不含无机环境。
2．根据下图判断下列说法中，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．细菌与螳螂都以绿色植物为食物，二者之间的关系属于竞争
D．细菌和黄雀之间是捕食关系
答案 A
解析 图中既有生产者、消费者、分解者，又有光、CO2、H2O、N2等组成的无机环境，它们共同构成了一个生态系统。
知识点二 生态系统的组成成分
3．下列关于生态系统结构的叙述中，不正确的是( )
A．生产者是生态系统中最基本的生物成分
B．生物圈中的生物可以分布在岩石圈上层、水圈和大气圈下层
C．消费者通过消化系统可以将有机物分解成无机物
D．食物网越复杂生态系统的结构也就越稳定
答案 C
解析 生产者是生态系统中最基本的生物成分，是生态系统的基石，A正确；生物圈中的生物可以分布在岩石圈上层、水圈和大气圈下层，B正确；生态系统中，分解者通过呼吸作用将有机物分解成无机物，C错误；食物网越复杂生态系统的结构也就越稳定，D正确。
4．在生态系统中，分解者将动、植物遗体和动物的排泄物分解成无机物，使物质得以循环再利用。下列生物中，属于分解者的是( )
12
A．蓝藻 B．腐生真菌
C．寄生虫 D．绿色植物
答案 B
解析 蓝藻属于光能自养型生物，属于生产者，A错误；腐生真菌属于生态系统的分解者，B正确；寄生虫属于寄生生物，属于特殊的消费者，C错误；绿色植物属于生产者，D错误。
5．下列各项叙述，错误的是( )
A．分解者都是异养需氧型生物
B．生产者能将无机物制造成有机物
C．人体内的寄生虫是厌氧型的消费者
D．消费者消耗的有机物都直接或间接地来自生产者
答案 A
解析 营腐生生活细菌、真菌和动物属于分解者，分解者都属于异养型生物，但不一定都是需氧型，如乳酸菌，A错误；自养型生物都是生产者，能将无机物制造成有机物，B正确；人体内的寄生虫属于厌氧型的消费者，C正确；消费者的食物都直接或间接来自于生产者，D正确。
6．如图甲表示人体中体液中物质交换过程示意图，其中A、B、C表示三种细胞外液，D表示组织细胞，图乙表示生态系统中的物质循环示意图，其中A、B、C、D分别表示生态系统的四种组成成分。下列相关说法正确的是( )
A．若图甲中的D为肌肉细胞，则其无氧呼吸产生的二氧化碳释放到A中，可导致A的pH下降
B．图甲的C中含量最多的化合物是蛋白质
C．图乙中的D可表示大气中的二氧化碳库，B可表示消费者
D．图乙中的A表示的一定是自养生物
答案 D
解析 若图甲中的D为肌肉细胞，则其无氧呼吸产生的乳酸释放到A中，可导致A的pH下降，A错误；图甲的C中含量最多的化合物是水，B错误；图乙中，D是无机环境，可表示大气中的二氧化碳库，B可表示分解者，C错误；图乙中，A是生产者，一定是自养生物，D正确。
知识点三 生态系统的营养结构——食物链和食物网
7．如图是某生态系统中几种生物的食物关系，相关叙述正确的是( )
12
A．草属于第一营养级
B．青蛙是初级消费者
C．蛇只属于第三营养级
D．该食物网有2条食物链
答案 A
解析 草是生产者，属于第一营养级，A正确；青蛙是次级消费者，属于第三营养级，B错误；蛇属于第三、第四营养级，C错误；该食物网有3条食物链，D错误。
8．如图为某生态系统中的食物网示意图，相关叙述正确的是( )
A．该食物网中属于次级消费者的有兔和食草昆虫
B．兔与食虫鸟为竞争关系
C．若兔的数量减少，则短时间内食虫鸟的数量增加
D．猫头鹰占有2个营养级
答案 D
解析 该食物网中属于次级消费者的有猫头鹰和食虫鸟，A错误；兔与食虫鸟没有共同的食物和栖息空间，两者之间没有竞争关系，B错误；若兔的数量减少，则猫头鹰捕食食虫鸟较多，短时间内食虫鸟的数量减少，C错误；猫头鹰占有2个营养级，在“草→兔→猫头鹰”中占第三营养级，在“草→食草昆虫→食虫鸟→猫头鹰”中占第四营养级，D正确。
9．如图表示在某生态系统中，a、b、c三个种群数量变化相互关系，下列描述正确的是( )
A．a肯定是生产者，b肯定是初级消费者
B．a→b→c构成一条食物链
C．a与b、b与c为捕食关系
D．a与c为竞争关系
答案 C
解析 根据图中数量关系可以判断a、b、c三者构成的捕食关系为c→b→a，a为次级消费者，A错误；c→b→a构成一条食物链，B错误；a与b、b与c为捕食关系，C正确；a与c不存在竞争关系，D错误。
10.
12
以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链，请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是( )
A．乙和丁的种群数量都增加
B．乙和丁的种群数量都减少
C．乙和丙的种群数量都减少
D．乙和丙的种群数量都增加
答案 D
解析 由图中信息可知，四种生物的食物关系为：丙→丁→甲→乙，如果甲种群数量增加，则乙的食物增加，乙会增加，丁的天敌增加，所以丁要下降，丁数量减少，即丙的天敌减少，故丙会有所增加。
综合训练
11. 美丽的锡林郭勒大草原上，生活着各种植物和动物。这里不仅是牧民们放牧的理想场所，也是生物科学工作者向往的地方。请回答以下问题：
(1)该草原生态系统包含的生物分三大类群，即__________________________。与发生火灾后群落演替方式不同的是__________演替。
(2)牧民赞布提进入这片草原放牧后，发现适当的放牧使草原上的植物更加茂盛，但经过过度的放牧后，草原上的有毒植物的数量增多，这是因为___________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据图中的食物网分析，如果牧民为了短期的经济利益捕杀狐、蛇和鹰，会对草原上其他生物数量和植被造成怎样的影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)草原上蝗虫爆发会对草原造成较大的破坏，请你利用生物学的原理，提出一种合理的生物防治的方法：___________________________________________________________。
答案 (1)生产者、消费者和分解者 初生
(2)牛羊只摄食无毒的植物，对草原上的植物起到了选择的作用(意思对即可)
(3)草原上鼠和兔子的数量大量增加，破坏草原，同时牛羊数量会锐减
(4)放养捕食蝗虫的家禽(或保护、繁育捕食蝗虫的鸟类)(意思对即可)
12
解析 (1)生态系统内的生物群落由生产者、消费者和分解者构成，发生火灾后的草原进行的是次生演替，演替类型除了次生演替外还有初生演替。(2)牧草和有毒植物是竞争关系，牲畜只摄食无毒的植物，过度放牧，无毒植物数量减少，有毒植物数量增加，牲畜对草原上的植物起到了选择的作用。(3)大量捕杀狐、蛇和鹰，鼠、兔因缺少天敌而大量繁殖，破坏草原。(4)为减少对环境的污染，可采用生物防治，如放养捕食蝗虫的家禽(或保护、繁育捕食蝗虫的鸟类)。
12．如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统的一部分，请据图回答下列问题：
(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)此生态系统中的分解者是( )
A．水鸟 B．水绵
C．水藻 D．腐生细菌、真菌
(4)若所有水鸟迁徙到别处，则短期内大鱼数目________，水藻数目________，淡水虾数目________。
(5)若此生态系统中的水绵大量减少，则( )
A．水藻大量增多 B．小鱼的数目增多
C．水鸟的数目减少 D．甲壳类的数目增多
(6)此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为_________________________________。
答案 (1)3 (2)水鸟、小鱼、淡水虾 竞争 捕食
(3)D (4)增多 减少 减少 (5)A (6)群落
解析 水绵大量减少，导致水蚤减少，小鱼和淡水虾减少，大鱼减少，水鸟为了获得足够的能量，多食甲壳类，导致甲壳类数量减少，水藻大量增多。
13．图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网，请据图回答下列问题：
12
据图1回答：
(1)从营养功能的角度来填写成分：B.______________、C.____________________。
(2)B主要是指___________________________________________________________。
(3)________和________是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”(填字母)。
(4)最主要成分和最活跃成分分别是________、________(填字母)。
据图2回答：
(5)该生态系统共有________条食物链。
(6)鹰占有________个营养级，请写出鹰作为最高营养级的一条食物链________________________________________________________________________。
(7)蛇和鹰的关系是________________________________________________________。
(8)要使该生态系统完整，还需要增加的成分是________________________。
(9)若蛇绝种，鹰的数量可能________________________________________________。
(10)若植食性昆虫减少，在短期内哪种生物数量将锐减？________，理由是________________________________________________________________________。
答案 (1)分解者 非生物的物质和能量 (2)营腐生生活的细菌和真菌 (3)D B (4)D A (5)8
(6)4 植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰
(7)捕食和竞争 (8)分解者、非生物的物质和能量
(9)增多 (10)食虫昆虫 其食物单一，且有许多天敌
解析 无机环境和生产者之间的物质联系是双向的，因此图1中A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，D是生产者；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌；生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，是生态系统必不可少的组成成分；生产者是生态系统的最主要成分，数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用，是生态系统最活跃的成分。食物链以生产者为起点，以最高营养级的生物为终点，图2中的植物是各条食物链的起点，共有8条食物链；在不同食物链中鹰占有4个营养级，其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链；蛇和鹰存在捕食关系，都以食虫鸟或老鼠为食时，二者是竞争关系；该食物网中只包括生产者和消费者，一个完整的生态系统还应有分解者和非生物的物质和能量；若蛇绝种，鹰会以老鼠、食虫鸟为食，鹰的食物增多，数量增加；若植食性昆虫减少，在短期内食虫昆虫会锐减，因为其食物单一，且有许多天敌。
12
微信/支付宝扫码支付