第27讲生态系统的营养结构、生产量和生物量考点一生态系统的营养结构1．生态系统的概念、类型、功能和成分(1)含义：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。
(2)类型：分为自然生态系统和人为生态系统两类。
(3)成分：非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分即生产者(如植物)、消费者(如多数动物)及分解者。
(4)营养结构：食物链和食物网。
(5)功能：能量流动和物质循环。
2．食物链、生物放大与食物网①主要类型：捕食食物链(起点：活的动植物)和腐食食物链(起点：死亡生物或现成有机物)。
②作用：能量流动和物质移动的通道，同时也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。
(2)营养级的概念：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。
(3)营养级与消费者级别的关系①写出下列消费者的营养级：一级消费者为第二营养级；二级消费者为第三营养级；三级消费者为第四营养级。
②总结营养级与消费者级别的关系：消费者级别＝营养级级别－1。
①含义：化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集并导致危害的现象。
②途径：食物链。
如DDT对地球上所有生物的污染。
(5)食物网①含义：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。
②与生态系统稳定性的关系：食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之，生态系统就越容易发生波动和毁灭。
3．生态金字塔(加试)(1)含义：各营养级之间的某种数量关系。
(2)类型：生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
在自然生态系统中，能量金字塔绝不会倒置。
思考讨论1．解读下面有关生态系统成分及结构的关系图(1)图甲A表示的生理过程是光合作用、化能合成作用、B表示的生理过程是细胞呼吸。
(2)图甲中共同构成生物群落的成分有生产者、消费者和分解者，其中分解者不参与食物网构成。
(3)分析图乙如下：图中X及a、b、c分别是指：X.生物群落、a.消费者、b.生产者、c.分解者。
(4)图乙中被誉为“生态系统基石”的是生产者，它是否一定是真核生物？是否一定是自养型生物？提示不一定为真核生物，可能为原核生物，但一定是自养型生物。
2．请根据某草原生态系统示意图回答下列问题：(1)请写出图中一条最长的食物链：绿色植物→食草昆虫→食虫鸟→鹰(或绿色植物→鼠→蛇→鹰或绿色植物→兔子→蛇→鹰)。
(2)若此生态系统受到铅污染，一段时间后体内积累铅最多的生物是鹰。
(3)图中②代表的重要生理作用是细胞呼吸。
(4)草原比农田生态系统稳定性强的原因是草原生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力强。
3．探究生态金字塔的类型1．生态系统成分的判断方法(1)根据结构图判断生态系统的成分如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的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。
(2)根据生物类型判断生态系统的成分①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌等。
②判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。
③判断分解者的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．食物链变式模型的分析(1)下面图中，图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是A→B。
(2)数据表格形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。
所以根据能量多少和传递效率(约10%)可以确定食物链为B→D→A→C。
(3)数据表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体 A B C D E有机汞浓度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中A有机汞浓度最低，属于第一营养级，C和E的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，D有机汞浓度最高，属于最高营养级，那么，最可能的食物网如右图所示。
题型一生态系统的组成成分与结构1．下列叙述中，正确的是( )A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者B．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者C．自养型生物都是生产者，生产者都是自养型生物D．能量金字塔可以倒置答案 C解析细菌并不都是分解者，也有可能是生产者(如硝化细菌)或消费者(如寄生细菌)，但腐生细菌只能是分解者，A项错误；分解者不一定都是微生物(如蚯蚓)，微生物也不一定都是分解者(如硝化细菌)，B项错误；自养型生物能将外界无机物合成自身有机物，都是生产者，生产者也都是自养型生物，C项正确。
能量从一个营养级流向下一个营养级时是逐级递减的，故能量金字塔不会倒置。
2．(2016·嘉兴1月期末测试)下图表示DDT沿着食物链转移过程中的浓度变化。
下列叙述错误的是( )A．食物链是有害物质移动和浓缩的通道B．随着食物链的延长各营养级代谢排出有毒物质的能力减弱C．通过动物生物量的计算可推测各类动物在生态系统中的相对重要性D．次级生产者指的是所有动物答案 D解析凡是异养生物(包括各种分解者)都属于次级生产者，而营腐生生活的细菌或真菌都是分解者，所以“次级生产者指的是所有动物”的说法是错误的。
辨析生产者、消费者和分解者的生物组成(1)细菌未必都是分解者——如硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌则属于特殊的消费者。
(2)动物未必都是消费者——如秃鹫、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)生产者未必都是绿色植物——如蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物。
(4)自养型生物(包括光能自养型、化能合成作用自养型)一定是生产者，反之亦然。
(5)腐生型生物(包括腐生细菌、真菌及腐食动物等)一定是分解者，反之亦然。
题型二食物链和食物网中的数量变化与稳定性3．(2017·浙江模拟)如图为某同学画出的草原生态系统的部分食物网，下列说法错误的是( )A．该生态系统组成成分并不完整，还缺少非生物成分B．该食物网有4条食物链，其中最长的是：绿色植物→昆虫→杂食性的鸟→鹰C．如果有毒物质DDT污染了该生态系统，那么体内含DDT最多的生物是鹰D．若鼠的数量大增，短时间内，绿色植物的数量会减少，鹰的数量会增多，随后，鼠的数量会减少，这表明生态系统具有一定的自我调节能力答案 A解析生态系统由生物群落和非生物环境组成。
除了包含图中画出的生物部分外，还缺少非生物部分及分解者，A项错误；图中共有4条食物链：①绿色植物→鼠→鹰；②绿色植物→昆虫→杂食性的鸟→鹰；③绿色植物→杂食性的鸟→鹰；④绿色植物→食草籽的鸟→鹰。
其中最长的为：绿色植物→昆虫→杂食性的鸟→鹰，B项正确；某些重金属及有毒物质，可以通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随消费者级别的升高而逐步增加，所以，有毒物质含量最高的是该生态系统中的最高营养级即鹰体内含DDT最高，C项正确；若某种原因导致该生态系统中鼠的数量大增，在短时间内，绿色植物的数量会减少，鹰的数量会增多，随后，鼠的数量会减少，这表明生态系统具有一定的自我调节能力，D项正确。
4．如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。
在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起( )A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B．甲、丙、丁的种群数量均增加C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加答案 D解析由上图可知，上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。
乙种群数量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的数量减少；随之丙的数量将增加，丁以乙为食，所以丁的数量随乙的增加而增加。
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，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
(2)“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，会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
(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：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。
大体遵循如下思路：①生产者数量相对稳定原则，即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原则，即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。
简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。
题型三生态系统结构模型的建构、生态金字塔(加试)5．如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( )A．甲是生产者，它是生态系统的基石B．乙是消费者，包括全部异养生物C．生态系统的能量主要来源于太阳能D．图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构答案 B解析根据甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A项正确；异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B项错误；太阳能是生态系统的主要能量来源，C项正确；食物链是生态系统的营养结构，D项正确。
6．(2017·宁波校级期中)如图表示Ⅰ、Ⅱ两个特定生态系统的生态金字塔。
有关解释正确的是( )A．“生物放大”现象只能发生在Ⅰ中，而不会发生在Ⅱ中B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减C．吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多D．Ⅱ中的生产者比Ⅰ中的生产者个体更小、繁殖速度更快、纤维素含量更低答案 D解析有毒物质会随着营养级升高而呈现富集作用，在Ⅰ、Ⅱ都会发生，A项错误；能量传递效率约为10%，不会随营养级的升高而改变，B项错误；能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，但是一个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，C项错误；浮游植物比玉米个体更小、繁殖速度更快、纤维素含量更低，D项正确。