2023届高考生物二轮复习生态系统及环境保护学案

第13讲　生态系统及环境保护

1．青藏高原的高寒草甸生态系统与热带雨林生态系统相比，通常该生态系统土壤有机质的积累量较高，其原因是什么？(选择性必修2 P50文字信息”)

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提示：低温下，分解者的分解作用弱。

2．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，流经人工湿地的总能量包括哪些？(选择性必修2 P56 “文字信息”)

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提示：生产者固定的太阳能和城市污水中有机物的能量。

3．大量植树造林可缓解温室效应，请分析原因。(选择性必修2 P63“与社会的联系”)

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提示：大量植树造林可增加CO2从大气中的CO2库到生物群落的吸收速率，减少大气中CO2的含量。

4．一种热带雌蚕蛾为了吸引同类雄蚕蛾会分泌出叫“蚕蛾醇”的信息素，这体现了信息传递的何种作用？(选择性必修2 P69“相关信息”)

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提示：利于生物种群的繁衍。

5．在塞罕坝的生态修复过程中，开始时人们在荒原上种植品种单一的人工林，结果出现了病虫害严重等问题，分析出现此问题的主要原因是什么？(选择性必修2 P89“科学·技术·社会”)

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提示：树种过于单一，导致人工林的营养结构简单，自我调节能力弱，所以容易引发病虫害。

6．在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，发展沼气工程，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调；该生态农业模式的建立要考虑环境承载力。这些做法分别遵循了生态工程的哪些原理？ (选择性必修2 P101“文字信息”)

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提示：整体原理、协调原理。

1．当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是________________________________________________________________________

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答案：生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少

2．在稻田里，鸭子发挥了“解毒禽”“杀虫禽”“除草禽”的作用，可以提高农作物的产量，从能量流动的角度分析提高产量的原因是________________________________________________________________________

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答案：帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分

3．在夏季稻田中往往分布着杂草等植物以及二化螟、青蛙等动物。研究发现，稻田养鸭可有效提高水稻的产量和质量，请分别从种间关系及物质循环的角度分析其原因：①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

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答案：①鸭能防虫除草，有利于水稻生长　②鸭粪还田为水稻生长提供了优良的有机肥，使水稻生长健壮，减少了化肥的使用考点一　生态系统的结构和功能

　(2022·广东卷)如图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　　)

A．a、c是生产者

B．b、e是肉食动物

C．c、f是杂食动物

D．d、f是植食动物

解析：a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。

答案：C

1．图解生态系统的组成成分及联系

2．根据同化类型判断生态系统功能类群

3．分析食物链(网)中各营养级生物数量的变化规律

(1)食物链中第一营养级的生物数量减少对其他生物数量变动的影响

若处于食物链中第一营养级的生物数量减少，直接以其为食物的第二营养级的生物因食物缺乏导致数量减少，又会引起连锁反应，整个食物链中的其他生物数量都会减少。

(2)“天敌”一方数量减少对被捕食者数量变动的影响

“天敌”一方数量减少，短时间内被捕食者数量会增加，但随其数量的增加，种内竞争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。

(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析

①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序：从高营养级依次到低营养级。

②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，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。

③处于最高营养级的生物有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他生物来维持其数量恒定。

(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析

①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加。

②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。

4．掌握能量在各营养级间流动的过程分析方法

(1)能量流动的模型

(2)“拼图法”分析能量流动的过程

5．归纳总结碳循环的过程

(1)存在形式

(2)流动形式

(3)进入生物群落的途径

6．归纳概括生态系统中的3类信息、3种作用及2个应用

题点一： 结合生态系统的组成与结构，考查生命观念和科学思维能力

1．(2022·浙江卷)科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题：

(1)对某种鼠进行标记重捕，其主要目的是研究该鼠的__________。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的__________图形。

(2)在不同季节调查森林群落的__________与季相的变化状况，可以研究该群落的________结构。

(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下，采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2)，此项数值称为生产者的__________。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定，可作为判断该森林群落是否演替到__________阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量，计算出该时期的________。

解析：(1)标记重捕法是研究种群密度的方法之一，适用于鼠这种活动能力强的较大型动物。通过对捕获个体进行年龄鉴定，可以绘制种群的年龄金字塔图形。(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。(3)生产量在某一调查时刻前的积累量，就是生物量，故测得所有植物的干重即为生产者的生物量。群落演替达到平衡状态，生物量不发生增减就可称为顶极群落。单位时间内的净初级生产量加上植物的呼吸消耗量就是总初级生产量。

答案：(1)种群密度　年龄金字塔

(2)组成　时间

(3)生物量　顶极群落　总初级生产量

题点二：围绕生态系统的功能，考查生命观念和科学思维能力

2．(2021·青岛三模)某稻－蟹农田生态系统中部分生物类群食物关系如图所示，稻田中蟹的密度对浮游动物和底栖动物种类数的影响情况如表所示。下列叙述错误的是(　　)

A．稻—蟹农田生态系统中，蟹与底栖动物的种间关系是捕食和竞争

B．底栖动物减少、浮游植物与杂草数量增多，蟹的数量可能增加

C．采用“低密度养蟹”模式，其生态系统的抵抗力稳定性更高

D．与不养蟹常规稻田相比，稻—蟹农田更能提高能量传递效率

答案：D

考点二　生态系统的稳定性、人与环境

　(2022·广东卷)2022年4月，习近平总书记在海南省考察时指出，热带雨林国家公园是国宝，是水库、粮库、钱库，更是碳库，要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看，海南热带雨林的直接价值体现在其(　　)

A．具有保持水土、涵养水源和净化水质功能，被誉为“绿色水库”

B．是海南省主要河流发源地，可提供灌溉水源，保障农业丰产丰收

C．形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源

D．通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库

解析：保持水土、涵养水源和净化水质功能是生态系统调节方面的作用，属于间接价值，A不符合题意；是海南省主要河流发源地，能提供灌溉水，保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现，属于间接价值，B不符合题意；形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源，属于旅游观赏价值，是直接价值的体现，C符合题意；通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库，是其在碳循环等环境调节方面的作用，属于间接价值，D不符合题意。

答案：C

1．表析正反馈调节与负反馈调节

2.图解关注生物多样性的“3、3、4、1”

特别提醒

(1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。

(2)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同：就地保护除了保护区域内的物种，还保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。

(3)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。

3．生态工程基本原理的判断方法

(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。

(2)体现物种多，营养关系复杂；涉及结构、功能、生物组分的比例关系→自生原理。

(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。

(4)涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设→整体原理。

题点一： 围绕生态系统稳定性和多样性，考查理解能力

1．(2022·广东高三阶段检测)资料1.华南植物园—鼎湖山园区是我国第一个国家级自然保护区，林木繁茂，自然资源丰富。建园初期，某一由单一树种马尾松构成的林区因外来入侵的松材线虫泛滥出现严重的退化，通过改造，现已是生机盎然的针阔叶混交林。

资料2.国家公园：以保护具有国家代表性的自然生态系统为主要目的，实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆域或海域，是自然生态系统中最重要、自然景观最独特、自然遗产最精华、生物多样性最富集的部分。

(1)要完成对松材线虫的监测和预报，需要对松材线虫的____________进行调查研究。

(2)林区工作人员在马尾松单一林引入本地抗虫植物等使其组分增多，____________________________________，提高了生态系统的抵抗力稳定性。这体现人类活动可以使群落演替按照不同于自然演替的________________________________________________________________________进行。

(3)鼎湖山森林生态系统对二氧化碳有强大的吸收和固定能力，体现生物多样性的________价值，在维持“碳平衡”中发挥了重要作用。

(4)为加强生物多样性保护，__________保护和__________保护相结合，我国加快构建“国家公园”为主题的自然保护体系，同时积极启动北京、广州等国家植物园体系建设。

(5)国家公园体系中的海域也不容忽视，请你结合“合理利用就是最好的保护”这个科学道理，说一说保护海洋生态系统生物多样性的措施：________________________________________________________________________

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解析：(1)要完成对松材线虫的监测和预报，需要对松材线虫的种群密度进行调查研究。(2)林区工作人员在马尾松单一林引入本地抗虫植物等使其组分增多，物种丰富度增加，营养结构(食物链和食物网)更复杂，自我调节能力增强。说明了人类活动可以改变群落演替的速度和方向。(3)间接价值是生物对生态系统起到重要调节作用的价值，鼎湖山森林生态系统对二氧化碳有强大的吸收和固定能力，体现生物多样性的间接价值。(4)生物多样性保护包括就地保护和易地保护。(5)保护海洋生态系统并不是完全禁止捕鱼，适时地、有计划地进行海洋捕捞不仅能获得渔业产品和经济效益，且有利于种群数量的恢复，是保护海洋生态系统的有力措施。

答案：(1)种群密度

(2)营养结构(食物链和食物网)更复杂，自我调节能力增强(提高)　速度和方向

(3)间接(生态)

(4)就地　易地(迁地)

(5)保护海洋生态系统并不是完全禁止捕鱼，要适时地、有计划地捕捞成鱼，不仅可以获得渔业产品和经济效益，而且有利于幼鱼的生长发育，从而有利于海洋生态系统的保护

 题点二：聚焦环境保护与生态工程建设，考查生命观念

2．(2022·福建漳州三模)保护生态环境，垃圾和污水的治理是关键。为解决生活垃圾及污水处理问题，可采取垃圾分类并进行无害化处理，利用湿地净化处理污水。回答下列相关问题：

(1)厨余垃圾可用于堆肥，堆肥处理后总能量__________(增加/不变/减少)，产品的肥效增加。包装垃圾如纸杯、塑料袋等，若通过焚烧处理，其有害产物可能会出现在南极企鹅体内，原因是________________________________________________________________________，

因此需经处理后再进行填埋。

(2)水体受到轻微的污染时，可通过物理沉降、化学分解、微生物分解等作用很快消除污染，这体现了生态系统的__________稳定性。湿地在净化生活污水中有着广泛的应用，选择引入湿地的水生植物，必须适应当地环境且不能超过环境承载力，这主要体现了生态工程建设的__________原理。

(3)为筛选适合引入镉污染水体的沉水植物，研究者从镉污染水体中取底泥、水，用来培养本地沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数(镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力)，结果如下图。

分析以上结果，更适合修复镉污染水体的物种是________，判断依据是________________________________________________________________________。

(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过__________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是通过微生物的分解作用，使__________________而造成对水体的二次污染。

解析：(1)厨余垃圾可用于堆肥，堆肥处理中微生物通过分解作用可将垃圾中的有机物分解成无机物，故处理后总能量减少，产品的肥效增加。因为生态系统的物质循环具有全球性，所以焚烧垃圾产生的有害产物可能会出现在南极企鹅体内。(2)水体受到轻微的污染时，可通过物理沉降、化学分解、微生物分解等作用很快消除污染，这体现了生态系统的抵抗力稳定性。引入湿地的水生植物，必须适应当地环境且不能超过环境承载力，这主要体现了生态工程建设的协调与平衡原理。(3)由曲线图和表格可知：黑藻的生长率大于菹草且黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草，故黑藻是最适合修复镉污染水体的物种。(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是因为通过生态系统的物质循环(植物体和动物死亡腐烂后通过微生物的分解作用)返回水体而造成水体的二次污染。

答案：(1)减少　生态系统的物质循环具有全球性

(2)抵抗力　协调与平衡

(3)黑藻　黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高

(4)食物链(和食物网)　镉等重金属又回到水体