步步高生物二轮专题复习与增分策略专题六生态系统与环境保护.docx
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步步高生物二轮专题复习与增分策略专题六生态系统与环境保护
集团标准化工作小组[Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
步步高生物二轮专题复习与增分策略专题六生态系统与环境保护
第2讲 生态系统与环境保护
考纲要求
5年考情
2009
2010
2011
2012
2013
1.生态系统的结构（Ⅰ）
广东理基，51
广东，14
海南，20
新课标全国，31大纲全国，32
浙江，5江苏，26
新课标全国Ⅰ，5
广东，5
2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用（Ⅱ）
—
山东，6
大纲全国Ⅰ，5
福建，4
天津，9
海南，19
安徽，30Ⅱ
新课标全国Ⅱ，31
安徽，30Ⅱ
3.生态系统中的信息传递（Ⅱ）
—
—
海南，21
山东，26安徽，30Ⅱ
四川，6
4.生态系统的稳定性（Ⅱ）
福建，2
天津，5
—
海南，22
山东，26
海南，20
新课标全国Ⅰ，32海南，29
5.人口增长对环境的影响（Ⅱ）
—
上海综合，16
海南，28
山东，26
—
6.全球性的环境问题（Ⅰ）
广东，13
江苏，15
广东，26
广东，28
江苏，24
—
7.生物多样性保护的意义和措施（Ⅰ）
—
江苏，14
北京，5
江苏，20
安徽，29Ⅱ
山东，26江苏，24
—
填充关键点
思考连接处
（1）与能量流动、物质循环关系最为密切的两种细胞器是什么
提示 叶绿体、线粒体。
（2）生命系统的哪些结构层次体现了负反馈调节
提示 细胞、种群、群落、生态系统、生物圈均有体现。
（3）能量传递效率和能量利用率是一回事吗
提示 不是。
考点1 生态系统的结构与功能
1．如图为生态系统四种成分关系图，请说出判断技巧
答案 先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者，B为分解者。
2．分析并填充有关食物链与食物网
（1）每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。
中间的任何停顿都不能算完整的食物链。
分解者不构成食物链。
（2）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
（3）某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某一种群。
（4）同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如图中鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级，这就是说鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。
（5）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如上图中食虫鸟与食虫昆虫，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。
（6）食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
（7）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量。
3．汇总能量流动的有关问题
（1）起点：
从生产者固定太阳能开始。
（2）渠道：
食物链和食物网。
（3）能量形式的变化：
太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能（最终散失）。
（4）能量在食物链中的流动形式：
有机物中的化学能。
（5）能量散失的主要途径：
细胞呼吸。
（6）总量：
生产者固定的全部太阳能。
4．分析能量流动的去向图解，回答相关问题
（1）写出一个营养级所同化的能量的三个去向：
①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。
（2）写出摄入量、同化量、粪便量三者关系式。
答案 摄入量＝同化量＋粪便量。
（3）写出上图某营养级流向下一营养级的能量传递效率的关系式。
答案 下一营养级的同化量/某营养级的同化量×100%。
（4）若提高能量的利用率，根据上面的图解，应如何提高说出思路即可。
答案 将“遗体、残骸”、“粪便”中的能量转化为可利用的能量。
5．观察碳循环过程图解，回答相关问题
（1）碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用或化能合成作用。
2碳返回无机环境的途径
6．汇总信息传递的相关问题
【思维辨析】
（1）我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱（2010·大纲全国Ⅱ，3C）（×）
提示 南方温度高，水分充足，分解者的代谢活动强。
（2）生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大（2011·海南，21C）（×）
提示 营养级越高的生物，整个营养级所含的能量越少，但体型不一定越大。
（3）直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量（2010·江苏，11B）（×）
提示 根据能量在流动过程中逐级递减的特点，应消耗生态系统能量更少。
（4）假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田生态系统中能量流动的营养级数减少
（2009·海南，20B）（×）
提示 水稻和杂草属于同一级别的营养级。
（5）生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利（2011·海南，21B）（×）
提示 有的有利，有的却有害。
【归纳提炼】
1．判定营养级级别的技巧
（1）根据能量流动的特点来判定：
总能量较少的营养级级别较高；反之，营养级级别较低。
（2）根据食物链的富集作用来判定：
富集物浓度越高的生物所处的营养级级别越高；反之，营养级级别越低。
2．能量流动、物质循环和信息传递的比较
项目
能量流动
物质循环
信息传递
区
别
来源
太阳能
生态系统
生物与生物之间或生物与无机环境之间
途径
食物链和食物网
多种途径
特点
单向流动，逐级递减
反复利用，循环流动，全球性
往往具有
双向性
范围
食物链各营养级生物间
生物圈
生物与生物或生物与无机环境之间
联系
共同把生态系统各成分联系成一个统一的整体，并调节生态系统的稳定性
例1
如图表示生态系统碳循环模式图，其中A、B、C、D构成群落，①②③④⑤⑥代表生理过程。
据图回答下列问题：
（1）图中食物链上的相邻物种之间存在着“吃与被吃”的关系，相邻物种的某些个体行为
与种群特征为对方提供了大量的有用信息，这说明信息传递在生态系统中的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）参与过程⑤的生物种类主要有____________________，其在碳循环中的作用是
________________________________________________________________________。
（3）若上述生态系统代表农田生态系统，则在弃耕农田上发生的群落演替类型属于____________________。
（4）若该农田生态系统生产了10000kg玉米，玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食。
最初人的食物比例为1/2来自鸡，1/2直接来自玉米。
为了养活更多的人口，现调整人的食物比例为1/5来自鸡，4/5来自玉米。
若能量传递效率按10%计算，现在养活的人口约是原来的________倍。
（5）若上述生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量（μg/kg鲜重）
7
7
已知该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。
假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食，据表中数据绘出该生态系统的食物网。
破题思路
（1）由
（1）问提供的信息确定信息传递的作用；
（2）由题干图示，确定⑤过程的生物类型及其功能；（3）用递推法计算能量流动传递；（4）同一营养级重金属浓度基本一致，重金属浓度随营养级的升高逐级递增。
个性分析
（1）生态系统的功能之一是信息传递，信息传递的功能：
生命活动的正常进行离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
而本小题所述的信息传递的作用是能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
（2）图示的过程⑤是将有机碳转变为无机碳的过程，完成此过程的生物主要是腐生细菌和真菌。
（3）在弃耕农田上发生的群落演替为次生演替。
（4）此题难度较大，可假设一个具体的数值来计算。
假如人增重10kg，则有5kg是由玉米直接提供的，有5kg是通过鸡提供的，按能量传递效率10%来考虑，需消耗玉米总量为5×10×10＋5×10＝550（kg）。
食物来源比例变化后，人同样增重10kg，则有8kg是由玉米直接提供的，有2kg是通过鸡提供的，按能量传递效率10%来考虑，需消耗玉米总量为2×10×10＋8×10＝280（kg），因此，现在养活的人口是原来的550/280≈倍。
（5）所给出的5个种群构成了食物网，说明这5个种群只有生产者和消费者，没有分解者。
又因为营养级越低，重金属含量越低，营养级越高，重金属含量越高，再结合能量传递效率加以综合考虑，所以甲和乙属于第一营养级，丙和丁属于第二营养级，戊属于第三营养级。
答案
（1）能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
（2）腐生细菌和真菌 将有机碳转变为无机碳 （3）次生演替 （4） （5）
思维延伸
（1）该题第（4）问中，人能从该生态系统中最多增重多少千克
提示 2000kg
（2）假设最初人的食物比例来自鸡为m，调整为食物比例来自鸡为n，其他条件不变，则现在养活的人口约是原来的多少倍
提示
解题模板 如何准确计算能量的传递效率问题
首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
（1）设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷（20%）3；最多需要A营养级的能量＝M÷（10%）3。
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×（20%）3；最少能量＝N×（10%）3。
（2）如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物中获得能量，且各途径所获得的能量不等，则按照各条单独的食物链进行计算后合并。
考点2 生态系统的稳定性及环境保护
1．构建生态系统稳定性的调节图解
2．分析下列实例，确定反馈调节类型
实例1 如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。
实例2 若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。
反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，包括正反馈和负反馈。
（1）负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态，如实例1。
（2）正反馈调节使生态系统远离平衡状态，如实例2。
3．生态系统的自我调节能力
生态系统能保持动态平衡，是因为生态系统具有一定的自我调节能力，其基础是负反馈调节。
（1）生态系统的成分单纯→营养结构简单→自我调节能力弱。
（2）生态系统的成分复杂→营养结构复杂→自我调节能力强。
4．全球性生态环境问题
【思维辨析】
（1）落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低（2013·海南，29改编）（×）
提示 其恢复力稳定性较低。
（2）栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性（2012·江苏，24B）（×）
提示 小种群没有形成物种。
（3）生物多样性的丰富程度与自然选择无关（2010·北京，5A）（×）
提示 是自然选择的结果。
（4）遗传多样性较低的种群适应环境能力强（2010·北京，5D）（×）
提示 遗传多样性较高的种群适应环境的能力强。
（5）某地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，招引灰椋鸟，该计划的实施将使该区农林害虫数量必然大幅度上升
（2011·海南，22改编）（×）
提示 该项措施会使灰椋鸟种群数量增加，大量捕食害虫将导致农林害虫大量减少。
（6）生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值
（2009·福建，2C）（√）
提示 生物多样性的价值指的是生态学价值。
【归纳提炼】
1．生态系统的稳定性的比较
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
本质
抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原状的能力
遭到外界干扰因素的破坏后，恢复到原状的能力
影响因素
生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高
生物种类越少，营养结构越简单，自我调节能力越弱，恢复力稳定性越高
原因
生态系统具有一定的自我调节能力，其基础为负反馈调节
关系
都是生态系统稳定性的评价指标，二者通常呈相反的关系
2．多样性成因的分析
（1）从分子水平看
（根本原因） （直接原因） （生物多样性）
（2）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。
例2
如图所示的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（ ）
A．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
B．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关
C．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关
D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越低
破题思路 明确y表示的是与抵抗力稳定性有关的指标；x表示的是与恢复力稳定性有关的指标。
个性分析 生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡；结合图像，y值越大，说明该生态系统的抵抗力稳定性越低，x值越大，说明该生态系统的恢复力稳定性越低，这都与生态系统中生物的种类和数量有关，与其营养结构的复杂程度有关；TS值，即x、y值，y值越小，说明该生态系统的抵抗力稳定性越高，x值越小，说明该生态系统的恢复力稳定性越高，所以TS值越小，这个生态系统的总稳定性越高。
答案 B
思维延伸
（1）若该图表示南方热带雨林生态系统，则x值与y值的大小如何
提示 x值大，y值小。
（2）TS大小与哪些因素有关
提示 外界干扰力、营养结构、环境条件等有关系。
例3
如图是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图。
请据图回答：
（1）人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于______________。
芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落的_________结构。
（2）要维持该生态系统的稳定，在该人工湿地生态系统中，除以上生物群落外，还必须有__________________________________________。
与其他自然生态系统相比，该生态系统能量来源的不同之处是多了______________________________________________。
（3）人工湿地可以净化生活污水，但对污水排放量要加以控制，其生态学依据是生态系统的______________是有限的。
（4）如图是该人工湿地碳循环未完成图解（部分），请用恰当的箭头和文字完成该图解。
CO2
植物 动物 微生物
破题思路 阅读情景材料→理解→材料筛选→思维整合→确定概念原理→联系材料→组织答案。
个性分析
（1）自养型生物（光能自养型、化能自养型）在生态系统中属于生产者，生态系统的结构包括垂直结构和水平结构，芦苇、藻类植物的分层现象体现了群落的垂直结构特点。
（2）生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
这个人工生态系统的能量除包括光合作用合成的有机物中的能量外，还有生活污水中含有的有机物中的能量。
（3）任何一个生态系统都有一定的自我调节能力，但是这种调节能力是有限的，当外界干扰超过了生态系统的自我调节能力，生态系统的稳定性就会遭到破坏。
（4）生产者通过光合作用同化CO2，生产者和消费者通过呼吸作用、分解者通过分解作用释放CO2，消费者通过捕食作用使生产者体内的有机物中的碳元素流向消费者，生产者的枯枝落叶，消费者的遗体、排泄物等有机物中的碳元素流向分解者。
因此，其关系可以用下图来表示。
答案
（1）生产者 垂直
（2）非生物的物质和能量 污水中有机物的化学能 （3）自我调节能力 （4）如图所示
解题模板 如何解答原理分析类题目
阅读题干，获取信息→联想搜索所学知识→将所学知识与需解决的问题搭桥→运用学科语言组织表达。
1．（2013·广东卷，5）如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土着鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是（ ）
A．鲈鱼的产量不能弥补土着鱼的减少量
B．土着鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
答案 A
解析 由于鲈鱼处在土着鱼的下一个营养级，每个营养级都要消耗一部分能量，所以鲈鱼的产量不能弥补土着鱼的减少量，A正确；土着鱼和鲈鱼为捕食关系，由于鲈鱼无天敌，处于优势，B错误；鲈鱼引入会导致土着鱼先减后增，间接导致浮游动物先增加后减少，C错误；通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后上升，D错误，因此答案为A。
2．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者，下图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图。
下列说法错误的是（双选）（ ）
A．图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量
B．圆褐固氮菌可以参与丁过程
C．当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2值
D．图中D的能量全部来自B生物
答案 CD
解析 B的摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；圆褐固氮菌在生态系统中的地位是分解者，D表示分解者，丁过程表示分解者呼吸作用释放能量的过程，圆褐固氮菌可参与此过程；当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K值；D的能量可来自B的粪便，而此部分属于上一营养级A的能量。
3．如图表示生态系统结构模式图，①②③④代表生理过程。
下列有关说法错误的是（ ）
A．图中属于生物群落的是A、B、C、D
B．若C的食物中D占1/4，假设各营养级之间的能量传递效率为10%，要使C体重增
加10kg，至少需要A为325kg
C．该生态系统被火山爆发毁灭后，可能发生群落的次生演替
D．图中①②③④过程会增加生物圈的温室效应
答案 D
解析 A为生产者，B为分解者，C、D为消费者，E为非生物物质，其中A、B、C、D属于群落；使C体重增加10kg至少需要A的量为1/4×10÷10%÷10%＋3/4×10÷10%＝325kg；若火山爆发后的土壤保留种子或繁殖体等，则发生的演替为次生演替；①（光合作用）减弱生物圈的温室效应。
4．（2013·大纲全国卷，33）某一池塘中有三个优势种群，分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B，其中鳙鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物B为食。
回答下列问题：
（1）为提高池塘鳙鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，其中施肥的作用是直接提高______________的种群数量。
捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对______________、______________和空间等资源的竞争。
（2）若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少，则短时间内会导致________________的种群数量迅速下降。
（3）若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，它们是
____________________，消失的主要原因是缺少____________________。
再经过一段时间后，仅存的一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，该类生物在生态系统中属于____________________。
答案
（1）浮游植物B 食物 氧气（或溶解氧）
（2）浮游植物B （3）浮游动物A和鳙鱼 氧气（或溶解氧） 分解者
解析 本题解答的关键是要清楚三个优势种群的营养关系，并写出食物链，即浮游植物B―→浮游动物A―→鳙鱼。
（1）生态系统中只有生产者才能利用肥料分解后产生的无机物，因此施肥会使浮游植物B种群数量增加。
野杂鱼中有许多是次级消费者，与鳙鱼属于同一营养级，在食物、溶解氧、生存空间上存在竞争关系。
（2）从营养关系上看，大量捕捞鳙鱼会使浮游动物A的天敌减少，浮游动物A种群数量增加，捕食大量的浮游植物B，导致短时间内浮游植物B种群数量下降。
（3）施肥过量，肥料中的有机物会被好氧微生物分解，消耗大量的O2，造成水体中溶解氧量下降，浮游动物A和鳙鱼因缺氧而死亡，它们的尸体又会造成厌氧微生物大量繁殖，导致水体变黑发臭。
一、单项选择题
1．如图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。
下列叙述正确的是（ ）
A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级
B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D．向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性
答案 C
解析 此食物网中有六条食物链，丁占第二、三、四营养级；戊固定的太阳能是流经此生态系统的总能量；能量是单向流动、逐级递减的，因此丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和；外来物种引入新的环境中，若当地环境条件适宜且无天敌存在，外来物种在竞争中处于优势地位，可能会导致当地的物种大量死亡，从而导致生态系统的稳定性降低。
2．下图是某生态系统有关功能的示意图。
下列叙述正确的是（ ）
A．X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器
B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3、……及Z过程释放的CO2总量相等
C．当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～
4%
D．图中箭头也可表示该生态系统的信息传递方向
答案 C
解析 X1过程为光合作用，多数生物的光合作用在叶绿体中完成，少数生物如蓝藻，没有叶绿体也可完成光合作用，A错误；X1过程吸收的CO2总量应大于Y1、Y2、Y3、……及Z过程释放的CO2总量，B错误；能量在食物链中的传递效率为10%～20%，故X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%，C正确；信息传递不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，信息传递往往是双向的，D错误。
3．如图表示一个池塘生态系统中各种生物之间的关系。
下列叙述不正确的是（ ）
A．图中所有的生物构成了此池塘生态系统的生物群落
B．从外部引入消费者4可能会使生产者2的数量暂时增加
C．流经该生态系统的总能量是图中所有生产者固定的能量之和
D．
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