高中生物第29講 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

第29講生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

內(nèi)容比較——知考向核心素養(yǎng)——提考能

比較物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)與信

1.闡明生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及與功能

息傳遞的過(guò)程，建立物質(zhì)和能

的聯(lián)系生命觀念

量觀;分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，

2.分析生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能

建立生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)觀

量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用

構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間關(guān)

3.舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中信息的種

系模型，分析能量流動(dòng)及物質(zhì)

類及信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的重

循環(huán)過(guò)程圖解，培養(yǎng)邏輯思維

內(nèi)容要要作用科學(xué)思維

能力；分析抵抗力穩(wěn)定性、恢

求4.闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系曲線，培養(yǎng)

5.活動(dòng)：調(diào)查或探討一個(gè)校園、公

運(yùn)用科學(xué)思維分析問(wèn)題的能力

園、農(nóng)田、森林或濕地生態(tài)系統(tǒng)中

設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)

的能量流動(dòng)科學(xué)探究

定性

6.實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶，觀察

通過(guò)總結(jié)能量流動(dòng)的實(shí)踐意

比較不同生態(tài)瓶中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)

社會(huì)責(zé)任義，形成學(xué)以致用、關(guān)注社會(huì)

定性

生產(chǎn)生活的態(tài)度

增：①生態(tài)金字塔；②物質(zhì)循環(huán)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示；③生物富集；④信息傳遞中

與舊教信息源、信道、信息受體等概念；⑤生物可通過(guò)一種或多種信息類型進(jìn)行交流；

材對(duì)比⑥生態(tài)平衡。

改：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。

考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

考點(diǎn)-自主梳理預(yù)習(xí)教材夯基礎(chǔ)

1.生態(tài)差統(tǒng)的范圍判斷標(biāo)準(zhǔn)：①是否包含所有的生物種群；②是否包含非生物環(huán)境。

（1）概念：生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一

整體。如下圖所示：

非

物質(zhì)、能量的輸入生-生才者一

生

物

非生物的組成物包括

群-消費(fèi)者

環(huán)

物質(zhì)和能量物質(zhì)、能量的輸出落

境L分解者」

(2)范圍：有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。

(3)結(jié)構(gòu)：由組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成。

(4)功能：進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞。

2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分是生物群落中物質(zhì)和能量的根本來(lái)源，是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。

(1)非生物的物質(zhì)和能量:陽(yáng)光、熱能、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等。

(2)生物群落

①各成分的作用及地位

VVVV

［方式］自養(yǎng)異養(yǎng)異養(yǎng)

光合自養(yǎng)生物:

大多數(shù)動(dòng)物，寄

綠色植物和藍(lán)

生植物(如菟絲腐生細(xì)菌和真

細(xì)菌等

［類型子)、寄生細(xì)菌邕，腐食動(dòng)物

I化能合成生物:

(如結(jié)核桿菌)

硝化細(xì)菌等

生態(tài)系統(tǒng)的基生態(tài)系統(tǒng)最活生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵

(w)石，主要成分躍部分成分

①合成有機(jī)物，將動(dòng)植物遺體和

①加快物質(zhì)循環(huán)

儲(chǔ)存能量動(dòng)物的排遺物分

②幫助植物傳粉

[W]②為消費(fèi)者提供解成無(wú)機(jī)物，供

和傳播種子

食物和棲息場(chǎng)所生產(chǎn)者重新利用

②相互關(guān)系

生產(chǎn)者

（基石）

光合作用細(xì)胞

（或化能合呼吸

成作用）

非生物的物質(zhì)和能量

（基礎(chǔ)）

尸體、糞便

.消費(fèi)者分解者）

（加快物質(zhì)循環(huán)）（關(guān)鍵成分）

3.營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)

（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)系。

②實(shí)例

次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者

第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)二'、、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)

四級(jí)消費(fèi)者

第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)

初級(jí)消費(fèi)者\(yùn)

第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)

生產(chǎn)者

第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)

③特點(diǎn)

包令生產(chǎn)含和湎立卷且謂*%級(jí)務(wù)kt條保級(jí)別-/

【食物罐起點(diǎn)是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物

訪頹動(dòng)物(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí))

—食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長(zhǎng)期自然選擇形成

祠_一的，通常不會(huì)逆轉(zhuǎn)，具有單向性

占一

但一食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)￡個(gè)

某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所代表的是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所

匚有生物，不代表單個(gè)生物個(gè)體，也不一定是

一個(gè)種群

(2)食物網(wǎng)食物網(wǎng)復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，而非取決于生物數(shù)量

避魚食物鏈彼此祖旦楚連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系

(

剖生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動(dòng)物

析黯的食物，而一種植食性動(dòng)物既可能吃多種植物.也

食

物可能被多種肉食性動(dòng)物所食

網(wǎng)皿是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道

」

噠同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的

巨菱絲”秤問(wèn)失.原改有捕食失亂又洵種間%4■關(guān)太

易錯(cuò)辨析

(1)生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質(zhì)和能量與生物群落的橋梁，其中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)

的基石(J)

(2)在食物鏈中，食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者，占據(jù)最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的是不被其他動(dòng)物捕食的動(dòng)物

(J)

(3)自養(yǎng)型生物一定都是生產(chǎn)者；腐生型生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)

(J)

(4)在生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，食物網(wǎng)可使每種生物都限定在一條食物鏈的固定位置上(X)

(5)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，其體型必然越大(X)

長(zhǎng)句應(yīng)答

1.(科學(xué)思維)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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。

2.(生產(chǎn)實(shí)踐)通常，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會(huì)很長(zhǎng)，原因是：能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐

級(jí)遞減的，隨著食物鏈的延長(zhǎng)，能量不能滿足頂級(jí)消費(fèi)者的需求。

重點(diǎn)?疑難突破突破疑難提考能，

1.生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷

［特別提醒］

⑴三類“不一定”

①生產(chǎn)者不一定是植物（如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌），植物不一定是生產(chǎn)者（如兔絲子營(yíng)寄生生活，

屬于消費(fèi)者）。

②消費(fèi)者不一定是動(dòng)物（如營(yíng)寄生生活的微生物等），動(dòng)物不一定是消費(fèi)者（如禿鷲、蚯蚓、燒

娜等以動(dòng)植物遺體或排遺物為食的腐生動(dòng)物屬于分解者）。

③分解者不一定是微生物（如蚯蚓等動(dòng)物），微生物不一定是分解者（如硝化細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌屬于

生產(chǎn)者，寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者）。

（2）兩類“一定”

①生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產(chǎn)者。

②營(yíng)腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營(yíng)腐生生活的生物。

2.構(gòu)建食物鏈的一般方法

（1）根據(jù)種群數(shù)量變化曲線圖構(gòu)建

(2)根據(jù)所含能量(生物量)構(gòu)建

28(X(1

J/

24n(

20/X/U

I/I

16(

-

12(f1

/

8-()

vJ

4()(1

7/

f1

7

①分析依據(jù):根據(jù)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率約為10%?20%,可推測(cè)能量相差在5倍以內(nèi),

很可能為同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

②結(jié)果：圖2可形成一條食物鏈：丙~甲一乙一丁

圖3生物可形成食物網(wǎng):

(3)根據(jù)生物體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度“由少到多”構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。

生物體ABCDE

有機(jī)汞濃度/ppm0.0670.51680.39

①分析依據(jù)：生物的富集作用。重金屬、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被生物體吸收后難以排出體外，所

以此類物質(zhì)會(huì)隨著食物鏈逐級(jí)積累，即營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的個(gè)體中含有有害物質(zhì)的量越多，其含量

往往是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體含量的5?10倍。

②分析結(jié)果：

(4)根據(jù)提供的捕食方面的信息構(gòu)建

①信息：古樹上有紅蜘蛛、蠣蟲、草蛉、七星瓢蟲、麻雀、花喜鵲6種動(dòng)物，它們之間的關(guān)

系是草蛉、七星瓢蟲捕食紅蜘蛛、魴蟲；紅蜘蛛、魴蟲以植物的各器官為食物；麻雀、花喜

鵲以紅蜘蛛、蜘蟲、草蛉為食。

②依據(jù)捕食關(guān)系直接繪圖如下:

3.食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷

(1)食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量減少，相關(guān)生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因?yàn)榈谝?/p>

營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是其他生物直接或間接的食物來(lái)源。

(2)“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，種群密度還要下

降，直到趨于穩(wěn)定。

(3)“中間”營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少的情況，舉例如下：

若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹通過(guò)增加捕食兔和食草鳥，從而導(dǎo)致兔、食草

鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來(lái)源維持?jǐn)?shù)量基本不變。

命題-規(guī)律探究感悟高考找規(guī)律

考向1結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，考查生命觀念

1.(2018?海南卷，20)某地在建設(shè)池塘?xí)r，設(shè)計(jì)了如圖所示的食物網(wǎng)，鯽魚和鯉魚生活在不同

水層。關(guān)于該池塘生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是()

,鯽魚、

/t\

藻類一*水蚤蹶魚

\I

、維魚

A.鯽魚既是初級(jí)消費(fèi)者又是次級(jí)消費(fèi)者

B.消耗等量藻類時(shí)，鰥魚的生長(zhǎng)量少于鯉魚

C.通氣可促進(jìn)水體中生物殘骸分解為無(wú)機(jī)物

D.藻類固定的能量小于流入次級(jí)消費(fèi)者的能量

答案D

解析鯽魚在不同的食物鏈中分別處于第二和第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，既是初級(jí)消費(fèi)者又是次級(jí)消費(fèi)者,

A正確；能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，由于鰥魚所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于鯉魚，所以消耗等量藻類時(shí)，

鰥魚的生長(zhǎng)量少于鯉魚，B正確；水中的需氧微生物能夠分解有機(jī)物，通氣可促進(jìn)水體中生

物殘骸分解為無(wú)機(jī)物，促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)，C正確；藻類固定的能量不能百分之百地流入次級(jí)

消費(fèi)者體內(nèi)，因此藻類固定的能量高于流入次級(jí)消費(fèi)者的能量，D錯(cuò)誤。

2.（2020?吉林二調(diào)）下列對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的成分的說(shuō)法，正確的是（）

A.細(xì)菌都是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，是生態(tài)系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的成分

B.藍(lán)細(xì)菌都是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，改變了原始地球上氣體的組成

C.植物都是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，原始蕨類是最早的登陸生物

D.動(dòng)物都是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者，其存在能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

答案B

解析細(xì)菌不都是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，如硝化細(xì)菌屬于生產(chǎn)者，A錯(cuò)誤；藍(lán)細(xì)菌能吸收二

氧化碳進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物并釋放氧氣，因此藍(lán)細(xì)菌是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，改變了

原始地球上氣體的組成，B正確；植物不都是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，如菟絲子屬于消費(fèi)者，

C錯(cuò)誤；動(dòng)物不都是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者，如蚯蚓屬于分解者，D錯(cuò)誤。

考向2結(jié)合食物鏈和食物網(wǎng)的分析，考查科學(xué)思維能力

3.（2021?甘肅蘭州模擬）如圖表示甲、乙、丙三個(gè)種群的環(huán)境容納量和某時(shí)刻三個(gè)種群的實(shí)際

數(shù)量。下列敘述正確的是（）

A.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)最激烈的是丙種群

B.最接近“J”形增長(zhǎng)模型的是乙種群

C.甲、乙、丙環(huán)境容納量不同的原因是它們對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力依次降低

D.若上述三個(gè)物種可形成一條食物鏈，則該食物鏈可能是甲一乙一丙

答案D

解析由圖可知，乙種群的實(shí)際數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境容納量，因此種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)最激烈,A錯(cuò)誤;

在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等理想條件下，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)，結(jié)合

題圖可知，乙種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線最不可能接近"J”形，B錯(cuò)誤；環(huán)境容納量是指一定的環(huán)境

條件所能維持的種群最大數(shù)量，環(huán)境容納量是環(huán)境制約作用的具體體現(xiàn)，它取決于食物、天

敵等因素，C錯(cuò)誤；由圖可知乙的實(shí)際數(shù)量大于環(huán)境容納量，甲的實(shí)際數(shù)量小于環(huán)境容納量,

且甲的環(huán)境容納量大于乙的，所以很可能是乙數(shù)量過(guò)多，過(guò)度捕食甲造成此種現(xiàn)象，再結(jié)合

三種生物中丙的數(shù)量最少，可知可能的食物鏈?zhǔn)羌滓灰乙槐?，D正確。

4.（2021?河北邢臺(tái)模擬）如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的

是（）

小球藻搖蚊幼蟲

銀魚

黑魚

A.雙翅目幼蟲和銀魚之間存在捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

B.黑魚在該生態(tài)系統(tǒng)中處于第四、五營(yíng)養(yǎng)級(jí)

C.若大量捕撈黑魚，則會(huì)導(dǎo)致兩種幼蟲的數(shù)量增加

D.若水體被重金屬污染，則黑魚體內(nèi)重金屬的濃度最高

答案C

解析雙翅目幼蟲和銀魚均可捕食水蚤，且銀魚能捕食雙翅目幼蟲，故二者是種間競(jìng)爭(zhēng)和捕

食的關(guān)系，A正確；黑魚在該生態(tài)系統(tǒng)中處于第四、五營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B正確；若大量捕撈黑魚,

則銀魚的數(shù)量會(huì)增多，銀魚捕食兩種幼蟲的數(shù)量增加，導(dǎo)致兩種幼蟲的數(shù)量減少，C錯(cuò)誤;

在該食物網(wǎng)中，黑魚處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，重金屬能通過(guò)食物鏈富集，則最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)（黑魚）的生

物體內(nèi)重金屬的濃度最高，D正確。

考點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

考點(diǎn)-自主梳理預(yù)習(xí)教材夯基礎(chǔ)

1.能量流動(dòng)的概念理解

此外還洵化能令成作用響用的美化學(xué)能）

「源頭：型誕（頭多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)）

血△d總能盅區(qū)茂者固定的太陽(yáng)能總量

匕上1形式：有機(jī)物中的化學(xué)能

gg—太陽(yáng)能一有機(jī)物中化學(xué)能一熱能

廠形式：熱能

邀我七途徑：呼吸作用

2.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)

注圖中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的

生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，即積累的能量。

3.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)及其后營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)

系級(jí)

個(gè)管

下一

未被

耗，也

作用消

身呼吸

未被自

某營(yíng)

養(yǎng)級(jí)

攝人

-

EgV

-r<M4

量

量).

〔糞便

建,

的解

同化

殺級(jí)

法管

屬于

修不

的解

喜中

蜃

同化

級(jí)的

營(yíng)系

上一

而&于

。

條途徑

養(yǎng)級(jí)這

下一營(yíng)

有流向

能量沒(méi)

費(fèi)者的

養(yǎng)級(jí)消

最高營(yíng)

注

量。

糞便

量+

=同化

入量

：攝

得到

可以

圖解

上述

(1)從

式

能的形

用以熱

呼吸作

①通過(guò)

路：

個(gè)去

有4

量均

的能

同化

養(yǎng)級(jí)

各營(yíng)

其他

級(jí)外

營(yíng)養(yǎng)

最高

(2)除

用。

被利

④未

用；

者利

分解

:③被

利用

級(jí)生物

一營(yíng)養(yǎng)

被下

；②

散失

義

及意

特點(diǎn)

動(dòng)的

量流

4.能

表

營(yíng)養(yǎng)級(jí)

向高

級(jí)流

營(yíng)養(yǎng)

由低

物鏈

著食

能沿

量只

育能

/

單向

各營(yíng)養(yǎng)

鏈中

食物