人教版2024届高考生物一轮复习生态系统的结构和功能教学课件

这是一份人教版2024届高考生物一轮复习生态系统的结构和功能教学课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础增分策略，提能力精准突破，悟考情演练真题，研专项前沿命题，生态系统的结构，生物群落，生物圈，组成成分，营养结构等内容，欢迎下载使用。
1.生态系统的概述　　　 判断标准:是否包含所有的生物种群和无机环境
物质循环、能量流动、信息传递
2.生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)生物群落①各成分的作用及地位
　 和　　　是联系生物群落和非生物的物质和能量的两大“桥梁”。 
3.营养结构——食物链和食物网(1)食物链①概念:生态系统中各生物之间由于　　　　关系形成的一种联系。 ②实例
(2)食物网食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量
旁栏边角(必修3 P92“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稳定性并获得更多产品吗?为什么?
提示 可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一,自身稳定性差,易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系,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。例如,水田养鱼、果园养鸡等。
易错辨析(1)(2021广东,2D)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈。”(节选自《诗经·葛覃》)诗句中描写的美丽景象构成了一个农业生态系统。(　　)(2)(2021河北,12A)严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂。(　　)(3)(2020浙江7月选考,11B)自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级。(　　)(4)(2018全国Ⅲ,6A)趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者。(　　)
二、生态系统的能量流动
1.能量流动的概念理解
生产者固定的太阳能总量
2.第一营养级能量流动
特别提醒 图中第一营养级生产者固定的太阳能中,一部分能量用于呼吸消耗,余下的用于自身的生长、发育和繁殖,即积累的能量。
3.第二营养级及其后营养级能量流动
特别提醒 最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。(1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+　　　　。 (2)除最高营养级外其他各营养级同化的能量均有4个去路:①通过呼吸作用以热能的形式散失;②被　　　　 　利用;③被分解者利用;④未被利用。 
4.能量流动的特点及意义
旁栏边角1.(必修3 P91“图5-5”改编)由草、兔、狐组成的食物链中,兔所获得的能量,其去向不应包括下列①~④中的　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ①兔呼吸作用释放的能量②由兔的粪便流入分解者体内的能量③流入狐体内的能量④由狐的粪便流入分解者体内的能量
提示 ②　兔粪便中储存的能量是没有被兔同化的草的能量,不属于兔同化的能量
2.(必修3 P94“正文信息”改编)某研究小组对牛的能量流动情况进行了分析,结果如下表,据表分析,牛同化的能量是　　　　　　　　　　　　(写出算式)。 
注:数字为能量值,单位是kJ·cm-2·a-1
提示 牛同化的能量=摄入量-粪便量=51.6-27=24.6(kJ·cm-2·a-1)
易错辨析(1)(2022浙江6月选考,18C)风能和潮汐能的开发技术不属于生态工程范畴。 (　　)(2)(2021浙江6月选考,7B)生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链。(　　)(3)(2016全国Ⅰ,5B)若人与自然和谐统一,生产者固定的能量即可反复利用。(　　)(4)由于散失的热能不能被生产者再固定,且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转,所以生态系统的能量流动是单向的。(　　)
应用提升下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔,请思考并回答下列问题。
生态系统甲的能量金字塔
生态系统乙的能量金字塔
(1)依生态学原理看,同样的玉米,上述生态系统　　　(填“甲”或“乙”)可养活更多的人口,这是因为　　　　　　　　　　　　。 
提示 (1)甲　乙中人处于第三营养级,能量损耗加大,养活的人口更少　
(2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多,对吗?为什么?(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则　　　(填“甲”或“乙”)中人体内污染物浓度更高。 
提示 (2)不对。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节,并非“一个人”。(3)乙　
三、生态系统的物质循环和信息传递
1.生态系统的物质循环(1)概念理解及与能量流动关系
(2)碳循环①碳循环的过程
写出图中标号代表的含义: a.　　　　　;b.　　　　;c.　　 　;d.　 　　　　;e.　　　　　　;f.　　 　　　　。 
光合作用和化能合成作用
②碳的存在形式与循环形式
(3)温室效应①形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的　　含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。 ②影响:使　　　　　　,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 ③缓解措施:　　　　 ,增加绿地面积;减少　　 　　　　;开发　　　　　　能源。 
2.生态系统的信息传递(1)信息的种类(连线)
(2)信息传递的作用
(3)信息传递在农业生产中的应用①提高　　　　　　或畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的　　　　　　,就可以提高果树的传粉率和结实率。 ②控制　　　　　　,如利用昆虫　　　　　　诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。 旁栏边角(必修3 P104“拓展题”)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用?你如何解释需不断向农田中施加氮肥?
提示 能。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。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
(1)(2022浙江6月选考,18D)“过腹还田”可使农作物秸秆得到多途径的利用。(　　)(2)(2021河北,13D)玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能。(　　)(3)(2020全国Ⅰ,6D)土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环。(　　)(4)(2020全国Ⅲ,6D)碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环。(　　)
(5)(2020山东,10C)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)(2018全国Ⅲ,6B)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。(　　)(7)(2016全国Ⅰ,5A)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律。(　　)
角度一、生态系统的组成成分考向探究考向1生态系统成分及判定1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是(　　)A.自养生物都属于生产者,都可以通过光合作用合成有机物B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分D.非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等
答案 C解析 自养生物都属于生产者,但不一定都通过光合作用合成有机物,如硝化细菌可通过化能合成作用合成有机物;动物未必是消费者,如蚯蚓为分解者;细菌应属生物群落范畴,不是非生物成分。
考向2生态系统中“微生物”成分归属判定2.下列关于土壤微生物的叙述,错误的是(　　)A.土壤微生物参与生态系统的物质循环B.土壤微生物可作为生态系统的分解者C.秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用D.土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者
答案 D解析 土壤微生物以腐生为主,所以多数为生态系统的分解者,参与生态系统的物质循环,A、B两项正确;秸秆经土壤微生物分解成水、无机盐和二氧化碳,这些成分可被农作物再利用,C项正确;硝化细菌是化能自养型生物,在生态系统中属于生产者,D项错误。
考向3特殊生态系统成分分析3.科学家在深海中的火山口周围发现了热泉。经过对热泉生态系统的研究,科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境相似。热泉喷出的海水中富含硫化氢和硫酸盐,硫细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物。管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊,并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌,同时也从硫细菌获取能量。下列说法错误的是(　　)A.硫细菌是自养生物,硫细菌与管蠕虫的种间关系为寄生B.研究深海热泉生态系统,有助于了解生命的起源C.该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能D.硫细菌与硝化细菌同化作用类型相同,都属于生产者
答案 A解析 硫细菌通过氧化硫化物和还原CO2制造有机物,故其同化作用类型是自养型,而“管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊,并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌,同时也从硫细菌获取能量”,说明硫细菌与管蠕虫的种间关系为互利共生,A项错误;研究深海热泉生态系统,有助于了解生命的起源,B项正确;深海中几乎无光,该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能,C项正确;硫细菌与硝化细菌都是自养生物,都属于生产者,D项正确。
方法突破1.生态系统中各成分的快速判断
2.生态系统组成成分的三类“一定”和三类“不一定”
角度二、生态系统的营养结构——食物链、食物网考向探究考向1概念理解
1.(2022浙江6月选考)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
答案 D解析 生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链,A项正确;错综复杂的食物链构成食物网,B项正确;营养级是指物种在食物链中的位置,C项正确;生态系统的能量金字塔是各营养级之间的能量关系,构建生态系统的能量金字塔不能只测算主要食物链各环节的能量值,D项错误。
2.(2020浙江7月选考)下列关于营养级的叙述,正确的是(　　)A.营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
答案 B解析 食物链或食物网中营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量越少,因为能量传递的特点是逐级递减的,A项错误;生产者营养级包括自然生态系统中所有绿色植物和能利用光能及化学能把无机物合成有机物的微生物,B项正确;营养级是指处于食物链同一环节上的不同生物的总和,C项错误;食物链中的各营养级之间能量的传递效率约为10%~20%,不同营养级之间能量的传递效率不一定相同,D项错误。
考向2食物链、食物网分析3. 下图表示某草原生态系统中的一条食物链,有关叙述正确的是(　　)A.草是生产者,其包含的能量在该食物链中最多B.兔同化量的一部分会随其粪便传递给分解者C.因为狐的营养级高于兔,所以狐的数量一定少于兔D.若大量捕杀狐,兔的数量增长将符合“J”型曲线
答案 A解析 草是生产者,食物链中生产者所同化的能量最多,故其包含的能量在该食物链中最多,A项正确;兔的粪便中的能量属于上一营养级(草)同化量的一部分,B项错误;狐的营养级高于兔,但狐的食物来源可能不只是兔,所以狐的数量可能多于兔,C项错误;在该草原生态系统中,兔的天敌可能不仅仅只有狐,且兔种群数量还受空间资源、食物等制约,所以大量捕杀狐,兔的数量增长不会符合“J”型曲线,在理想条件下种群才会呈“J”型增长,D项错误。
4.(2022河南非凡吉创联考)如图表示岩石潮间带群落中一些重要的生物种类及其食物关系,下列相关叙述正确的是(　　)
A.该食物网未体现的生态系统的组成成分是分解者B.该食物网中处于第三营养级的生物只有荔枝螺C.该食物网中所有生物同化量的去向都相同D.去除海星后,该群落的优势种可能会发生改变
答案 D解析 食物网中只有生产者和消费者,无分解者和非生物的物质和能量,A项错误;该食物网中处于第三营养级的生物有荔枝螺和海星,B项错误;除海星外,其他生物同化量的去向是通过呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者和未利用,海星无“流向下一营养级”这一去向,C项错误;去除海星后,该群落的优势种可能会发生改变,D项正确。
考向3食物网中物种数量变动关系分析5. 下图是某生态系统中部分食物网简图,请回答下列问题。
(1)该食物网中处于2个营养级的生物有　　　　　;小李同学认为图中所有生物不能构成一个群落,其原因是　　　　 　。 (2)若图中蜘蛛数量锐减,长远看蛇的数量将　　　　,原因是　 。 (3)该生态系统中青蛙和蜘蛛可利用的总能量　　　　(填“大于”或“小于”)蝗虫可利用的总能量,获得此结论所依据的原理是　　　　　　。 
答案 (1)青蛙和蛇　生物群落是同一时间内聚集在一定区域内的各种生物种群的集合,而该食物网中缺少分解者　(2)增多　蜘蛛数量锐减,蛇将更多地从青蛙中获得能量,食物链变短,能量利用率提高　(3)小于　能量金字塔原理(或答“能量在流动过程中逐级递减”)
方法突破1.关注食物网中四个“两”
2.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,种内斗争加剧,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,鹰通过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。
3.规避食物链、食物网的七个误区
1.(2022河南洛阳统考)某生态系统中存在食物链甲→乙→丙,丁为分解者,如图表示该生态系统中能量流入乙时发生的一系列变化。下列说法正确的是(　　)
A.生态系统的组成除图中所示成分外,只缺少非生物的物质和能量B.图中的①表示乙用于生长、发育和繁殖的能量C.参与④过程的都是异养型生物,包括细菌、真菌等D.丁的能量都来源于乙同化的能量
角度一、生态系统的能量流动及特点分析考向探究考向1能量流动过程图解分析
答案 C解析 生态系统的组成成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,图中含有消费者乙和丙,分解者丁,缺少生产者和非生物的物质和能量,A项错误;摄入量等于同化量与粪便量之和,因此图中的①表示乙的同化量,B项错误;④表示分解者通过呼吸作用散失的能量,分解者是指生态系统中的细菌、真菌等具有分解能力的异养型生物,它们能把动植物遗体等中的有机物分解成无机物,并释放到无机环境中供生产者再一次利用,C项正确;图中丁的能量除了来源于乙同化的能量,还有一部分来源于乙的粪便量(属于甲的同化量),D项错误。
2.(2022山东淄博模拟)桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能量交换型的生态工程,可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙(蚕粪便)喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图,图中数字为能量值,单位为MJ/(hm2·a)。下列说法正确的是(　　)
A.图中E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量B.鱼和浮游植物之间的能量传递效率为(59 450/469 200)×100%C.流经该鱼塘的总能量为桑基鱼塘中全部生产者固定的太阳能总量D.蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分,全部被分解者利用
解析 由图可知,生产者固定的能量其中一部分用于呼吸作用,另一部分即E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量,A项正确;分析题图可知,鱼同化的能量来源有浮游植物、蚕的粪便和鱼饲料等,图中没有鱼从不同途径同化能量的数值,无法得知鱼从浮游植物中获得的能量,因此无法计算鱼与浮游植物之间的能量传递效率,B项错误;除鱼塘全部生产者固定的太阳能总量外,还应包含鱼饲料等人工输入能量,C项错误;蚕沙为蚕的粪便,是蚕摄食桑后的排遗物,属于桑的遗体残骸,其中的能量属于桑同化量的一部分,主要被鱼同化,还有一部分被分解者利用,D项错误。
考向2生态金字塔3.(2021浙江6月选考)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是(　　)A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
答案 A解析 生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,A项正确;生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级,不属于同一条食物链,B项错误;生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形,但也有倒金字塔的,如某海峡的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔,故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列,C项错误;生态金字塔可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,故可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制,并非生产量,D项错误。
考向3能量流动综合分析4.(2021全国甲)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。 
答案 (1)可以持续不断地获得物质和能量　(2)单向流动、逐级递减　(3)湖泊
方法突破1.各营养级能量流动分析(1)植物光合作用与同化量之间的关系:真光合作用量=同化量,净光合作用量=用于生长、发育和繁殖的能量(因为:真光合作用量=净光合作用量+呼吸消耗量;同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量)。(2)动物摄入量与同化量之间的关系:摄入量=动物的同化量+粪便量,即摄入的食物只有一部分被同化。(3)流入一个营养级的能量是指这个营养级的同化量。
(4)某营养级同化量的“二个”“三个”“四个”去路
注:最高营养级的生物去掉下一营养级的同化量。
(5)未利用的能量:包括生物每年的积累量和动植物遗体以化石燃料的形式被储存起来的能量。
2.生态金字塔的类型及特点归纳
3.生态系统的能量传递效率≠能量利用率(1)能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%~20%。其计算公式为能量传递效率=(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。(2)能量利用率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动,可提高能量的利用率。
角度二、生态系统的物质循环考向探究考向1生态系统的物质循环及其特点1.(2020全国Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是(　　)A.消费者没有参与碳循环的过程B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
答案 A解析 消费者能通过呼吸作用将体内有机物中的碳转化为无机物CO2,并将CO2释放到无机环境中,所以消费者参与了碳循环的过程,A项错误。生产者通过光合作用或化能合成作用将大气中的CO2转化为有机物,使碳元素进入生物群落,因此生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确。土壤中微生物的呼吸作用能将动植物遗体或动物的排遗物中的有机物分解成无机物,使碳元素归还到无机环境中,因此,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环, D项正确。
考向2碳循环分析2.(2022四川蓉城名校三联)随着全球气温的持续升高,“双碳”(碳达峰与碳中和的简称,其中碳中和是指通过植树造林等形式,以抵消自身产生的二氧化碳等气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”)被越来越多的人提及。下图为某
生态系统的碳循环与能量流动的模式图,图中字母表示生态系统的成分,数字表示生理过程或能量流动。结合所学生态学知识,回答下列问题。
(1)该生态系统的基石是　　　　(填字母)。B和A能加快生态系统的　　　　。 (2)生态系统中的碳循环在群落内部主要以　　　　的形式进行传递。生态系统能量流动的特点是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)温室效应加剧的主要原因是　　　　　　　　　　。为了达到“双碳”中的碳中和,我们的目标是要实现④+⑤+⑥+⑦=　　　　(填图中数字)。 
答案 (1)C　能量流动和物质循环(2)含碳有机物　单向流动、逐级递减(3)化石燃料的大量燃烧,导致温室气体增多　①解析 (1)C生产者是生态系统的基石,B和A是消费者,可以加速生态的能量流动和物质循环。(2)碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递,生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(3)由于化石燃料的大量燃烧,导致温室气体增多,使温室效应加剧。为了达到“双碳”中的碳中和,需要使生物通过呼吸作用产生CO2的速率(④⑤⑥⑦)和生物通过光合作用(①)及化能合成作用吸收CO2的速率相同。
考向3物质循环利用的实践应用3. 大量投放饵料会对鱼池造成污染,使鱼池水质变差,从而影响鱼的生长、发育和繁殖及产出。为改善鱼池水质,某团队设计了鱼池废水净化生态系统,如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.该生态系统中有生产者、消费者和分解者等成分B.该生态系统可以实现物质和能量的良性循环利用C.鱼池中的废水可以为蔬菜种植池提供有机物和无机物D.该生态系统可以提高物质利用率,使能量较大程度地流向对人类有益的部分
答案 B解析 该生态系统可以实现物质的循环利用,但其能量不能循环利用,B项错误。
考向4物质循环探究实验4.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况见下表。与此有关的叙述不正确的是(　　)
A.探究的问题是不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用B.该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理D.预期结果是1、3组的落叶不被分解,2、4组的落叶被不同程度地分解
答案 B解析 该实验中2组与4组对照,可以探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用,A项正确;该实验的自变量为土壤是否灭菌的处理及土壤的湿度,B项错误;该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理,这是对自变量的处理,落叶上存在的微生物属于无关变量,为了避免无关变量对实验的干扰,应将各组的落叶进行灭菌处理,C项正确;由于1、3组的土壤进行了灭菌处理,土壤中没有微生物,则1、3组中的落叶不被分解,而2、4组中有微生物,但由于土壤湿度不同,微生物的分解作用有一定差异,因此,2、4组中的落叶被不同程度地分解,D项正确。
方法突破“箭头分析法”分析常见碳循环模型“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分
角度三、生态系统的信息传递考向探究考向1信息传递类型及特点判定1.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
答案 D解析 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A项正确。小鸟的眼睛能够感受镜子发出的光,这属于物理信息,B项正确。小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,因此激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息,C项正确,D项错误。
考向2信息传递的作用及应用2.下列关于信息传递的说法,正确的是(　　)A.“插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”中,茱萸传递的是行为信息B.生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物C.莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递D.利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度,属于化学防治
答案 C解析 茱萸通过分泌化学物质进行驱蚊,传递的是化学信息,A项错误;生态系统中的信息既可来源于生物群落中的各种生物,也可来源于无机环境,B项错误;光作为物理信息,刺激莴苣种子萌发,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递,C项正确;利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度,属于生物防治,D项错误。
3.下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,错误的是(　　)A.动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递B.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的C.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用D.短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用
答案 B解析 动物的特殊行为,对于同种或异种生物能够传递某种信息,这种特殊行为特征可以体现为行为信息,A项正确;生态系统中的信息可由生物发出,也可由无机环境发出,如光周期,B项错误;利用黑光灯诱捕昆虫来调查昆虫的种群密度,是物理信息在生产生活中的应用,C项正确;短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用,D项正确。
考向3信息传递实例探究4.雌蚕蛾能释放一种性引诱剂,可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg,但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见,却无动于衷。下列相关叙述错误的是(　　)A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B.体现了信息的传递有益于种群的繁衍C.说明生态系统中的信息都是由生物产生的D.说明性引诱剂具有高效性
答案 C解析 使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息,A项正确;性引诱剂可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来交尾,体现了信息的传递有利于种群的繁衍,B项正确;性引诱剂是由生物产生的,但不能说明生态系统中的信息都是由生物产生的,C项错误;每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg,但雄蚕蛾仍能对其作出反应,说明性引诱剂具有高效性,D项正确。
方法突破1.生态系统中信息类型的五种辨析方法
2.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系
1.(2022山东)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是(　　)A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
答案 A解析 与普通稻田相比,该稻田输出的物质更多,故需要施加更多的肥料,A项正确。由于利用鸭子进行害虫防治,该稻田农药使用量减少,B项错误。稻田养鸭模式增加了鸭子,群落的空间结构发生了变化,C项错误。由于杂草、害虫和老黄稻叶中的能量被鸭子利用,鸭粪可作为有机肥料还田,故该稻田比普通稻田的能量的利用率高,D项错误。
2.(2022湖南)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(　　)A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
答案 B解析 该种养模式并没有提高营养级间的能量传递效率,A项错误;灯光属于物理信息,B项正确;硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳),属于种内竞争关系,C项错误;该种养模式可实现物质的循环利用,但能量流动是单向的、逐级递减的,D项错误。
3.(2021河北)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。
回答下列问题。(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　　　　　　　　,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　　　　演替。 (2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈“　　　”型增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了　　　　。 (3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是  　。 (4)碳在池塘生物群落中主要以　　　　　　　　　　的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  
答案 (1)物种组成　次生　(2)S　K值　(3)生产者固定的能量减少,生产者、消费者和分解者的呼吸消耗加大　(4)含碳有机物　CO2是气体,可在生物圈内流动
4.(2022湖北)如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。
(1)图中A代表　　　　　　;肉食性动物1的数量　　　　　　(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。 (2)如果②③④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的　　　　　　。 (3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;针对⑦的调控措施及理由分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)分解者　不一定(2)1%~4%　(3)控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密植改善通风条件,满足光合作用对CO2的需求,减少无氧呼吸消耗　增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2,满足棉花的生长需求;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求
解析 (1)据题图可知,A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物,返还到无机环境,因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的,因此能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食性动物1的同化量,应是②的10%~20%,④表示肉食性动物2的同化量,应是③的10%~20%,因此④代表的能量大约是②的1%~4%。(3)如果图中生产者是农作物棉花,控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密植改善通风条件,满足光合作用对CO2的需求,减少无氧呼吸消耗,可以提高棉花产量。增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2,满足棉花的生长需求;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求,从而可以增强光合作用,提高棉花产量。
生态系统中食物链、食物网的构建方法把握方法构建食物链(网)的常见方法归纳1.根据种群数量变化曲线图构建(1)分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。(2)食物链:乙→丙→甲(图1)。
2.根据所含能量(生物量)构建
(1)分析依据: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5倍以内,很可能为同一营养级。
(2)结果图2可形成一条食物链:。图3生物可形成食物网: 。
3.根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)(1)分析依据: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。(2)分析结果
4.根据提供的捕食方面的信息构建(1)信息:某古树上有红蜘蛛、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。(2)依据捕食关系直接绘图如下:
专项训练1.下图表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化,下列说法错误的是(　　)A.甲种群在该食物链中是次级消费者,第三营养级B.AB段甲种群数量下降的原因是乙减少,丙增多
C.甲、乙、丙、丁4个种群占据不同的位置,体现了群落的空间结构D.由于丁种群在4个种群中相对数量最多,所以其丰富度最大
答案 D解析 甲、乙、丙、丁4个种群之间是捕食关系,被捕食者先增加先减少,捕食者后增加后减少,所以由这4个种群构成的食物链为丁→乙→甲→丙。甲种群在该食物链中是次级消费者,第三营养级,A项正确;AB段乙种群数量减少、丙种群数量增多,导致甲种群数量下降,B项正确;各种生物占据不同的空间,使群落形成一定的空间结构,包括垂直结构和水平结构,C项正确;丰富度是指群落中物种数目的多少,D项错误。
2.(2014全国Ⅱ)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下表所示,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　　　。 (3)一般来说,生态系统的主要功能包括　　　、　　　,此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在　　　和　　　之间的循环主要以CO2的形式进行。 
答案 (1)(2)捕食　消费者　(3)物质循环　能量流动　生物群落　无机环境
3.(2022广东江门模拟)某些人工合成的化合物如DDT、六六六等,难以被降解并在生物体内积蓄。如表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时,除分解者外的甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是(　　)
A.该生态系统的水体中DDT 的浓度小于0.04 mg/LB.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链C.甲是该生态系统组成成分中的生产者D.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群
答案 B解析 由表中数据可知,甲所含的总能量最多,残留 DDT 的平均浓度最低,所以甲是该生态系统中的生产者,C项正确;甲是生产者,其残留 DDT 的平均浓度为0.04 mg/L,环境中的 DDT 浓度应小于0.04 mg/L,A项正确;乙和丙都位于第二营养级,题述四个种群可以形成甲→乙→丁和甲→丙→丁两条食物链,B项错误;丁种群个体死亡后释放的DDT 难以被降解,可能再次进入丁种群,D项正确。
4.(2022河南十校模拟)某池塘中,水草和藻类为主要植物类群,甲、乙为植食性鱼类,但乙鱼不以藻类为食,丙为肉食性鱼类,以甲、乙为食,丁为1种水鸟,以乙、丙为食。请回答下列问题。(1)丁处于第　　　　营养级,丙与丁的种间关系为　　　　　　　。 (2)若水草大量减少,则短期内乙和藻类的数量也会减少,其原因分别是　　　　　　　、　　　　。 (3)流向甲的能量约占水草和藻类同化量的5.4%,低于相邻营养级之间能量传递效率,其原因是　　　　　　　　;流向甲的能量有两大去向:一是用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,二是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)三、四　捕食和竞争(2)乙的食物来源减少　水草大量减少,甲更多地取食藻类(3)能量传递效率是以“营养级”为单位的,甲只是第二营养级中的部分生物　通过呼吸作用以热能的形式散失