第45讲　生态系统的结构及其稳定性

生态系统的结构及其稳定性第45讲(1)阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。(2)讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。(3)解释生态系统具有维持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力。(4)举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。(5)阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。课标内容1目

录生态系统的组成成分和营养结构23生态系统的稳定性关键·真题必刷基础·精细梳理典例·精心深研考点一生态系统的组成成分和营养结构判断标准：①是否包含所有的生物种群；②是否包含非生物环境1.生态系统概述

生物群落非生物环境生物圈组成成分

食物链和食物网物质循环、能量流动、信息传递2.生态系统的组成成分 (1)非生物的物质和能量光、热、水、空气、无机盐等。

是生物群落中物质和能量的根本来源，是生态系统存在的基础(2)生物成分自养腐生细菌和真菌(2)生物成分有机物

化学能食物和栖息场所

物质循环遗体和动物的排遗物(1)三类“不一定”①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。(2)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。

3.生态系统的营养结构初级四(1)食物链(1)食物链捕食生产者5生产者自然选择(2)食物网(2)食物网相互交错吃多种植物多种肉食性动物营养级种间竞争营养结构物质循环和能量流动①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。②食物链中只包括生产者和消费者，不存在非生物的物质和能量及分解者。③食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物数量。

(1)调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链。(2022·浙江6月选考，20A)(

)(2)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。(2020·江苏卷，24A)(

)提示该生态系统中的蚯蚓和部分微生物属于分解者，有少数微生物属于消费者(如寄生细菌)或生产者(如硝化细菌)。(3)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。(2020·江苏卷，15A)(

)提示还应包括非生物环境。√××(4)营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和。(2020·浙江7月选考，11C)(

)提示营养级是指处于食物链某一环节上的全部生物的总和，不一定是同种生物的总和。(5)食物网中的植食动物属于不同的营养级。(2018·浙江1月选考，10A)(

)提示食物网中的植食动物属于第二营养级。(6)捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成。(2017·浙江11月选考，10C)(

)提示捕食食物链由生产者、消费者组成，不包含分解者。×××1.判断以下生物属于生态系统的什么成分？ ①菟丝子②硝化细菌③玉米④噬菌体⑤秃鹫⑥蜣螂⑦蓝细菌⑧结核杆菌

⑨蘑菇

生产者：________；消费者：________；分解者：________。②③⑦①④⑧⑤⑥⑨2.下图表示甲、乙、丙三个种群的环境容纳量和某时刻三个种群的实际数量。若上述三个物种可形成一条食物链，判断该食物链可能是___________________________________________________________________。甲→乙→丙3.[2020·山东卷，T24(4)]植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________。长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量1.生态系统中各成分的判断2.根据各类信息构建食物链(网)的方法(1)根据种群数量变化曲线图构建图1(2)根据所含能量(生物量)构建①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。②分析结果：图2生物可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁图3生物可形成食物网：

营养级ABCDPg15.9870.71.9141.0表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量，根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39①分析依据：生物富集现象。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。②分析结果：

考向1

结合生态系统的组成，考查生命观念1.(2024·广东四校联考)下列有关生态系统组成的叙述，正确的是(

)A.异养型生物在生态系统中都属于消费者B.生产者除包括所有的植物外，还包括小球藻、蓝细菌、硝化细菌等原核生物C.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者D.某甲虫通过分解落叶获得养分，该甲虫属于分解者解析

生态系统中的消费者和分解者都是异养型生物，A错误；植物不全是生产者，如菟丝子属于消费者，B错误；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，C错误；通过分解落叶获得养分的甲虫属于分解者，D正确。DC2.(2024·东北育才中学检测)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是(

)A.动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B.细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C.生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物如蚯蚓能够分解动植物遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌如化能合成型细菌属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物如捕蝇草、猪笼草等既是生产者，也是消费者，D错误。C考向2结合生态系统的营养结构，考查生命观念3.(2023·全国甲卷，5)在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是(

)A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动解析杂食动物以植物和部分动物为食，若捕食植物，则处于第二营养级，若捕食动物则为第三营养级或更高营养级，所以在复杂的生态系统中，常常会出现不同食物链中的某种生物可能处于不同的营养级的现象，A正确；作为生产者的绿色植物能进行光合作用，

所固定的能量来源于太阳，B正确；次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一营养级是生产者，C错误；生态系统的相邻营养级之间的能量流动特点为：单向流动、逐级递减，D正确。A4.(2024·广东揭阳联考)如图表示某湖泊生态系统中部分生物所组成的食物网，下列相关叙述正确的是(

)A.丙和丁、乙和丁都存在竞争关系B.若该湖泊受到DDT污染，则图中甲体内DDT浓度最高C.该生态系统结构只包括湖泊中所有的生物D.湖泊生态系统中只有群落的垂直结构，没有水平结构解析从食物链甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁可以看出，丙和丁、乙和丁都存在竞争关系，A正确；若该湖泊受到DDT污染，则题图中丁体内DDT浓度最高，因为DDT存在生物富集现象，而丁所处营养级最高，B错误；生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)、营养结构(食物链和食物网)，C错误；湖泊生态系统中既有群落的垂直结构，也有群落的水平结构，D错误。A考向3结合食物链或食物网中不同生物数量变化关系，考查科学思维5.(2024·河南天一大联考)如图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(

)A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.浮游动物总量锐减后再急升D.浮游植物总量急升后再锐减解析鲈鱼以小型土著鱼为食，由于能量流动是逐级递减的，故鲈鱼产量不能弥补土著鱼的减少量，A正确；鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系，B错误；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先上升后下降再趋于稳定，相应的浮游植物总量锐减后再上升最后趋于稳定，C、D错误。基础·精细梳理典例·精心深研考点二生态系统的稳定性1.生态平衡

并不是一成不变，而是一种动态的平衡结构功能各组分负反馈自我调节能力达到并保持平衡2.生态系统的稳定性维持或恢复自我调节有限3.生态系统稳定性的两种类型恢复保持遭到破坏、恢复原状抵抗干扰、保持原状越小简单越大复杂3.生态系统稳定性的两种类型①特例：冻原、荒漠等生态系统两种稳定性都比较低。②生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者种类和数量多的稳定程度更高。③某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到较大程度破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。

4.提高生态系统稳定性的措施干扰自我调节物质和能量5.设计和制作生态缸封闭①观察稳定性，可通过观察生态缸内生物种类及数量的变化、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。②由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。

(1)相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。(2022·河北卷，12C)(

)(2)与自然草地相比，物种比较单一的人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。(2022·辽宁卷，11D)(

)(3)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(2021·河北卷，12C)(

)提示湿地生态系统自我调节能力是其稳定性的基础。(4)我国生物多样性较低的西部沙漠地区的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高。(2019·江苏卷，15B)(

)提示沙漠地区气候条件恶劣，自我调节能力较低，恢复力稳定性也较低。√√××1.天然池塘改造人工鱼塘后抵抗力稳定性降低，原因是__________________________________________________________________。

若天然池塘与人工鱼塘中生产者固定的能量相同，但与天然池塘相比，人工鱼塘的鱼产量较高，从能量流动的角度分析可能的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。生物种类减少，营养结构变得简单人工投放的鱼饲料中的能量被鱼利用，营养级较少，能量流动过程中损失的能量较少2.紫茎泽兰原分布于中美洲，传入我国后，先是在云南疯长蔓延，现已扩散至广西、贵州、四川等多个省份，对当地林木、牧草和农作物造成严重危害，紫茎泽兰在原产地没有大肆繁殖，为什么在入侵地可以疯长蔓延？

提示首先，入侵地的气候适合紫茎泽兰生长；其次，入侵地缺乏紫茎泽兰的天敌，紫茎泽兰种群数量增长不受天敌制约；再次，脱离原产地后，紫茎泽兰失去与其有种间竞争关系的物种的制约，使得种群数量持续增加，疯长蔓延。考向1

结合生态系统的稳定性分析，考查生命观念1.(2024·广东汕头调研)下列调节过程不属于反馈调节的是(

)A.害虫数量增加会引起食虫鸟类数量增多，进而抑制害虫种群的增长B.池塘污染后，水蚤死亡进一步加剧污染，导致更多水蚤死亡C.血液中CO2增多会刺激呼吸中枢，使CO2大量排出，以维持CO2含量正常D.寒冷时，促甲状腺激素分泌增多，使甲状腺激素分泌增多解析

寒冷时，促甲状腺激素分泌增多，使甲状腺激素分泌增多属于激素的分级调节，D符合题意。DB2.(2024·安徽安庆摸底)自然灾害和人类活动能破坏自然生态系统，自然生态系统的恢复与重建需要利用恢复生态学的理论和技术。下列关于生态系统恢复的叙述，正确的是(

) A.抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性就越高 B.恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论，强调自我调节能力与生物的适应性 C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性 D.生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不再改变解析抵抗力稳定性越低的生态系统一般其恢复力稳定性就越高，但是冻原生态系统、荒漠生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，A错误；捕食者和寄生生物属于生态系统的一部分，减少后生态系统的复杂程度降低，生态系统稳定性会降低，C错误；生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不是不再改变，而是保持动态平衡，D错误。(1)生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较(2)抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系B考向2围绕设计和制作生态缸，考查科学探究3.(2024·安徽江淮十校联考)某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态缸，以下对其叙述正确的是(

) A.虽然加入该生态缸的成分较丰富，但按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者 B.虽然该生态缸处于密封状态，但维持缸内生态系统能量流动和信息传递的稳定仍需依赖外界环境 C.维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量与小动物和分解者所同化的能量相当 D.随着缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖，该生态缸的质量先增加后逐渐维持稳定解析生态系统成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，A错误；为了维持生态缸的稳定性，应当设计保证缸中植物同化的能量多于小动物和分解者所同化的能量，C错误；虽然密封的生态缸内物质存在形式在变化，但是总质量是固定的，D错误。关键·真题必刷1.(2023·北京卷，11)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能，从演替的角度分析，以下对废渣山治理建议中最合理的是(

) A.放养多种禽畜

B.引入热带速生植物 C.取周边地表土覆盖

D.修筑混凝土护坡C解析由于当地的土壤结构被破坏，不适宜植被生长，热带速生植物不能适应当地气候和土壤条件，且当地的植被不能为多种禽畜提供食物，无法形成稳定复杂的食物网，不利于尽快恢复生态系统的功能，A、B不符合题意；矿区生态修复首先是要复绿，而复绿的关键是土壤微生物群落的重建，土壤微生物、土壤小动物和植物根系共同具有改良土壤的重要作用，因此取周边地表土覆盖，有利于恢复生态系统的功能，C符合题意；修筑混凝土护坡不利于植被生长，不利于尽快恢复生态系统的功能，D不符合题意。B2.(2023·重庆卷，4)研究放牧强度对草原群落特征的影响，对合理利用草原和防止荒漠化具有重要意义。下表为某高寒草原在不同放牧强度下的植物群落调查数据，下列叙述错误的是(

)放牧强度物种数生产力/(t·hm－2)土壤有机碳含量/(g·m－3)无150.858472轻度231.109693中度150.709388重度60.457815A.中度放牧和无放牧下生产力不同，可能是物种组成不同所致B.重度放牧下土壤有机碳含量降低是分解者的分解过程加快导致的C.放牧可能导致群落优势种改变且重度放牧下优势种更加耐旱D.适度放牧是保护草原生物多样性和践行绿色发展理念的有效措施解析

放牧程度不同会导致草原的物种组成发生变化，进而影响草原的生产力，A正确；重度放牧导致草原生产力显著下降，生产者的凋落物明显减少，进而导致土壤有机碳含量降低，B错误；随着放牧程度的增加，草原群落的优势种会发生改变，重度放牧下，草原荒漠化加剧，该条件下生存的优势种会更加耐旱，C正确；适度放牧会提高草原群落的物种数和生产力，有利于保护草原生物多样性，实现绿色可持续发展，D正确。3.(2023·湖北卷，9)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下，添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，降低丙二醛和H2O2含量，有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是(

)A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用B.在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降C.通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级D.在镉的胁迫下，苦草能通过自身的调节作用维持稳态D解析水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，降低丙二醛和H2O2含量，故能缓解H2O2对苦草的氧化作用，A正确；环境容纳量的大小取决于生物所生存的环境，在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降，B正确；镉属于重金属，能够通过生物富集作用，沿食物链传递到更高营养级，C正确；胁迫是一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件，因此在镉的胁迫下，苦草已经不能通过自身的调节作用维持稳态，D错误。4.(2023·海南卷，19)海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。 (1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，可使某些经济鱼类种群的环境容纳量________；海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出，这体现了生物多样性的________价值。增大直接(2)人工鱼礁投放海底一段时间后，礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于________，能有效降低大气中CO2含量，其主要原因是__________