第五部分生态学基础。
第37讲生态系统的概念、类型和结构。
一、考点内容全解。
一）本讲考什么。
1.概念。2.类型。
1)森林生态系统。
特点：以乔木为主，动物的生活习性大多以树栖、攀缘。种群密度和群落结构能长期处于较稳定状态。
2)草原生态系统。
特点：以草本植物为主，啮齿目和适于奔跑的动物较多。但动植物种类较少，种群密度和群落结构常发生剧烈变化。
3)农田生态系统。
特点：人的作用很突出，群落结构单一，主要成分是农作物。
4)海洋生态系统。
特点：生物数量和种类繁多。以浮游植物为主，是植食性动物的主要饵料，一般都分布在２００米以内的海域中。
5)淡水生态系统。
特点：浅水区以挺水、浮水植物为主，深水区分布大量的浮游植物，是浮游动物和鱼类的饵料。
6)苔原（冻原）生态系统。
特点：主要是分布在北纬60ｏ以北，北极圈以南的永久冻土带，土壤几厘米以下终年结冰，有机物不能彻底分解。其中地衣是极地苔原的典型植物。
7)城市生态系统。
特点：具有很大的依赖性，它所需求的物质和能量，大多从其他生态系统人为地输入。它所产生的废物大多输送到其他生态系统中分解和再利用。对其他生态系统中会造成冲击和干扰。
8)深海热泉口生态系统。
特点：无光、高温、高压。生产者是硫细菌等化能合成作用的细菌。消费者是一些高等无脊椎动物。
3.生态系统的结构。
组成：（见右图）
结构 食物链。
营养结构。食物网
二）考点例析
例1]据图回答，正确的是 （
a．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统。
b．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落。
c．细菌属于消费者。
d．蛇属于**消费者。
解析]本题考查生态系统的概念知识。图所示一个生态系统，由生物成分和非生物成分构成，生物成分包括生产者(绿色植物)、分解者(细菌)和消费者(动物)组成。生产者和消费者之间存在着直接或间接关系，蛇属于四级消费者。
答案] a例2]2024年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300摄氏度，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。
这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年来，人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。
请根据以上材料回答：
１）上述硫细菌的同化作用类型是 。
２）与一般生态系统相比，深海热泉口生态系统有何特殊之处？
３）研究深海热泉口生态系统有什么意义？
解析]该题是一个开放型试题，要求考生能根据题目所给的条件，在已有的知识基础上，独立发表自己的见解，它考查了学生的综合素质，也代表了今后试题的一种取向，并将逐渐增多。回答时，可以从生物的多样性、科学研究的价值、生命的起源与进化等方面进行。深海中没有阳光，自然也就没有绿色植物的生存。
从题目所给出的情景看，深海中的热泉生态系统，其生产者是硫细菌，消费者是多种无脊椎动物，某些生物生活在高温(海水温度超过300℃)、高压(海水的静压)、无光照的环境中，所有的这一切都与我们平常所见的生态系统不一样。在无阳光条件下生存的硫细菌是化能自养型生物，它利用氧化硫化物获得的能量，还原二氧化碳制造有机物。同常见的生态系统相比，热泉生态系统的特点是：
生产者是化能自养型细菌，不是绿色植物；无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温、常压、有光环境。
答案](1)化能自养型 (2)a．能源是化学能，不是太阳能；b．生产者是化能自养细菌，不是绿色植物；c．无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温、常压、有光的环境。(3)a．丰富了人们对生物适应性和多样性的认识；b．对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要作用；c．对研究生命的起源与生命的进化有一定的意义。
例3]如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如右图所示。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。
解析]本题主要考查学生对食物链中各营养级之间关系的了解程度。在本题的生态系统中这四种生物之间的关系是：丙→甲→乙→丁。
如果乙的种群数量增加，则甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加。
答案]d二、能力提升技巧。
1.理解“菌”所包含的两种含义。一种指结构较小的真核微生物如酵母菌、霉菌、食用菌等，它们都是异养型的，在生态系统中是分解者；另一种指结构简单、极微小的原核生物如细菌、放线菌、蓝藻等，它们既有自养型的如光合细菌、蓝藻、硝化细菌等，也有异养型的如乳酸菌、大肠杆菌等，两者分别是生态系统中的生产者和分解者。
该生态系统中分解者数量的多少、环境温度的高低与腐殖质的积累量有密切关系。
2.理解食物链与生物富集的关系。某些元素(如汞)或难分解的化合物(如ddt)被生物体吸收后难以排出，并通过食物链而逐级浓缩，常可积累到毒害的程度。
因此，营养级越高，生物富集越明显，富集物浓度越高。通过测定环境及各生物体内富集物如ddt的浓度，可大致确定各生物所处的营养级及营养关系。
[例4]右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是( )
a. a＞b＞c b c＞b＞a c c＝b＞a d a＞c＝b
解析]从图可知，ａ、三地区的落叶量是a＞b＞c，而土壤有机物量却是a< b< c，说明分解者分解能力由强到弱是：a＞b＞c。
答案] a解题技巧]要看清图中a、b、c三点所对应的纵坐标与横坐标的意义。土壤中有机物量在减少是因为被分解者分解所致。
例5]将煮稻草所得的液汁放人大果酱瓶a中，放于野外一段时间后，发现瓶**现细菌、绿藻、丝状蓝藻、原生动物和一种小虫。持续观察二个月，发现瓶中的这些生物个体数几乎没有变化。另取一只大果酱瓶b，内含有多种无机盐和蛋白质水解物的溶液，从a瓶中吸取数滴液体加人b瓶中，定期在显微镜下检查b瓶内生物数量变化，结果如图。
在第50天时滴人数滴一定浓度的ddt，继续观察，发现生物个体数开始变化。开始小虫死亡，继而原生动物死亡，不久蓝藻和绿藻开始减少。请分析回答：
1）持续观察二个月后的a瓶可看作是一个处于系统，其中的各种生物组成 ，它们之间通过相互联系。
2）据图分析，b瓶中细菌在最初几天数量剧增的原因是 ；这几种生物中二者间存在着取食和被食关系的是。
3）滴入ddt后，体内ddt浓度最高的生物是 ，这是由于。
解析]a瓶中有绿藻，丝状蓝藻作为生产者，原生动物、小虫为消费者，细菌为分解者，持续两个月，瓶中的生物个体数几乎没有变化，说明这一个小小的生态环境中物质循环与能量流动达到了一个动态平衡，即稳态。瓶中的所有生物共同组成一个生物群落，彼此通过食物链相互联系，小虫可以藻类为食，也可以原生动物为食，而原生动物可以吞食细菌，细菌以水中有机物颗粒及藻类、小虫、原生动物的尸体、排泄物等为养料**。小虫在该生态系统中所处的营养级最高，所以在滴 ddt后，通过食物链的富集作用，小虫体内ddt的含量最高，结果中毒死亡，从而食物链被破坏，最终原生动物死亡，藻类数量也减数。
答案](1)生态平衡的生态(稳定的生态) 生物群落食物链 (2)培养液中含大量有机物，使细菌**繁殖加快原生动物和细菌小虫和原生动物小虫和绿藻 (3)小虫 ddt通过食物链的富集作用，使处于营养级高位的生物中浓度最高(或生物的富集作用)
解题技巧]本题考查生态系统的结构、生物富集作用及生态系统的稳态等生态系统的相关知识，并与生活实际相结合，考查学生的阅读、理解、分析和综合运用知识的能力。从这些曲线的先后出现和动态平衡中关键要能得出这些生物在生态系统中分别属于什么成分，营养结构关系怎样即可。
三、基础能力测试。
1.对右图所示的生态系统，下列叙述中不正确的是( )
a．是草原生态系统，动物为草食性动物。
b． 该生态系统生物种类多，营养结构复杂。
c．是森林生态系统，适于攀援生活的动物特别多。
d．该生态系统种群密度和群落结构能长期处于较稳定状态。
2.不会造成食物链破坏的有（ ）
a．稻田养鱼 b．围湖造田 c．开垦草原 d．砍伐森林。
3.火灾常给森林带来较大危害，但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要目的是。
a．消灭森林病虫害 b．刺激树木种子萌发
c．加速生态系统的分解过程 d．提高森林的蓄水能力。
4.以虫治虫是生态农业的重要内容，右图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是（ ）
a.乙和丁的种群数量都增加 b.乙和丁的种群数量都减少。
c.乙和丙的种群数量都减少 d.乙和丙的种群数量都增加。
5.海洋生态系统依水深的程度可分为沿岸区与远洋区。远洋区通常指远离岸边深度超过200 公尺以上的整个海域(如图) 。试问生活在远洋区海面上的主要生产者是（ ）
a.大型水生植物 b.海带 c.硝化细菌等 d 绿藻等藻类。
6.下列关于农田生态系统的叙述，错误的是
a.农田生态系统比自然生态系统简单，必须要靠人力来维持。
b.现代化的农业，输入的能量要超出生产收获的能量。
c.合理开发土地和耕作的主要措施是沿湖填土造田，把热带雨林改为农田。
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