第5章　生态系统及其稳定性
第1节　生态系统的结构
考点一　生态系统的组成成分
【核心知识通关】
1.生态系统的范围：
(1)概念：生态系统是由_________与它的无机环境相
互作用而形成的统一整体。
(2)结构：_________和营养结构(食物链和食物网)。
(3)功能：物质循环、_________、信息传递。
生物群落
组成成分
能量流动
2.生态系统的组成成分：
(1)无机环境：___________________。
非生物的物质和能量
(2)生态系统的生物成分：
自养
异养
绿色植物
动物
物质循环
有机物
(3)四种成分在生态系统中的相互关系及地位：
消费者
分解者
【特别提醒】
生态系统的结构中六个“不一定”
(1)生产者不一定都是植物，如硝化细菌和蓝藻都是原核生物；植物不一定都是生产者，如菟丝子是消费者。
(2)消费者不一定都是动物，如猪笼草是植物；动物不一定都是消费者，如蚯蚓是分解者。
(3)分解者不一定都是微生物，如蜣螂、秃鹫和某些种类的软体动物都是分解者；微生物不一定都是分解者，如病毒和寄生细菌都是消费者。
【高考模拟精练】
1.(2016·石家庄模拟)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
【解析】选A。分解者有厌氧型生物和需氧型生物两类，A错误；生产者能将无机物制造成有机物，B正确；人体内的寄生虫是厌氧型的消费者，C正确；消费者消耗的有机物都直接或间接地来自生产者，D正确。
【方法技巧】生态系统生物成分的判断方法
(1)判断生产者：主要依据为是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。
(2)判断消费者：特别注意“异养型、非腐生”等关键词，植物、微生物也有可能是消费者，但是必须排除腐生生物的可能性。
(3)判断分解者：主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。
2.(2012·海南高考)关于微生物的叙述，错误的
是(　　)
A.硝化细菌虽然不能进行光合作用，但是自养生物
B.蓝藻虽然无叶绿体，但在生态系统中属于生产者
C.细菌中既有生产者，也有消费者及分解者
D.大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录，在细胞质中翻译
【解析】选D。硝化细菌不能进行光合作用，但可通过化能合成作用将氨氧化为硝酸或亚硝酸，利用该过程释放的能量合成自身的有机物，为自养生物，A正确；蓝藻是原核生物，没有叶绿体，但是细胞内含有藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用，在生态系统中属于生产者，B正确；自养型细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者，腐生细菌属于分解者，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录和翻译同时在细胞质中进行，D错误。
3.(2016·菏泽模拟)下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中正确的是(　　)
A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B.戊不一定是微生物
C.图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
【解题指南】(1)根据双向箭头判断生产者和CO2库：生产者利用CO2。
(2)根据单向箭头判断生产者和消费者：主要是捕食关系。
【解析】选B。分析题图知，甲、丁为双向关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为CO2库，戊为分解者，群落还包含戊，A错误；分解者也可以是营腐生的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，D错误。
【加固训练】
1.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，把无机物转变成有机物
B.动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者
C.分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分
D.非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等
【解析】选C。自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌进行化能合成作用，A错误；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者，B错误；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，使无机物返回无机环境，C正确；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量，D错误。
2.如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述错误的是(　　)
A.甲是生态系统的基石，主要是绿色植物
B.乙是消费者、丙属于次级消费者
C.丙是联系生物群落和无机环境的必要成分
D.丙不属于食物链中的成分，但在物质循环中起重要作用
【解析】选B。从图中三种成分的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。生产者是生态系统的基石，主要是绿色植物；分解者可以将有机物分解成无机物被生产者利用，丙是联系生物群落和无机环境的必要成分；食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。
考点二　生态系统的营养结构　
【核心知识通关】
1.食物链：
(1)食物链的起止点：每条食物链的起点总是_______，
终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中
间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。
生产者
(2)某一营养级生物的含义：某一营养级的生物代表
_______________________，不代表单个生物个体，
也不一定是某种群。
(3)食物链的不可逆性：食物链中的捕食关系是经长
期_________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。
(4)不参与食物链组成的成分：___________________
_________不参与食物链的组成。
处于该营养级的所有生物
自然选择
分解者和非生物的物
质和能量
(5)实例连线：
2.食物网：
(1)概念：在一个生态系统中，许多_______彼此相互
交错连接成的复杂的营养结构。
(2)功能：生态系统___________________的渠道。
食物链
物质循环、能量流动
(3)特点。
①同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的
_______。
②在食物网中，生物之间的_____关系可能出现多种，
如某两种生物可同时存在捕食和竞争关系。
营养级
种间
【特别提醒】
(1)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间，也可能来自种内。
(2)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。
(3)食物链实际上是指捕食食物链，它是由生产者和消费者、消费者和消费者通过捕食关系形成的，分解者和寄生生物不参与食物链的构成。
【深化探究】
下图为某草原食物网模式图，请分析回答下列问题：
(1)这个食物网包括__条食物链，若蛇的数量减少，则
对狮子的数量变化影响不大，原因是_______________
_______________________________________________
___。
(2)狮子在这个食物网中所占据的营养级是_________
_________营养级，狮子和野狗的关系是___________。
5
狮子的食物来源
较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变
化
第三、第
四、第五
捕食和竞争
【典题技法归纳】
(2015·海南高考)俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴。”某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是(　　)
A.小鱼吃的小虾 B.吃小鱼的大鱼
C.泥巴中的藻类 D.泥巴中的大肠杆菌
【解题指南】(1)题干关键词：“水池生态系统”“第一营养级”。
(2)隐含信息：俗语中隐含了一条食物链，关键是要找出这条食物链。
【解析】选C。本题考查食物链、营养级的有关知识。俗语所显示的食物链是：泥巴中的藻类→小虾→小鱼→大鱼。在该食物链中生产者是泥巴中的藻类，属于第一营养级，小虾是初级消费者，属于第二营养级，小鱼是次级消费者，属于第三营养级，大鱼是三级消费者，属于第四营养级，故选C。
【母题变式】
(1)在该题目的选项所列生物中，不参与生态系统中
食物链构成的是_________。
(2)若大鱼在短时间内被大量捕捞，一段时间后，数
量增多的生物有___________。
大肠杆菌
小鱼、藻类
【方法规律】构建食物链(网)的一般方法
(1)依据曲线图构建食物链(网)：
①信息：分析曲线走势，先上升先下降者为被捕食者。
②食物链：乙→丙→甲。
(2)依据柱形图构建食物链(网)：
①信息：观察柱形图高低，柱形图高者为被捕食者。
②食物链：丙→甲→乙→丁。
(3)根据提供的捕食方面的信息构建食物链(网)。
①信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是：草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。
②食物链：依据捕食关系由低营养级→高营养级或由高营养级→低营养级直接绘图。
③食物网：
(4)依据表格数据(能量值)直接构建食物链(网)：
①信息：观察能量值大小，能量值大者为被捕食者。
②食物链：B→D→A→C。
【高考模拟精练】
1.(2016·沈阳模拟)长期处于相对稳定状态的生态瓶中只有一条食物链，共含有三个营养级。若每个营养级每日每小时的耗氧量如图中曲线所示，则曲线a、b、c所反映的营养级依次是(　　)
A.第三营养级、第二营养级、第一营养级
B.第一营养级、第三营养级、第二营养级
C.第二营养级、第三营养级、第一营养级
D.第一营养级、第二营养级、第三营养级
【解析】选B。根据图中a出现耗氧量为负值即能产生氧气可知，a是生产者，处于第一营养级；b与c相比，b的耗氧量大于c，则b可能是肉食动物，处于第三营养级；c是植食动物，处于第二营养级。
2.(2013·广东高考)如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(　　)
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
【解析】选A。本题考查生态系统的结构和功能。A项，由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级，每个营养级都要消耗一部分能量，所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，故正确。B项，土著鱼和鲈鱼为捕食关系而不是竞争，故错误。C项，鲈鱼引入会导致土著鱼先减少后增加，间接导致浮游动物先增加后减少，故错误。D项，通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后上升，故错误。
【知识总结】食物链和食物网中的数量变化分析
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
(2)若“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，应该先增加后趋于稳定。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：
①生产者数量相对稳定：消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定：当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
③重点分析中间环节少的生物：在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
3.(2016·大连模拟)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图。下列叙述错误的是(　　)
A.兔与人的种间关系是捕食和竞争
B.若除去鼬，则草原容纳鹰的数量会增加
C.大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D.植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
【解题指南】解答本题的基本思路：
(1)从共同的食物来源与捕食情况分析兔与人的种间关系。
(2)从竞争关系上分析除去鼬对鹰的数量的影响。
(3)从捕食关系上分析大量捕杀鼬对鼠的数量影响。
【解析】选D。兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少，鹰缺乏竞争，数量会增多；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强；植物到鹰的食物链有4条。
【延伸探究】
(1)鹰在该食物网中占有哪些营养级？
提示：第三、四两个营养级。
(2)若鹰大量死亡，兔和鼬的数量会发生怎样的变化？
提示：鼬的数量增加，兔的数量基本不变。
4.(2014·全国卷Ⅱ)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。
回答下列问题：
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系统生物组分中的__________。
(3)一般来说，生态系统的主要功能包括________、________，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在________________和______________之间的循环主要以CO2的形式进行。
【解题指南】(1)题干关键词：“除分解者外”“4个营养级”“每个种群只处于一个营养级”“10%～20%”。
(2)思维流程：能量传递效率为10%～20%与表中数值→初步判断，乙、丙属于同一营养级，甲与乙、甲与丙都是捕食关系；由题中5个种群、4个营养级与表中数值→食物链、食物网。
(3)关键知识：种间关系、生态系统的结构及功能。
【解析】本题考查种间关系的判断、生态系统的组成成分与功能、碳循环等知识。
(1)表中戊占有能量最多，应属于第一营养级；乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和(23.1)介于戊能量值的10%～20%(10.20%)间，故乙和丙应同属于第二营养级；甲能量值介于第二营养级的10%～20%(15.41%)间，应属于第三营养级；丁能量值介于第三营养级的10%～20%(13.48%)间，应属于第四营养级。
(2)根据(1)的食物网可推知：甲、乙种间关系是捕食。题干已表明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。
(3)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大主要功能；碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往返。
答案：
(1)

(2)捕食　消费者
(3)物质循环　能量流动　生物群落　无机环境
【加固训练】
1.如图为某生态系统的食物网，甲、乙、丙、丁、戊代表不同的生物，下列相关说法正确的是(　　)
A.图中的所有生物构成一个群落
B.甲固定的太阳能的总量就是流经该生态系统的总能量
C.戊与丙的种间关系是捕食和竞争
D.从图中可以看出，戊占有三个营养级
【解析】选B。同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合构成生物群落，图中缺少分解者，A错误；甲是生产者，流经该生态系统的总能量是指生产者所固定的太阳能总量，B正确；戊与丙的种间关系是捕食，无竞争关系，C错误；从图中可以看出，戊占有两个营养级，D错误。
2.如图是一个简化的食物网，据图分析正确的是(　　)
A.该食物网由4条食物链组成
B.其中的初级消费者是植食性鸟
C.处于第三营养级的生物有3种
D.生态系统的4种成分中，该图上只体现了2种成分
【解析】选D。分析图形可知，该图由5条食物链组成；植食性鸟和食草昆虫都是初级消费者；处于第三营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种；该图只有生产者和消费者，缺少生态系统中的分解者和非生物的物质和能量。
阅卷案例18 种群、群落与生态系统
【找错·纠错】
——请找出题目中的错误答案并纠正
错答1：序号______
正答：____________
错答2：序号______
正答：________
①
性别比例
②
捕食
错答3：序号______
正答：______________________________________
错答4：序号______
正答：____________________________________
③
在果树的呼吸作用中以热能的形式散失
④
被分解者分解和未分解的残枝落叶等
【全国卷题型特训】简答式
(1)图中栗瘿蜂和长尾小蜂之间是捕食关系，判断的
依据是_______________________________________
_______。
(2)该果园发生的演替属于_____演替，原因是_______
___________________________________________。
栗瘿蜂比长尾小蜂先增加，达到最大值后又
先减少
次生
果园内
原有的土壤条件基本保留，还保留了一些动植物
【满分答题规则】
【解析】(1)利用性信息素诱捕害虫的原理是利用性信
息素诱捕某种性别的害虫，所以诱捕后必然改变的是
害虫的性别比例。(2)分析图中两条种群数量变化曲
线，栗瘿蜂比长尾小蜂先增加，达到最大值后又先减
少，它们表现出此消彼长的关系，即种间关系为捕
食。(3)输入第一营养级的能量分配：被自身呼吸作用
以热能形式散失；部分被下一营养级摄入；形成的残
枝败叶被分解者分解利用或者暂时未被利用；剩余部分仍储存在植物体内等。(4)群落演替中，植物类群由一年生草本植物向多年生草本植物演替，再向草本与灌木混生等阶段演替，主要原因在于多年生草本植物和灌木都比一年生草本植物在争夺阳光和生存空间中更有优势，所以容易淘汰一年生草本植物。