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1、1第第 4 4 章章 生物与环境的协调发展生物与环境的协调发展章末整合章末整合( (四四) )本章网络构建_；_；_；_； _； _；_； _； _；_。答案 非生物成分 生产者 消费者 分解者 食物网 物理 化学 行为 抵抗力 恢复力规律方法整合方法一 巧判生态系统中的营养级2典例 1 兔子吃草，红狐吃兔，狼吃红狐构成的食物链中，红狐所处的消费者级别及营养级级别分别是( )A次级消费者，第二营养级B次级消费者，第三营养级C三级消费者，第二营养级D三级消费者，第三营养级答案 B解析 在生态系统中，消费者是指直接或间接以植物为食的异养生物(主要是动物)。直接以植物为食的是初级消费者，以植食动物为
2、食的是次级消费者，以小型肉食动物为食的是三级消费者。而营养级是指一条食物链的每一环节上所有生物的总和，生产者为第一营养级，植食动物(初级消费者)为第二营养级，小型肉食动物(次级消费者)为第三营养级。方法链接对于生物在生态系统中所处的营养级，先依据各种生物的有机物总量、能量、数量或有毒物质富集量等绘出食物链，然后加以判断。1营养级的计算从生产者开始，每一个环节为一个营养级。2营养级与消费者的级别并不一致，营养级消费者级别1。因为营养级是从生产者开始的，消费者级别是从初级消费者开始的。3消费者所处的营养级级别并不是一成不变的，一种消费者可在同一食物网的不同食物链中占据多个营养级。4分解者在生态系统
3、中不能归入任何一个营养级。这是由于分解者与动植物形成的是腐生关系而不是捕食关系，所以不能列入食物链，也就不能列入营养级。迁移训练1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第三营养级、第一营养级、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、第三营养级答案 D解析 a 的耗氧量随着时间变化，在有光照时释放氧气，所以应该是进行光合作用的生产者，3为第一营养级。低营养级所含有机物的总量比高营养级多，呼吸消耗有机物的量多，所
4、以耗氧量也多。b、c 相比，b 所示生物耗氧量大于 c 所示生物，故 b 为第二营养级，推断此食物链方向 abc，故选 D。方法二 食物链和食物网的分析典例 2 如图所示为某生态系统的食物网简图，分析回答有关问题。(1)在此食物网中共有_条食物链。(2)在此食物网中，_属于初级消费者，处于最高营养级的生物是_。(3)在此食物网中，可以占有两个及以上不同营养级的生物有_。(4)兔和食草昆虫之间的关系是_；猫头鹰与蛇之间的关系是_；食物链中各种生物之间的最根本的联系是_联系。(5)由于捕猎的原因，猫头鹰的数量大量减少，则蛇的数量将会_。答案 (1)10 (2)兔、鼠、吃草籽的鸟、食草昆虫 猫头鹰、
5、狐 (3)食虫鸟、蟾蜍、蛇、猫头鹰 (4)竞争 捕食和竞争 食物 (5)增多解析 对于有关食物网的题目，解题时首先要数清有几条食物链；其次，理清某一生物在每一条食物链上所处的营养级，归纳出该生物共有哪几个营养级；最后，弄清该生物与其他生物之间的关系有哪几种，当某种生物因某种因素而减少时，对另一生物的影响，可顺着关系线路进行综合分析。方法链接1食物链的分析如食物链：ABCDE。(1)每条食物链的起点总是生产者(如 A)，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级(如 E)，中间为多种动物，有任何地方间断都不能算完整的食物链。(2)在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级
6、数量减少，作为其天敌的下一营养级数量增多。如 C 大量增加时，B 减少，A、D、E 增多。(3)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平衡中。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内。如当 C 大量增加时，虽然其他几个营养级数量4暂时变化较大，但一段时间后数量又趋于新的稳定。2食物网的分析(如图所示)(1)由于同种生物在食物网不同食物链中占有不同的营养级，所以两种生物之间的关系有可能出现不同。(2)在食物网中，当某种生物因外界因素而大量增加时，一般除导致上一营养级数量减少，下一营养级数量增加外，还会导致与其有竞争关系的生物数量下降(如图中 E 大量增加时，会导致 A
7、 数量减少，F 数量增加，同时会引起与 E 有竞争关系的 B 数量减少)。(3)在食物网中，当一种生物因某种原因而大量减少，对另一种生物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。(4)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物的种类而非生物的数量。(5)生物数量往往还表现出与生物的生殖周期等有关的复杂关系。即分析问题时，既要注意遵循一定的规律，还要注意事物的复杂性，如环境不同，生物可能表现不同。迁移训练2如图是某陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中，错误的是( )A此生态系统中有 8 条食物链B沿食物链甲丙己庚，庚获得的能量最多C若丙种群数量下降 5%，辛种群不
8、会发生明显变化D丁和辛之间存在竞争和捕食关系答案 B解析 沿食物链甲丙己庚，庚获得的能量最少，因为这条食物链中庚所处的营养级最高。方法三 生态系统能量流动的分析典例 3 如图为某生态系统食物网简图，若 E 生物种群总能量为 7.1109 kJ，B 生物种群总能量为 2.3108 kJ。从理论上计算，A 储存的总能量最少为( )A7.1108 kJ B4.8107 kJC5.95107 kJ D2.3107 kJ5答案 B解析 由图可知，D 为生产者，要使 A 获得的能量最少，则必须保证三个条件：一是能量来源途径要最少，二是能量传递效率要最低，三是食物链要最长。故从理论上讲，与 A 储存的能量最
9、少相关的食物链不可能是 DA，也不可能是 DA、DECA 同时存在，只能是DECA。为此，E 的能量在传给 A 的途径中，只有确保：E 在传给 B 时用去的能量最多，E 的总能量减去传给 B 的后再传给 C 时效率最低，C 在传给 A 时效率最低，结果才能使 A 获得的能量最少。所以据此计算得 A 储存的总能量最少为(7.1109 kJ2.3108 kJ10%)10%10%4.8107 kJ。方法链接能量沿着食物链或食物网从一个种群流到另一个种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，其关系可用下图表示：生产者Error!1借助该图分析，生态系统能量流动具有以下特点(1)生态系统中能
10、量流动的起点是生产者。(2)能量的变化情况：光能生物体中的化学能热能，因此热能是能量流动的最终归宿。(3)能量流动的途径是食物链和食物网。(4)流入生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能的总量，流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所同化的物质中含有的总能量。(5)能量不能 100%地流向下一营养级，且只能单向流动。2能量流动中的最值计算问题(1)首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多” 、 “最少” 、 “至多” 、 “至少”等字眼，从而确定是使用 10%或 20%来解决。知低营养级求高营养级Error!知高营养级求低营养级Error!总之，用最少的生产者传给最高级消费
11、者最多的能量，能量损耗得少，链短传递的效率高；反之，链长传递的效率低。(2)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，且各途径所获生物量相等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。迁移训练3根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加 G 千克时，黄雀增加的体重最多是( )AG/75 千克 B3G/125 千克C6G/125 千克 DG/550 千克6答案 A解析 根据生态系统能量流动的最高传递效率 20%计算，设黄雀增加体重 X 千克，则根据题意可列出计算式： 20%20% 20%20%20%G，XG/75(千克)。X 2X 2方法
12、四 生态系统三大功能类群的关系及生态功能分析典例 4 如图为生态系统中碳循环的模式图。下列相关叙述正确的是( )A1 代表生产者，5 可以代表化能合成作用B碳元素在 1、2、3、4 间以含碳有机物的形式传递C在食物链中含有碳元素最多的营养级可能是 1D1、2、3 中含有的有机物可以作为动力促进碳元素在生物群落和无机环境之间循环答案 C解析 由题图看出，4 是大气中的 CO2,1 代表生产者，2 代表消费者，3 代表分解者，6 代表光合作用或化能合成作用，5、7 代表呼吸作用。该食物链 12 中含碳元素最多的营养级是1,1 中的碳除了流向 2、3 外，还通过生产者的呼吸作用直接以 CO2的形式排
13、放到无机环境中。物质是能量流动的载体，能量作为物质循环的动力促进碳元素在生物群落和无机环境之间循环。方法链接从图中可以看出，非生物环境为生物提供了物质和能量，生产者是消费者和分解者能量的源泉，也是生态系统生存和发展的基础，因此生产者是生态系统的基石，是最基本的成分。从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有不可替代的地位，它将有机物分解成无机物归还到非生物环境中去。从理论上讲，非生物环境、生产者、分解者是生态系统的必备成分，而消费者只是加快物质的循环过程，不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统的必备成分。迁移训练4如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是(
14、 )7A图中甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落B图中 b、c、d 过程均可表示不同生物的细胞呼吸C缺少类群丙则生态系统的物质循环不能正常进行D由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量答案 A解析 甲、丁分别表示生产者、分解者，乙、丙表示消费者。图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成生物群落；c、d 分别表示乙、丙同化的能量，b 表示生产者的呼吸量；缺少丁类生物，物质循环将不能正常进行；乙同化的能量中有大部分通过呼吸作用散发到环境中，只有少部分用于乙生长、发育、繁殖。方法五 生态系统的稳定性典例 5 假若某生态系统有四种生物，并构成一条食物链 abcd，在某一时间分别测得这四种生物 a、
15、b、c、d 所含的有机物总量分别为 m1、m2、m3、m4。下列叙述中错误的是( )A四种生物中所含的能量归根结底来自于 a 固定的能量B在一段时间内，若 b 种群数量增加，则 a 种群数量下降，d 种群数量增加C若 m15m2，则生态系统的稳定性就会遭到破坏Dd 个体所含的有机物的质量一定比 c 个体所含的有机物质量小答案 D解析 a 是生产者，其固定的能量就是用于系统流动的能量；由于能量流动是逐级递减的，所以 m4m3m2m1，m 是某个营养级全部个体的有机物总量，而不是每个个体的有机物的质量；当 m15m2时，说明能量传递效率高于 20%，将影响生物和系统的可持续发展，生态系统的稳定性就会遭到破坏；若 b 种群数量增加，将捕食更多的 a 生物，故 a 种群数量下降，而 c和 d 得到的物质和能量更多，种群数量增加。方法链接生态系统稳定性原理的主要内容可概括如下：8图中所隐含的信息包括以下 5 条：(1)稳定性是生态系统发展到一定阶段(成熟稳定阶段)而具有的一种“自稳”能力。(2)生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和
