文档内容
知识清单 29 生态系统的结构
内容概览
知识导图：感知全局，了解知识要点
考点清单：2大考点总结，梳理必背知识、归纳重点
易混易错：5个错混点梳理，高效查漏补缺
真题赏析：感知真题、知识链接、知己知彼
考点1 生态系统具有一定的结构
1．在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，
叫作生态系统。
(1)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。
(2)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。(3)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。
(4)生态系统的类型
2．生态系统具有一定的结构
总结说明：
(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解
生产者是生态系统的基
石。
者。
生产者是将无机物合成
成分 组成 作用 营 养 地位
有机物的自养生物，是
方式
在物质上连接非生物环
非生物 ①物质：空气、水、 生态系统中生物群落的 必 要 成
境与生物群落的“桥
的物质 无机盐等； 物质和能量的根本来源 分 梁”之一。
和能量 ②能量：光、热等
生产者 自养生物，以绿色植 生态系统中唯一能利用 自 养 生 态 系
物为主，还有光合细 无机物合成有机物并固 型 统 的 基
菌(如蓝细菌等)和化 定能量的成分 石
能合成细菌(如硝化细
菌等)
消费者 动物，包括植食性动 将有机物转化为无机 异 养 重 要 成
物、肉食性动物、杂 物，加快生态系统的物 型 分
食性动物和寄生动物 质循环；对植物的传粉
等 和种子的传播等具有重
要作用
分解者 各种营腐生生活的生 能将动植物遗体和动物 异 养 必 要 成
物，主要是细菌和真 排遗物中的有机物分解 型 分
菌，此外还有腐生动 成无机物，并返还给非
物 生物环境，保证生态系
统中物质循环的顺利进
行
(2)生态系统各成分的关系
①非生物的物质和能量为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展
的基础。
②生产者和分解者联系着非生物环境和生物群落，是生态系统的“桥梁”，
消费者加快生态系统的物质循环，三者紧密联系，缺一不可。
③生态系统中各组成成分之间紧密联系，使生态系统成为一个统一的整体，
具有一定的结构和功能。
考点2 生态系统的营养结构
1．生态系统的结构包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构食物链和食 教材拾遗：物网。 一般来说，一个生态系
统的食物链越多，食物
2．食物链：生态系统中各生物之间由于吃与被吃的关系(捕食关系)形成的一种链
网越复杂，这个生态系
状结构。 统抵抗外界干扰的能力
与保持自身稳定的能力
(1)实例
加强。农田和果园等人
工生态系统可以通过增
加或延长食物链，提高
生态系统的稳定性，同
时获得更多的产品。例
如，水田养鱼、果园养
鸡等。
(2)在分析有关食物链的问题时要注意以下几个问题：
①食物链由生产者和各级消费者组成，每条食物链的起点都是生产者，终点
是不能被其他动物所食的大型肉食动物。环境中非生物的物质和能量不参与构成
食物链，分解者也不参与构成食物链。
②生态系统中的食物链不是固定不变的，原因是动物食性的改变。因此食物
链往往具有暂时性。
③一条食物链上一般不会超过五个营养级，原因是能量流动沿食物链是逐级
递减的，且传递效率只有10%～20%，生产者固定的能量流经五个营养级后，不
足以再维持一个营养级。
④食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定
是由上一个营养级指向下一个营养级。
⑤某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，
也不一定是某种群。
2．食物网：在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，
叫作食物网。
(1)形成原因：生态系统中生物之间的食性关系是复杂的，一种生物可以摄食
多种其他生物，一种生物也可以被多种生物所摄食。同一种生物在不同的食物链
中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数
起。
(2)特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级；食物网
中，两种生物之间的种间关系除了捕食，还有种间竞争。
(5)食物链和食物网的功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，也是生
态系统中能量流动和物质循环的渠道。
易错点1 生态系统组成成分的判断1．生产者、消费者、分解者之间的“一定”和“可能"
(1)生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。
(2)消费者、分解者一定是异养生物，异养生物可能是消费者或分解者。
(3)分解者是营腐生生活的生物。营腐生生活的生物一定是分解者。
2．生产者、消费者、分解者之间的“不一定”
(1)生产者≠植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌、蓝细菌等：植物
也不一定都是生产者，如菟丝子是一年生草本植物，寄生在豆科植物上，细胞中无叶绿体，叶片退化不能
进行光合作用，同化类型为异养型，属于消费者。
(2)消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物，菟丝子也属于消费者；动物
也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓、蜣螂、秃鹫等属于分解者。
(3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物蚯蚓、秃鹫等；微生物也不一定
都是分解者，如能自养的微生物蓝细菌是生产者，营寄生生活的微生物如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等
是消费者。
易错点2 生态系统各成分的判断方法
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的A为
生产者，有“3”个指入箭头的B为非生物的物质和能量，最后根据A→D→C，A→C，确定C为分解者，
D为消费者。生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
易错点3 明辨关于食物链和食物网的六个易误点
(1)每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断
都不算完整的食物链。
(2)分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出现在食物链（网）中。
(3)由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1。
(4)某一营养级的生物代表的是处于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。
(5)同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如青蛙和蜘蛛既是捕食关系，又是竞争关系。
易错点4 根据各类信息书写食物链的方法(1)根据能量或者有机物的含量“由多到少”书写食物链
营养级 A B C D
能量(有机物) 15.9 870.7 1.9 141.0
根据能量或者有机物的含量由多到少，可以确定食物链为：B→D→A→C。
(2)根据重金属、DDT等浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度(mg·L-1)） 0.05 7 0.51 68 0.39
有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上成正相关，所以从表中
有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断食物链(网)如图：
(3)根据数据的各种变式模型书写食物链：
图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食
物链是丙→丁→甲→乙；图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，
C是非生物的物质和能量，其中的食物链是D→A。
易错点5 食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记
为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于
稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，
不同情况要分家”。大体遵循如下思路：①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减
少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，
若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。
③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分
析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你
要有主见，环节少的先看见”。
1．(2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦，植被类型属于热带稀树灌丛草原，生活着坡鹿、猛禽和
蟒蛇等动物。请回答下列问题：
(1)坡鹿为珍稀保护动物，主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法
加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型称为 。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休
息行为进行研究，结果如图1，形成该结果的原因是 。
(2)保护区的草原上，植物个体常呈不均匀分布，这体现了群落水平结构的主要特征是 。为了
研究火烧法对植被的影响，科研人员采用样方法进行调查，群落结构越复杂，样方面积应越 。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响，科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物
后，常选用 溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，这体现了生物多样性的
价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构，常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖
泊下层鱼类的食性，在上述方法中优先选用 。对于食性庞杂的鱼类，可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量，从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位，其依据的生态学原理是
。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网，部分结构如图2所示。相关叙述错误的有
(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
[答案](1) 次生演替 火烧地牧草更新繁盛，坡鹿食物来源更丰富，导致采食次数增加，非火
烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多
(2) 镶嵌性分布 大
(3) 体积分数 70%酒精 直接
(4) 胃内容物分析法 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)
(5)①②④
[解析](1)次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后
所发生的演替。护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型是次
生演替。分析图1，坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁，而休息行为比非火烧地更少。形成该结
果的原因是火烧地的植物更嫩，草本植物的生长更加繁盛，因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁，而非火
烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多。
(2)群落的水平结构由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点
的不同，呈镶嵌性分布。保护区的草原上，植物个体常呈不均匀分布，这体现了群落水平结构的主要特征
是镶嵌性分布。群落结构越复杂，样方面积需要越大以获得代表性的样本数据。
(3)用吸虫器采集土壤样方中的动物后，采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，以固定
杀死小动物并保存。生物多样性的直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如，药用
价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，体现了生物
多样性的直接价值。
(4)湖泊下层鱼类的胃内容物分析可以直接反映其食性，所以调查湖泊下层鱼类的食性，优先选用胃容
物分析法。生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养
级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大。所以对于食性庞杂的鱼类，可检测其所在水域中不同营养
级生物体内稳定性同位素15N含量，从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位，其依据的生态学原理是15N含量随营养级升高而增加(生物富集)。
(5)①、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态
系统成分是非生物的物质和能量和分解者，①错误；
② 、动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和共生等，②错误；
③、图是部分食物网，所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况，此时食虫鸟就是三级消费者、第
四营养级，③正确；
④、标志重捕法是估算种群密度的方法，所以调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映。所以
采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度，④错误。故选①②④。
知识链接：食物网是在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系。实际上多数动物的食物不是单一的，
因此食物链之间又可以相互交错相联，构成复杂网状关系。
2．(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛
上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄
蕊发生了接触(访花)，其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选
取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率(如
图)。
结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究
。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。
“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一
直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势
。[答案](1)生态系统
(2) 鸟类参与花葵的传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境
与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源
有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快
[解析](1)生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用
而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
(2)自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，
相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网
孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即
鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花
粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，
故选A。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉
时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率
更高。
(4)与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他
种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之
间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。
知识链接：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。
3．(2024·湖北·高考真题)高寒草甸是青藏高原主要的生态系统，多年来受气候变化和生物干扰的共同影响
退化严重。高原鼢鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸，常年栖息于地下。有研究发现，高原鼢鼠挖掘洞道时
形成的众多土丘，能改变丘间草地的微生境土壤物理性状，进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间
结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠干扰强度增大，鼠丘密度增加，样地内植物物种数明显
增多，鼠丘间原优势种在群落中占比减少，其他杂草的占比逐渐增加。回答下列问题：
(1)调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度，常采用的方法是 。
(2)高原鼢鼠干扰造成微生境多样化，为栖息地植物提供了更丰富的 ，促进植物群落物种共存。
(3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响，高寒草甸生态系统发生逆行演替，其
最终生态系统类型可能是 。与高寒草甸生态系统相比，演替后的最终生态系统发生的变化是(填序号)。
①群落结构趋于简单，物种丰富度减少 ②群落结构不变，物种丰富度增加 ③群落结构趋于复杂，
物种丰富度减少 ④群落结构趋于简单，物种丰富度增加
(4)在高原鼢鼠重度干扰的地区，如果需要恢复到原有的生态系统，从食物链的角度分析，可以采用的
措施是 ，其原理是 。
(5)上述材料说明，除了人为活动、气候变化外，群落演替还受到 等生物因素的影响(回答一
点即可)。
[答案](1)标记重捕法
(2)土壤物理性状
(3) 荒漠 ①
(4) 引入高原鼢鼠的天敌 根据生物之间的相互关系，人为地增加有益生物的种群数量，从而
达到控制有害生物的效果
(5)群落内部种群相互关系的发展变化
[解析](1)由于高原鼢鼠活动能量强，活动范围广，所以调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度，常采用
的方法是标记重捕法。
(2)由题干信息可知，高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘，能改变丘间草地的微生境土壤物理性状，
进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响，所以高原鼢鼠干扰造成
微生境多样化，为栖息地植物提供了更丰富的土壤物理性状，促进植物群落物种共存。
(3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响，高寒草甸生态系统发生逆行演替，其
最终生态系统类型可能是荒漠。与高寒草甸生态系统相比，演替后的最终生态系统发生的变化是群落结构
趋于简单，物种丰富度减少，①正确，②③④错误。
故选①。
(4)在高原鼢鼠重度干扰的地区，如果需要恢复到原有的生态系统，从食物链的角度分析，可以采用的
措施是引入高原鼢鼠的天敌，其原理是根据生物之间的相互关系，人为地增加有益生物的种群数量，从而
达到控制有害生物的效果。
(5)上述材料说明，除了人为活动、气候变化外，群落演替还受到动物数量等生物因素的影响。
知识链接：食物链：生态系统中各生物之间由于吃与被吃的关系(捕食关系)形成的一种链状结构。
4．(2019·江苏·高考真题)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：(1)生态系统最基本的生物成分是 。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的
食物网中，杂食性鸟分别处于第 营养级。
(2)从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有 。有机碎屑被彻底分解产生的
(至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3)由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，
地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有 结构。
(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有 (填序号)。
①空间分布②迁入率③互利共生④物种丰富度⑤种群密度
(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图，其中a~e表示能量值。乙粪便中
食物残渣的能量包含在 (填图2中字母)中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为
(用图2中字母和计算符号表示)。
[答案] 生产者 二、三、四 大型真菌、跳虫 无机盐、CO 、HO 水平
2 2
①②⑤ c a-b
[解析](1)在生态系统中，生产者是自养生物，主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用，把太阳能
固定在它们所制造的有机物中，太阳能变成化学能从而可以被生物所利用，因此生产者可以说是生态系统
的基石，是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食处于第二营养级，以蝗虫为食处于第
三营养级，以蜘蛛为食处于第四营养级。
(2)生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，图1中的大型真菌和跳虫属于分
解者，它们可以将有机碎屑分解成CO 、HO和无机盐被生产者重新利用。
2 2
(3)群落的水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长
特点的不同，以及人与动物的影响因素，不同地段上往往分布着不同的种群。乔木的遮挡程度不同，造成
了光照强度的不同，使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异，体现了群落具有水平结构。
(4)种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布，包括均匀分布、集群分布、随机分布。
因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征，而③④属于群落水平上研究的问题。
(5)乙粪便中的能量属于乙的摄入量，但是为乙没有消化、吸收的能量，因此不是乙的同化量而是甲同
化的能量中流向分解者的一部分，故乙粪便中食物残渣的能量包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸
消耗，一部分用于自身生长、发育、繁殖，图中a为乙的同化量，b为乙呼吸作用消耗的能量，所以乙用
于自身生长、发育、繁殖的能量为a－b。
知识链接：任何一个生态系统都具有一定的结构和功能。生态系统结构主要包括组成成分、营养结构(食物
链和食物网)两个方面；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。生产者是生态系统的主要成
分，是生态系统的基石。分解者可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，被生产者重新利用。
