1、 生态系统结构的层次 生物体与环境相互作用是有层次性的结构体系，各单元间的关系要具体分析。 1对种群的结构分析，关键是考虑种群数量的动态变化。 2对群落的结构分析，关键是理解其含义。 (1)群落的(空间配置)结构：垂直结构和水平结构。 (2)群落的功能联系： 3对生态系统的结构分析，主要是掌握其营养结构的联系。 生态系统的结构 生态系统的成分：生产者，消费者， 分解者，非生物环境 生态系统的营养结构：食物链和食物网 食物链的营养级结构 生态系统的功能 1三个基本功能及其地位 任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密 不可分，但各有不同特点。 生态系统的基
2、本功能 能量流动：生态系统的动力 物质循环：生态系统的基础 信息传递：决定能量流动和物质循环的方向和状态 2三个基本功能的区别与联系 比较项 目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 单向流动，逐级递减 循环运动， 反复利用 往往是双向的 范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间，生物与环境之间 联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体 特别提醒在任何具体的生命体或生态系统中，能量、物质和信息总是处于不可分割的密切相 关状态。没有这种状态，机体和系统的有序性就无法实现。 关于生态系统中能量流动的计算问题 在解决有关能量流动的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级
3、上 的差值，能量转化效率为 10%20%，一般选用 10%的转化效率进行解题，注意题目中是否 有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用 10%或 20%来解题。如果在食物 网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物中获得能量，且从各途径所获生物能量相等， 则按照各自单独的食物链进行计算后合并。 1设食物链 ABCD，分情况讨论： 现实 问题 思路求解 D 营养级净增重 M 至少需 A 营养级多少 N(20%)3M 最多需 A 营养级多少 N(10%)3M A 营养级净增重 N D 营养级最多增重多少 N(20%)3M D 营养级至少增重多少 N(10%)3M 2.同一食物链不同环节转
4、化效率不同时， 相关问题解决思路是： 设在 ABCD 食物链中， 转化效率分别是 a%、b%、c%，若现有 A 营养级生物重 M，则能使 D 营养级生物增重多少？ 计算 Ma%b%c%X。此时不能再涉及“最多”“至少”，即不能再涉及 “10%”“20%”的转化效率。 3在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链。当该消费者增加了某一值时，若 要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大转化效率 20%进行计算，这样消费 者获得的能量最多； 若要计算最多消耗生产者多少时， 应选最长的食物链和最小转化效率10% 进行计算，这样消费者获得的能量最少。 食物链网中数量关系变化与结果分析 1
5、若处于第一营养级的生物减少，将发生连锁反应，顺次引起以下各营养级直至顶级营养级 生物减少，这是因为食物链各环节的生物，都必须直接或间接地以绿色植物为食。 2若处于“天敌”一方减少，被捕食一方迅猛增加，但随着数量的增加，种内斗争加剧，再 加上没有天敌的“压力”，被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕性、灵敏性)会下降，最终 使种群密度又下降，直至稳定，所以“天敌”方减少，被捕食者先增加后减少，最后趋于稳 定。 3若处于“天敌”一方增加，则被捕食者要减少。 4若处于顶级的营养级动物有多种食物来源(占有多条食物链)，则其中某一食物来源被消除 时，顶级营养级可依靠其他食物来源而维持数量基本不变，此时，被顶
6、级营养级所食的其他 食物方将减少。 【典例 1】在农田生态系统中，假设有两条主要的食物链(如右图)，如果有人大量捕捉蛙，短 期内对该生态系统造成的影响是( )。 A有利于生态系统的平衡 B水稻虫害严重 C蛇的数量迅速增加 D老鼠的数量迅速增加 解析 如果大量捕捉蛙，害虫缺乏天敌，所以数量会大量增加，因而导致水稻减产。 答案 B 三种生态金字塔比较 类型 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形 状 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形， 有 时会出现倒金字塔形 一般为正金字塔形 象征含义 能量沿食物链流 动过程中具有逐 级递减的特性 生物个体数目在食物 链中随营养级升高而 逐级递减 生物量
7、(现存生物有机 物的总量)沿食物链流 动逐级递减 每一阶含义 食物链中每一营 养级生物所含能 量的多少 每一营养级生物个体 的数目 每一营养级生物的总 生物量 【典例 2】一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如图所示。下列选项能正确 表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的多少)( )。 解析 在一片树林中，在树 昆虫 食虫鸟这条食物链中，能量是单向流动、逐级递减 的，在相邻两个营养级之间的转化效率为 10%20%，所以将树、昆虫、食虫鸟三个营养级 的能量数值绘成图形，就形成图 C 所示的金字塔。 答案 C 【例 1】 (2018 海南卷，19)某同学将一面
8、镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜 前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是 ( )。 A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息 B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息 C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息 D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息 解析 小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为，能够对于同种或异种 生物传递某种信息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理和 行为信息。 答案 D 【例 2】 (2018 全国卷，6)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行 调查。下列
9、叙述错误的是( )。 A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者 B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息 C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度 D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目 解析 农田中具有趋光性的昆虫是异养生物，属于生态系统中的消费者，A 正确；利用黑光 灯诱捕有趋光性的昆虫，黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息，B 错误；通过统计 黑光灯诱捕的某种趋光性昆虫的数量，可调查某种趋光性昆虫的种群密度，C 正确；黑光灯 诱捕的方法可通过统计诱捕到的趋光性昆虫的种类数来探究该农田趋光性昆虫的物种数目， D 正确。 答案 B 【例 3】 (2018
10、 海南卷，21)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错 误的是( )。 A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复 B.随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强 C.恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态 D.生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级 解析 由于该生态系统处于恢复过程中，结构和功能不甚完善，所以适当的物质和能量投入 可加快生态系统的恢复，A 正确；生物多样性是生态系统自我调节能力的基础，生态系统中 物种丰富度越高，其自我调节能力越强，B 正确；恢复生态系统主要是恢复生态系统的自我 调节能力和生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力，辅
11、以物质和能量的投入，从而尽 快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态，C 正确；无论生物多样性高与 低，某营养级的能量不可能全部流入下一营养级，D 错误。 答案 D 【例 4】 (2018 高考课标，29)回答下列问题： (1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食 猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为 _。 (2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这 个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_。 (3)太阳能进入生态系统的主要过程是_ _。 分解者通过_
12、 来获得生命活动所需的能量。 解析 (1)大自然中，猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者通过更快速的奔跑来获得捕 食猎物的机会，在生态学上，此种现象称为共同进化(协同进化)。(2)捕食者往往捕食个体数 量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其 他物种的生存提供机会，有利于增加物种的多样性。(3)生产者(绿色植物)的光合作用是太阳 能进入生态系统的主要途径，生产者通过光合作用将光能转化为化学能，储存在有机物中。 分解者通过呼吸作用分解有机物，释放能量，满足生命活动所需。 答案 (1)协同进化(或答共同进化) (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生 存提供机会 (3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用 将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
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