資源簡介

第二節　食物鏈和食物網形成生態系統的營養結構
導學聚焦 1.生命觀念——明確生態系統的構成、形成結構與功能觀。 2.科學思維——①基于批判性思維，分析食物鏈與食物網在生態系統營養關系中的作用，并初步分析個別生物種群數量變化對食物網中其他生物種群數量的影響；②基于模型與建模構建生態金字塔模型，并比較分析生物量金字塔、數量金字塔、能量金字塔的構成特點。 3.社會責任——舉例分析生物富集的危害，并提出合理有效的預防措施。
知識點　生態系統的營養結構
1.生態系統各生物之間單向的營養關系形成食物鏈和食物網
（1）食物鏈
①概念：在生態系統各生物之間，通過一系列的　取食　和　被取食　關系，不斷傳遞著生產者所固定的能量，這種　單向　的營養關系稱為食物鏈。
②實例：如三葉草→蝸牛→鶇→雀鷹。
③類型
a.捕食食物鏈：以　生產者　為起點的食物鏈。
b.　腐食　食物鏈：以死亡生物或現成有機物為起點的食物鏈。
（2）食物網
①概念：指一個生態系統中，許多　食物鏈　彼此交錯形成的復雜的單向　營養關系　。
②特點
a.食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就越　強　；食物網越　簡單　，生態系統就越容易發生波動和毀滅。
b.　熱帶雨林　是地球上最穩定的生態系統，而　苔原　則是最脆弱和對外力干擾最敏感的生態系統。
（3）營養級
①概念：處于食物鏈某一環節上的　全部生物　的總和。
②營養級與生產者、消費者級別的關系
食物鏈 草　　兔　　狐　　狼
生態系統 的成分 生產者 一級 消費者 　二級　 　消費者　 三級 消費者
營養級別 　第一　 　營養級　 第二 營養級 第三 營養級 　第四　 　營養級　
所屬類型 主要是 　綠色植物　 植食性 動物 小型肉食 性動物 大型肉食 性動物
營養狀況 自養 直接以 　植物　為食 以　植食性　 　動物　為食 以小型 肉食性 動物為食
（4）特點：一般來說，營養級的位置越高，歸屬于此營養級的生物種類、個體數量和能量就　越少　。
2.某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集
生物富集
（1）概念：又稱為　生物濃縮　，指生物體由于對環境中某些元素或　難以分解　的化合物的積累，使這些物質在生物體內的濃度超過環境中濃度的現象。
（2）特點：隨著　食物鏈　的延長和營養級的增加，這些有害物質逐級積累和濃縮，使位于　高位　營養級的生物體內濃度高于位于　低位　營養級的生物。
3.生態系統各營養級間的生物量或個體數量關系呈金字塔形
（1）生態金字塔含義：把生態系統中各個　營養級　有機體的生物量、　個體數量　或能量，按營養級的順序由　低至高　排列起來所繪制的圖形。
（2）生態金字塔類型及比較
　　類型 項目　　 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
每一階含義 每一營養級生物個體的　數目　 每一營養級生物的　總生物量　
是否有倒置現象 有 　有　
4.判斷下列相關表述的正誤
（1）處于同一個營養級的生物都是同種生物（　×?。?br/>（2）食物鏈和食物網反映的是生物間的食物關系（　×?。?br/>（3）食物網中的不同植食動物屬于同一營養級（　√?。?br/>（4）生態系統中的生產者都屬于能量金字塔的同一營養級（　√?。?br/>（5）生態系統中同一營養級的生物可以有多種，但是每一種生物只能位于一個營養級（　×?。?br/>1.若營養級間有害物質以約10倍的量富集，嘗試根據下表中重金屬汞含量的變化，寫出最可能的食物鏈。
生物體 A B0 C D E
汞濃度（ppm） 0.05 7 0.51 68 0.49
提示：
2.如圖表示某生態系統的食物網，試分析圖示中含有幾條食物鏈，并列舉各圖示食物鏈及其共性。
提示：共有食物鏈6條。分別是：①綠色植物→昆蟲→蛇→鷹；②綠色植物→野兔→鷹；③綠色植物→野兔→狼；④綠色植物→野兔→云豹；⑤綠色植物→鹿→狼；⑥綠色植物→鹿→云豹。圖示食物鏈的共性：起點均為綠色植物；終點為不被其他生物所取食的動物；圖示食物鏈中均不包含分解者。
3.如果把每個營養級的生物量及生物數量關系用金字塔的方式表示出來，是不是也是正金字塔形？有沒有例外？
提示：一般情況下，也是正金字塔形。但是有時候會出現倒置的塔形。例如，在海洋生態系統中，由于生產者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數量金字塔的塔形也會發生倒置。
食物鏈（網）中各營養級生物數量變動
1.處于食物鏈中第一營養級的生物數量減少
若第一營養級的生物數量減少會導致其他營養級的生物數量都減少，即出現連鎖反應，因為第一營養級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。
2.“天敵”減少
若“天敵”減少，則被捕食者數量增加。但隨著數量增加，種內斗爭加劇，種群密度下降，直到趨于穩定，但結果比原來的數量增大。
3.“中間”營養級生物減少如圖所示食物網中，若B突然減少，則以它為食的C、J也將減少，從而導致D、K減少。但因為F不只吃B一種生物，它可依靠食物E來維持其數量基本不變。
4.復雜食物網中某種群數量變化引起的連鎖反應分析
（1）以中間環節少的作為分析依據，考慮方向和順序為：從高營養級依次到低營養級。若上圖中J突然減少，則C因天敵減少而數量增多，B因被C過度捕食而減少。
（2）生產者相對穩定，即生產者比消費者穩定得多，所以當某一種群數量發生變化時，一般不需考慮生產者數量的增加或減少。
（3）處于最高營養級的種群且有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過取食其他食物而維持其數量基本不變。
考向1　食物鏈與食物網及相關數量變化
1.下列關于食物鏈和食物網的敘述，正確的是（　?。?br/>A.食物網中的植食動物屬于不同的營養級
B.陸地生態系統中通常只以捕食食物鏈為主
C.捕食食物鏈由生產者、消費者和分解者組成
D.難降解的有害物質會沿著食物鏈轉移和富集
解析：D　食物網中的植食動物屬于同一營養級，即第二營養級，A錯誤；陸地生態系統中通常以腐食食物鏈為主，海洋生態系統則以捕食食物鏈為主，B錯誤；捕食食物鏈由生產者、消費者組成，C錯誤；難降解的有害物質會沿著食物鏈轉移和富集，D正確。
2.如圖是某池塘生態系統中的食物網，下列關于此食物網中生物之間數量變化關系的敘述，正確的是（　?。?br/>A.如果綠藻的數量大量減少，其他生物的數量也均減少
B.如果大量捕撈花鰱，則烏魚的數量在短時間內大量減少
C.如果大量捕撈白鰱，則花鰱的數量在短時間內大量增加
D.如果大量捕撈烏魚，則其他生物的數量在短時間內大量增加
解析：A　由于綠藻為生產者，其固定的太陽能總量是流經該生態系統的總能量，所以，如果綠藻的數量大量減少，其他生物的數量也均減少，A正確；如果大量捕撈花鰱，導致烏魚的食物量減少，但烏魚可捕食更多的白鰱，所以烏魚的數量在短時間內不會大量減少，B錯誤；如果大量捕撈白鰱，導致烏魚大量捕食花鰱，則花鰱的數量在短時間內大量減少，C錯誤；如果大量捕撈烏魚，則花鰱、白鰱的數量在短時間內大量增加，其中花鰱的大量增加會導致水蚤數量減少，D錯誤。
概念易錯
有關食物鏈、食物網的3點易錯
（1）食物鏈是一種單向的取食關系，因此食物鏈可以完成能量流動與物質移動，但不能完成物質循環。
（2）陸地生態系統以腐食食物鏈為主，海洋生態系統以捕食食物鏈為主。每條捕食食物鏈的起點總是生產者，終點是不被其他動物所食的動物。
（3）食物網的復雜程度與抵抗外力干擾的能力成正比，但是恢復能力卻與復雜程度成反比。
考向2　關于營養級的考查
3.下列關于營養級的敘述，正確的是（　?。?br/>A.營養級的位置越高，歸屬于這個營養級的能量通常越多
B.自然生態系統中的大部分綠色植物都屬于生產者營養級
C.營養級是指處于食物鏈同一環節上同種生物的總和
D.食物鏈中的所有的消費者均處于第二營養級
解析：B　通常營養級越高，歸屬于這個營養級的能量越少，A錯誤；自然生態系統中的大部分綠色植物能進行光合作用，都屬于生產者營養級，B正確；處于食物鏈同一環節上的全部生物的總和稱為營養級，C錯誤；食物鏈中的消費者包含多種生物，可處于不同的營養級，D錯誤。
4.某草原生態系統的食物網情況如表所示（“√”表示存在捕食關系），下列分析錯誤的是（　?。?br/>　　　被捕食者 捕食者　　 食蟲鳥 食草昆蟲 鼠 草
食蟲鳥 √
食草昆蟲 √
鼠 √
狐貍 √
鷹 √ √
A.此食物網中有三條食物鏈
B.次級消費者有食蟲鳥、鷹、狐貍
C.狐貍和鷹之間存在種間競爭關系
D.鷹只占第三營養級
解析：D　根據表格內容可推出圖中有三條食物鏈，①草→食草昆蟲→食蟲鳥→鷹，②草→鼠→狐貍，③草→鼠→鷹，A正確；次級消費者屬于第三營養級，有食蟲鳥、鷹、狐貍，B正確；狐貍和鷹都可捕食鼠，兩者之間存在種間競爭關系，C正確；鷹占第三和第四營養級，D錯誤。
考向易錯
關于營養級認識的4點易錯
（1）同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占有不同的營養級。
（2）同種生物所處消費者級別和營養級級別一定是不同的，總是差一級。
（3）分解者不能進入捕食食物鏈且不占營養級。
（4）捕食食物鏈的營養級級別一般不超過五個。
考向3　生物富集與生態金字塔
5.下列關于生態金字塔的敘述，正確的是（　　）
A.生態金字塔顯示了各營養級之間的數量關系
B.生態金字塔中每個營養級的生物均屬于同一食物鏈
C.生態金字塔中的營養級均按其所占的數值大小依次排列
D.生態金字塔可分別以個體數量、生物量和能量為指標繪制
解析：A　生態金字塔顯示了食物鏈中各營養級之間的數量關系，A正確；生態金字塔中每個營養級的生物可能屬于不同的食物鏈，B錯誤；生態金字塔中的能量金字塔各營養級均按其所占的能量數值大小依次排列，C錯誤；生態金字塔可分別以各營養級的個體數量、生物量和能量為指標繪制，D錯誤。
6.如圖甲為自然生態系統的生態金字塔，乙為城市生態系統的生態金字塔，下列相關解釋錯誤的是（　　）
A.圖甲中當高營養級處于絕對優勢時，不一定會發生數量金字塔的倒置
B.甲生態系統受到DDT農藥污染，污染物濃度含量最高的是食肉動物
C.圖乙中，人類一定處于第三營養級
D.圖乙表示的生態系統，一旦人的作用消失，該生態系統會很快退化
解析：C　當高營養級生物處于絕對優勢時，不一定會發生數量金字塔的倒置，A正確；甲生態系統受到DDT農藥污染，由于DDT農藥不能被分解，故隨著食物鏈的富集作用，污染物濃度含量最高的是食肉動物，B正確；圖乙中，人類不一定處于第三營養級，若以植物為食，則處于第二營養級，C錯誤；圖乙表示的是城市生態系統，其中人起了關鍵作用，一旦人的作用消失，該生態系統會很快退化，D正確。
1.下列關于營養級的敘述，錯誤的是（　?。?br/>A.相同營養級的生物可能不止一種
B.同一種群的生物只屬于一個營養級
C.植食動物屬于第二營養級
D.肉食性動物最低位于第三營養級
解析：B　由于一種生物可能會被多種生物捕食，因此相同營養級的生物可能不止一種，A正確；一種消費者可以處于不同的營養級，B錯誤；植食動物為初級消費者，屬于第二營養級，C正確；肉食性動物最低為次級消費者，位于第三營養級，D正確。
2.生態系統中，當狼捕食山羊時，狼是（　　）
A.第三營養級和初級消費者
B.第三營養級和次級消費者
C.第二營養級和次級消費者
D.第二營養級和初級消費者
解析：B　在食物鏈“草→山羊→狼”中，狼是第三營養級，屬于次級消費者。
3.倒置的數量金字塔適用于描述（　　）
A.放牧牛羊的草原　　　　B.放養家魚的池塘
C.鼠害泛濫的草地　　D.松毛蟲成災的松樹
解析：D　成災的松樹上松毛蟲的數量遠多于松樹的數量，可出現倒置情況。
4.某食物鏈如圖所示，下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A.該食物鏈屬于捕食食物鏈
B.鶇是三級消費者
C.殺蟲劑可以沿著該食物鏈移動和濃縮
D.蝸牛屬于第二營養級
解析：B　以生產者為起點的食物鏈稱為捕食食物鏈，A正確；鶇是次級消費者，第三營養級，B錯誤；殺蟲劑可以沿著該食物鏈移動和濃縮，表現為生物富集現象，C正確；蝸牛屬于第二營養級，初級消費者，D正確。
5.某生態系統的食物網如圖所示，下列有關敘述錯誤的是（　　）
A.該食物網中共有7條捕食食物鏈，最長的捕食食物鏈存在六級消費者
B.蛇在該食物網中分別占據了第三、四、五營養級
C.若該生態系統受到鎘污染，則鷹受毒害最深
D.蛇與鷹有捕食和競爭的關系
解析：A　由以上分析可知，該食物網中共有7條捕食食物鏈，最長的捕食食物鏈存在五級消費者，A錯誤；蛇在“植物→鼠→蛇→鷹”“植物→食草昆蟲→食蟲鳥→蛇→鷹”“植物→食草昆蟲→食蟲昆蟲→食蟲鳥→蛇→鷹”這三條食物鏈中分別占據了第三、四、五營養級，B正確；根據生物富集現象可知，若該生態系統受到鎘污染，則鷹受毒害最深，C正確；蛇與鷹有捕食和競爭的關系，D正確。
6.為更好地建設雄安新區，科研人員調查白洋淀水域生態系統各成分中難降解的有機氯農藥DDT污染狀況，得到如表所示檢測結果。由數據不能作出的判斷是（　　）
不同成分 水 底泥 水生 植物 浮游 動物 底棲 動物 鯽魚 烏鱧
DDT含量/ （μg/kg） 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
注：鯽魚主要以植物為食，烏鱧為肉食魚。
A.DDT幾乎污染了白洋淀生態系統所有組成成分
B.DDT會沿著食物鏈傳遞并逐漸富集積累
C.營養級越高，生物體內的DDT含量越高
D.鯽魚通過體表直接吸收DDT而達到富集效果
解析：D　據表分析，該生態系統中的組成成分幾乎都被DDT污染，A正確；DDT難以降解，在食物鏈中具有富集現象，營養級越高生物體內的DDT含量越高，稱為生物富集，B、C正確；鯽魚通過食物鏈的捕食作用達到DDT富集效果，D錯誤。
7.某研究性學習小組對學校附近魚塘中5種不同的生物進行了研究，其研究結果見下表。請據表判斷，下列敘述正確的是（　?。?br/>代表字母 生物種類 消化道內食物 千克體重汞含量
A 鲇魚 小魚 78
B 河蚌 水蚤、小球藻 25
C 小球藻 － 3
D 小魚 水蚤 10
E 水蚤 小球藻 5
A.魚塘中A、B、C、D、E的總和就是一個生態系統，河蚌與小魚之間是競爭關系
B.5種生物形成了3條食物鏈，其中最長的一條食物鏈是C→E→D→A
C.農田中的化肥被雨水沖入池塘后，會使小球藻等浮游植物快速、大量繁殖，從而使水蚤、河蚌、魚的數量增多
D.5種生物中，鲇魚富集的重金屬最少
解析：B　河蚌與小魚都能以水蚤為食，是競爭關系；C小球藻是生產者，A鲇魚、B河蚌、D小魚、E水蚤都是動物，屬于消費者，其中無分解者和非生物成分，所以魚塘中A、B、C、D、E的總和不是一個生態系統，A錯誤；5種生物形成的食物鏈為：C小球藻→E水蚤→D小魚→A鲇魚，C小球藻→E水蚤→B河蚌，C小球藻→B河蚌，共3條食物鏈；營養級越多，食物鏈越長，其中最長的一條食物鏈是C→E→D→A，B正確；農田中的化肥被雨水沖入池塘后，會使池塘生態系統富營養化，水體溶氧量降低，水質惡化，從而使水蚤、河蚌、魚的數量減少，C錯誤；在生態系統中，重金屬在食物鏈中隨著營養級的升高有富集現象，在這5種生物中，鲇魚所處的營養級最高，所以鲇魚富集的重金屬最多，D錯誤。
8.槲寄生是一種特殊的植物，有葉綠素，能進行光合作用。它的根特化，導管直接與其他植物如榆、楊的導管相連，從榆、楊身上獲得水和無機鹽，它還能分泌一些物質引起榆、楊頂枝枯死，葉片早落，使自己有機會接觸到充足陽光。棕頭鴉雀以槲寄生果實為食，同時為槲寄生傳播種子。下列敘述正確的是（　?。?br/>A.榆樹（楊樹）→槲寄生→棕頭鴉雀是一條食物鏈
B.槲寄生和榆、楊存在競爭關系
C.槲寄生從榆、楊身上獲得營養，是消費者
D.槲寄生的分泌物是具有調節功能的植物激素
解析：B　槲寄生與榆樹（楊樹）之間存在寄生關系，食物鏈應以捕食關系形成聯系，A錯誤；槲寄生與榆樹（楊樹）之間存在爭奪陽光、空間等，所以存在著競爭關系，B正確；槲寄生有葉綠素，能進行光合作用，是生產者，C錯誤；據題意分析可知，槲寄生的分泌物不是植物激素，D錯誤。
9.某相對穩定的生態系統中三葉草、蝸牛、鶇之間構成一條食物鏈，其數量變化關系如圖所示（圖中不同陰影的面積表示不同比例尺下的個體數量）。下列敘述錯誤的是（　　）
A.三葉草、蝸牛、鶇構成的食物鏈是捕食食物鏈
B.圖中甲代表鶇，丙代表蝸牛
C.乙體內DDT濃度最低
D.如果該生態系統遷入了大量蝸牛，短時間內甲的數量將會下降
解析：D　分析題圖可知，乙為三葉草，丙為蝸牛，甲為鶇，如果該生態系統遷入了大量蝸牛，短時間內甲的數量將會上升，D錯誤。
10.如圖表示處于平衡狀態的簡單淡水生態系統，請回答下列問題：
（1）此生態系統中共有　　　條食物鏈。
（2）此生態系統中屬于第三營養級的動物是　　　　　　　　，淡水蝦與小魚的關系是　　　　，大魚與小魚的關系是　　　。
（3）此生態系統中的分解者是　　　　。（填選項）
A.水鳥　　B.水綿C.水藻　　D.腐生細菌、真菌
（4）若所有水鳥遷徙到別處，則大魚數目　　　　，水藻數目　　　　　，淡水蝦數目　　　　。
（5）若此生態系統中的水綿大量減少，則下列　　　會隨著發生（填選項）。
A.水藻大量增多
B.小魚的數目增多
C.水鳥的數目減少
D.甲殼類的數目增加
（6）此生態系統中各種生物的總和在生態學上稱為　　　　。
解析：食物鏈的起點是生產者（水綿和水藻），終點是最高級消費者（水鳥），所以圖中共有3條食物鏈。生態系統中的分解者是營腐生生活的細菌和真菌。若所有水鳥遷徙到別處，則大魚和甲殼類因捕食者減少而增加，水藻和淡水蝦因捕食者增多而減少。水綿的減少會使大魚的數量減少，水鳥就會捕食較多的甲殼類動物，甲殼類動物的減少會使水藻的數量增多。
答案：（1）3?。?）水鳥、小魚、淡水蝦　競爭　捕食
（3）D?。?）增多　減少　減少　（5）A?。?）群落

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