第五讲：生态系统-中考科学一轮复习讲练教案（生物篇和地球、宇宙和空间科学）

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第五讲：生态系统一、生物与环境的相互关系1、①环境对生物的影响环境中的非生物因素对生物的影响(环境中影响生物分布、形态和生理的因素叫做生态因素)阳光：光对植物的生理和分布起着决定作用；光能影响动物的繁殖和活动时间。温度：温度对生物分布有重要作用；温度影响生物的生长和发育。水分：一切生物的生活都离不开水。②生物之间的关系（1）种内关系包括种内互助（如蚂蚁、蜜蜂等）和种内斗争（如农田中相邻的水稻争夺阳光、水分等）。（2）种间关系包括互利共生、寄生、竞争、捕食等。互利共生竞争捕食A、共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此得益，如果使两者分开，则双方或者一方不能继续生存（藻类与真菌关系） 例如：根瘤菌与豆科植物的根是互利共生关系两者相互依存。B、寄生：菟丝子寄生在豆科植物上，蛔虫、吸血虫寄生在其他动物体内。C、竞争：水稻和杂草生活在一起时为争夺阳光、水分、空间而竞争。D、捕食：草食动物兔以植物为食，肉食动物狼以兔等为食。2、生物对环境的适应和影响①生物适应环境的普遍性（1）植物对环境的适应：形态、结构与环境相适应；生理特征与环境相适应。（2）动物对环境的适应：形态、结构、生理、行为的适应。②生物适应化境的相对性（1）含义：生物对环境的适应只是一定程度的适应，并非绝对适应，更非永久适应。（2）原因：遗传物质的稳定性与环境条件变化相互作用的结果。二、种群种群定义：生活在一定区域内的同种生物个体的总和，称为种群。（1）生物特征：同种生物个体的总和。（2）种群的特征具有种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等。生物种群中增加（或减少）生物个体的主要方式是繁殖（或死亡）。种群密度=生物个体数/种群生存的面积（或体积）；性别比（%）= 男性人数/女性人数×100% ；出生率= 新个体数/种群个体总数×100‰ ；死亡率=死亡个体数/种群个体总数×100%。三、生物群落1、群落定义：在一定生活环境种的所有生物种群就组成了一个生物群落。生物群落简称为群落。（1）生物特征：一定区域内的全部生物种群，即区域内的全部生物 。（2）关系：群落中各生物间存在着直接 或 间接 的相互关系：有食物关系、栖息和寄生关系、繁殖关系等 ，其中食物关系最主要。           （3）生物分布特点：垂直分布：乔木层、灌木层、草本层、苔藓地衣层。2、植被定义：生活在 一定自然区域内的所有植物的总和，称为植物群落。覆盖在地球表面的 植物群落称为植被。（1）生物特征：一定区域内的全部植物。 （2）类型：自然植被和人工植被。（3）作用：在群落中起 主导作用的是植物， 动物和微生物直接或间接地依赖于植物。3、破坏植被的危害： 水土流失、气候变化异常、动植物资源枯竭等。4、生物不断进化，以适应环境。现存的每一种生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。如保护色、拟态等。5、生物间关系：互惠，如花与蝴蝶；共生，如豆科植物与根瘤菌、地衣；竞争，如水稻与杂草；捕食，如鸟吃虫；寄生，如蛔虫寄生于人体内、莬丝子、四、生态系统的结构和功能1、组成：一个生物群落和它所生活环境中的非生物因素一起，组成了一个生态系统。2、生态系统的成分：①非生物的物质和能量，包括太阳能、热能、水、空气和土壤等；②生物成分包括： 生产者、消费者、分解者。A、生产者主要是指绿色植物，是消费者、分解者的能量来源，是生态系统的主要成分。B、消费者是各种动物，草食动物被称为初级消费者，肉食动物被称为次级消费者。C、分解者主要包括细菌、真菌、某些原生动物和腐食动物如蚯蚓等。物质、能量循环中起着转化的作用。(把有机物转化成无机物，为生产者提供原料)。3、生物圈是地球上最大的生态系统，生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，它包括大气圈的底部，水圈的大部和岩石圈的上部，总厚度大约20千米，但是，绝大多数的生物都集中在地面以上100米到水面以下200米这一薄层当中。4、食物链和食物网。（1）食物链：一个生态系统中的各种生物通过 食物 形成联系——食物链。生产者→初级消费者(草食动物)→次级消费者 (肉食动物)→三级消费者(大型肉食动物)。举例：草→ 鼠 → 蛇 → 鹰 。功能：生态系统中物质和  能量流通的渠道。（2）食物网：一个生态系统中的很多条 食物链 连接交叉，形成一种网状联系——叫 食物网。功能：生态系统中  物质循环 和 能量流动 的渠道。（3）变化规律：a、在生态系统中，能量流动是单向的、逐渐减少的，即食物网中下一级的生物只能获得上一级生物的一部分能量。有害物质逐级积累。b、在生态系统中物质流动的特点：循环不息。注意：①生态系统中消费者和分解者需要的能量直接或间接来自绿色植物—— 生产者。②生态系统中所需的能量最终来源于 太阳能 。③在食物链中不包含分解者5、固氮途径有：雷电固氮、人工固氮和生物固氮。五、生态系统的稳定性1、生态系统不断变化发展，他发展到一定阶段，他的结构和功能通过一定的调节作用而保持相对的稳定，生态系统具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的相对稳定。（动态稳定）2、保持生态系统的稳定性的原因：生态系统具有自动调节能力。一般来说，生态系统的成分越复杂，生物种类 越多 ，自动调节平衡的能力就越强，生态系统就越稳定。3、生态系统的稳定性的破坏（1）破坏原因：超过 生态系统的自动调节能力——生态平衡遭破坏。（2）破坏因素：自然因素和人为因素 。①自然因素：自然灾害。如地震、火山、台风等。②人为因素：人类对自然资源的过度利用，以及人类活动造成的环境污染等。③ 人为因素 可以导致自然因素的强化或弱化。4、为了保护自然资源，特别是保护珍稀动、植物常设立自然保护区。5、影响生态系统稳定性的因素： 生态系统所以能够保持相对的稳定，是因为生态系统内部具有一定的保持自身结构和功能相对稳定的能力。当生态系统受到外来干扰时，只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统就能通过自动调节恢复平衡。若外来干扰超过这个限度，相对稳定的平衡状态就会被打破。生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，自动调节能力越强。相反，自动调节能力越弱。影响生态系统稳定性的因素主要有自然因素和人为因素。知识巩固练一、选择题1、下列所描述的生命现象与其实例不符的是（   ）            A.生物的生命活动需要营养——螳螂捕蝉，黄雀在后
B.生物能对外界刺激作出反应——朵朵葵花向太阳
C.生物能排出体内的代谢废物——蜻蜓点水
D.生物能生长繁殖——离离原上草，一岁一枯荣【答案】 C   【解析】A、生物的生命活动需要营养——螳螂捕蝉，黄雀在后。体现了螳螂、蝉、黄雀三者之间的一种捕食关系，反映出生命活动需要营养，前后相符，A错误；
B、生物能对外界刺激作出反应——朵朵葵花向太阳。葵花向太阳是一种向光性，是生物对外界刺激作出的反应，前后相符，B错误；
C、生物能排出体内的代谢废物——蜻蜓点水。晴蜓点水主要是在产卵，不是排代谢废物，前后不符，C正确；
D、生物能生长繁殖——离离原上草，一岁一枯荣。枯荣反应了草的生长与死亡，反应出生物能生长繁殖，前后相符，D错误。 故选C2、克株，是一种原生在日本的观赏植物，其花美丽迷人，并且还能发出甜甜的葡萄酒的香气。后来，它以观赏性植物的身份出现在了美国。再后来，由于克株生长快，并能在极其恶劣的土壤条件下生长，适应性极强，还是优良的绿肥和饲料，美国便开始在其国内大规模推广。始料不及的是，由于克株的大量繁殖，给当地带来了极大的灾难。当年致力于研究培育克株的联邦农业部门，来了一个180°的大转弯：开始研究如何控制和消除克株，于是美国又开始了轰轰烈烈的清除克株运动，并为之付出了巨大的人力物力。根据以上的小资料，下列有关分析中正确的是（   ）            A.人类不是生物圈的成员，所以不能对生物圈产生任何影响
B.人类可以根据自身的需要，任意利用和改造自然
C.人类作为生物圈的一分子，人类的活动必须遵循生态规律
D.人类只可以利用自然，但不能改造自然【答案】 C  
【解答】人类作为生物圈中的一个成员，生物圈为人类的生存和种族的延续提供了良好的生态环境，人是生物圈中占统治地位的生物，能大规模地改变生物圈，使其为人类的需要服务，但是并不可以任意改造和利用自然。人类作为作为生物圈的一分子，人类必须遵循生态规律.
故答案为：C3、下列各项叙述中，属于种群的是（　　）A．人体内全部的微生物B．校园里所有的植物C．一个池塘里所有的草鱼D．一块水稻田里的所有蝌蚪【答案】C【解析】A、人体内全部的微生物，有多个物种，不属于种群，而属于群落，不符合题意。B、校园里所有的植物，有多个物种，不属于种群，而属于群落，不符合题意。C、一个池塘里所有的草鱼，是一定空间同种生物的所有个体，符合种群的概念，符合题意。D、一块水稻田里的所有蝌蚪，只是青蛙的幼体，不属于种群，不符合题意。4、在一个由草、兔、狐组成的相对封闭的生态系统中，假如把狐全部杀灭，图中可以正确表示兔数量变化趋势的曲线是（　　）【答案】D【解析】在食物链“草→兔→狐”中，如果“狐”突然灭绝，兔的数量将会先增加，草随着兔的增多而减少。后来兔的数量又因草的数量减少而减少。可见D符合题意。5、如图表示生态系统部分成分间的相互关系（甲、乙、丙表示三类生物成分）。有关叙述错误的是（　　）A．甲表示生产者，主要是绿色植物B．乙表示消费者，包括人和各种动物C．丙是能把有机物分解为无机物的细菌、真菌等微生物D．甲、乙、丙三类生物成分能组成一个完整的生态系统【答案】D【解析】A、甲表示生产者，主要是绿色植物，A正确；B、乙表示消费者，包括人和各种动物，B正确；C、丙能分解甲、乙的遗体遗物中的有机物，形成二氧化碳、水和无机盐，进入生态循环，丙是分解者，C正确；D、生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌），甲、乙、丙三类生物成分不能组成一个完整的生态系统，缺少非生物成分，D错误。6、甲、乙、丙、丁构成一条食物链，存在于某一稳定的生态系统中，若乙的数量增加，短时间内，其余生物数量变化情况是（　　）A．甲、丙增加，丁减少 B．甲、丁增加，丙减少C．甲、丙、丁都增加 D．丙、丁增加，甲减少【答案】D【解析】能量沿着食物链流动逐级递减。因此在食物链中营养级越低，相对数量越多；营养级越高，相对数量越少。图中数量从多到少依次是丙、甲、乙、丁。因此这四种生物构成的一条食物链是丙→甲→乙→丁。如果乙的数量增加，丁因食物增加而数量增加；甲因捕食者增加而数量减少，进一步导致丙增加。因此“在一段时间内如果乙的数量增加”，则可能引起的变化丁和丙的数量增加，甲的数量减少。7、右图中甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型,其中最易淘汰及最易产生新物种的分别是(    )       A.甲和乙    B.乙和丙     C.甲和丙   D.丙和乙【答案】 C   【解析】图示可知：甲进化的种群与原种群发展的方向最一致，不易产生新物种，最易被淘汰。甲、乙物种存在一种变异倾向，丙物种存在两种变异倾向，丙的变异类型多，自然选择导致某种群向两个或多个方向进化时，最容易产生新物种。  故答案为：C 二、填空题8、如图是某生态系统中碳循环和能量流动示意图。请据此图回答：        （1）在此生态系统中有            条食物链；生产者指的是图中            。（2）写出该生意系统中能量损失较少的食物链                         。    （3）在此生态系统中若乙的数量突然减少，假设丁的数量不变，则其他生物在短时间内的变化可能是                        。    【答案】 （1）2；甲（2）甲→丁（3）甲增多，丙减少   【解析】(1)甲是生产者，戊是分解者，由图可知食物链有： 甲→丁 和 甲→乙→丙，一共二条； (2) 能量损失较少的食物链就是最短的那条食物链，即 甲→丁；
(3)因为甲与乙是捕食关系，甲被捕食，所以当乙数量减少时会导致甲在短时内增多；)因为丙与乙是捕食关系，乙被捕食，所以当乙数量减少时会导致丙因食物减少在短时内减少。9、请仔细读图，并回答下列问题：   （1）图中兔与鼠之间为            关系，鹰锋利的喙和爪有利于捕食，根据达尔文进化论分析，这是            的结果。    （2）图中D属于生态系统中的            者，在自然界的物质循环中起着不可替代的作用。    【答案】 （1）竞争；自然选择（2）分解   【解析】（1）图中鼠和兔都吃草，因此会相互竞争，属于竞争关系；图中鹰锋利的喙和爪有利于捕食，这是长期自然选择，适应环境的结果；
（2）一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，而生物部分又分为生产者、消费者和分解者．图中草属于生产者，其他生物都属于消费者，所以D食用菌是分解者。10、生态旅游农业是一种新型农业模式。小科进入某生态旅游农场，开始了一天的农场体验。    （1）该农场可以看成一个生态系统，其中的树木、花卉、多肉植物等属于生态系统组成成分中的            。农场内空气清新，湿润宜人，堪称绿色氧吧，主要是由于其中的植物进行            等生理活动的结果。    （2）多肉植物肥厚多汁、憨态可掬，惹人喜爱。查资料获悉：多肉植物大多数生长在干旱的环境中，根系发达。可见生物的            与其生存环境相适应。   【答案】（1）生产者；光合作用、蒸腾作用（2）形态结构  
【解析】（1）生产者一般指绿色植物，能进行光合作用，制造有机物，该农场中的树木、花卉、多肉植物等属于生态系统中的生产者；绿色植物进行光合作用可以提高大气中的含氧量，促进碳氧平衡，绿色植物进行蒸腾作用可以增加大气湿度，增加降雨量，因此通过光合作用和蒸腾作用可以使空气清新，湿润。（2）多肉植物具有肥厚的肉质茎可以储存大量的水分，提高了植物的保水能力，与干旱的环境相适应。
故答案为：（1）生产者；光合作用、蒸腾作用；（2）形态结构11、我国的“太空180”科学试验于2016年12月14日收官。4名志愿者在一个完全密闭的循环舱内，模拟在太空环境中的生存状态，试验持续180天。舱内栽培了小麦等25种植物，从生态学角度看该循环舱可看成一个生态系统，如图为舱内碳循环示意图。回答下列问题：      （1）写出该生态系统中的一条食物链：                        。    （2）X这类生物属于生态系统成分中的             。    （3）图中            (填序号)过程可为志愿者提供氧气。    【答案】 （1）小麦(植物)→人(志愿者)（2）分解者（3）①  
【解答】解：(1)食物链体现的是生态系统中生产者与消费者之间的关系，故图中的一条食物链是：小麦(植物)→人(志愿者)；
(2)据图，过程⑤、过程⑦均是箭头指向X，而X只通过过程⑥释放二氧化碳，可知，X属于生态系统成分中的分解者；
(3)图中能够消耗二氧化碳的途径只有过程①，过程①通过绿色植物的呼吸作用，消耗二氧化碳，产生氧气，为志愿者提供氧气；
故答案为：（1）小麦(植物)→人(志愿者)；（2）分解者；（3）①。12、某生态系统的部分食物网如图。请回答：（1）该食物网中共有       条食物链，其中最长的一条是             （用文字和箭头表示）。（2）鸡与菜青虫的关系是 ，菜青虫总是取食白菜等十字花科植物属于            （填“先天性”或“学习”）行为。（3）除图中所示组成成分外，该生态系统的生物部分还应有            。  【答案】（1）4；白菜→菜青虫→鸡→黄鼠狼→狐；（2）捕食；先天性；（3）分解者。【解析】（1）在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。每一条食物链都应从生产者开始，只到没有其他消费者吃他为止。按一定懂得顺序数不容易出错。从左到右有：白菜→菜青虫→鸡→狐，白菜→菜青虫→鸡→黄鼠狼→狐，白菜→鸡→黄鼠狼→狐，白菜→鸡→狐，共有4条。食物链相互关联，就形成了食物网。（2）鸡与菜青虫的关系是捕食关系，菜青虫总是取食十字花科植物的叶片，是菜青虫生来就有的，由动物体内的遗传物质所决定的先天性行为。（3）一个完整的生态系统包括非生物部分和生物部分。生物部分包括生产者、消费者、分解者。图中的草属于生产者；兔、鼠、狐、蛇、鹰等动物都属于消费者。因此图中所有生物若要构成一个完整的生态系统，生物部分还缺少分解者。三、实验探究题13、某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题，对黄河源头的草原进行了几项专题研究，并绘制了甲、乙两图。其中图甲表示一个黄鼠鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线；图乙表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时草原中生产者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：      （1）草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节能力较小，原因是            。    （2）图甲中，最可能表示因种内的生存斗争而限制鼠群数量增长的曲线段是            。    （3）适宜的放牧量应控制在图乙的b点和c点之间，原因是            。    （4）如果该草原生态系统的放牧量长期在图乙中c点以上，会造成的后果是            。    （5）请举两项合理利用草原生态系统的措施：            。    【答案】 （1）生物种类少，生态系统结构简单（2）C～D（3）既能保持草原生态系统稳定性，又能获得较高的畜产量（4）草原退化，严重时会导致草场的荒漠化
（5）适当控制放牧量；发展季节性放牧；提倡划区放牧等(合理即可)   【解析】（1）生物种类越多，群落结构越复杂，生态系统的自我调节能力越大，草原生态系统与森林生态系统相比较，其自我调节能力相对较小，原因是与森林生态系统相比草原生态系统生物种类较少，群落结构较简单。
（2）C~D段种群数量达到最大，种内斗争加剧限制了鼠群数量增长。
（3）适宜的放牧量应控制在图乙的b点和c点之间，因为b点和c点之间放牧量既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较高的畜牧量。
（4）如果该草原生态系统的放牧量长期在图乙中c点以上，生产者净生产量长期为小于0，那么会造成草原退化，严重时会导致草场沙漠化。
（5）合理利用草原生态系统的措施：适当控制放牧量；发展季节性放牧；提倡划区放牧等。14、为了观察酵母菌种群，分析影响种群数量变化的因素，小明做了如下实验：①配制无菌葡萄糖培养液；②A试管内加入该培养液10mL，B试管内加入无菌水10mL；③向两试管内分别注入0.1mL酵母菌培养物，轻轻振荡；④将试管放在28℃的恒温箱中；⑤每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，制成装片后在显微镜下进行细胞计数，并多次计数取平均值，表中的数据是有氧条件下培养测得的酵母菌数（×106个/mL)。请问：培养时间（天）12345678A0.85.25.64.82.00.80.40.08B0.80.40.100000（1）选择酵母菌为实验材料，是由于酵母菌的生长周期短，增殖速度快；假如每天所取的少量酵母菌培养液对试管中酵母菌的生活影响可忽略不计，请分析A试管中酵母菌种群数量变化的原因：                                                。（2）如果将两试管分别置于两保温瓶中，那么理论上第3天A试管的温度会略高于B试管，原因是                                                。 （3）若要在显微镜下观察酵母菌的个体结构，需要在低倍镜下将观察对象移到视野中央，将高倍物镜对通光孔，然后                                    。【答案】 （1）开始时， 培养液中营养充足、 空间充裕、 条件适宜， 因此酵母菌大量繁殖， 种群数量剧增； 随着酵母菌数量的不断增多， 营养消耗、 pH 变化、 空间拥挤等使生存条件恶化，种群数量减少。（2）A 试管酵母菌通过呼吸作用将葡萄糖中的化学能转化成热能， 而 B 试管中没有葡萄糖，释放出的热能少。
（3）调节细准焦螺旋直至物像清晰【解析】（1）由图可知，A试管中酵母菌种群数量变化是：在开始时，培养液中营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、空间拥挤等使生存条件恶化，种群数量减少；
（2）酵母菌等微生物生活需要有机物，如果将两试管分别置于两保温瓶中，分析上面的过程，第3天A试管的温度会略高于B试管，原因是A试管中有较多的葡萄糖，酵母菌通过呼吸作用将葡萄糖中的化学能转化成热能，释放出的热量多，而B试管中没有葡萄糖，酵母菌呼吸作用释放出的热量少；
（3）粗准焦螺旋和细准焦螺旋都能都调节镜头的升降，粗准焦螺旋使镜头升降的幅度较大，用它找到物像后，要想使物像更清晰，可转细准焦螺旋，细准焦螺旋使镜头升降幅度较小。故答案为：（1）开始时， 培养液中营养充足、 空间充裕、 条件适宜， 因此酵母菌大量繁殖， 种群数量剧增； 随着酵母菌数量的不断增多， 营养消耗、 pH 变化、 空间拥挤等使生存条件恶化，种群数量减少；（2）A 试管酵母菌通过呼吸作用将葡萄糖中的化学能转化成热能， 而 B 试管中没有葡萄糖，释放出的热能少；（3）调节细准焦螺旋，直至看到清晰的物像。