例析食物网的组成与变化

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  食物链相关内容的考查形式多样,可以图表、文字信息、曲线等方式呈现。但不论以哪种形式考察,涉及考点总是食物链和食物网的组成,食物链和食物网生物地位分析,食物网某种群变化引起的连锁反应等方面。
  一、食物链和食物网的组成
  每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。如成语“螳螂捕蝉,黄雀在后”食物链中包含4个营养级,即“树→蝉→螳螂→黄雀”。
  食物链中的这种捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物因素,即只包含生产者和消费者。如“阳光→草→兔→细菌”不是食物链。
  例1 下面表格表示某生态系统的食物网情况(相应动物右边格中的􀳫表示此动物胃中含有上面的生物),请据表分析回答:
  (2)蛇和鹰的关系是 。
  (3)要使生态系统完整,还需要增加的成分是 。
  解析 生态系统结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)。由于各种生物食性复杂,致使生物在一个生态系统中彼此交错联系形成复杂的食物网。在本题生态系统中,食物网关系如下图。
  [鹰] [蛇][蛙][鼠][食虫鸟][食虫昆虫][食植昆虫][植物]
  食物链的数目,一定要从生产者开始到该链的最高级为止,中间不能停,也不能从中间开始,该食物网共有8条食物链;完整的生态系统包括生产者、消费者、分解者生物成分和非生物体的物质和能量。
  答案 (1)8 (2)竞争和捕食 (3)非生物体物质和能量及分解者
  点拨 此类试题常以表格形式呈现,以生物捕食关系或能量多少为线索作信息,要求正确绘制食物链,同学们可根据表格所提供的关键信息,并结合食物链组成知识进行食物链和食物网的绘制,解决相关问题。
  例2 某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羔羊。第5年,岛上狐濒临灭绝,但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年,野兔种群爆发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题:
  (1)人与狐的种间关系是 ,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 。
  (2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
  (3)人登岛后的第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度 (增加、减小、不变)。
  (4)一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 (增强、减弱、不变)。
  解析 (1)人吃兔,狐也吃兔,人同时也捕食狐,所以人和狐的种间关系是竞争和捕食关系。病毒与宿主是寄生的关系,故兔瘟热病毒与野兔的种间关系是寄生关系。
  (2)见下图。
  [野兔] [羊][牧草][狐][人]
  (3)人登岛以后,狐狸濒临灭亡,野兔数量大大增加,导致食物空间等竞争加剧,则竞争强度增加。
  (4)捕食者种群密度增加,导致野兔数量呈下降趋势,流行病传染程度减弱。
  答案 (1)竞争和捕食 寄生 (2)见上图 (3)增加 (4)减弱
  点拨 此类试题常以纯文字形式呈现,食物链较为隐蔽。实际上题干中字里行间对种间关系的描述已暗含了绘制食物链的相关信息,同学们可挖掘试题所提供的关键信息,并结合生活常识找准生物间的关系,如捕食、竞争等,进行食物链的绘制,从而突破难点。
  二、食物网某种群变化引起的连锁反应
  例3 一个处于稳定状态的生态系统中的四种生物构成了食物链关系,在某一时间内他们的相对数量关系如下图所示,在一段时间内,若乙的数量增加,则会引起( )
   [甲 乙 丙 丁][相对数量]
  A.甲、丁的数量增加,丙的数量下降
  B.甲、丙的数量增加,丁的数量下降
  C.丙、丁的数量增加,甲的数量下降
  D.甲、丙、丁的数量都增加
  解析 答题前仔细审题,捕捉题干中的重要信息,特别是一些关键的字词。此题中的核心概念是“食物链”,图形呈现的是构成食物链中环节的数量多少。需要解决的问题是处于四个环节的生物相互制约与影响。
  在提炼题干中“食物链”这个关键词的同时,要迅速的以食物链为中心发散思维:食物链表达的是营养关系,各环节生物数量的变化取决于这种生物的食物与天敌的数量变化,正确写出食物链是解决问题的突破口。从柱形图中看出,四种生物数量以“丙→甲→乙→丁”顺序递减,能量沿着食物链单向流动,在流动过程中逐级递减,愈靠近食物链的后端,储存的能量愈少,生物体的数量也愈少。所以,食物链为“丙→甲→乙→丁”。据食物链可以看出,当乙数量增加时,丁因食物充分而数量增多;甲因天敌增多而减少;甲以丙为食,甲的数量减少,丙因天敌减少而数量增多。综上所述,丙、丁的数量增加,甲的数量下降。
  答案 C
  点拨 单条食物链中的生物因只存在捕食与被捕食的关系,故其数量变动关系确认比较简捷,即若食物方减少则天敌方也减少;食物方增多,天敌亦会随之增多。同理,若天敌方增多,则食物方减少,天敌方减少,则食物方会增多。
  
  例4 根据下列南极食物网图回答:
  假设由于某种原因大鱼全部死亡,磷虾的数量如何变化?
  [海豹] [虎鲸][企鹅][大鱼][磷虾][须鲸][小鱼乙][小鱼甲][浮游动物][浮游植物]
  解析 本食物网中共有6条食物链,均从生产者浮游植物开始至虎鲸结束。当大鱼全部死亡时,中间这条食物链中断,虎鲸只能从两侧的食物链捕食,对左侧食物链来说,虎鲸较多地捕食须鲸,使须鲸数目减少,又以中间环节少为依据,所以分析时应以磷虾→须鲸为准,故磷虾数量增多。
  答案 增多
  点拨 在一个复杂的食物网中,当某种群生物因某种原因而发生变化时,对另一种群生物数量的影响,沿不同的线路分析会有不同的结果,此时应遵循以下原则:
  生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不用考虑生产者数量的增加或减小。
  处于最高营养级的种群且食物有多种来源时,若其中一条食物链中断,则该种群的数量不会发生较大变化。
  分析时以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序时,应从高营养级依次到低营养级。
  
  1.下列符合生物学意义的食物链是( )
  A.青草→鼠→蛇→人→细菌
  B.阳光→青草→鼠→蛇→人
  C.青草→鼠→蛇→鹰
  D.营养物质→鼠→蛇→鹰
  2.如图所示,此食物网中食物链的条数是( )
  [H][G][B][C][E][A][F][D]
  A. 5条 B. 6条 C. 7条 D. 8条
  3.若上图为一个陆地生态系统食物网的结构模式图,则下列有关叙述,错误的是( )
  ①该食物网中共有6条食物链 ②H占据3个营养级 ③G和F之间存在竞争和捕食关系 ④如在该生态系统中使用DDT,则这种杀虫剂在H中浓度最高,其次是在D中 ⑤图中A、E均为生产者 ⑥一旦G的数量大量减少,该生态系统就很难维持相对稳定的状态
  A.①②⑤ B.③④⑥
  C.②③⑤ D.①④⑥
  4.下图表示一个森林生态系统中的树木、植食性昆虫和食虫鸟三类生物的生长、繁殖情况。请分析回答:
   [时间][密度][A][B][C]
  (1)A曲线代表 (种群),它在生态系统的结构中属于 。
  (2)B曲线代表 (种群),它在生态系统的营养结构中属于 。
  (3)请写出该生态系统中的食物链 。
  
  1~3 CDD
  4.(1)树木 生产者 (2)植食性昆虫 消费者 (3)树木→植食性昆虫→食虫鸟
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