資源簡介

高考生物二輪復習專題專練
(27)　食物鏈(網)的構建和數量變化模型分析
從“高度”上研究高考
[典例]　(2022·廣東高考)如圖為某生態系統的食物網，其中字母表示不同的生物，箭頭表示能量流動的方向。下列歸類正確的是(　 )
A．a、c是生產者 B．b、e是肉食動物
C．c、f是雜食動物 D．d、f是植食動物
[解析]　圖中食物網包含的食物鏈有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。 a、b處于第一營養級，是生產者；d處于第二營養級，是植食動物；e處于第三營養級，是肉食動物；c、f可以處于第二營養級也可以處于第四營養級，是雜食動物。C正確。
[答案]　C
從“深度”上提升知能
(一)構建食物鏈的一般方法
1．根據種群數量變化曲線圖構建
依據 先上升、先下降者為被捕食者
結果 食物鏈：乙→丙→甲
2.根據所含能量(生物量)構建
依據 根據相鄰營養級間能量傳遞效率約為10%～20%，可推測能量相差在2倍以內，很可能為同一營養級
結果 圖1可形成一條食物鏈：丙→甲→乙→丁。 圖2生物可形成食物網：
3．根據生物體內有害物質的濃度構建
生物體 A B C D E
有機汞濃度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
依據 生物的富集作用。重金屬、農藥等有害物質被生物體吸收后難以排出體外，所以此類物質會隨著食物鏈逐級積累，即營養級越高的個體中含有有害物質的量越多，其含量往往是上一營養級個體含量的5～10倍
結果 可構建食物網：
(二)食物網中生物數量變化的分析與判斷
1．食物鏈的第一營養級生物數量減少，相關生物數量都減少，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，被捕食者數量增加，但隨著數量增加，種內競爭加劇，種群密度還要下降，直到趨于穩定。
3．“中間”營養級生物減少的情況，舉例如下：
若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹增加捕食兔和食草鳥，從而導致兔、食草鳥減少。因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持數量基本不變。
從“寬度”上拓展訓練
1.(2022·保定一模)某草原生態系統的營養結構如圖所示，下列有關此草原的敘述，不正確的是(　 )
A．吃蟲的鳥大量死亡后蝗蟲數量增加，吃草籽的鳥和鼠數量減少
B．第二營養級除牛以外其他生物的重量減少500 kg可以使人至多增重200 kg
C．提高草對太陽能的同化率可以提高輸入此草原生態系統的總能量
D．鷹增重1 kg需要消耗草125～1 000 kg，鷹糞便中的能量可來自第三、四營養級的同化量
解析：選D　吃蟲的鳥捕食蝗蟲，因此吃蟲的鳥大量死亡后蝗蟲數量增加。蛇可以捕食吃草籽的鳥、吃蟲的鳥和鼠，吃蟲的鳥大量死亡后，蛇捕食吃草籽的鳥和鼠的數量增加，導致吃草籽的鳥和鼠數量減少，A正確；第二營養級除牛以外其他生物的重量減少500 kg，可以最多節省草500÷10%＝5 000(kg)，使人至多增重5 000×20%×20%＝200(kg)，B正確；提高草對太陽能的同化率可以提高輸入此草原生態系統的總能量，C正確；鷹增重1 kg至少需要草的量可以用最短食物鏈按照能量傳遞效率為20%來計算，為1÷(20%)3＝125 kg，鷹增重1 kg至多需要草的量可以用最長食物鏈按照能量傳遞效率為10%來計算，為1÷(10%)4＝10 000(kg)，鷹糞便中的能量可來自第三、四營養級的同化量，D錯誤。
2．(2022·襄城區模擬)如圖表示一生態系統中生物種類間的相互關系。圖中各種生物均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺、貽貝和?？讨趲r石表面，海星、石鱉和石槭則在巖石表面來回爬動找尋食物。圖中的數字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。以下分析錯誤的是(　 )
A．此食物網中屬于次級消費者的生物有海星、荔枝螺、?？?br/>B．既有捕食關系又有種間競爭關系的種類是海星和荔枝螺
C．當除去全部海星一年后，石鱉、石槭數量增加
D．當除去全部海星一年后，藤壺成為優勢種，進而導致石鱉、石槭數量減少
解析：選C　據圖分析，海藻和浮游植物是第一營養級，次級消費者屬于第三營養級，處于第三營養級的生物有海星、荔枝螺、海葵，A正確；海星和荔枝螺都以藤壺為食，有種間競爭關系，海星又可以捕食荔枝螺，是捕食關系，B正確；圖中數字表示海星食物中各種類生物所占比例，從圖中看出，藤壺提供了海星64%的食物，當海星全部死亡后，這部分藤壺得以生存，并迅速繁殖，占據大量巖石表面，從而使海藻在競爭中處于劣勢，石鱉和石槭因食物減少而減少，C錯誤，D正確。
3．(2020·山東高考)與常規農業相比，有機農業、無公害農業通過禁止或減少化肥、農藥的使用，加大有機肥的應用，對土壤生物產生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關系如圖所示，三種農業模式土壤生物情況如表所示。
(1)土壤中的線蟲類群豐富，是土壤食物網的關鍵組分。若捕食性線蟲為該土壤中的最高營養級，與食細菌線蟲相比，捕食性線蟲同化能量的去向不包括__________________。某同學根據生態系統的概念認為土壤是一個生態系統，其判斷依據是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)取樣深度不同，土壤中生物種類不同，這體現了群落的________結構。由表中數據可知，土壤生態系統穩定性最高的農業模式為__________，依據是
________________________________________________________________________
(3)經測定該土壤中捕食性線蟲體內的鎘含量遠遠大于其他生物類群，從土壤生物食物關系的角度分析，捕食性線蟲體內鎘含量高的原因是__________________________________
________________________________________________________________________
______________________________。
(4)植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長期施用有機肥后土壤中植食性線蟲的數量減少，依據圖中信息分析，主要原因是_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)據題圖食物網可知，捕食性線蟲是最高營養級，而食細菌線蟲位于中間營養級，因此捕食性線蟲同化能量的去向不包括流入下一個營養級。土壤中各類土壤生物組成的生物群落和非生物環境相互作用形成統一整體，因此是一個生態系統。(2)不同深度的土壤中生物種類不同，這體現了群落的垂直結構。由表格數據可知，有機農業模式下土壤中的生物組分最多，食物網的復雜程度最大，穩定性最高。(3)鎘容易在生物體內積累，并隨著食物鏈的延長而在高營養級生物體內不斷富集。由于該食物網中捕食性線蟲所處的營養級最高，所以其體內鎘含量最高。(4)根據圖中信息可知，施用有機肥首先導致腐生細菌增加，進而導致食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于因植物根系增長而增加的量，最終會導致植食性線蟲的數量減少。
答案：(1)流入下一個營養級　土壤是由各類土壤生物組成的生物群落和非生物環境相互作用而形成的統一整體　(2)垂直　有機農業　生物組分多，食物網復雜程度高　(3)鎘隨著食物鏈的延長逐漸積累　(4)長期施用有機肥后腐生細菌增加使食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于其因植物根系增長而增加的量
[微課微練·一點一評]
一、選擇題
1．生態系統的營養結構是物質循環和能量流動的主要途徑。下列敘述錯誤的是(　 )
A．調查生物群落內各物種之間的取食與被取食關系，可構建食物鏈
B．整合調查所得的全部食物鏈，可構建營養關系更為復雜的食物網
C．歸類各食物鏈中處于相同環節的所有物種，可構建相應的營養級
D．測算主要食物鏈各環節的能量值，可構建生態系統的能量金字塔
解析：選D　測算全部食物鏈各環節的能量值，可構建生態系統的能量金字塔，D錯誤。
2．(2022·沈陽模擬)現有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個不同的生態系統，圖1表示生態系統Ⅰ中各營養級重金屬富集量，圖2表示生態系統Ⅱ中各營養級有機物含量，圖3表示生態系統Ⅲ中的碳循環過程，圖4表示生態系統Ⅳ中的能量金字塔。下列依據圖1～4所繪的食物鏈(網)，正確的是(　 )
A．圖1對應的食物鏈：丙→甲→乙→丁
B．圖2對應的食物鏈：丙→甲→乙
C．圖3對應的食物鏈：D→A→B→C
D．圖4對應的食物網：
解析：選B　食物鏈中，隨著營養級的升高，重金屬的富集量增多，故圖1對應的食物鏈為丁→乙→甲→丙，A錯誤；圖2表示各營養級有機物含量，生產者所含的有機物最多，故圖2對應的食物鏈為丙→甲→乙，B正確；分析圖3可知，D是生產者，A是消費者，B是分解者，C是大氣中的CO2庫，故圖3對應的食物鏈是D→A，C錯誤；圖4表示能量金字塔，其中乙、丙處于同一營養級，故其食物網為，D錯誤。
3.如圖為某生態系統中甲、乙、丙三個種群的數量變化曲線，三者構成一條食物鏈，據圖分析，下列敘述正確的是(　 )
A．甲、乙兩種群為捕食關系，乙、丙兩種群為種間競爭關系
B．甲、乙、丙三個種群的數量變化的調節以負反饋調節為基礎
C．在第7年時，甲種群中的個體數：幼年<成年<老年
D．此生態系統達到平衡狀態時，乙種群數量約為甲的10%～20%
解析：選B　甲、乙、丙三個種群構成一條食物鏈，它們的數量呈現非同步性變化，先減少者為被捕食者，所以三者的食物關系是甲→乙→丙，A錯誤； 甲、乙、丙三個種群的數量變化的調節以負反饋調節為基礎，以保持三個種群數量的動態平衡，B正確；甲種群的數量在第7年后逐漸增加，說明在第7年時，甲種群的年齡結構為增長型，此時幼年個體數所占的比例較大，C錯誤；此生態系統達到平衡狀態時，乙所在營養級所同化的能量約為甲所在營養級的同化量的10%～20%，但是乙種群的數量不一定為甲的10%～20%，D錯誤。
4．生態位表示一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置、占用資源的情況，
以及與其他物種的相互關系等。下列關于某草原生態系統部分食物網的敘述，正確的是(　 )
A．若食草昆蟲減少，則貓頭鷹將增多，但貓頭鷹的生態位不變
B．該食物網中同時具有種間競爭和捕食關系的生物只有蛇與貓頭鷹
C．該食物網共有7條食物鏈，貓頭鷹占據3個不同的營養級
D．群落層次研究的問題包含種間關系、能量流動、信息傳遞等
解析：選B　若食草昆蟲減少，則貓頭鷹數量增加，貓頭鷹占用的資源改變，其生態位改變，A錯誤；該食物網中只有蛇與貓頭鷹同時具有種間競爭(蛇和貓頭鷹均捕鼠)和捕食(貓頭鷹捕食蛇)關系，B正確；營養級是指生物在生態系統食物鏈中所處的層次，該食物網有6條食物鏈，貓頭鷹處于第三、第四、第五營養級，共占據3個營養級，C錯誤；種間關系是群落層次研究的問題，但能量流動、物質循環、信息傳遞是生態系統層次研究的問題，D錯誤。
二、非選擇題
5．如圖1為巴拿馬運河區的卡騰湖食物網示意圖。麗魚是亞馬孫河流域的一種本地魚，曾偶然地被帶入了巴拿馬運河區的卡騰湖，隨后生態學家對卡騰湖的生物生存狀況和生態環境進行了長達數年的調查研究。請據圖回答問題：
(1)卡騰湖的____________構成了一個生物群落。麗魚既是一種可食用魚類，又是一種捕食者，它的存在對當地魚類種群造成了災難性影響，對群落結構的影響也非常大。從群落角度分析，引入麗魚后對卡騰湖的主要影響是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)科研工作者對卡騰湖中麗魚的__________進行了持續研究，最終結果如圖2所示。引入的麗魚能更好地在新生境中定居下來并迅速增長，其入侵最初幾年的種群增長呈“J”形。但一段時間后，種群呈“S”形增長，原因是______________________________________。綜合圖1、圖2推測，在卡騰湖中，成年麗魚最初主要是捕食____(填圖中字母)，造成北梭魚、黑燕鷗種群數量下降。
(3)近些年來，當地人對該湖做了大量的恢復工作，這需要以生態系統的自組織、自我調節功能為基礎，遵循________________________(至少答出兩種)等生態學基本原理。在恢復生態過程時，還需
借助于排除入侵物種，引入和培植本地物種，考慮所要引入和培植的本地物種的環境容納量、種間關系、對環境的影響等因素，從而確定引入和培植生物的______________，這樣做的目的是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)生物群落是相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合。從群落角度分析，引入麗魚后對卡騰湖的主要影響是物種豐富度明顯降低，群落結構變得簡單。(2)生態位是指一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置、占用資源的情況以及與其他物種的關系等，則科研工作者對卡騰湖中麗魚的生態位進行了持續研究，得到了如題圖2所示結果。一段時間后，種群呈“S”形增長，原因是資源和空間總是有限的，當種群密度增大時，種內競爭就會加劇，會使種群的出生率降低，死亡率升高。由圖1可知，北梭魚、黑燕鷗主要捕食E，故綜合圖1、圖2推測，在卡騰湖中，成年麗魚最初主要是捕食E，造成北梭魚、黑燕鷗種群數量下降。(3)生態學基本原理有整體、協調、循環、自生；引入外來物種需要確定引入和培植生物的(合適的)種類和比例；這樣既維持生態系統的穩定性，又確保野生動植物資源的可持續發展(實現生態效益和經濟效益的可持續發展)。
答案：(1)所有生物　物種豐富度明顯降低，群落結構變得簡單　(2)生態位　資源和空間總是有限的，當種群密度增大時，種內競爭就會加劇，會使種群的出生率降低，死亡率升高　E　(3)整體、協調、循環、自生(至少答出兩種)　(合適的)種類和比例　既維持生態系統的穩定性，又確保野生動植物資源的可持續發展(實現生態效益和經濟效益的可持續發展)

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