高中人教版生物必修3练习第5章 第1节 生态系统的结构.docx

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高中人教版生物必修3练习第5章第1节生态系统的结构

第1节　生态系统的结构

目标导航

　1.结合具体实例，描述生态系统的含义。

2.联系教材提供的实例，掌握生态系统的结构，并构建生态系统的结构模型。

一、生态系统的范围（阅读P88－89）

1．概念：

由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。

地球上的全部生物及其无机环境的总和，构成了地球上最大的生态系统——生物圈。

2．生态系统的范围

最大：

地球上最大的生态系统是生物圈，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。

有小：

一个池塘、一片草地、一片森林等。

二、生态系统的结构（阅读P89－92）

1．结构：

组成成分和营养结构（即食物链和食物网）。

2．组成生态系统的成分

　　项目

成分

种类

作用

非生物的物质和能量

阳光、热能、水、空气、无机盐等

为生物群落提供物质和能量

生产者

自养生物，主要是绿色植物

把太阳能转变成化学能，是生态系统的基石

消费者

动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等

将有机物转化为无机物，加快物质循环；帮助植物传粉和种子传播

分解者

主要是细菌和真菌

将动植物遗体残骸和动物的排遗物分解成无机物

3.食物链和食物网

（1）食物链

①概念：

生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

②特点：

生产者为第一营养级，消费者所处营养级因食物关系不固定，但一般不会超过5个环节。

③实例

（2）食物网

①概念：

生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。

②特征：

如果某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。

（3）意义

①生态系统物质循环和能量流动的渠道。

②生态系统保持相对稳定的重要条件，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。

判断正误：

（1）生产者都是自养生物，但主要类群是绿色植物。

（　　）

（2）消费者都是动物，都营异养生活。

（　　）

（3）细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌。

（　　）

（4）生产者是生态系统的基石，消费者和分解者是生态系统的必备成分。

（　　）

（5）生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者处于主导地位。

（　　）

（6）我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱。

（　　）

（7）食物网中两种生物之间只有一种种间关系。

（　　）

（8）在一条食物链中，生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定。

（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）×　（7）×　（8）√

一、生态系统及其组成成分

1．种群、群落、生态系统的关系

生态系统

2．生态系统四种成分的内容组成、作用、地位的比较

比较项目

内容组成

作用

生物同化类型

地位

非生物

的物质

和能量

阳光、热能、空气、水、无机盐等

为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础

必备成分

生产者

主要是绿色植物，也包括化能自养型微生物（如硝化细菌等）

无机物→有机物；光能、无机化学能→有机化学能；为消费者提供食物和栖息场所

自养型

主要成

分（基

石）

消费者

包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物（如菟丝子等）

加快生态系统的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播

异养型

最活跃

的成分

分解者

营腐生生活的微生物及腐食性的动物（如蚯蚓、蜣螂等）

通过分解作用将生物遗体、排遗物分解为无机物，供生产者重新利用

异养型

物质循环中的

关键成分

1．动物园里的动物、植物、微生物及其无机环境构成生态系统吗？

答案　动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为其中的动物分开饲养，不能体现其内在的营养关系及相互联系，没能构成一个有机的统一整体，因此以它为主的动物园就不能构成一个生态系统。

2．所有动物都是消费者吗？

所有微生物都是分解者吗？

答案　

（1）并非所有的动物都是消费者，如腐生动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。

（2）并非所有的微生物都是分解者，如光合细菌和硝化细菌属于生产者，腐生细菌和霉菌属于分解者，寄生细菌属于消费者。

3．完善下面的关于生态系统各组成成分之间关系图1，并结合图2思考判断四种组成成分的技巧有哪些？

答案　先据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再判断两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。

1．生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。

下列关于生态系统的成分的叙述，正确的是（　　）。

A．动物都属于消费者

B．细菌都属于自养生物

C．生产者都属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分

D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分

问题导析

（1）消费者一定是异养型，并非所有的动物都是消费者，如腐生动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。

（2）分解者一定是异养型，并非所有的微生物都是分解者，如光合细菌和硝化细菌属于生产者，腐生细菌和霉菌属于分解者，寄生细菌属于消费者。

（3）同一种生物在不同生态系统中可能占据不同的生物成分。

答案　C

解析　并不是所有动物都属于消费者，如蚯蚓、秃鹫等属于分解者；细菌有自养型的，如硝化细菌属于生产者，有异养型的，如根瘤菌属于消费者；有的生物在不同生态系统中占据不同的生物成分，如猪吃草，猪属于消费者，而当猪以其他家禽粪便为食时，便充当分解者。

一题多变

要使一个生态系统长期存在，除了有非生物的物质和能量外，至少必须具有（　　）。

A．消费者和分解者B．生产者和消费者

C．生产者和分解者D．生产者和人

答案　C

解析　生态系统的成分包括非生物的物质和能量，以及生产者、消费者和分解者等成分。

非生物的物质和能量是生态系统存在的物质基础和能量基础。

生产者可把无机物转化成有机物，将无机环境中的能量转变成生物体内的化学能，输入生态系统中。

分解者可把动植物遗体、排遗物和残落物等所含有的复杂的有机物分解成简单的无机物，归还到无机环境中，没有分解者，动植物遗体将无法分解，终将尸积如山，导致生态系统崩溃。

消费者直接或间接以生产者为食，缺少消费者，生态系统也可以长期维持平衡。

二、生态系统的营养结构

1．生态系统的营养结构——食物链和食物网

食物链

　草―→兔―→狐―→狼

生态系统的成分

生产者

初级消费者

次级消费者

三级消费者

营养级级别

第一营养级

第二营养级

第三营养级

第四营养级

所属类型

主要是绿色植物

植食性动物

小型肉

食性动物

大型肉

食性动物

2.食物网内各种生物之间的关系

（1）食物链和食物网是各种生物通过食物关系形成的联系，其中最主要的关系就是捕食与被捕食的关系。

（2）在食物网中，两种生物之间有可能既是捕食关系又是竞争关系。

4．“螳螂捕蝉，黄雀在后”，在这条食物链中“螳螂”是第几营养级，又是哪级消费者？

答案　这条食物链为：

植物―→蝉―→螳螂―→黄雀，螳螂为第三营养级，次级消费者。

5．如何计算食物网中食物链的条数？

在食物网中两种生物可能同属一个营养级，一种生物可能同属两个营养级吗？

答案　从生产者开始数（一般是植物），沿着捕食关系往更高的营养级数（也就是消费者），直到往上没有捕食者了算作一条食物链；对于某一动物而言，其营养级可能是不固定的，一种生物也可能同属两个营养级。

6．试分析“第一营养级生物减少”或“某生物的天敌减少”对相关生物的影响。

答案　若第一营养级生物减少，则相关食物链中的其他生物都减少；而若某生物的天敌减少，则被捕食者数量增加，随着数量的增加种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增加。

7.

在如图所示食物网中，若青蛙突然减少，则其他生物会如何变化？

答案　以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。

因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。

青蛙的食物——食草昆虫数量增加。

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

问题导析

（1）图中食物链有5条。

（2）初级消费者是植食性鸟和食草昆虫。

（3）处于第三营养级的生物是鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙。

（4）食物网中只体现了生产者和消费者，没有包含分解者、非生物的物质和能量。

答案　D

一题多变

（1）占有两个营养级的生物是______________________________________________。

（2）蜘蛛和青蛙的关系是________________。

（3）哪种成分被破坏后对生态系统的成分影响最大？

________________。

（4）如果食虫鸟被迁走，对鹰的影响在短时间内________（较大/较小），其原因是________________________________________________________________________。

答案　

（1）食虫鸟、青蛙、蛇、鹰　

（2）竞争与捕食　（3）草（生产者）　（4）较小　鹰有多种食物来源，可通过捕食其他生物来生存

1．如图所示成分可构成一个（　　）。

A．食物链

B．食物网

C．生物圈

D．生态系统

答案　D

解析　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。

图中的植物是生产者，鸟和虫是消费者，细菌属于分解者。

以上各种成分构成了群落，同时图中显示了该群落的无机环境，所以该图表示的是一个生态系统。

2.一个完整的生态系统的结构应包括（　　）。

A．全部的食物链和食物网

B．生产者、消费者、分解者和食物网

C．非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者

D．生态系统的组成成分、食物链和食物网

答案　D

解析　生态系统的结构包括生态系统的组成成分及营养结构——食物链和食物网。

3．在生态系统中，当狼捕食山羊时，狼是（　　）。

A．第三营养级和初级消费者

B．第三营养级和次级消费者

C．第二营养级和次级消费者

D．第二营养级和初级消费者

答案　B

解析　在食物链“草→山羊→狼”中，狼是第三营养级、次级消费者。

基础巩固

1．下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（　　）。

A．种群中的个体是生物进化的基本单位

B．亚热带生长的常绿阔叶林组成一个种群

C．马尾松林地中所有植物构成了生物群落

D．食物链和食物网是生态系统的营养结构

答案　D

解析　种群是生物进化的基本单位；种群是指在一定的自然区域内同种生物的全部个体；生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集和，包括植物、动物和微生物。

故选D。

2．关于营养级的叙述，错误的是（　　）。

A．处于同一营养级别的动物，一定是一个种群

B．食物链的营养级并非越多越好

C．同一种动物在食物网中可占据不同的营养级

D．同一种动物在一条食物链中只能占据一个营养级

答案　A

解析　在食物网中，处于同一营养级别的动物，不一定是一个种群。

食物链的营养级并非越多越好，一般为4～5个。

同一种动物在不同的食物链中可占据不同的营养级。

同一种动物在一条食物链中只能占据一个营养级。

3．“螳螂捕蝉，黄雀在后。

”此成语所隐含的食物链具有的营养级数至少有（　　）。

A．2个B．3个

C．4个D．5个

答案　C

解析　解答时应先完整地写出成语所隐含的最短食物链：

生产者→蝉→螳螂→黄雀，然后确定营养级数至少有4个。

4．请据图回答下面的问题：

（1）图解表示一个____________的组成及各成分间的关系，光是它的________来源。

（2）蛇占有________条食物链，占有的营养级是______________________。

（3）若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会________，原因是______________________

________________________________________________________________________。

（4）动植物尸体是图中的__________通过__________和________这两种作用分解的。

答案　

（1）生态系统　能量

（2）2　第四和第五营养级

（3）增多　黄雀由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，减少了能量的损耗

（4）细菌　有氧呼吸　无氧呼吸

解析　由于图解中含有非生物成分和生物成分，所以这是一个生态系统，而阳光是这个生态系统的能量来源。

动植物的遗体等通过分解者的呼吸作用分解，呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。

巩固提升

5．下图是某草原生态系统中部分食物网简图，据图判断下列说法不正确的是（　　）。

A．青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系，也有捕食关系

B．图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落

C．图中所示的食物网中共有4条食物链

D．蛇在此食物网中处于两个不同营养级

答案　B

解析　由图可知，青蛙和蜘蛛同时以蝗虫为食，即构成竞争关系，而青蛙又捕食蜘蛛，构成捕食关系；生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合，而图中仅有生产者和消费者，缺少了分解者；图中一共包含4条食物链；蛇同时处于第四和第五营养级。

故选B。

6．下图表示在某生态系统中，三个种群数量变化的相互关系，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　由图中a、b、c之间的关系可以推理它们存在捕食关系。

由a增加，b减少，可知a不是生产者。

由b增加能引起a增加、c减少可知，a与c不属于竞争关系。

7．如图表示生态系统中生物的部分代谢过程。

下列叙述正确的是（　　）。

A．能进行过程①或者③的生物肯定属于生态系统中的生产者

B．能进行过程②或者④的生物肯定属于生态系统中的消费者

C．各种生物都能通过过程②为自身的生命活动提供能量

D．过程②和④不能在生物体的同一细胞内进行

答案　A

解析　由图可知，过程①是光合作用，过程②是有氧呼吸，过程③是化能合成作用，过程④属于无氧呼吸。

能进行过程①或者③的生物的同化类型都是自养型，属于生态系统中的生产者；生态系统中的分解者和生产者也可以进行有氧呼吸或无氧呼吸；厌氧型生物通过无氧呼吸提供能量；过程②和④可以发生在同一细胞内，如酵母菌。

8．下列四项中的圆分别表示：

a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌。

能正确表示它们之间相互关系的是（　　）。

答案　A

解析　生产者包括植物、蓝藻和化能自养型细菌，分解者包括腐生细菌、腐生真菌、腐生动物，而原核生物包括各种细菌和蓝藻，据图仔细分析比较三个概念的相互关系，可推知A正确。

9．在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系构成了食物网。

下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。

下列各项叙述中，不正确的是（　　）。

A．生态系统中生产者有2个，是该生态系统的主要成分

B．若丙种群数量下降20%，辛种群数量不会发生明显变化

C．在该食物网中辛占有3个营养级

D．只在丁和辛、丙和乙之间既存在竞争关系又存在捕食关系

答案　D

解析　由图可知，除丁和辛、丙和乙存在竞争和捕食关系外，乙和丁之间也存在竞争和捕食关系。

10．下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是（　　）。

A．太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分

B．硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者

C．病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者

D．蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者

答案　B

解析　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。

非生物的物质和能量包括阳光、热能、无机盐、水分、空气等，生产者主要指进行光合作用的绿色植物，另外还有进行化能合成作用的硝化细菌等。

病毒营寄生生活，寄生在生物的细胞内，属于消费者。

蚯蚓以腐烂的物质为食物，营腐生生活，属于分解者。

11．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。

某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。

请回答下列问题：

（1）该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰处于________________营养级；兔与人的种间关系是________________。

鼠疫杆菌与人的种间关系是________。

（2）通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________（大于、小于或等于）鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争________（增强、不变、减弱）。

（3）生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________（生产者、消费者、分解者）。

答案　

（1）4　第三和第四　捕食和竞争　寄生

（2）小于　增强　（3）分解者

解析　通常情况下，寄生生物对宿主的影响一般小于宿主的天敌对宿主种群的影响；大量捕杀鼬会导致鼠的数量在一段时间内增加，种内斗争会相应增强；蘑菇利用植物的遗体、残枝败叶营腐生生活，属于生态系统的分解者。

走进高考

12．（2013·江苏卷，26改编）在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。

6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼（杂食性），稻田水深8～10cm。

对照小区不放鱼，其他条件相同。

所有处理设置3次重复实验持续2个月，期间检测浮游植物生物量（干重）。

请回答下列问题：

（1）每个处理设置3次重复，其主要目的是_____________________________________。

（2）实验的第一个月期间，检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组，原因分析如下：

放养鱼对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用；有利之处是鱼粪为浮游植物提供营养物质，以及鱼会大量捕食____________从而减弱其对浮游植物的捕食作用。

在此期间，有利因素占据优势。

（3）实验的第二个月期间，所有小区的浮游植物生物量均显著下降，主要原因是此时生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有________关系。

（4）放养鱼增加了该生态系统中__________的复杂性。

（5）除了上述因素之外，对该实验研究影响最大的不定因素是________（填序号）。

①鸟　②土壤质地　③光照　④水体肥力　⑤稻田杂草

答案　

（1）减少实验误差（增加实验的准确性）

（2）浮游动物　（3）竞争

（4）营养结构（食物网或食物链）　（5）①

解析　

（1）进行实验时设置重复实验的目的是为了排除偶然因素对实验结果造成的误差，提高实验结果的准确性。

（2）鱼类会捕食体型较小的浮游动物，减小这些浮游动物对浮游植物的捕食，使实验组浮游植物生物量显著高于对照组。

（3）生长旺盛的水稻和浮游植物会因水中的矿质营养、光照等因素而产生竞争关系。

（4）放养鱼类增加了生态系统的生物种类，增加了该生态系统中营养结构的复杂程度。

（5）鸟类的存在会改变整个生态系统的食物链和食物网，进而影响生物的种间关系，故对该实验研究影响最大。