全国通用版新高考生物二轮复习 专题六 生态与环境 小专题6 利用物质和能量观点分析生态学问题学案Word文档下载推荐.docx

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了解生活垃圾的性质以确定能分解该垃圾的分解者、选择能分解垃圾中有机物的分解者、调整处理垃圾的理化条件（温度、湿度、pH等）以便适合分解者生活，快速降解有机物。

（3）植物从土壤中吸收无机盐离子通常是通过主动运输方式，故对NO

的吸收是通过主动运输完成的。

1．理清能量流动和物质循环的关系

2．生态农业中常用的生物学原理

（1）物质循环再生：

废物资源化，通过延长或增加食物链实现无废料生产。

（2）能量多级利用：

合理地删减或增加食物链，调整能量流动的关系，使能量尽可能多的流向对人类最有益的部分，提高能量利用率。

（3）生物防治：

采取生物防治，减少农药的使用，既能防止害虫出现抗药性，又能减少农药的污染。

1．下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下列叙述正确的是（　　）

A．碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程

B．乙在该生态系统中均处于第二营养级

C．甲、乙、丙共同组成了生态系统

D．生物X可能不具有成形的细胞核，生物Y可能含有线粒体

答案　D

解析　图中甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，甲、乙、丙共同组成生物群落。

碳循环是指C元素在生物群落和无机环境之间不断循环的过程，A项错误；

乙是消费者，在该生态系统中不一定都处于第二营养级，B项错误；

生态系统除了图中所示的各种生物类型外，还包括无机环境，C项错误；

生产者主要是绿色植物，还有少数进行化能合成作用的生物，如硝化细菌等，因此X可能是硝化细菌等原核生物，所以生物X可能不具有成形的细胞核；

分解者包括腐生的细菌和真菌，还包括少数动物，可见图中Y可能是真核生物，含有线粒体，D项正确。

2．（2018·

湖北八市高三3月联考）下图表示某种群的同化量在三个主要生命活动[①因争夺生存资源（竞争）而消耗；

②避免捕食者的捕食所需；

③繁育后代]分配比例的四种情况。

下列说法错误的是（　　）

A．最可能出现在群落演替早期的是情况甲，该种群的种群密度呈增大趋势

B．与其他生物的竞争、捕食越激烈，种群用于繁殖的能量比例就越小

C．种群的同化量有四个去向：

以热能形式散失，用于生长、发育和繁殖，流入下一个营养级，流向分解者

D．为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量

答案　C

解析　据图分析，甲中该种群同化的能量中，繁殖后代占有的比例最大，该种群密度将增大，最可能出现在群落演替的早期，A正确；

与其他生物的竞争、捕食越激烈，种群用于繁殖的能量比例就越小，如图中的乙、丙，B正确；

种群的同化量的去向包括以热能形式散失和用于生长、发育和繁殖，后者又包括流入下一个营养级、流向分解者以及未被利用等，C错误；

为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量，D正确。

3．（2016·

全国Ⅲ，5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。

若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于树林中。

下列叙述正确的是（　　）

A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量

B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者

C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节

D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向

解析　鹰迁入后，形成的食物链为植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化，A错误；

能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；

能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D错误。

4．（2017·

衡水中学三调）蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。

为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验，请回答下列问题：

（1）从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于________，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了______________________。

（2）研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于6～9月进行了室外实验。

每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下表：

单位体重蚯蚓日平均食物消耗量[mg/（g·

d）]

不同处理

蒙古栎

杨

红松

白桦

未分解叶

2.44

5.94

4.79

7.30

半分解叶

7.20

9.42

8.71

5.23

①实验所选蚯蚓生长状况基本一致，其目的是________________________________。

②据表分析，在不同叶片中蚯蚓对____________最为喜好。

由此说明____________________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

（3）依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加________的数量和种类，提高整个生态系统的__________。

答案　

（1）分解者　物质循环和能量流动　

（2）①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响　②杨半分解叶　叶片种类和分解程度　（3）蚯蚓　稳定性（或自我调节能力）

解析　

（1）蚯蚓能将有机物分解成无机物，因此从生态系统的成分来看，蚯蚓属于分解者，能够促进生态系统的物质循环和能量流动。

（2）①实验所选的蚯蚓生长状况基本一致，其目的是排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响。

②据表可知，蚯蚓对杨半分解叶消耗量最多，说明蚯蚓对杨半分解叶最喜好；

根据表格可知，叶片种类和分解程度是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

（3）依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加蚯蚓的数量和种类，提高整个生态系统的（抵抗力）稳定性。

5．（2018·

福州高三下学期质量检测）下图是某农场建立起的综合循环利用型的生态农业模式图，据图回答以下问题：

（1）图中的肥料为农、林、果的生长提供了________。

图中废料、粪便和下脚料中的能量最终来源于____________，这些不能被消费者直接利用的能量可被沼气池中的________所利用。

该生态农业合理的设计实现了生态系统中能量的________________。

（2）畜牧业中所养殖的动物多为初级消费者，而非二、三级消费者，从能量流动角度中分析，原因是________________________________________________________________________

答案　

（1）无机盐　（农、林、果光合作用固定的）太阳能　分解者（或微生物）　多级利用　

（2）生态系统中能量流动是逐级递减的，食物链越长，畜牧业产品所获能量越少

解析　

（1）无机盐对植物的生长具有重要意义，植物需要多种无机盐，图中的肥料为农、林、果树的生长提供了无机盐。

废料、粪便和下脚料中的能量最终来源于（农、林、果树光合作用固定的）太阳能，这些不能被消费者直接利用的能量可被沼气池中的分解者（微生物）所利用，该生态农业合理的设计实现了生态系统中能量的多级利用。

（2）畜牧业中所养殖的动物多为初级消费者，而非二、三级消费者，从能量流动角度分析，原因是生态系统中能量流动是逐级递减的，食物链越长，畜牧业产品所获能量越少。

真题1

　（2017·

全国Ⅱ，31）林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。

通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域（苗圃）①进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。

回答下列问题：

（1）在②资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈________型。

（2）在苗圃进行了③药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是_____________________________________________。

（3）理论上，除药物灭鼠外还可以采用④生物防治的方法控制鼠害，如⑤引入天敌。

天敌和山鼠之间的种间关系是________________________。

（4）通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄组成等。

那么，种群的⑥年龄组成是指________________________________________________________________________

[题干信息]

信息

推断或结论

①④

药物灭鼠难持久有效，生物防治才长久有效

②

理想条件——“J”型增长

③

药物灭鼠后，种群数量下降，除了该原因外，还应考虑的因素一定不能再回答“死亡率上升”这一答案

⑤

引入天敌，种间关系只能是“捕食”

⑥

考教材“年龄组成”这一基本概念

解析　

（1）理想环境条件下，种群呈“J”型增长。

（2）导致种群数量下降的主要因素有出生率、死亡率、迁出率等。

（3）天敌和山鼠之间的种间关系是捕食。

（4）种群的年龄组成是指种群中各年龄期个数在种群所占的比例。

答案　

（1）J　

（2）苗圃中山鼠种群中个体的迁出

（3）捕食　（4）种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例

[学科素养解读]　该题以林场灭鼠为背景材料，综合考查种群的数量变化，种群的数量特征——年龄组成，种间关系等内容，注重了专题内知识的整合及教材概念的考查。

核心素养要求重视生物学核心概念，如种群、种群密度、年龄结构等，学科能力要求重视知识之间的横向联系。

[思维延伸]　判断与填充：

（1）（2010·

浙江，3和2012·

重庆，4整合）某生态系统中植食性动物甲和蝗虫种群数量的变化分别如图1和图2所示，判断下列关于种群个体数量变化的叙述：

①若图1中a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”型曲线增长（　×

　）

②若图1中所示的生物种群出生率提高，则个体数量的增加会大幅超过b点（　×

③在图2中若利用性引诱剂诱杀雄虫，改变性别比例可防止c点出现（　√　）

④图1中天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相似，而年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c～d段相似（　√　）

（2）（2014·

山东，27节选）根据下图分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点。

用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

答案　b　偏高

真题2

　（2014·

新课标Ⅰ，30）请回答①关于群落演替的问题：

（1）在②光裸的岩石上开始的演替和③从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？

________________________________________________________________________

（2）一般来说，若要④演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中⑤次生演替所需的时间短，分析其主要原因。

（3）据调查，近5万年以来，⑥某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。

近50年来，由于⑦人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。

该现象表明，与⑧该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的⑨演替速度______________（填⑩“未发生改变”“变慢”或“变快”），⑪演替的方向____________（填⑫“发生改变”或“未发生改变”）。

①

确定本题考查范围，不要回答与群落演替无关的内容

②③

演替的起点不同决定了演替的类型不同，这是两种演替的重要区别

④⑤

④为经过一定时间演替到达的特定阶段，⑤回答两个演替所需时间长短的原因

⑥⑦

⑥是该地区自然演替的情况——是一种反方向的自然演替类型（生物多样性越来越少）；

⑦是人为活动导致的该地区演替情况

⑧

“该地区”上述⑥和⑦才有可比性；

与自然演替⑥相比，问的是⑦人类活动的演替速度和方向，千万不可把二者弄颠倒

⑨⑪

要求从演替的两个方面作答

⑩⑫

按括号的内容抄写所选答案，万不可打“√”或随意更改

解析　

（1）初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替，故在光裸的岩石上开始的演替是初生演替。

次生演替是指在原有植被虽已经不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。

从森林被全部砍伐的地方开始的演替属于次生演替。

（2）次生演替开始就具备了形成森林所需要的土壤条件，而初生演替形成该土壤条件需要漫长的时间。

（3）人类的过度开垦导致局部灌丛出现了荒漠化，使该地区的演替速度变快。

由于该地区气候越来越干燥，该地区最终会向荒漠化方向演替，故该地区群落的演替方向并未改变。

答案　

（1）在光裸的岩石上开始的演替为初生演替，从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替　

（2）形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即具备了该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间　（3）变快　未发生改变

[学科素养解读]　新课标要求重视环境，天人合一，不要破坏环境，留得青山绿水就是宝贵的财富。

学科能力要求利用信息进行分析推理，灵活运用知识。

[经典再现]　

（1）（2015·

全国Ⅰ，4）下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是（　　）

A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同

B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂

C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强

D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境

解析　灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时为各种生物提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段的物种丰富度要大于草本阶段的物种丰富度，A错误；

由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，B错误；

灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构更稳定，群落自我调节能力更强，C错误；

草本阶段在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，D正确。

新课标全国Ⅰ，6）某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。

稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。

A．青蛙与稻飞虱是捕食关系

B．水稻与青蛙是竞争关系

C．病毒V与青蛙是寄生关系

D．水稻和病毒V是互利共生关系

答案　A

解析　由题干信息可知，青蛙与稻飞虱是捕食关系，A项正确、B项错误；

植物病毒V是可寄生在水稻细胞内的病毒，因此病毒V与青蛙不是寄生关系，水稻和病毒V是寄生关系，C、D项错误。

真题3

新课标Ⅱ，31）某陆地生态系统中，①除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。

调查得知，②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③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④下表所示，表中能量数值的单位相同。

种群

甲

乙

丙

丁

戊

能量

3.56

12.80

10.30

0.48

226.50

（1）请画出该⑤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⑥生物组分中的________________。

（3）一般来说，生态系统的主要功能包括__________、________，此外⑦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。

除分解者外，即甲、乙、丙、丁、戊为生产者或消费者

4个营养级，5个种群，必有2个种群处于同一营养级，且每个种群只处于一个营养级，则可推出该食物网只有2条食物链

④

据表格数据分析，乙和丙包含能量相近，应处于同一营养级，且戊最多，其次是乙和丙，再次是甲，最少为丁，可画出食物网

画食物网而非食物链

生物组分即生态系统中生物组成成分——生产者、消费者、分解者

⑦

生态系统一共三大功能，一定不能填⑦，应填⑦之外其他2个功能

解析　

（1）根据题干可知：

①营养级之间的能量流动效率为10%～20%；

②每个种群只处于一个营养级。

戊占有能量最多，应属于第一营养级；

乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和（23.10）介于戊能量值的10%～20%（10.20%），故乙和丙应同属于第二营养级；

甲能量值介于第二营养级的10%～20%（15.41%），应属于第三营养级；

丁能量值介于第三营养级的10%～20%（13.48%），应属于第四营养级。

（2）根据

（1）的食物网可推知，甲和乙的种间关系是捕食；

题干已说明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。

（3）物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三大主要功能；

碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往复。

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

[学科素养解读]　学科能力要求能从表格和图解中获取信息，分析数据之间的内在联系，利用生物学知识进行分析推理得出结论。

思维模型是：

第一步：

识表——分析表格中数据；

第二步：

析表——分析数据之间的关联性；

第三步：

用表——结合教材相应知识，分析推理得出结论。

[思维延伸]　判断与填充

（1）土壤微生物可作为生态系统的分解者，而硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者（2014·

海南，16BD）（　×

（2）生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级（2015·

海南，25D）（　×

（3）在如图所示的某生态系统的能量流动简图中，甲是生产者，乙是消费者，二者和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量（2012·

海南，19）（　×

（4）如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，则浮游动物总量锐减后再急升，而浮游植物总量急升后再锐减（2013·

广东，5CD）（　×

（5）（2015·

全国Ⅱ，31节选）假设某生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，则在该食物链中，乙种动物同化的能量________（填“大于”“等于”或“小于”）丙种动物同化的能量。

答案　大于

（6）（2016·

全国Ⅲ，31节选）通常，生态系统的食物链不会很长，原因是________________________________________________________________________。

答案　能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的