全国通用高中生物 一轮复习 第八单元 专题二十二 生态系统与生态环境的保护课件PPT

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考点1 生态系统的结构 必备知识通关 解题能力提升 考法1 生态系统组成成分的分析与判断 考法2 生态系统的营养结构分析 考点2 生态系统的功能 必备知识通关 解题能力提升 考法3 能量流动的分析与计算 考法4 物质循环的特点与应用分析 考法5 信息传递的类型、特点和应用
考点3 生态系统的稳定性 必备知识通关 解题能力提升 考法6 生态系统稳定性的综合分析考点4 生态系统的保护 必备知识通关 解题能力提升 考法7 生态环境及其保护 “双一流”名校冲刺 创新应用6 探寻改变环境的生态因子
课标要求阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体;讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构；分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律;举例说明利用物质循环和能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源;解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系;
课标要求阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象;举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用;分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构；生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定;
课标要求解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力;举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等;阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定；探讨人口增长会对环境造成压力;
课标要求关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、荒漠化和环境污染等全球性环境问题对生物圈的稳态造成威胁,同时也对人类的生存和可持续发展造成影响;概述生物多样性对维持生态系统的稳定性以及人类生存和发展的重要意义,并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议;形成“环境保护需要从我做起”的意识。
高考怎么考生态系统和社会、生产、生活实际的联系较为密切,是解决全球生态环境问题的理论基础,也是历年高考重点考查的内容之一。高考主要考查生态系统的结构、功能和稳定性,对能量流动和物质循环的考查频率较高,且往往结合一定情境(包括文字背景、图示和表格)等进行考查。树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,形成生态意识,参与环境保护实践,是我们每个公民的责任。预测2022年高考会加大对环境保护知识的考查,突出对社会责任这一核心素养的考查。
考点 1 生态系统的结构
一、生态系统的成分1.生态系统的概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统。说明　　生态系统的空间范围有大有小,生物圈是地球上最大的生态系统。
2.生态系统的组成成分(1)各组成成分的作用和地位
(2)相互关系　　生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。二、 生态系统的营养结构——食物链和食物网1.食物链(1)概念:在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
(2)食物链中各种生物与营养级的对应关系2.食物网(1)概念: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结构。(2)功能:食物链和食物网是生态系统的物质循环和能量流动的渠道。
名师提醒　　　 关于食物链和食物网的六个误区每条食物链的起点都是生产者,终点是最高营养级,中间无间断。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。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数=消费者级别数+1。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。同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级。在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如青蛙和蜘蛛之间可能既是捕食关系,又是竞争关系。
考法1 生态系统组成成分的分析与判断牢记三类“不一定”和“一定”辨明生态系统的组成成分
命题角度1　结合图像或文字信息考查生态系统组成成分考情回顾 判断正误(T1、3):[2020浙江7月选考,T11B]自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级。(　)[2019海南,T29(3)]当受到破坏的森林生态系统恢复后,该生态系统中消费者应包括的动物有植食性动物、　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 [2018全国卷Ⅲ,T6A]趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者。(　)[2018全国卷Ⅰ,T29(3)]太阳能进入生态系统的主要过程是　　　　　　　　　　　　　 。分解者通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来获得生命活动所需的能量。 [2017海南,T28(3)节选]在生态系统中消费者的作用有 　 (答出两点即可)。 
答案▶1.√　2.肉食性动物、杂食性动物　3.√　4.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中　呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解　5.消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节;调节种间关系,维持种群和生态系统的稳定性等
示例1 2019年1月15日,嫦娥四号生物科普试验载荷项目团队发布消息称,随嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷中,棉花种子成功发芽。据悉,此次生物科普试验载荷内共搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇六种生物,它们均被放置于密封的生物科普试验载荷罐内,理论上它们能形成一个简单的微型生态系统。结合上述信息,回答以下问题:(1)生态系统的结构包括　　　　　以及食物链和食物网。 (2)上述六种生物中,能作为该微型生态系统基石的有　　　　　　　　　　;能充当分解者的是　　　　,它在这个微型生态系统中的作用是 　。  (3)请推测在生物科普试验载荷罐中可能含有的非生物成分有　　　　(至少填两项)。 
解析▶(1)生态系统的结构包括其组成成分和营养结构两个方面,营养结构指食物链和食物网。(2)该微型生态系统的六种生物中,棉花、油菜、土豆和拟南芥属于生产者,是该生态系统的基石;酵母菌能充当分解者,将有机物分解为无机物;果蝇属于消费者。(3)生态系统中不仅要含有生产者、消费者、分解者等生物成分,还应含有非生物的物质和能量,例如水、土壤、空气、热能、无机盐等。答案▶(1)生态系统的组成成分　(2)棉花、油菜、土豆、拟南芥　酵母菌　将有机物分解为无机物　(3)水、土壤、空气、热能、无机盐等
考法2 生态系统的营养结构分析1.模型法构建食物链(网)(1)依据捕食关系曲线构建食物链(网)(如图1所示):根据先上升先下降者为被捕食者,后上升后下降者为捕食者,可以确定图1中食物链为C→B→A。
(2)依据所同化能量的多少构建食物链(网):生态系统中能量流动逐级递减,且相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%。能量值大者为被捕食者,少者为捕食者。若两种生物的能量值相差不大,不足以构成10%~20%的比例关系,则两者很可能属于同一营养级。由此可以确定图2中食物链为丙→甲→乙→丁;图3中食物网为甲→(乙,丙)→丁;表中的食物链为B→D→A→C(图表中均为简化的食物关系)。
(3)依据生物体内富集物的有害物质浓度构建食物链(网):生态系统中存在生物富集现象,即营养级越高,体内相关富集物(如农药、重金属)的浓度越高,两者在数值上呈正相关。体内富集物浓度相差不大的两种生物很可能属于同一营养级。由此可以确定下表中的食物网为A→(C,E)→B→D。
(4)依据提供的食物信息,构建食物链(网)。信息:古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物,它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫;红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物;麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。依据捕食关系由低营养级→高营养级直接绘图,可得到图4所示食物网。
2.食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析(1)食物链的第一营养级的生物减少,整个食物链中的其他生物都会减少,简记为:“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,长时间来看,会趋于稳定,简记为:“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,则其他营养级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。”可举例分析如下:　　若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,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。
示例2 [2019江苏,26节选,4分]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。 
思路分析▶解答本题的关键在于分析食物网示意图,掌握图中各成分及其在食物链中所处的营养级,进而再分析作答。解析▶(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中生产者是最基本的生物成分,在乔木→杂食性鸟与草本植物→杂食性鸟这两条食物链中,杂食性鸟均属于第二营养级;在草本植物→蝗虫→杂食性鸟这条食物链中,杂食性鸟属于第三营养级;在草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟这条食物链中,杂食性鸟属于第四营养级。(2)分析题图中各成分可知,大型真菌和跳虫属于分解者。有机碎屑被彻底分解可产生无机盐、二氧化碳和水等。答案▶(1)生产者　二、三、四　(2)大型真菌、跳虫　无机盐、CO2、H2O
命题角度3　食物链(网)的绘制与分析示例3 [新课标全国卷Ⅱ高考,31节选,5分]某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如表所示,表中能量数值的单位相同。回答下列问题:(1)请画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是　　　　;种群丁是该生态系统生物组分中的　　　　 。 
思路分析▶题干已明确表中生物无分解者,且该生态系统有4个营养级。第一步,确定生产者。根据能量流动的特点,食物链中含能量最多的是生产者。第二步,按能量传递效率计算,某一营养级的后一营养级能量应为该营养级能量的10%~20%,则第二营养级的能量为22.65~45.30,与乙、丙能量之和的值接近,可得出第二营养级为乙、丙两种生物。同理,可推出甲为第三营养级,丁为第四营养级。解析▶(1)根据“营养级之间的能量传递效率为10%~20%”可知,戊中能量最多,处于第一营养级,乙和丙中能量相差不多,都处于第二营养级,甲处于第三营养级,丁处于第四营养级,因此可得出该生态系统中的食物网。(2)根据(1)中的食物网简图可以看出甲和乙之间的关系为捕食,戊是生产者,而甲、乙、丙和丁都为消费者。答案▶(1) 　 (2)捕食　消费者
命题角度4　食物网中各营养级生物数量的变动分析考情回顾 [2018全国卷Ⅰ,T29(2)]根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 [新课标全国卷Ⅱ,T31(2)改编]某生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物。若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案▶1.捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会　2.由于乙种动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少,从而导致甲种植物数量的增加示例4 [2018北京理综,31改编]因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,可对该水库生态系统进行修复。(注:大型肉食鱼捕食鲢鱼、鳙鱼)。下列叙述错误的是A.在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属蓝藻B.在该水库捕杀鲢鱼和鳙鱼,不利于减少浮游植物的数量C.适量增加投放浮游动物能确保鲢鱼种群和鳙鱼种群的数量D.捕杀该水库的大型肉食鱼,不利于减少浮游植物的数量
思路分析▶第一步,根据题干信息,尝试构建食物网:第二步,根据选项作答。解析▶引起“水华”的浮游植物主要是蓝藻,A正确;从构建的食物网看出,鲢鱼和鳙鱼都直接捕食藻类,大型肉食鱼捕食鲢鱼和鳙鱼,在该水库捕杀鲢鱼和鳙鱼,不利于减少浮游植物的数量,B正确、D错误;浮游动物是鲢鱼和鳙鱼的食物,适量增加投放浮游动物能确保鲢鱼种群和鳙鱼种群的数量,C正确。答案▶D
考点 2 生态系统的功能
1.生态系统的能量流动
2.生态系统的物质循环
3.生态系统的信息传递4.生态系统三大功能的联系能量流动是物质循环的动力,物质循环是能量流动的基础,信息传递伴随能量流动和物质循环,三者共同把生态系统各组分联系成一个统一整体,并调节生态系统的稳定性。
核心素养·科学思维1.【比较与归纳】生物圈是不是一个在物质、能量上自给自足的系统?为什么?提示:(1)生物圈是一个在物质上自给自足的系统。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和,通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。(2)生物圈不是一个在能量上自给自足的系统。因为能量在生态系统中单向流动、逐级递减,因此生物圈必须不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。2.【批判性思维】氮元素在生物群落和无机环境之间不断循环,为什么还要不断地往农田里面施加氮肥?提示:农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高产,加上农产品源源不断地自农田生态系统输出,所以需要不断施加氮肥,这与物质循环并不矛盾。
考法3 能量流动的分析与计算1.图解法分析一个营养级能量的来源与去路
(1)来源:生产者的能量主要来自太阳能,其余各营养级的能量来自上一营养级生物的同化量。图中W1、D1表示相应营养级的同化量。(2)去路:自身呼吸作用消耗,流向下一营养级,流向分解者以及未被利用(后三者都属于用于生长、发育和繁殖的能量)。图中各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1+C1+D1和B2+C2+D2。
2.能量流动的相关计算(2)能量传递效率的相关“最值”计算
(3)能量传递效率的有关“定值”计算①已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计算。例如,已知在食物链A B C D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。②如果在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。
注意　　 能量传递效率≠能量利用率。能量传递效率是相邻两个营养级同化量之比,一般为10%~20%。能量利用率通常指人类对生态系统中能量的利用比例。
3.生态金字塔的类型和特点
命题角度5　能量流动的过程和特点示例5 Ⅰ.[2016全国卷Ⅲ,5,6分]我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
Ⅱ.[2019江苏,26节选,2分]如图为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　　(填图中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为　　　　　(用图中字母和计算符号表示)。 
思路分析▶解答第Ⅰ题的关键是根据题干信息“螳螂捕蝉,黄雀在后”确定食物链,然后再依据“若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中”确定新的食物关系,再依据能量流动的过程和特点作答。解析▶Ⅰ.鹰的迁入会使黄雀数量减少,导致螳螂的数量增加,进而使蝉的数量减少,A项错误;生态系统中流入生产者的能量是光合作用固定的太阳能和化能合成作用固定的化学能,细菌产生的能量不能流向生产者,B项错误;鹰的迁入增加了营养级,增加了能量消耗的环节,C项正确;能量沿食物链由低营养级向高营养级流动,鹰是最高营养级的消费者,鹰的迁入不会改变该生态系统能量流动的方向,D项错误。Ⅱ.乙粪便中食物残渣的能量属于上一营养级(甲)所同化的能量,且包含在甲流向分解者的能量(c)中。根据题图可知,乙用于生长、发育和繁殖的能量值可表示为a-b。答案▶Ⅰ.C　Ⅱ.c　a-b
命题角度6　能量流动的相关计算示例6 [福建理综,4,6分]如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。下列叙述正确的是A.该食物网中最高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m-2·a-1D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
思路分析▶第一步,提取图示的箭头信息,明确食物网和食物链。第二步,明确图示中的数字含义,明确各生物同化量。第三步,对照能量传递效率计算方法、营养级与食物链的关系,依据题目要求作出选择。解析▶题图中最长食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,故最高营养级为第五营养级,A项错误;该食物网中第一营养级固定的能量为31 920 J·m-2·a-1,第二营养级固定的能量为3 780+4 200=7 980(J·m-2·a-1),则第一营养级到第二营养级的能量传递效率为7 980÷31 920×100%=25%,B项正确;太阳鱼同化的能量为1 483 J·m-2·a-1,除了流向下一营养级和自身呼吸作用消耗,还有一部分被分解者分解掉,故太阳鱼呼吸作用消耗的能量小于(1 483-126)J·m-2·a-1,即小于1 357 J·m-2·a-1,C项错误;该食物网中的生物并没有分解者,不能构成群落,因此不能与无机环境构成一个生态系统, D项错误。答案▶B
命题角度7　生态金字塔的识别与分析示例7 [2019全国卷Ⅱ,6,6分]如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形C.前者为金字塔形,后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
解析▶夏季草原生态系统中,作为第一营养级的牧草的个体数远大于作为第二营养级的羊的个体数,该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形。而在森林生态系统中,作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体,该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形。答案▶A
命题分析　　本题考查简化模型中夏季草原生态系统和森林生态系统中数量金字塔的类型,考查的知识点涉及生态系统的结构和能量流动。试题的命题素材来自教材必修3 P96左边的旁栏小问题:“如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金字塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形?如果是,有没有例外?”。能量金字塔相关内容最近几年似乎淡出了高考和模拟考的视野,本题体现了高考命题的灵活性和知识点轮流考的特点。
考法4 物质循环的特点与应用分析三看法分析物质循环图
根据三看法分析:图中Y、4、A是大气中的CO2库,X、1、E是生产者,W、3、C为分解者,其余成分均为消费者。
命题角度8　物质循环的过程、特点及其与能量流动的关系分析示例8 [2018浙江4月选考,29,6分]某生态系统碳循环的部分示意图如图:回答下列问题:(1)图中的字母　　　　表示大气中的CO2,由于许多因素的影响,其含量夏季　　　　冬季。 (2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的 和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量　　　　整个生物群落排放的CO2量。 (3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为　　　　 ,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有:增加“光→”A、取消“→E→”D、　　　　。 
解析▶(1)本题碳循环示意图中A为生产者、B为消费者、C为分解者、D为大气中的CO2、E为化石燃料。由于冬季天气寒冷,人们通过各种方式取暖,且夏季植物光合作用旺盛,一般情况下夏季大气中CO2含量低于冬季。(2)CO2通过生产者的固定作用进入生态系统,之后可通过生产者和消费者的呼吸作用等进入大气。正常演替过程中的生物群落,生产者吸收的CO2量应大于整个生物群落排放的CO2量,这样有利于演替的正常进行。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,则D为热能,为非生物环境,生产者不能利用热能,要取消D“→”A。答案▶(1)D　低于　(2)呼吸作用　大于　(3)非生物环境　取消D“→”A
考法5 信息传递的类型、特点和应用判断信息类型的方法
命题角度9　结合具体情境考查信息传递考情回顾 判断正误(T2、3):[2019全国卷Ⅰ,T31节选][题干信息说明:某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害](3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于　　　　。 [2019江苏,T6D]两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系。(　)[2018全国卷Ⅲ,T6B]黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(　)[2017江苏,T26(3)节选]在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种　　　信息求偶。 
答案▶1.化学信息　2.×(提示:两只雄孔雀属于同一物种,不能体现种间关系)　3.×(提示:光属于物理信息)　4.物理示例9 [2018海南,19,2分]某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
解析▶小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,属于行为信息,激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理和行为信息,而不是化学信息,故A、B、C正确,D错误。答案▶D
命题角度10　能量流动、物质循环和信息传递的综合分析示例10 科学家对一个以槭树、山毛榉和桦树为主要树种的温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析[图中数字为能量值,单位是J/(cm2·a)],结果如图所示。请回答问题:
(1)生态系统的主要功能有　　　　、能量流动和信息传递。流入该生态系统的总能量是 　　　　J/(cm2·a)。图中植食性动物粪便中的能量属于　　　　(填“植食性动物”或“植物”)的。能量由生产者到初级消费者的传递效率约为　　　　%(保留小数点后2位)。据图中的箭头方向及能量值分析,生态系统的能量流动具有　　　　　　　　　　　的特点。 (2)肉食性动物能够依据植食性动物留下的气味去猎捕,植食性动物同样也可以依据肉食性动物的气味或行为特征躲避猎捕,这说明了信息传递的作用是　 。 (3)森林生态系统受到外界轻微的干扰时,森林中的生物种类和数量不会发生明显变化,这是通过生态系统内的　　　　调节机制实现的,说明生态系统具有一定的　　　　能力。 
解析▶(1)生态系统的主要功能是物质循环、能量流动和信息传递。据图分析,流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,为2.31×107 J/(cm2·a)。图中植食性动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量,即属于植物固定的能量。初级消费者(植食性动物)同化的能量为3.27×105-1.31×105=1.96×105[J/(cm2·a)],所以能量由生产者到初级消费者(植食性动物)的传递效率=[(1.96×105)/(2.31×107)]×100%≈0.85%。生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(2)生态系统的信息传递有利于调节生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系,从而维持生态系统的稳定性。(3)生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,所以森林生态系统受到外界轻微的干扰时,其生物种类和数量不会发生明显变化。答案▶(1)物质循环　2.31×107　植物　0.85　单向流动、逐级递减　(2)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定　(3)负反馈　自我调节
考点3 生态系统的稳定性
1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2.稳定性的形成原因、类型、提高措施
3.辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性注意　　环境条件恶劣的生态系统,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都弱,如极地苔原生态系统。
考法6 生态系统稳定性的综合分析1.正确区分生态系统稳态维持的两种调节机制
2.图解生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
命题角度11　生态系统的稳定性和调节机制分析考情回顾 判断正误(T3)[2018江苏,T28(6)]从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 [2017海南,T28(1)、(2)](1)生态系统的稳定性是指　　　　　　　　　。(2)在广袤的非洲草原上,食草动物如同“割草机”一样,通过迁徙在不同的草场上采食,这一现象年复一年地进行着,然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性,这是由于该生态系统具有　　　　　　。 [2017江苏,T24B]西双版纳热带雨林生态系统的自我调节能力强于三北防护林。(　)
答案▶1.河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限　2.(1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力　(2)自我调节的能力　3.√示例11 生态平衡是一种动态平衡,包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态。请据图回答:(1)某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物(如水蚤)大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少。后期排入污水,加速水蚤死亡,加重污染,导致更多水蚤死亡。关于上述过程,可知早期属于　　　　反馈调节,后期属于　　 反馈调节。 
(2)任何一个生态系统都有一定抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性,该特性为　　　　　　　　。一般来说,生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,其稳定性越　　　　(填“强”或“弱”)。 (3)近年来我国多个城市出现雾霾,甚至有PM2.5爆表的现象,这说明生态系统的　　　　能力是有一定限度的。 
解析▶(1)根据题图及正、负反馈调节的概念即可轻松得到答案。(2)生态系统抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性,称为生态系统的抵抗力稳定性,一般来说,生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,自我调节能力越强,生态系统的抵抗力稳定性越强。(3)雾霾的出现及PM2.5爆表现象的发生主要是由于人类活动的影响超过了生态系统的自我调节能力,说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。答案▶(1)负　正　(2)抵抗力稳定性　强　(3)自我调节
考点 4 生态环境的保护
一、全球性生态环境问题1.生态环境问题的类型
2.特点:全球性。3.影响:对生物圈稳态造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。4.可持续发展——人类的必然选择(1)含义:“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。(2)实现措施:保护生物多样性,保护环境和资源,建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。二、生物多样性的保护1.生物多样性概念(1)范围:生物圈中。(2)组成:所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统。(3)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2.生物多样性的价值 (1)直接价值:食用、药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学价值等。 (2)间接价值:也叫生态功能,如保持水土、涵养水源、调节气候等。 (3)潜在价值:未发现,尚不清楚。3.生物多样性的保护措施(1)就地保护:建立自然保护区以及风景名胜区等,是对生物多样性最有效的保护。(2)易地保护:把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立动物园、植物园以及濒危动植物繁育中心等。(3)利用生物技术进行保护:例如,建立精子库、种子库等保护濒危物种的基因,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术保护珍稀、濒危物种。(4)加强立法、执法和宣传教育。
4.保护生物多样性的要求　　两避免、两坚持,即避免盲目地、掠夺式地开发利用,坚持可持续发展的观念;避免禁止开发和利用,坚持合理开发利用,如规定禁渔期和禁渔区,开展退耕还林(草、湖)等。5.外来物种入侵(1)原因:入侵物种对环境适应能力强,迁入地环境条件适宜,缺少天敌的控制。(2)后果:入侵物种入侵初期有可能呈现“J”型增长。随着时间的推移,入侵物种会破坏原生态系统的稳定性或生态平衡,使原生态系统的生物多样性受到严重威胁。
名师提醒1.从进化角度看,物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向的自然选择在进化过程中共同作用的结果。2.并非所有引种生物都会造成物种入侵,“物种入侵”特指引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。
考法7 生态环境及其保护分析命题角度12　结合生态环境问题考查生态系统的结构和功能示例12 [2018江苏,28节选,6分]某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是　　　。 (2)图1所示食物网中,次级消费者是　　　　,丁与丙之间的种间关系是 。 (3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有 。 (4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率　　　　(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。 (5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是　　　　。 
解析▶(1)根据题意可知,图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级,故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁;丁可以捕食丙,而丁和丙又均可以乙为食,故丁与丙之间的种间关系是捕食和竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级,所以乙的能量有三个去向:流向下一营养级(包括丁和丙);流向分解者;自身呼吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为1 900 kJ/(m2·a),生产者同化的能量为25 000 kJ/(m2·a),1 900/25 000×100%=7.6%,而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲,所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)由题意可知,该农药可沿食物链或食物网富集,则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。答案▶(1)水草→甲→丁　(2)丙和丁　捕食和竞争　(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失　(4)大于　(5)丁
命题角度13　生物多样性及其保护考情回顾 [2020山东,T10D]建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施。(　)[2017江苏,T9](题干信息:江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是)使物种多样性程度显著提高;(　)使生物群落的组成更为复杂;(　)使生态系统的类型更为多样;(　)其主要目的是提高生物多样性的直接价值。(　)
答案▶1.×(提示:建立自然保护区属于就地保护)　2.√　√　√　×(提示:生态建设工程的主要目的是提高生物多样性的间接价值)示例13 [江苏,14,2分]下列关于生物多样性的叙述,正确的是A.生态系统多样性是物种多样性的保证B.各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值C.大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施D.混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭
解析▶物种多样性是不同环境条件长期自然选择的结果,故生态系统多样性是物种多样性的保证,A正确;各种中药材的药用功能体现的是生物多样性的直接价值,B错误;大量引进国外物种,可能会由于缺乏其天敌而造成外来物种入侵,对本地生物多样性造成威胁,C错误;单一树种的人工林比混合树种的天然林抵抗力稳定性低,更易发生病虫害,D错误。答案▶A
“双一流”名校冲刺
创新应用6 　探寻改变环境的生态因子 　　环境保护的相关知识一直是高考的“热门话题”,新高考之前,高考对此部分的考查大都停留在对理论知识的考查上,这样的弊端是学生知道应该保护环境,但是对“如何去保护”却比较茫然。而北京、天津、山东等新高考试题,则从“理论层面”提升到“操作层面”上来:借助实验手段等探寻环境遭到破坏的原因(即生态因子),针对研究结果提出改善环境的方法(如2020年北京卷第16题的研究结果表明:不能随意地向小岛上引入外来物种;控制Y岛上北极狐的数量等)。下面我们就从高考题中一探究竟。
示例14 [2020北京,16,12分]北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与　　　　　　　　共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于　　　　者。 (2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。
由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛　　　　。 (3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为  。 (4)综上所述,请将下列选项排序,以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。A.岛屿土壤肥力降低　　　　　B.北极狐捕食海鸟C.土壤中的鸟粪减少 D.海鸟数量减少北极狐引入并定居→　　　　→　　　　→　　　　　→　　　　→植物群落变化。 
思路分析▶解析▶(1)由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。在该生态系统组成成分中,北极狐属于消费者。(2)由柱形图分析可知,Y岛上海鸟密度的相对值低于W岛的。(3)如果Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致,则选择Y岛上的若干代表性地块,对Y岛植物进行适量施肥后,Y岛植物干重会有所恢复,与W岛差异不显著。(4)综合题中信息可推断,北极狐可捕食海鸟,北极狐的引入并定居,会导致海鸟数量减少,进而使得土壤中的鸟粪减少,最终导致土壤肥力下降,植物群落发生变化。答案▶(1)无机环境(或答非生物的物质和能量)　消费　(2)低　(3)通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复,与W岛差异不显著(合理即可)　(4)B　D　C　A