2023届高考生物二轮复习精研重难点(四)食物链(网)的构建和数量变化模型分析学案

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精研重难点(四)　食物链(网)的构建和数量变化模型分析从“高度”上研究高考[典例]　(2022·广东高考)如图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　 )A．a、c是生产者  B．b、e是肉食动物C．c、f是杂食动物  D．d、f是植食动物[解析]　图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。  a、b处于第一营养级，是生产者；d处于第二营养级，是植食动物；e处于第三营养级，是肉食动物；c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级，是杂食动物。C正确。[答案]　C 从“深度”上提升知能(一)构建食物链的一般方法1．根据种群数量变化曲线图构建依据先上升、先下降者为被捕食者结果食物链：乙→丙→甲2.根据所含能量(生物量)构建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2倍以内，很可能为同一营养级结果图1可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁。图2生物可形成食物网： 3．根据生物体内有害物质的浓度构建生物体ABCDE有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39依据生物的富集作用。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倍结果可构建食物网：(二)食物网中生物数量变化的分析与判断1．食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。2．“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。3．“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰增加捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 从“宽度”上拓展训练1.(2022·遵义一模)某草原生态系统的营养结构如图所示，下列有关此草原的叙述，不正确的是(　 )A．吃虫的鸟大量死亡后蝗虫数量增加，吃草籽的鸟和鼠数量减少B．第二营养级除牛以外其他生物的重量减少500 kg可以使人至多增重200 kgC．提高草对太阳能的同化率可以提高输入此草原生态系统的总能量D．鹰增重1 kg需要消耗草125～1 000 kg，鹰粪便中的能量可来自第三、四营养级的同化量解析：选D　吃虫的鸟捕食蝗虫，因此吃虫的鸟大量死亡后蝗虫数量增加。蛇可以捕食吃草籽的鸟、吃虫的鸟和鼠，吃虫的鸟大量死亡后，蛇捕食吃草籽的鸟和鼠的数量增加，导致吃草籽的鸟和鼠数量减少，A正确；第二营养级除牛以外其他生物的重量减少500 kg，可以最多节省草500÷10%＝5 000(kg)，使人至多增重5 000×20%×20%＝200(kg)，B正确；提高草对太阳能的同化率可以提高输入此草原生态系统的总能量，C正确；鹰增重1 kg至少需要草的量可以用最短食物链按照能量传递效率为20%来计算，为1÷(20%)3＝125 kg，鹰增重1 kg至多需要草的量可以用最长食物链按照能量传递效率为10%来计算，为1÷(10%)4＝10 000(kg)，鹰粪便中的能量可来自第三、四营养级的同化量，D错误。2．(2022·成都模拟)如图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种生物均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。以下分析错误的是(　 )A．此食物网中属于次级消费者的生物有海星、荔枝螺、海葵B．既有捕食关系又有种间竞争关系的种类是海星和荔枝螺C．当除去全部海星一年后，石鳖、石槭数量增加D．当除去全部海星一年后，藤壶成为优势种，进而导致石鳖、石槭数量减少解析：选C　据图分析，海藻和浮游植物是第一营养级，次级消费者属于第三营养级，处于第三营养级的生物有海星、荔枝螺、海葵，A正确；海星和荔枝螺都以藤壶为食，有种间竞争关系，海星又可以捕食荔枝螺，是捕食关系，B正确；图中数字表示海星食物中各种类生物所占比例，从图中看出，藤壶提供了海星64%的食物，当海星全部死亡后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少，C错误，D正确。3．(2020·山东高考)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括__________________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的________结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为__________，依据是________________________________________________________________________(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(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____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。答案：(1)流入下一个营养级　土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体　(2)垂直　有机农业　生物组分多，食物网复杂程度高　(3)镉随着食物链的延长逐渐积累　(4)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 [微课微练·一点一评] 一、选择题1．生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　 )A．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B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔解析：选D　测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。2．(2022·咸阳模拟)现有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同的生态系统，图1表示生态系统Ⅰ中各营养级重金属富集量，图2表示生态系统Ⅱ中各营养级有机物含量，图3表示生态系统Ⅲ中的碳循环过程，图4表示生态系统Ⅳ中的能量金字塔。下列依据图1～4所绘的食物链(网)，正确的是(　 )A．图1对应的食物链：丙→甲→乙→丁B．图2对应的食物链：丙→甲→乙C．图3对应的食物链：D→A→B→CD．图4对应的食物网：解析：选B　食物链中，随着营养级的升高，重金属的富集量增多，故图1对应的食物链为丁→乙→甲→丙，A错误；图2表示各营养级有机物含量，生产者所含的有机物最多，故图2对应的食物链为丙→甲→乙，B正确；分析图3可知，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是大气中的CO2库，故图3对应的食物链是D→A，C错误；图4表示能量金字塔，其中乙、丙处于同一营养级，故其食物网为，D错误。3.如图为某生态系统中甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线，三者构成一条食物链，据图分析，下列叙述正确的是(　 )A．甲、乙两种群为捕食关系，乙、丙两种群为种间竞争关系B．甲、乙、丙三个种群的数量变化的调节以负反馈调节为基础C．在第7年时，甲种群中的个体数：幼年<成年<老年D．此生态系统达到平衡状态时，乙种群数量约为甲的10%～20%解析：选B　甲、乙、丙三个种群构成一条食物链，它们的数量呈现非同步性变化，先减少者为被捕食者，所以三者的食物关系是甲→乙→丙，A错误； 甲、乙、丙三个种群的数量变化的调节以负反馈调节为基础，以保持三个种群数量的动态平衡，B正确；甲种群的数量在第7年后逐渐增加，说明在第7年时，甲种群的年龄组成为增长型，此时幼年个体数所占的比例较大，C错误；此生态系统达到平衡状态时，乙所在营养级所同化的能量约为甲所在营养级的同化量的10%～20%，但是乙种群的数量不一定为甲的10%～20%，D错误。4.生态位表示一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况，以及与其他物种的相互关系等。下列关于某草原生态系统部分食物网的叙述，正确的是(　 )A．若食草昆虫减少，则猫头鹰将增多，但猫头鹰的生态位不变B．该食物网中同时具有种间竞争和捕食关系的生物只有蛇与猫头鹰C．该食物网共有7条食物链，猫头鹰占据3个不同的营养级D．群落层次研究的问题包含种间关系、能量流动、信息传递等解析：选B　若食草昆虫减少，则猫头鹰数量增加，猫头鹰占用的资源改变，其生态位改变，A错误；该食物网中只有蛇与猫头鹰同时具有种间竞争(蛇和猫头鹰均捕鼠)和捕食(猫头鹰捕食蛇)关系，B正确；营养级是指生物在生态系统食物链中所处的层次，该食物网有6条食物链，猫头鹰处于第三、第四、第五营养级，共占据3个营养级，C错误；种间关系是群落层次研究的问题，但能量流动、物质循环、信息传递是生态系统层次研究的问题，D错误。二、非选择题5．如图1为巴拿马运河区的卡腾湖食物网示意图。丽鱼是亚马孙河流域的一种本地鱼，曾偶然地被带入了巴拿马运河区的卡腾湖，随后生态学家对卡腾湖的生物生存状况和生态环境进行了长达数年的调查研究。请据图回答问题：(1)卡腾湖的____________构成了一个生物群落。丽鱼既是一种可食用鱼类，又是一种捕食者，它的存在对当地鱼类种群造成了灾难性影响，对群落结构的影响也非常大。从群落角度分析，引入丽鱼后对卡腾湖的主要影响是______________________________________________________________________________________________________________。(2)科研工作者对卡腾湖中丽鱼的生态位进行了持续研究，最终结果如图2所示。引入的丽鱼能更好地在新生境中定居下来并迅速增长，其入侵最初几年的种群增长呈“J”型。但一段时间后，种群呈“S”型增长，原因是_________________________________________。综合图1、图2推测，在卡腾湖中，成年丽鱼最初主要是捕食____(填图中字母)，造成北梭鱼、黑燕鸥种群数量下降。(3)在恢复生态过程时，还需借助于排除入侵物种，引入和培植本地物种，考虑所要引入和培植的本地物种的环境容纳量、种间关系、对环境的影响等因素，从而确定引入和培植生物的______________，这样做的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)生物群落是相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。从群落角度分析，引入丽鱼后对卡腾湖的主要影响是物种丰富度明显降低，群落结构变得简单。(2)一段时间后，种群呈“S”型增长，原因是资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，会使种群的出生率降低，死亡率升高。由图1可知，北梭鱼、黑燕鸥主要捕食E，故综合图1、图2推测，在卡腾湖中，成年丽鱼最初主要是捕食E，造成北梭鱼、黑燕鸥种群数量下降。(3)引入外来物种需要确定引入和培植生物的(合适的)种类和比例；这样既维持生态系统的稳定性，又确保野生动植物资源的可持续发展(实现生态效益和经济效益的可持续发展)。答案：(1)所有生物　物种丰富度明显降低，群落结构变得简单　(2)资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，会使种群的出生率降低，死亡率升高　E　(3)(合适的)种类和比例　既维持生态系统的稳定性，又确保野生动植物资源的可持续发展(实现生态效益和经济效益的可持续发展)