高考生物二轮复习专题八第2讲生态系统与环境保护课件

这是一份高考生物二轮复习专题八第2讲生态系统与环境保护课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，专项模块素能培优，生态系统的结构，无机物，有机物，生产者，自然选择，同化量，发育和繁殖，光合作用等内容，欢迎下载使用。
考点一生态系统的结构与功能
考点二　生态系统的稳定性与环境保护
微专题5　能量流动规律在实践中的应用
【网络构建 知识串联】
①物种　②食物链和食物网　
③自我调节能力　④就地　⑤易地
⑥单向流动、逐级递减　⑦10%~20%　⑧全球性、循环性
⑨抵抗力　⑩恢复力　⑪人口过快增长
【教材深挖 表达训练】
1.[教材必修3 P89“思考与讨论”3]生态系统中,除食物链之外还有哪些成分?它们对该生态系统来说是必不可少的吗?为什么?
提示 生态系统中,除食物链外还有分解者和非生物的物质和能量。它们对生态系统来说都是必不可少的。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,动物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。物质和能量是生命活动存在的最基本条件,生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。
提示 能够加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
提示 不能。因为生态系统中的能量流动是单向的。
提示 因为低营养级生物所含的能量多,且富集有毒物质少。
5.[教材必修3 P104“练习”拓展题]同碳元素一样,氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的,但为何还要不断向农田中施加氮肥呢?
提示 农田是人工生态系统,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。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。
6.[教材必修3 P92“练习”拓展题]在农田、果园等人工生态系统中,人们可以通过增加或延长食物链来提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品吗?为什么?
提示 可以。农田和果园等人工生态系统中食物链单一,自身稳定性差,易受病虫害破坏。增加或延长食物链,使之成为立体农田和立体果园,可以提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。
7.[教材必修3 P124“图6-6”]引发全球性生态环境问题的根本原因是什么?8.“绿水青山就是金山银山。”“绿水青山”的生态功能有哪些?“退耕还林、还草、还湖”工程的生态学意义是什么?
提示 人类活动超出了环境的承受能力,是引发全球性生态环境问题的根本原因。
提示 保持水土、防风固沙,涵养水源、调节气候。改善生态环境,提高生物多样性的价值和生态系统的生态、社会、经济效益(稳定性)。
2.生态系统的能量流动(1)能量在各营养级间流动过程
(2)能量流动三个数量关系
(3)能量流动两个“不等于”
3.生态系统的物质循环(以碳循环为例)(1)碳进入生物群落的途径:生产者的　　　　　　　　或　　　　　　　　　　　。 
(3)“三看法”快速判断生态系统的物质循环
4.生态系统中的三类信息、三种作用及两个应用
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　围绕生态系统的结构考查生命观念
1.(不定项选择)(2021湖南娄底模拟)下图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述正确的是(　　)A.该食物网中的全部生物构成了该湖泊生态系统的群落
B.该食物网有5条食物链,其中绿头鸭占第三、四共两个营养级C.浮游藻类属于生产者D.若水生昆虫数量减少,则裸鲤的数量也会下降
答案 BCD解析 群落是指一定区域中的全部生物,该食物网中缺少分解者,A项错误;该食物网有5条食物链,即浮游藻类→裸鲤→鸬鹚、浮游藻类→裸鲤→绿头鸭、浮游藻类→裸鲤→大天鹅、浮游藻类→浮游动物→水生昆虫→绿头鸭、浮游藻类→浮游动物→水生昆虫→大天鹅,其中绿头鸭占第三、四共两个营养级,B项正确;浮游藻类可通过光合作用制造有机物,属于生产者,C项正确;若水生昆虫数量减少,则浮游动物增多,导致浮游藻类减少,而裸鲤由于食物减少,数量也会下降,D项正确。
2.图甲是某生态系统中部分食物网简图,图乙是该生态系统中的3种生物在一天中的CO2释放量(相对值)的曲线图。请回答下列问题。
(1)图甲中仅处于第五营养级的生物是　　　,鹰所在的食物链有　　　条。图中的“→”除表示捕食关系外,还可代表能量流动和　　　　　　　　　的通道。 (2)若图甲中青蛙被大量捕杀,则鹰的数量在短期内　　　　　　　　(填“减少”“增加”或“基本不变”)。 (3)图乙中a曲线代表的生物可能是　　　　　　　　　　　　(成分)。图乙曲线中能代表作为生态系统基石的生物的是　　　　。 
答案 (1)蛇　6　物质循环　(2)基本不变(3)消费者或分解者　b、c解析 (1)分析图甲可知,蛇在该生态系统中仅处于第五营养级,而鹰处于第五与第六营养级。鹰所在的食物链有6条。能量流动和物质循环是生态系统的重要功能,其流通渠道是食物链或食物网,因此图中的“→”除表示捕食关系外,还可代表能量流动和物质循环的通道。(2)鹰处于最高营养级,青蛙数量大量减少,鹰可以通过其他食物链来维持其数量基本不变。
(3)分析图乙,a曲线表示的生物只释放CO2,不吸收CO2,所以代表的生物可能是消费者或分解者。b曲线代表的生物CO2释放量随时间的变化而变化,即在白天会吸收CO2,说明b曲线代表光能自养型生物,c曲线代表的生物能吸收CO2、但CO2释放量不会随时间的变化而变化,即有无光照对其无影响,由此推断c曲线代表化能自养型生物,如硝化细菌。能作为生态系统基石的生物成分是生产者,光能自养型生物和化能自养型生物都属于生产者。
题后点拨生态系统成分的五个易错点
▶角度2　围绕生态系统的功能考查科学思维能力3.(2021河北模拟)野生动物园圈养草食性动物产生的大量粪便,可以用粪食性金龟进行处理。下列叙述正确的是(　　)A.粪便的气味吸引粪食性金龟属于化学信息传递B.金龟的食物来自草食性动物,处于生态系统的第三营养级C.金龟生命活动所需的能量来源于草食性动物同化的能量D.金龟的活动促进了营养物质的循环,提高了能量传递效率
答案 A解析 气味属于化学信息,A项正确;金龟以粪便为食,属于分解者,不属于任一营养级,B项错误;粪食性金龟以草食性动物粪便为食,草食性动物的粪便中的能量来源于上一营养级——植物,C项错误;金龟将动物的粪便分解成二氧化碳、水、无机盐等,这些物质又被植物吸收利用,进而制造有机物,促进营养物质的循环,但不能提高能量传递效率,D项错误。
4.图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图,图乙是该生态系统中鼠摄食后能量的流向示意图(图甲中a~e代表过程,图乙中A~C代表能量)。请据图回答下列问题。
(1)图甲中草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是　　　　(填图中字母),能量进入群落的途径主要是　　　　　　(填生理过程)。 (2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度应定期进行调查,调查宜采用　　　　　　法;若长时间多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的年龄组成为　　　　　型。某时期调查发现,该鼠种群的年龄组成如图丙所示,一段时间后,该鼠种群数量将　　　　,这将直接导致　　　　　大量减少,使草原生态系统遭到破坏。 (3)蛇能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据蛇的气味或行为而躲避猎捕,由此可见,信息传递能够起到　　　　　　　　　的作用。 (4)图乙中的A表示鼠同化的总能量,B的含义为　　　　　;B除图中所示去路外,还有一部分是　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)d　光合作用　(2)标志重捕　稳定　增加　牧草　(3)调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定　(4)鼠用于生长、发育和繁殖的能量　未被利用的能量解析 (1)分析图甲可知,草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d(呼吸作用);能量进入群落的主要途径是a(光合作用)。(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度应定期进行调查,调查宜采用标志重捕法。种群的年龄组成包括增长型、稳定型和衰退型,若长期多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的年龄组成为稳定型。某时期调查发现,该鼠种群的年龄组成如图丙所示:幼年个体多,老年个体少,为增长型。则一段时间后,该鼠种群数量将增加,这将导致生产者(被捕食者)——牧草大量减少,使草原生态系统遭到破坏。
(3)据题意可知,蛇能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据蛇的气味或行为而躲避猎捕,说明信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。(4)生态系统某一营养级的同化量=该营养级的呼吸散失量+该营养级用于生长、发育和繁殖的能量,若图乙中的A表示鼠同化的总能量,则B的含义为鼠用于生长、发育和繁殖的能量;该营养级用于生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量,故B除图中所示去路外,还有一部分是未被利用的能量。
▶角度3　衍生点——具外源能量输入的生态系统的能量流动分析及物质循环模型的建构5.下图为某淡水湖泊生态系统中部分食物网示意图。回答下列问题。
(1)据图可知,流经该生态系统的总能量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)所有生产者固定的太阳能总量。 (2)鳡鱼、翘嘴鲌、蒙古鲌等处于第　　　　营养级。 (3)碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以　　　　的形式进行。但是,生态学家不能以该湖泊生态系统为单位进行物质循环的研究,试从物质循环特点的角度进行解释,其原因是　 。 (4)下图是水生植物中碳元素的流动过程的模型,将该模型补充完整并在箭头上标明碳元素的流动形式。
答案 (1)大于　(2)三、四　(3)CO2　物质循环具有全球性(4)
解析 (1)由于该生态系统中有人工投放的饵料,故流经该生态系统的总能量大于所有生产者固定的太阳能总量。(2)根据图示分析,该生态系统中的鳡鱼、翘嘴鲌、蒙古鲌等处于第三、四营养级。(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的。从物质循环特点看,物质循环具有全球性,故生态学家不能以该湖泊生态系统为单位进行物质循环的研究。(4)水生植物从大气中固定的碳元素一部分通过呼吸作用以CO2的形式排出,一部分以含碳有机物的形式流入下一营养级,还有一部分以含碳有机物的形式流向分解者,被分解者利用。
题后点拨流入生态系统的总能量不一定等于生产者固定的太阳能。对于人工生态系统来说,流经生态系统的总能量主要有两个来源:一是生产者固定的太阳能,二是人工输入的能量。
题组二　易错防范——不失分1.真题速览(1)有关生态系统结构和功能的正误判断。①[2021浙江6月选考,T7B]生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一条食物链。(　　)②[2020全国卷Ⅲ,T6B]生产者的光合作用是碳循环的重要环节。(　　)
提示 生态金字塔中每个营养级的生物可处于不同食物链中。
③[2020全国卷Ⅲ,T6C]土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节。(　　)④[2020全国卷Ⅲ,T6D改编]碳在无机环境与生物群落之间,以及生物群落内部都主要以CO2的形式循环。(　　)
提示 碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
⑤[2020山东卷,T10C]绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息。(　　)⑥[2020江苏卷,T24C]农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥。(　　)
提示 植物获取的能量来自太阳能,植物从土壤中只能吸收水和无机盐等无机物。
⑦[2020浙江1月选考,T22B]呼吸消耗量在同化量中所占比例越少,生物量增加就越多。(　　)⑧[2020浙江7月选考,T11C、D改编]营养级指的是食物链同一环节上所有生物的总和,营养级之间有食物关系的生物的能量传递效率都是相同的。(　　)
提示 能量传递效率是指相邻的营养级总体之间的传递效率,不是指某些个别有食物关系的生物的能量传递效率。
⑨[2019天津卷,T5A]植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能。(　　)⑩[2018海南卷,T20D]藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量。(　　)
提示 能量流动具有逐级递减的特点,藻类固定的能量大于流入初级消费者的能量,大于流入次级消费者的能量。
(2)[2021全国卷甲,T31]捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题。①在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。 ②青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是　　　　　　　　　　　　　　。 ③森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统,林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　　　生态系统为研究对象得出的。
可以持续不断地获得物质和能量
2.易错辨析有关生态系统结构和功能的正误判断。(1)若没有分解者,生态系统的物质循环会出现障碍。(　　)(2)土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者。(　　)(3)细菌在生态系统中可能是生产者,也可能是消费者或分解者。(　　)(4)营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多。(　　)
提示 土壤中的硝化细菌可进行化能合成作用,是自养生物,属于生产者。
提示 能量在流动过程中逐级递减,营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越少。
(5)食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的。(　　)(6)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。(　　)(7)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(　　)(8)生态系统维持相对稳定离不开信息传递。(　　)
提示 不同食物链中相邻两个营养级之间的能量传递效率不一定相同,即使在同一条食物链中,不同的相邻两个营养级之间的能量传递效率也不一定相同。
提示 生态系统中能量流动是单向的。
提示 生态系统中信息传递往往是双向的。
易错点拨生态系统三个易错点
1.生态系统的稳定性
(1)生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性关系解读
(2)判断正反馈、负反馈调节的方法
2.图解四大生态环境问题成因
3.关注生物多样性的“三、三、四、一”(1)三个层次
微提示生物多样性的间接价值远大于其直接价值。(3)四类保护:　　　　　　　　、易地保护、生物技术保护、法制保护。 (4)一个成因:生物多样性是生物与生物及生物与无机环境“　　　　　　　　”的结果。 
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　围绕生态系统的稳定性与环境保护考查稳态与平衡观1.(2021湖南卷,4)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”型曲线B.图中A点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
答案 B解析 早期食草动物进入草原生态系统,由于空间、资源充足,又不受其他生物的制约,所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线,A项正确;环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,而图中A点食草动物种群数量并未达到稳定状态,因此A点的纵坐标值不能代表其环境容纳量,B项错误;从图中可以看出,食草动物过多会导致植物数量的下降,食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多,属于典型的负反馈调节,C项正确;生态系统有自我调节能力,但有一定的限度,过度放牧使得草原生物的种类和数量减少,降低了草原生态系统的自动调节能力,致使草原退化,D项正确。
2.(2021江苏南京、盐城一模)据报道,仅产于长江中下游的“水中大熊猫”——白鳍豚已多年不见踪迹,为保护长江生态,农业农村部宣布从2020年1月1日0时起开始实施长江十年禁渔计划。下列有关叙述错误的是(　　)A.该措施可充分体现就地保护是保护生物多样性的最有效措施B.长江水域将发生群落的次生演替,长江物种多样性得以提高C.白鳍豚的绝迹会造成重要基因资源的流失,其潜在价值也随之消失D.该措施更有利于提高长江生物多样性的直接价值,对其间接价值也有影响
答案 D解析 根据题意分析,为了保护长江生态,实施了长江十年禁渔计划,属于就地保护,是保护生物多样性的最有效措施,A项正确;对长江实施禁渔计划后,长江水域发生的演替属于次生演替,长江物种多样性得以提高,B项正确;白鳍豚的绝迹会造成重要基因资源的流失,其潜在价值也随之消失,C项正确;长江十年禁渔计划更有利于提高长江生物多样性的间接价值,D项错误。
▶角度2　结合环境问题与生态工程考查社会责任3.(2020江苏卷,24改编)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理C.农作物、果树等植物获取的能量来自太阳能D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
答案 A解析 分解者为营腐生生活的动物和微生物,图中寄生在人或禽畜等生物体内或体表的微生物为消费者,A项错误。由图可知,该生态系统中生活垃圾及畜禽粪便等及时得到分解,实现了物质的高效循环,该设计体现了物质循环再生的原理,B项正确。农作物、果树等植物获取的能量来自太阳光能,C项正确。蚯蚓的生命活动受到氧气浓度、温度、土壤含水量等的影响,因此其分解速率受温度、含水量等的影响,D项正确。
4.(不定项选择)(2021湖南长沙月考)在农业以及畜牧业的生产中,许多措施体现了对生态学原理的应用。下列有关叙述错误的是(　　)A.农田除草降低了种间竞争,提高了能量传递效率B.利用性引诱剂杀死某害虫的雄虫可降低该害虫的K值C.10万“鸭子军队”出征巴基斯坦灭蝗属于生物防治,可有效避免环境污染D.增加人工林生物种类和数量可提高其营养结构的复杂程度和恢复力稳定性
答案 ABD解析 农田除草降低了杂草与庄稼的竞争程度,提高了能量利用率,但是不能提高能量传递效率,A项错误;利用性引诱剂杀死雄虫,改变了性别比例,降低了出生率,但没有改变K值,B项错误;鸭子捕食蝗虫属于生物防治,可以避免过多使用农药造成环境污染,C项正确;增加人工林中生物种类和数量可增加营养结构的复杂程度,从而使其抵抗力稳定性增强,D项错误。
▶角度3　衍生点——树立“绿色发展”观、强化无公害及污染治理意识5.(不定项选择)(2021湖南卷,16)有研究报道,某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内,农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是(　　)A.森林群落植物多样性高时,可为动物提供多样的栖息地和食物B.森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成C.保护生物多样性,必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
答案 AD解析 植物的空间结构可为动物提供食物条件和栖息空间,森林群落植物多样性高时,植物可以形成更复杂多样的空间结构,可为动物提供多样的栖息地和食物,A项正确;农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加,动物栖息地减少,不利于生物多样性的形成,B项错误;保护生物多样性,需要合理地开发和利用生物,而不是禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动,C项错误;农业和城镇建设需要遵循可持续发展策略,遵循自然、经济和社会协调发展,既满足当代人的需要,又不损害下一代人的利益,D项正确。
题组二　易错防范——不失分1.真题速览(1)有关生态环境保护的正误判断。①[2020山东卷,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。(　　)②[2020山东卷,T19D]应用外来植物治理入侵植物的过程中,需警惕外来植物潜在的入侵性。(　　)
提示 建立自然保护区属于就地保护。
提示 赤潮的发生与人类活动造成海水富营养化有关,而水华属于淡水富营养化。
⑦[2020海南卷,T17D]如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,会增加野生种群的遗传多样性。(　　)⑧[2019海南卷,T23B]淡水湖泊中出现的水华现象都是外来物种入侵引起的。(　　)
提示 遗传多样性的本质是遗传变异,野生生物种群不会因人工种群逃逸而增加可遗传变异。
提示 水华主要是由生活污水、工业废水排入导致水体中氮、磷含量过高引起的。
(2)[2018全国卷Ⅲ,T32(1)(2)]下图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题。①蚯蚓生命活动所需的能量来自生活垃圾中的　　　　　　(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是　  　 
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
②根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即______________________________________________　　　　　　　　　　。 
待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理
2.易错辨析有关生态系统稳定性及环境保护的正误判断。(1)就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性只取决于物种数。(　　)(2)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。(　　)(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。(　　)(4)城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性弱。(　　)
提示 生态瓶的稳定性取决于物种数、物种的数量及不同生物之间的营养关系等。
提示 任何生态系统都有一定的自我调节能力,城市生态系统营养结构简单,抵抗力稳定性弱。
(5)生态系统多样性是物种多样性的保证。(　　)(6)各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值。(　　)(7)大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施。(　　)(8)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。(　　)(9)大量排放CO2导致全球变暖和普降酸雨是生物多样性下降的主要原因。(　　)
提示 各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值。
提示 盲目引进外来物种有可能造成生物入侵,使生物多样性降低。
提示 混合树种的天然林抵抗力稳定性强于单一树种的人工林。
提示 大量排放CO2导致全球变暖和普降酸雨是生物多样性下降的原因,但人类活动是生物多样性下降的主要原因。
易错点拨生态系统稳定性是一种相对稳定,不是恒定不变的,总是在一定范围内波动。任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的,只是大小不同而已,包括生物圈。
【规律方法】1.理解常考的能量流动模型(1)第二营养级的能量流动过程模型
(2)“拼图法”分析能量流动过程
2.能量传递效率的相关“最值”计算若题干中未做具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。(1)在食物链A→B→C→D中,则有:
注:①食物链越短,最高营养级获得的能量越多;②生物间的取食关系越简单,生态系统的能量在流动过程中消耗得越少。
(2)在食物网中,则有:
【技能提升】1.某一草原生态系统由甲、乙、丙、丁、戊5个种群形成一定的营养结构,下表列出了各种群同化的能量。下图表示部分营养级的能量流动,字母表示生理过程或能量值。各种群的同化量
部分营养级能量流动图
(1)该生态系统中,所有的生物构成了一个　　　　　　。写出该生态系统中的食物网:　　　　　　　。种群乙在该生态系统营养结构中处于　　　　　营养级。 
(2)为避免过度放牧导致草场退化,人们需要根据草场的　　　　(填“能量流动”“物质循环”或“信息传递”)特点,合理确定草场的载畜量。草原除了能为人们提供大量的畜产品,还能调节气候,防风固沙,这体现了生物多样性的　　　　　　　。 (3)图中,M2表示　　　,c属于　　　同化的能量。若小型肉食动物的同化量为e,则从草食动物到小型肉食动物的能量传递效率为　　×100%。　 
答案 (1)生物群落　　 第三　(2)能量流动　间接价值　(3)用于自身生长发育和繁殖的能量　草　e/M1
2.(2021湖南邵阳期末)为发展新型生态农业,某县农业局引进了稻—鱼—牧生态种养技术。“稻—鱼—牧”模式生态系统中,水稻为稻田鱼提供栖息场所和荫蔽条件,鱼捕食稻田害虫、杂草,鱼在稻田中游动可以清除衰老的叶及病叶,还可以将凋落物及鱼粪还田,经浮游生物和土壤微生物分解成小分子物质,以增加土壤肥力。用稻田秸秆喂牛,牛粪可以还田。相关的物质循环、能量流动图如下。
“稻—鱼—牧”模式物质循环、能量流动图
(1)“明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是南宋辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》描绘的田园生态画卷,词中美景体现了生态系统多样性的　　　　　　价值;“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”能反映出的一条食物链为 　 。 (2)若稻田鱼体内的某重金属化合物含量远大于水稻和杂草,从生物食物关系的角度分析,形成该现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)与常规稻耕种模式相比较,“稻—鱼—牧”生态系统的抵抗力稳定性更　　　(填“高”或“低”),依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)科研人员用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,此方法能减轻该种害虫危害的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该措施属于　　　　防治。 (5)假如虫子只吃杂草、鱼吃杂草和虫子,在鱼、虫子、杂草三者之间形成的营养结构中,鱼从各食物处获得的能量相等,则鱼增加1 kg至少消耗杂草　　　 kg。 (6)“稻—鱼—牧”模式的优点有哪些?　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一点即可)。 
答案 (1)直接　水稻→虫→青蛙　(2)重金属难以降解,由于生物的富集作用,营养级越高积累得越多　(3)高　“稻—鱼—牧”营养结构更复杂,自我调节能力更强　(4)破坏害虫的性别比例,导致出生率下降,减少害虫数量　生物　(5)15　(6)提高能量利用率,使能量尽可能多地流向对人类有益的地方
解析 (1)“明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是南宋辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》描绘的田园生态画卷,词中美景体现了生态系统多样性的直接价值;“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,词句中虽然只提到了蛙,但蛙与水稻之间没有直接的捕食关系,因此能反映的食物链为水稻→虫→青蛙。(2)重金属化合物难以降解,由于生物富集的原因,随着营养级的不断提高,重金属化合物含量也越大,因此,重金属化合物在较高营养级鱼体内的含量远远大于较低营养级的水稻、杂草。(3)题意显示,“稻—鱼—牧”模式下物种丰富,与常规稻耕种模式相比较,“稻—鱼—牧”生态系统物种丰富度较高,营养结构复杂,自我调节能力强,因此,该生态系统的抵抗力稳定性更高。
(4)科研人员用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,从而改变了害虫群体的性别比例,降低了害虫种群的出生率,降低了害虫的数量,进而达到了预防害虫的目的。该措施属于生物防治,生物防治能降低生产成本,同时也能保护环境。(5)假如虫子只吃杂草、鱼吃杂草和虫子,则在鱼、虫子、杂草三者之间形成的食物链有草→鱼、草→虫子→鱼,鱼从各食物处获得的能量相等,由于要求所需要的杂草的最少的数量,因此用20%的能量传递效率来计算,则鱼增加1 kg至少消耗杂草1/2÷20%+1/2÷(20%)2=15(kg)。(6)“稻—鱼—牧”模式是人工设计的生态系统,通过人的作用通过调整能量流动关系使能量持续高效地流向对人类有益的部分,极大地减少了农药和化肥的使用量,缓解了农药对环境的污染,同时也提高了能量的利用率。
大题分析与表达(六)　生态类大题突破
【题型突破】[典例](2020全国卷Ⅲ,31)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者, 其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题。(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 (2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。(3)假设该湖泊中引入一种仅以A 为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是　　　　　。 
答案 (1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争(2)(3)竞争
答题模板生态学三类重点模型建构要点归纳(1)能量流动模型
【训练突破】1.某河流生态系统曾经出现了水华现象,为了改善水体环境,研究人员采用了生态浮床技术进行水体修复,下表所示为修复后生态系统各营养级同化量的分配情况(表中数据单位为×106 kJ,“-”表示不存在),请回答下列问题。
(1)生态系统中的能量流动是指　　　　　　。流经该生态系统的总能量为　　　　　 kJ。 
(2)表中X是指　　　　　　　　　　　　;对表中各营养级的同化量进行分析,可得出生态系统的能量流动具有　　　　　　　　的特点。 (3)水华是水体富营养化(N、P等污染)的结果。水体富营养化后,水面被大量的藻类覆盖,水中生物大量死亡,导致　　　　　　(填“需氧型”或“厌氧型”)微生物大量繁殖。 (4)生态浮床中植物根系吸收水中N、P等矿质元素的方式通常是　　　　　　　　　。生态浮床的使用可抑制藻类生长,改善水体环境,同时还能美化环境,供人类观赏,这体现了生物多样性的　　　　　　　　　　　价值。 
(5)下表为该生态系统中几种生物体内残留有机汞的情况: 请据表中信息构建A~D间食物网,并说明推断过程。
答案 (1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程　1.5×108　(2)呼吸作用散失　逐级递减　(3)厌氧型　(4)主动运输　间接和直接　(5)其食物链(网)如图:推断过程:有机汞存在生物富集现象,即随着营养级的升高,汞浓度增加,两者在数值上呈正相关,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
解析 (1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为能量流动。根据能量的去向分析,表中X是指呼吸作用散失。流经该生态系统的总能量为生产者(第一营养级)同化的能量,表中由第二营养级流入第三营养级的能量等于第三营养级的同化量,即1.9×106+0.8×106=2.7×106(kJ),同理,第一营养级流入第二营养级的能量等于第二营养级的同化量,即2.7×106+0.5×106+9.4×106+5.4×106=18×106(kJ),故流经该生态系统的总能量为5×106+40×106+87×106+18×106=150×106=1.5×108(kJ)。(2)表中各营养级同化的能量逐渐减少,说明生态系统的能量流动具有逐级递减的特点。
(3)水体富营养化后,藻类快速生长,水面被大量藻类覆盖,遮蔽阳光,水中生物大量死亡,水体氧含量减少,厌氧型微生物会大量繁殖。(4)植物根系吸收N、P等矿质元素的方式通常是主动运输。生态浮床能够抑制藻类生长,改善水体环境,这体现了生物多样性的间接价值;其能美化环境,供人类观赏,这体现了生物多样性的直接价值。(5)依据有毒物质“生物富集”原理,含汞量最低者为生产者,含汞量差值不足10%~20%者可并列,含汞量最高者为最高营养级,可将A~E构建相应食物链。
2.(2021湖南长沙二模)围墙内一块面积较大的正方形菜地,荒芜了十多年,长满了一年生和多年生草本植物。生物兴趣小组对这块菜地进行调查,调查内容有植物类群的丰富度及不同种植物的种群密度、土壤小动物的丰富度、该生态系统的结构与功能等,根据调查结果绘制了相应的图表。请回答下列问题。(1)下列选项中属于菜地群落水平上研究范围的是　　　　　　　　　　　　。 A.物种丰富度　B.年龄组成　C.菜地的范围和边界D.优势种群　E.种间关系　F.群落的演替情况　G.群落的空间结构　H.各种群占据位置的情况
(2)调查A~J 10种植物在5个样方中的数量如下表所示(单位:株/m2),调查估算的结果是　　　　种植物的种群密度最大,物种A不同个体之间的形态结构差异属于　　　　　多样性。 
(3)有些植物不能被消费者采食,若该菜地的营养结构仅由甲、乙、丙、丁、戊5个种群构成,其结构如下图所示:各种群同化量如下表:若上图食物链中能量流动的传递效率不超出10%~20%范围,则该菜地营养结构中,E为　　　种群。 
(4)菜地土壤是微生物的大本营,微生物在菜地生态系统中的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,小组成员欲探究菜地不同水平位置土壤微生物对落叶的分解能力,请你为他们提供实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)ACDEFGH　(2)I　基因(遗传)(3)戊　(4)将动植物遗体和动物的排遗物等分解成无机物,促进物质循环　取菜地不同水平位置土壤中等量的表层土壤,分别置于无菌密闭容器中,编号,再分别将等量(灭菌处理)的相同落叶与之混合,定期观察记录落叶的腐烂情况,落叶腐烂最快的实验组对应的土壤微生物对落叶分解能力最强
解析 (1)属于菜地群落水平上研究范围的有物种丰富度、菜地的范围和边界、优势种群、种间关系、群落的演替情况、群落的空间结构、各种群占据位置的情况等。年龄组成属于种群水平的研究,不属于群落水平上的研究范围。(2)由题意可知,植物I的种群密度是(10+0+12+8+9)÷5=7.8(株/m2),种群密度最大。同物种不同个体之间形态的差异是由基因决定的,因此,物种A不同个体之间的形态结构差异属于基因(遗传)多样性。(3)根据图中的食物网结构可知,A为第一营养级,B、C为第二营养级,D为第三营养级,E为第四营养级。根据能量流动的特点,结合表中数据可知,丙是第一营养级,甲和丁都处于第二营养级,乙处于第三营养级,戊处于第四营养级。种群戊是该生态系统营养结构中的第四营养级,对应于食物网中的E。
(4)菜地土壤是微生物的大本营,微生物在菜地生态系统中的主要作用是将动植物遗体和动物的排遗物等分解成无机物,促进物质循环。欲探究菜地不同水平位置土壤微生物对落叶的分解能力,可取菜地不同水平位置土壤中等量的表层土壤,分别置于无菌密闭容器中,编号,再分别将等量(灭菌处理)的相同落叶与之混合,定期观察记录落叶的腐烂情况,落叶腐烂最快的实验组对应的土壤微生物对落叶分解能力最强。
热考主题微网(七)生命系统的“反馈”调节
【考向探析】反馈调节存在于生命系统的多个层次中,微观方面,细胞内的生化反应存在反馈调节;个体调节方面,无论是激素调节,还是神经调节均涉及反馈调节;宏观方面,生态系统稳定性也必须依赖自我调节实现,而反馈调节正是自我调节的基础。与生命系统反馈调节相关的内容是近年高考高频切入点之一,备考时宜强化针对性训练。
【真题感悟】1.(2020全国卷Ⅰ,3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(　　)A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
答案 D解析 甲状腺激素能够促进物质的氧化分解,加速细胞代谢,提高神经系统的兴奋性。垂体产生的促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增加。切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,细胞代谢减慢,机体产热减少,A项正确。垂体提取液中含有促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,因此给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加,B项正确。甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性,给成年小鼠注射甲状腺激素后,小鼠体内甲状腺激素含量升高,神经系统的兴奋性会增强,C项正确。垂体能够产生促甲状腺激素和生长激素。促甲状腺激素释放激素的靶器官是垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,小鼠体内仍然缺乏促甲状腺激素和生长激素,其代谢无法恢复正常,D项错误。
2.(2014广东理综,2)以下过程一定存在反馈调节的是(　　)①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响　②运动强度对汗腺分泌的影响　③降雨量对土壤动物存活率的影响　④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响A.①②B.②③C.③④D.①④
答案 D解析 胰岛素分泌增多会降低血糖浓度,而血糖浓度降低又会抑制胰岛素的分泌,存在反馈调节。运动强度增大会促进排汗,运动强度越大,排汗越多,而排汗量的变化不会反过来影响运动量,不存在反馈调节。适宜的降雨量使土壤动物存活率增大,降雨量过多或过少,土壤动物存活率都会下降,而土壤动物存活率不会影响降雨量,不存在反馈调节。害虫数量增多,鸟类由于食物增多而繁殖加快,而鸟类的增多又会抑制害虫增多,存在反馈调节。
【专项集训】1.下列调节过程不属于负反馈调节作用的是(　　)A.人体血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌减少B.大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降C.在酶促反应中,反应终产物过量致使酶的活性下降D.湖泊受污染后鱼类数量减少,鱼体死亡腐烂进一步加重污染
答案 D解析 湖泊受污染会导致水体缺氧,鱼类死亡率增加,而后者又会加剧水体缺氧,形成恶性循环,故D项所述应属“正反馈”调节。
2.下图为内分泌腺及其分泌的激素间的关系。图中IL-1表示白细胞介素-1,“+”表示促进,“-”表示抑制。下列相关叙述正确的是(　　)
A.GC的靶器官或靶细胞有下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞等,因为相应细胞内含有GC受体的基因B.肾上腺皮质分泌的GC能作用于腺垂体和下丘脑,这体现了激素分泌的分级调节C.机体内GC含量保持相对稳定是因为存在负反馈调节机制D.“刺激”作用于单核巨噬细胞的过程属于神经调节
答案 C解析 下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞之所以能成为GC的靶器官或靶细胞,是由于相关细胞中GC受体的基因得以表达,合成了GC受体,A项错误。肾上腺皮质分泌的GC能作用于腺垂体和下丘脑,这体现的是激素分泌的(负)反馈调节,B项错误。正是由于负反馈调节机制的存在,机体内的激素含量才能保持相对稳定,C项正确。图中没有显示刺激怎样作用于单核巨噬细胞,不能确定该过程是神经调节,D项错误。
3.反馈调节有助于生物的平衡稳定,下列有关反馈调节的叙述,错误的是(　　)A.在神经调节中不存在反馈调节B.人体激素调节中存在反馈调节C.高等动物渗透压调节中存在反馈调节D.生态系统抵抗力稳定性的维持依赖于反馈调节
答案 A解析 神经调节中也存在反馈调节。
4.(2021山东淄博二模)自然界的生物与周围的地理环境之间,与群落中的其他生物种群之间,都有着密切的联系。它们相互依赖、相互制约,构成占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡体系。下列叙述错误的是(　　)A.生产者制造有机物,是该动态平衡体系的首要成分B.正反馈调节是该动态平衡体系维持相对稳定的主要调节方式C.俗语“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃泥巴”包含了食物链的含义D.水体中沉降植物的分泌物可抑制藻类生长,说明生产者之间也存在信息传递
答案 B解析 生产者利用外界物质和能量制造有机物,是生态系统的首要成分,构成了生态系统的基石,A项正确。负反馈调节是该动态平衡体系维持相对稳定的主要调节方式,B项错误。“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃泥巴”包含了一条“浮游植物→虾米→小鱼→大鱼”的食物链,C项正确。生态系统中的信息传递可存在于生物与生物之间,也可存在于生物与无机环境之间,且通常是双向的,该生态系统中的沉降植物和藻类都属于生产者,水体中沉降植物的分泌物可抑制藻类生长,说明生产者之间也存在信息传递,D项正确。
热考主题微网(八)生命系统的信息传递
【考向探析】生命系统的维持离不开信息传递,无论是细胞内部,还是细胞间、个体间、种群内部还是不同物种间,甚至是生物与非生物间,都必须依赖正常信息传递,方可维持功能正常运转,近年高考多就不同层面信息传递方式及功能予以考查,备考时有必要进行针对性归纳与训练。
【真题感悟】1.(2020海南卷,15)下列关于神经调节的叙述,正确的是(　　)A.神经细胞在静息状态时,Na+外流使膜外电位高于膜内电位B.神经细胞受到刺激产生兴奋时,兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流C.神经递质在载体蛋白的协助下,从突触前膜释放到突触间隙D.从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞
答案 B解析 神经细胞在静息状态时,K+通道打开,K+外流,维持细胞膜外正内负的电位,A项错误;神经细胞受到刺激后,神经纤维膜对Na+通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差,从而发生电荷移动,形成局部电流,B项正确;神经递质通过胞吐从突触前膜释放到突触间隙,不需要载体蛋白的协助,C项错误;在神经—肌肉突触中,突触前膜释放的递质可作用于肌肉细胞,D项错误。
2.(2017全国卷Ⅰ,1)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于(　　)A.血液运输,突触传递B.淋巴运输,突触传递C.淋巴运输,胞间连丝传递D.血液运输,细胞间直接接触
答案 D解析 激素调节属于体液调节,激素由体液运输,作用于靶细胞或靶器官。精子与卵细胞结合依赖于细胞膜的接触。本题未涉及神经调节,排除A、B两项。胞间连丝是植物细胞特有的信息传递通道,排除C项。
【专项集训】1.(2021山东济南外国语学校高三月考)一种电子仪器能够产生与蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞相同频率的声音。在果园放置该仪器,当蜜蜂接收到其发出的声音信息后,就会飞到果园采蜜,帮助苹果更好地传粉,以提高苹果产量。下列叙述错误的是(　　)A.信息传递能够调节种间关系,电子仪器发出的声音属于物理信息B.一个果园内所有的中华蜂构成一个种群,种群最基本的数量特征是种群密度C.蜜蜂的神经细胞接收声音刺激,Na+通过主动运输进入细胞产生动作电位D.授粉的苹果发育成果实的过程中,发育中的种子合成的生长素能促进果实发育
答案 C解析 生态系统中光、声音等通过物理过程传递的信息属于物理信息,电子仪器发生的声音信息能够使蜜蜂飞到果园采蜜,起着调节种间关系的作用,A项正确。一个果园内所有的中华蜂构成一个种群,种群最基本的数量特征是种群密度,B项正确。动作电位是Na+通过Na+通道进入神经细胞产生的,Na+通过Na+通道进入神经细胞的方式为协助扩散,C项错误。发育中的种子合成的生长素具有促进果实发育的作用,D项正确。
2.下列有关“信息”的说法,正确的是(　　)A.生物防治中,利用信息素诱捕雄性动物,可直接破坏其年龄组成B.不同细胞之间必须相互接触才能传递信息C.基因的转录过程涉及细胞内的信息传递D.变色龙变化体色主要是向同类传递行为信息
答案 C解析 利用信息素诱捕雄性动物,直接破坏性别比例,A项错误;不同细胞间也可经由化学信号传递信息,B项错误;变色龙变化体色主要是向天敌传递物理信息,D项错误。
3.细胞间的信息交流与细胞膜的结构密切相关,下列相关叙述错误的是(　　)A.化学信号分子一般需要体液的运输B.神经递质达到一定浓度才能引起突触后膜的兴奋或者抑制C.细胞间的信息交流都需要细胞膜上受体蛋白的参与D.细菌的不同个体间也会进行信息交流
答案 C解析 细胞间也可通过通道直接交流信息(如胞间连丝),此时不需细胞膜受体蛋白,C项错误。
4.人体内存在着许多种类的信息分子,下图是人体内某些信息分子作用的示意图。下列说法错误的是(　　)
A.信息分子A~E中不属于激素的是A、EB.信息分子B和C都是由垂体分泌的C.成年人体内信息分子D过少时表现为精神萎靡D.信息分子E能够促进B淋巴细胞分化为浆细胞和记忆细胞