高考生物专题辅导 生态系统与环境保护.docx

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高考生物专题辅导生态系统与环境保护

高考生物专题辅导:

生态系统与环境保护

确认最新考纲五年考情

（1）生态系统的结构（Ⅰ）与功能（Ⅱ）[五年8考]

（2）生态系统的稳定性（Ⅱ）与环境保护（Ⅱ）[五年6考]

1．生态系统中细菌产生的能量可流向生产者。

（　　）

2．就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。

（　　）

3．生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性越强。

（　　）

4．生物圈的物质是自给自足的，能量需要不断补充。

（　　）

5．鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林，增加了该生态系统能量消耗的环节。

（　　）

6．生态系统的抵抗力稳定性与其自我调节能力呈正相关。

（　　）

7．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准。

（　　）

8．沼渣、沼液可肥田，使能量流向农作物，避免了能量的浪费。

（　　）

9．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。

（　　）

10．生态农业实现了对能量的多级利用，提高了能量的传递效率。

（　　）

【答案】　1.×　2.√　3.×　4.√　5.√　6.√

7．√　8.×　9.√　10.×

考点一　生态系统的结构与功能

1．（2019·全国Ⅱ卷）如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊）和森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫）数量金字塔的形状最可能是（　　）

A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形

B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形

C．前者为金字塔形，后者为金字塔形

D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形

【解析】　1、生态金字塔包括三种类型：

能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔。

2、能量金字塔是以能量为单位构成的生态金字塔；数量金字塔是以数量为单位构成的生态金字塔；生物量金字塔是以生物量为单位构成的金字塔。

3、生物量金字塔和数量金字塔有正金字塔形，也有倒金字塔形，而能量金字塔只有正金字塔形。

【详解】　如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则可能出现正金字塔形，也可能出现倒金字塔形。

只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊），则牧草的数量比羊多，绘制的数量金字塔为正金字塔形；森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫），一棵树上可以有很多昆虫，因此，昆虫的数目比乔木的数量多，绘制的数量金字塔为倒金字塔形。

综上分析，前者为金字塔形，后者为倒金字塔形，A正确，B、C、D均错误。

【答案】　A

【点睛】　解答本题的关键是：

明确生态金字塔的种类和特点，数量金字塔可能是正金字塔形，也可能是倒金字塔形，再根据题意作答。

2．（2016·全国Ⅰ，T5）在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：

自然与人和谐统一的思想。

根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（　　）

A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律

B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用

C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例

D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准

【解析】　生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，人类只能认识并利用其运行规律，不能改变它，故A项正确。

生产者固定的能量可多级利用，但不能反复利用，故B项错误。

“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养水源等，是体现自然与人和谐统一思想的实例，故C项正确。

人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，避免过度消耗，破坏生态环境，故D项正确。

【答案】　B

3．（2018·全国新课标Ⅱ卷，31）大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。

这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。

回答下列问题：

（1）当某种大型肉食性动物迁入到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_______________________________________________________________。

（2）如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。

假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是_____________________________________________（答出一点即可）。

（3）若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。

根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有_________________________________________________________（答出两点即可）。

【解析】　

（1）生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量。

能量在沿着食物链和食物网流动的过程中，各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量（以热能的形式散失），余下的用于生长发育和繁殖等生命活动的能量中，也有一部分随着残枝败叶或遗体残骸等被分解者分解释放出来而不能输入到下一营养级，即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了，传递到下一营养级的能量较少，因此食物链中的营养级数量一般不会太多。

（2）依题意可知：

顶级肉食性动物的引入，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转（甲的数量优势地位丧失），而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，进而推知，甲的数量优势地位丧失的可能原因是：

顶级肉食性动物对甲、乙的驱赶作用而引起的甲、乙的“恐惧”程度不同，甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。

（3）某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度，由题意中“恐惧生态学”的知识可推知，其可能的原因有：

一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少，二是野猪因“恐惧”减少了采食。

【答案】　

（1）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）甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多　（3）大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食。

4．（2018·全国新课标Ⅲ卷，32）下图是某农业生态系统模式图。

据图回答下列问题：

（1）蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的________（填“有机物”或“无机物”）。

生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是__________________________________________________________。

（2）根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即________________________________________________________________。

（3）有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO

，通常植物根系对NO

的吸收是通过________运输完成的。

【解析】　

（1）蚯蚓是异养生物，属于分解者，故生命活动所需的能量来自于枯枝败叶中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物；

（2）若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素为以下几个方面：

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。

【答案】　

（1）有机物　将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物　

（2）待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件　（3）主动

1．“三判”生态系统各生物成分

（1）判断生产者时要注意是否为“自养”型生物，若为自养型生物，则为生产者。

（2）判断消费者时要特别注意异养型、寄生、捕食、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。

（3）判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残骸等转变成无机物。

即营“腐生”生活，如蚯蚓。

2．能量在各营养级间流动过程分析

由此可见：

（1）摄入量－粪便量＝同化量。

（2）同化量－呼吸量＝用于生长、发育、繁殖量。

（3）一个营养级粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级的同化量中“流入分解者”的一部分。

（4）一个营养级所同化的能量＝呼吸作用散失的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。

3．巧辨碳循环模式图中的成分

（1）常考图示：

（2）突破方法：

①先据双向箭头“

”确定“大气中CO2库”与“生产者”。

②再根据两者中有“1”个指入箭头的为“生产者”（如甲中A，乙中①，丙中E），有1个指出箭头的为“大气中CO2库”（如甲中B，乙中④，丙中A）。

③最后据食物链从生产者→初级消费者→次级消费者及各生物均最终指向分解者确认各级消费者及分解者（如三个图中分解者为甲中D，乙中③，丙中C；丙中F为初级消费者，D为次级消费者，B为三级消费者）。

4．巧抓生态系统三大功能“关键词”

（1）能量流动：

单向流动、逐级递减，范围为食物链各营养级。

（2）物质循环：

元素反复利用、循环流动，范围为生物圈。

（3）信息传递：

往往具有双向性，范围为“生物与生物”及“生物与无机环境”。

【易错警示】

（1）生态系统的结构分析的“三个角度”

①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群，甚至可能不属同一物种。

②同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级。

③在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既有捕食关系，又有竞争关系。

（2）能量传递效率≠能量利用率

①能量传递效率是指能量沿食物链流动，以“营养级”为单位（不是两个个体之间的传递）传递效率，约为10%～20%。

②能量利用率是指流入最高营养级（如人体）中的能量占生产者能量的比值。

需考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。

靶向一　借助生态系统结构与功能考查理解能力

1．下图表示某一生态系统中各种生物之间的关系，下列相关叙述正确的是（　　）

A．腐生细菌和真菌占据了多个营养级

B．如果树同化的能量为100kJ，则蛇至少能获得1kJ能量

C．图中所示生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量

D．在此生态系统中，主要成分是腐生细菌、真菌

【解析】　腐生细菌和真菌属于分解者，不属于食物链中的任一营养级，A错误；能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，如果树同化的能量为100kJ，则蛇至少能获得0.1kJ能量，B错误；图中仅包含生产者、消费者和分解者及食物链（网），若表示生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量，C正确；生态系统的主要成分是生产者，D错误。

【答案】　C

2．下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是（　　）

A．做肥料的粪便中的能量可以流向植物，从而实现了对能量的多级利用

B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%能量流入狼体内

C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

D．食物链中，生物所处的营养级越高，其数量一定越少

【解析】　使用粪便做肥料，因为粪便中的无机盐和被分解者分解其中有机物产生的无机物可被植物吸收利用，从而实现了对物质的循环利用，该过程中植物并没有获得粪便中的能量，A错误；一只狼捕食了一只兔子，这只兔子不能代表一个营养级的所有生物，这只狼也不能代表一个营养级中的所有生物，所以二者的能量传递效率不满足相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，B错误；碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，C正确；食物链中，生物所处的营养级越高，其获得的能量越少，其数量不一定越少，如虫吃树叶，但虫的数量多于树，D错误。

【答案】　C

靶向二　借助生态系统的结构与功能考查获取信息的能力

3．“稻鸭共作”稻田复合种养系统正在全国各地大力推广。

如下图为一稻田生态系统简易食物网，据图回答以下问题：

（1）图中共有________条食物链，鸭与稻田害虫属于________关系。

（2）鸭所同化的能量中，一部分在鸭的________中以热能的形式散失了，一部分用于________。

（3）生态系统中能量的________的过程，称为生态系统的能量流动。

物质循环中的物质是指________。

【解析】　

（1）图中水稻、稻田杂草均为生产者，共有7条食物链，鸭捕食稻田害虫，二者之间属于捕食关系，稻田害虫与鸭同捕食稻田杂草，为竞争关系，所以两者既有捕食又有竞争关系。

（2）鸭所同化的能量中，大部分通过鸭的呼吸作用以热量的形式散失，一部分用于个体的生长、发育、繁殖。

（3）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。

物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落和无机环境之间反复出现、循环流动。

【答案】　

（1）7　捕食和竞争　

（2）呼吸作用　自身生长、发育和繁殖等生命活动　（3）输入、传递、转化和散失　组成生物体的（C、H、O、N、P、S等）元素

4．下图为某草原生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成部分，A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，其有机物量所占比例如图所示。

下表为该生态系统能量流动数据统计表（不考虑未利用的能量），请回答下列有关问题：

生物类群

第一

营养级

第二

营养级

第三

营养级

第四

营养级

分解者

从上一营

养级固定

的能量（kJ）

140.0

16.1

0.9

221.7

呼吸消

耗的能量（kJ）

501.2

79.1

13.2

0.5

192.6

（1）图中A生物的下一营养级生物为________（填字母）；D生物用于生长，发育和繁殖的能量为________kJ；②过程中碳的传递形式是________。

（2）据表分析A与下一营养级的能量传递效率为________（保留小数点后一位）。

由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含__________________________中的能量。

（3）据图可知在能量流动过程中，能量是按照太阳能→______________→____________的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，碳元素按照CO2→________→______________的形式转化的，所以物质的流动是循环的。

（4）此草原生态系统的功能是____________________。

【解析】　

（1）A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，根据其有机物量所占比例可推知，A有机物量所占比例最大表示初级消费者、第二营养级，B和C有机物量所占比例差不多，应该处于同一营养级，即表示第三营养级的动物，D是三级消费者，因此图中A生物的下一营养级生物为B和C；由前面分析可知，D是三级消费者、处于第四营养级，根据表中数据可知，D生物用于生长，发育和繁殖的能量＝第四营养级同化量[从上一营养级固定的能量（kJ）]－该营养级呼吸消耗的能量（kJ）＝0.9－0.5＝0.4kJ；图中乙是生产者，丁是分解者，②过程表示碳由乙→丁，属于生物群落内部碳的传递，所以②过程中碳的传递形式是（含碳）有机物。

（2）据表分析A（第二营养级）与下一营养级（三级消费者）的能量传递效率为第三营养级同化的能量÷第二营养级同化的能量×100%＝16.1÷140.0×100%＝11.5%；由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含草食动物（A）的粪便中的能量。

（3）能量流动是指生态系统中能量的输入（通过植物的光合作用把光能转化成化学能）、传递（流入下一营养级，流入分解者）和散失（各生物的呼吸作用散失）的过程。

因此在能量流动过程中，能量是按照太阳能→（有机物中的）化学能→热能的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，绿色植物通过光合作用，把大气中的CO2和水合成为糖类等有机物，生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。

生产者和消费者生命活动过程中，通过呼吸作用，又把CO2释放到大气中。

生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的CO2返回到大气中。

因此碳元素按照CO2→（含碳）有机物→CO2的形式转化的，所以物质的流动是循环的。

（4）生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。

【答案】　

（1）B和C　0.4　（含碳）有机物　

（2）11.5%　草食动物（A）的粪便　（3）（有机物中的）化学能　热能　（含碳）有机物　CO2　（4）物质循环，能量流动，信息传递

考点二　生态系统的稳定性及环境保护

1．（2015·全国Ⅱ，T4）下列有关生态系统的叙述，错误的是（　　）

A．生态系统的组成成分中含有非生物成分

B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失

C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递

D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定

【解析】　生态系统的组成成分：

非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；A正确。

生态系统相对稳定时能量的输入＝输出（散失）；B错误。

信息传递有利于生命活动的正常进行，有利于种群的繁衍，还有利于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定；C正确。

生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，由此可知负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定；D正确。

【答案】　B

2．（2018·全国新课标Ⅰ卷，29）回答下列问题：

（1）大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为________。

（2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_______________________________________________________________。

（3）太阳能进入生态系统的主要过程是___________________________。

分解者通过___________________________________________来获得生命活动所需的能量。

【解析】　

（1）不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上也是共同进化。

（2）“精明的捕食者”战略是指捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存，“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。

（3）太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。

分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。

【答案】　

（1）协同进化（或答共同进化）

（2）捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会

（3）绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中　呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解

1．生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的关系

2．两种稳定性“关键词”

（1）抵抗力稳定性：

抵抗干扰、保持原状，与物种丰富度、结构复杂化程度呈正相关。

（2）恢复力稳定性：

遭到破坏、恢复原状，一般与抵抗力稳定性高低呈负相关，但有些抵抗力稳定性很弱的生态系统其恢复力稳定性也很弱，如荒漠生态系统。

（3）在遭到“同等程度”破坏时，一般抵抗力稳定性强者恢复力稳定性弱。

3．把握正、负反馈调节的判断技巧

（1）依据：

调节后的结果与原状态之间的变化。

（2）判断方法：

调节后

4．巧辨三类水体污染

（1）无机污染——富营养化，水体中富含N、P等矿质元素，后果为水体藻类大量繁殖，水质恶化、缺氧、水生生物死亡。

（2）有机污染——生活污水排放等导致水体有机物增加导致异养型生物繁殖，水体缺氧、发黑、发臭。

（3）重金属或农药污染——重金属或农药沿食物链富集导致较高营养级生物中毒较严重。

5．据“地点”或“手段”快速确认生物多样性保护措施

（1）在被保护对象“原生存地”进行保护（如建立自然保护区等）——就地保护。

（2）将被保护对象从原地迁出，在“异地”予以保护——易地保护。

（3）利用生物技术（如建立种子库、精子库）对濒危物种基因予以保护。

【易错警示】

（1）某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染后的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。

（2）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是不利的，则会引起本地物种数目锐减。

（3）生物多样性的原因从不同角度进行理解有不同的解释。

从进化角度看，物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。

靶向一　借助生态系统稳定性及环境保护考查理解能力

1．下列有关生态系统稳定性的叙述，正确的是（　　）

A．生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的

B．同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复得慢

C．外来物种入侵会增加物种多样性，提高生态系统的稳定性

D．河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于恢复力稳定性

【解析】　生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的，A正确；与沙漠生态系统相比，草原生态系统营养结构复杂，群落物种丰富度高，抵抗力稳定性强，因而在同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复得快，B错误；外来物种入侵可能危及当地物种，降低物种多样性，降低生态系统的稳定性，C错误；河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状，属于抵抗力稳定性，D错误。

【答案】　A

2．人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地中，主要利用土壤、人工介质、微生物的作用对污水、污泥进行处理的一种技术。

下列相关叙述不合理的是（　　）

A．合理搭配植物以提高生态系统的物种多样性

B．该湿地生态系统具有一定的自我调节能力

C．湿地微生物的主要作用是作为分解者以加快物质循环

D．增大引入湿地的污水总量以提高能量传递的效率

【解析】　人工建造湿地时，需合理搭配植物，以便提高生态系统的物种多样性，A正确；该湿地生态系统具有一定的自我调节能力，B正确；湿地微生物的主要作用是分解有机物，加快物质循环，因而为分解者，C正确；增大引入湿地的污水总量不能提高能量传递效率，同时还应考虑引入湿地的污水总量不能超过该生态系统的自我调节能力，D错误。

【答案】　D

靶向二　借助生态系统稳