专题20 生态系统-备战2024年高考生物一轮复习抢分特训（全国通用）

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考点1 生态系统的结构
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。地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统——生物圈。
2．生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，其中生产者为自养生物，消费者和分解者为异养生物。
3．生产者可以说是生态系统的基石。消费者能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。因此，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
4．植物一定是生产者吗：不一定；动物一定是消费者吗：不一定；细菌、真菌一定是分解者吗：不一定。
5．食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
6．生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大基本功能。
考点2 生态系统的能量流动
1．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
2．地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。
3．摄入量、同化量、粪便量的关系： 摄入量＝同化量＋粪便量。
4．每一营养级同化的能量去向（两个去向）＝在呼吸作用中以热能形式散失＋用于生长、发育和繁殖等生命活动。
除最高营养级外，其余每一营养级同化的能量的去向（三个去向）＝ 呼吸作用＋流入下一营养级＋流向分解者。
除最高营养级外，其余每一营养级同化的能量的去向（四个去向）＝呼吸作用＋流入下一营养级＋流向分解者＋未利用。
5．能量流动的特点①单向流动，原因：捕食关系不可逆转、散失的热能无法被利用。
②逐级递减，原因：每一营养级的同化量都有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分被分解者分解利用和一部分未利用。
6．“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。7．能量在相邻营养级间的传递效率＝上一营养级同化量/下一营养级同化量×100% , 大约为10%～20%。
8．研究生态系统的能量流动的意义：①帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例：桑基鱼塘、沼气池。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例：合理放牧、锄草、捉虫。
考点3 生态系统的物质循环
1．组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
2．碳在无机环境和生物群落间是以CO2形式循环的。无机环境中的碳元素进入生物群落依赖光合作用、化能合成作用。生物群落中的碳进入无机环境主要依赖呼吸作用（分解者通常称之为分解作用。），还可以通过化石燃料的燃烧。
3．减缓温室效应的措施有①植树造林；②减少化石燃料燃烧
4．生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
考点4 生态系统的信息传递
1．自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
2．生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。
3．生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间，也发生在不同生物之间，还能发生在生物与无机环境之间。
4．信息传递在生态系统的作用主要有：
① 生命活动的正常进行，离不开信息的作用：如海豚的回声定位、莴苣种子的萌发；
② 生物种群的繁衍，离不开信息的传递：如花引蝶，动物释放信息素吸引异性；
③调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定：如狼靠兔的气味捕食。
5．信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。
6．目前控制动物危害的技术方法大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。
考点5 生态系统的稳定性
1．生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。
2．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。
3．人们把生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。也就是说，生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
4．生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。
5．生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力，叫作抵抗力稳定性；生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫作恢复力稳定性。
6．一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
7．提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
8．封上生态缸盖。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。
真 题 回 顾
1．（2023·江苏·统考高考真题）在江苏沿海湿地生态系统中，生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化，如图所示。甲主要以植物a为食，乙主要以植物b为食，两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是（ ）
A．a、c分别处于第一、二营养级，其生态位重叠
B．a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减，最终以热能形式散失
C．生物群落中物种的生态位受生物因素影响，也与非生物因素有关
D．生态位分化是经自然选择形成的生物适应性，提高了生物对环境资源的利用率
2．（2023·北京·统考高考真题）近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能，从演替的角度分析，以下对废渣山治理建议中最合理的是（ ）
A．放养多种禽畜B．引入热带速生植物
C．取周边地表土覆盖D．修筑混凝土护坡
3．（2023·山东·高考真题）某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是（ ）
A．流经该生态系统的总能量为90×105J/（m2·a）
B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/（m2•a）
D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
4．（2023·湖南·统考高考真题）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一，秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是（ ）
A．油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B．蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C．蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D．秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
5．（2023·湖北·统考高考真题）胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下，添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，降低丙二醛和H2O2含量，有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是（ ）
A．水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用
B．在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降
C．通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级
D．在镉的胁迫下，苦草能通过自身的调节作用维持稳态
6．（2023·湖北·统考高考真题）2020年9月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响，常年处于CO2过饱和状态。经治理后，该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量，实现了碳的零排放。下列叙述错误的是（ ）
A．低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B．水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放
C．湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D．在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
7．（2023·广东·统考高考真题）凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物，1周后开始投喂人工饵料，1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是（ ）
A．1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻
B．1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C．浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者
D．异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
8．（2023·全国·统考高考真题）在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是（ ）
A．同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B．作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C．作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D．能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
9．（2023·浙江·统考高考真题）在我国西北某地区，有将荒漠成功改造为枸杞园的事例。改造成的枸杞园与荒漠相比，生态系统的格局发生了重大变化。下列叙述错误的是（ ）
A．防风固沙能力有所显现B．食物链和食物网基本不变
C．土壤的水、肥条件得到很大改善D．单位空间内被生产者固定的太阳能明显增多
10．（2023·浙江·统考高考真题）近百年来，随着大气CO2浓度不断增加，全球变暖加剧。为减缓全球变暖，我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标的是（ ）
A．大量燃烧化石燃料B．积极推进植树造林
C．大力发展风能发电D．广泛应用节能技术
11．（2023·北京·统考高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响
B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
12．（2023·天津·统考高考真题）为了保护某种候鸟，科学家建立了生态保护区，其中食物网结构如下：

(1)为了保证资源充分利用，应尽量保证生态系统内生物的 不同。
(2)肉食性鱼类不是候鸟的捕食对象，引入它的意义是： 。
(3)肉食性鱼类位于第 营养级。若投放过早，可能会造成低营养级生物 ，所以应较晚投放。
13．（2023·浙江·统考高考真题）地球上存在着多种生态系统类型，不同的生态系统在物种组成、结构和功能上的不同，直接影响着各生态系统的发展过程。回答下列问题：

(1)在消杀某草原生态系统中的害虫时，喷施了易在生物体内残留的杀虫剂Q，一段时间后，在该草原不同的生物种类中均监测到Q的存在，其含量如图所示（图中数据是土壤及不同营养级生物体内Q的平均值）。由图可知，随着营养级的递增，Q含量的变化规律是 ；在同一营养级的不同物种之间，Q含量也存在差异，如一年生植物与多年生植物相比，Q含量较高的是 。因某些环境因素变化，该草原生态系统演替为荒漠，影响演替过程的关键环境因素是 。该演替过程中，草原中的优势种所占据生态位的变化趋势为 。
(2)农田是在人为干预和维护下建立起来的生态系统，人类对其进行适时、适当地干预是系统正常运行的保证。例如在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施，其共同点都是干预了系统的 和能量流动；在稻田里施无机肥，是干预了系统 过程。
(3)热带雨林是陆地上非常高大、茂密的生态系统，物种之丰富、结构之复杂在所有生态系统类型中极为罕见。如果仅从群落垂直结构的角度审视，“结构复杂”具体表现在 。雨林中动物种类丰富，但每种动物的个体数不多，从能量流动的角度分析该事实存在的原因是 。
14．（2023·全国·统考高考真题）农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
(1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链： 。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是 。
(3)从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统，原因是 。
15．（2023·浙江·统考高考真题）2021年，栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月，又有一群亚洲象开启了新的旅程，沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统，再次引起人们的关注。回答下列问题：
(1)植物通常是生态系统中的生产者，供养着众多的 和分解者。亚洲象取食草本植物，既从植物中获取物质和能量，也有利于植物 的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第 营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地，采食了部分玉米，对该农田群落结构而言，最易改变的是群落的 结构；对该玉米地生物多样性的影响是降低了 多样性。这块经亚洲象采食的玉米地，若退耕后自然演替成森林群落，这种群落演替类型称为 演替。
(3)与森林相比，玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差，下列各项中属于其原因的是哪几项？__________
A．物种丰富度低B．结构简单C．功能薄弱D．气候多变
(4)亚洲象常年的栖息地热带雨林，植物生长茂盛，凋落物多，但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是：在雨林高温、高湿的环境条件下， 。
新 题 尝 鲜
1．（2023春·湖北黄冈·高二校联考期中）生态学家研究了某地云杉林中不同林莺的生态需求。林莺主要觅食树皮和树叶上的昆虫，不同林莺的觅食部位如下图。下列有关叙述正确的是（ ）

A．林莺在该生态系统中属于三级消费者
B．不同种类的林莺直接体现了基因的多样性
C．栗颊林莺与黄腰白喉林莺之间的种间竞争强度较弱
D．不同种类的林莺生态位不同，标记重捕法是研究其生态位的首选方法
2．（2023秋·贵州·高三清华中学校联考开学考试）厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌，能利用二氧化碳为碳源制造有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种称为厌氧氨氧化体的具膜结构，以下推测合理的是（ ）
A．该细菌与醋酸菌一样，都进行无氧呼吸，与无氧呼吸有关的酶分布在厌氧氨氧化体的具膜结构上
B．该细菌繁殖方式与病毒一致，都进行二分裂增殖
C．与该细菌呼吸有关的酶可能由细胞核中的基因编码
D．该细菌在生态系统中的组成成分与蓝细菌一样
3．（2023秋·江苏·高三江苏省如皋中学校考开学考试）“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量，下图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值（单位：104kJ）。下列说法正确的是（ ）
A．该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构
B．该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.0×105kJ
C．该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17.2%
D．与常规农业种植模式相比，人工生态农场提高了能量传递效率
4．（2023·全国·高三专题练习）下图是某人工湖生态系统中能量流动的部分图解，其中字母表示同化量。下列叙述正确的是（ ）
A．浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统中可加快物质和能量的循环
B．甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为d/（b＋c＋e）×100%
C．向该人工湖中投放的饲料越多，甲种鱼和乙种鱼的数量就越多
D．该生态系统中每种生物的能量去向都有呼吸作用散失和流入下一营养级
5．（2023春·天津河西·高二统考期中）如图是自然界中碳循环的简图，下列叙述正确的是（ ）
A．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者
B．碳元素以无机物的形式在丙→乙一甲所示的渠道中流动
C．在生态系统中，使CO2通过④过程进入生物群落的生物主要是绿色植物
D．生物群落中的碳都是通过①②③过程进入无机环境中的
6．（2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习）我国传统文化源远流长，下列相关说法错误的是（ ）
A．《孟子·梁惠王上》“数罟（细密的渔网）不入湾池，鱼鳖不可胜食也”，可保证鱼类种群的年龄结构为增长型
B．《汜胜之书》“又种薤（韭）十根……居于瓜外，至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避”，这种生产方式充分利用了群落的空间结构，提升对光能的利用率
C．《庄子·山木》“睹一蝉，方得美荫而忘其身；螳螂执翳而搏之，见得而忘其形；异鹊从而利之，见利而忘其真”，在这条食物链上，异鹊属于次级消费者
D．《己亥杂诗》“落红不是无情物，化作春泥更护花”，发挥作用的主要是腐生的细菌和真菌，促进了生态系统中的物质循环
7．（2023·全国·高三专题练习）如图为生态系统信息传递模式图，下列叙述正确的是（ ）
①信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力
④生态系统各成分间有各种形式的信息传递
A．①②B．②③C．①③④D．②③④
8．（2023春·山西运城·高二康杰中学校考阶段练习）下列关于生态系统信息传递的自然现象中，表述错误的是（ ）
A．“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息
B．花香引蝶、老马识途和心猿意马属于化学信息
C．捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是“信道”
D．唐莒蒲在每天的日照长度大于12小时才能开花，其细胞中的光敏色素是“信息受体”
9．（2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习）如下图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，x表示恢复到原状态所需的时间，曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标（TS）。下列说法正确的是（ ）
①在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变②对同一个生态系统来说，x值和y值之间呈正相关③在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关④TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小⑤对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya>yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a