生物高考一轮复习必备知识点生态系统.docx

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生物高考一轮复习必备知识点生态系统

高考生物考前回扣---生态系统

一、网络构建

二、基础回扣

第五部分生态系统

一．生态系统的结构

生态系统：

一定区域内的所有生物与无机环境

地球上最大的生态系统：

生物圈（大气圈下层，水层，岩石圈上层）

生态系统的类型：

自然生态系统和人工生态系统

人工生态系统的特点：

人为作用突出，物种单一，结构简单，稳定性差。

包括：

人工林，果园，城市农田生态系统。

非生物的物质和能量：

（无机环境）

生产者：

自养生物，主要是绿色植物，化能合成细菌（硝化细菌）,光合细菌蓝藻

组成成分消费者：

异养生物，绝大多数动物，寄生细菌。

（病毒）草履虫

1、结构

分解者：

异养生物，营腐生生物的细菌及真菌，能将动植物尸体或粪

便中的有机物分解为无机物。

动物，蚯蚓，蜣螂蘑菇

食物链和食物网（营养结构）

2，各种组分之间的关系：

无机环境呼吸作用（有机物转化为无机物）

无机物光合作用

分解者生产者

有机物消费者有机物

①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。

②联系生命界与非生命界的成分：

生产者及分解者

③构成一个简单的生态系统的必需成分：

生产者，分解者，无机环境。

④食物链：

主要为捕食关系，只有生产者和消费者无分解者，其起点：

生产者植物

（第一营养级：

生产者初级消费者：

植食性动物）

⑤生态系统中的各种生物所处的营养级不是一呈不变的，

⑥食物网越复杂，则生态系统就越稳定，抵抗力就越强。

（如果有某种生物消失，就会有其它生物来代替。

）

⑦食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。

营养级　食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和

3，分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系

植物昆虫青蛙蛇鹰

①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都减少或增多。

②如果蛇减少，则会发生如图所示情况。

二，生态系统的功能

1能量流动相关知识

生态系统的功能：

物质循环，能量流动，信息传递。

能量流动：

生态系统中能量的流入，传递，转化，和散失的过程。

一般研究能量流动都以种群为单位。

渠道：

食物链和食物网

流经生态系统的总能量是指：

这个生态系统中的生产者固定的全部太阳能

开始：

从生产者固定太阳能开始。

过程：

呼吸（热能）

生产者有机物初级消费者有机物次级消费者

分解者（有氧呼吸和无氧呼吸）

①生产者的能量来源和去路：

来自太阳能，去路有三条；主要是以热能的形式散失，其次是用于自身的生长发育（被下一级吃掉），最后给分解者。

②流入消费者体入的能量是指：

被消费者同化的能量

③分解者的能量：

来自生产者和消费者

④能量去处：

呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级

⑤能量流动的特点：

单向流动，不能反复利用

逐级递减（最后以热能的形式散失）能量在相邻两个营养级间的传递效率：

10%～20%（一般营养级不超过5个，一山不容二虎，肉比青菜要贵），当次级消费者食用生产者超过最大传递量（20%）时，生态系统会被破坏（m1<5m2）。

⑥能量流动符合能量守恒定律

⑦能量金字塔：

表示营养级与能量之间的关系，可以看出，营养级越高，则能量越少。

⑧数量金字塔：

表示营养级与数量之间的关系。

一般来说，营养级越高，则数量越少。

也有反例；例如：

松毛虫成灾的松树林，食物链：

树虫鸟

⑨生物量（重量）金字塔：

表示营养级与生物量之间的关系，营养级越高，则生物量越少

⑩生态系统在能量方面是一个开放的系统，需要不断补充。

11）能量流动图解

几乎不能循环，在生产者与消费者之间按食物链的形式，当存在分解者时，注意：

（如果是自然界微生物则不能与生产者构成循环，如果是人工沼气池，则可以与人构成循环。

）

饲料

太阳能农作物家禽家畜

落叶食物

微生物人

（沼气池）粪便

研究能量流动的意义：

①：

可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用

②：

可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系（清除稻田中的杂草，清除鱼塘中的黑鱼。

）

目的：

实现能量的多级利用，从而大大提高能量的作用率，合理的调理生态系统中能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类有益的部分。

（生态农业）

生态农业：

是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次，多功能的综合农业生产体系。

基本原理：

能量多级利用，物质循环再生。

能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的，食物链既是一条能量转换链，也是一条物质传递链，从经济上看还是一条价值增值链。

特点：

综合性，多样性，高效性，持续性

意义：

废物资源化，提高能量转化效率，减少环境污染。

2物质循环知识（元素）（生物地球化学循环）

碳循环

形式：

CO2，（在生命界与非生命界间循环），碳酸盐

范围：

全球性

光合作用

无机环境群落

呼吸作用

能量流动与物质循环之间的异同

不同点：

在物质循环中，物质是被循环利用的；能量在流经各个营养级时，是逐级递减的，而且是单向流动的，而不是循环流动

联系：

①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割

②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程

③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返

生物富集作用

指有毒物质如农药，重金属通过食物链在生物体内积累的过程

一般来说，营养级越高，则富集作用越强。

“N”氮元素的循环

固氮菌硝化细菌

N2NH3，NH4氨盐NO3硝酸盐

固氮作用硝化作用

反硝化作用（反硝化细菌）

3信息传递相关知识

生态系统中的信息种类：

物理信息、化学信息、行为信息（孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀）信息传递在生态系统中的作用：

信息传递不以营养结构为基础

①：

生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，也离不信息的传递

②：

信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定

信息传递在农业生产中的应用：

①提高农产品和畜产品的产量

②对有害动物进行控制

生态系统的稳定性

生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

生态系统具有自我调节能力，而且自我调节能力是有限的

抵抗力稳定性：

生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的

生态系统能力

的稳定性恢复力稳定性：

生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力

①一般来说，自然原因对生态系统的干扰，我们谈到抵抗力稳定性，人为的原因对生态系统的干扰，我们会谈到恢复力稳定性（除自然森林大火）

②一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越差

③一般来说，在生态系统遭受到较大或彻底的破坏时，抵抗力越强的生态系统，恢复力越弱，但当遭受到相同的干扰时，抵抗力强的生态系统，恢复力也强。

抵抗力与恢复力不一定成反相关，主要要看生态系统的气候条件

a表示抵抗力稳定性

b:

表示恢复力稳定性

提高生态系统稳定性的方法：

①控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力（自然生态系统）

②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统的内部结构和功能的协调（人工生态系统）

第六部分环境问题

生态环境问题是全球性的问题

生物多样性：

生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性

生物多样性包括：

物种多样性、基因多样性、生态系统多样性

潜在价值：

目前人类不清楚的价值

生物多样间接价值：

对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）

性的价值直接价值：

对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、

科学研究和文学艺术创作等非实用意义的

保护生物多样性的措施：

就地保护（自然保护区）、易地保护（动物园）

全球问题：

温室效应，酸雨，

三、考题预测

1．（2013·临沂高三质检）草原生态系统进行着能量流动、物质循环和信息传递。

请回答问题。

（1）对某草原生态系统中一个由草、田鼠和黄鼬三个环节组成的食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据（cal·hm－2·a－1）。

NP（净同化量）＝GP（总同化量）－R（呼吸量）。

由上表可知第________环节代表田鼠，该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________，该数据不在正常能量传递效率范围内，主要原因________________________。

从生物多样性的价值来看，草地对水土的保持、调节气候等方面的作用属于生物多样性的________价值。

（2）碳在草原生物群落与无机环境之间的循环主要以________的形式进行，碳元素在生物群落中主要以________形式存在。

与能量流动相比，碳循环的特点是______________。

（3）当草原返青时，“绿色”为田鼠等食草动物提供可采食的信息，田鼠能根据黄鼬的气味躲避猎捕。

这说明信息能调节生物间的________关系，以维持生态系统的稳定。

（4）草原管理上，采用轮牧或限制放牧量，这主要是提高________力稳定性。

2．（2013·汕头六校高三联考）下图中甲表示某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：

J/cm2·a），乙图表示某种鱼迁入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线，请据图分析回答：

　　　甲　　　　　　　　　　　　　　乙

（1）甲图中A代表____________________，该生态系统中储存的能量主要以________的形式存在；为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是____________________________。

（2）甲图生态系统中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________________。

（3）甲图由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系统具有________________能力。

（4）乙图中，在t1～t2时期种群的年龄组成为________________型；已知该种鱼的环境容纳量为K，请根据图乙在下面框中画出该鱼种群数量与时间的关系曲线。

要求标出t1、t2对应的数值。

3．（2013·济宁高三模拟）下图表示某淡水湖泊生态系统的食物网。

请据图回答下列问题。

（1）从生态系统的营养结构上看，鳡鱼、翘嘴鲌、蒙古鲌等属于________________。

（2）由该食物网可推出，淡水湖泊群落空间结构在________方向存在较大差异，减弱了由于__________________________________可能造成的竞争。

（3）下表是该水域生态系统中五个种群（存在着营养关系）的能量调查：

种群

甲

乙

丙

丁

戊

能量（107kJ·m－2）

2.50

13.30

9.80

0.28

220.00

据表画出该水域中这五个种群的营养结构________________。

（4）近几年该湖泊出现了大面积的水华现象，导致水质恶化，若不加以治理，大量繁殖的藻类死亡后被分解，会引起水体溶氧量继续下降，造成鱼类大量死亡，水质恶化加剧，这种现象被称为________________调节。

（5）从种群生态学的原理分析，水华现象是由于浮游藻类的________大于________的结果。

（6）比较发生水华和未发生水华时期的湖水理化因素发现，水华期间水体的N、P等无机盐含量、光照、水温等均未发生变化。

根据上图食物网可以推断引起水华的主要因素为__________________________________。

4．（2013·江西师大附中高三模拟）某环保研究所搜集了4种生物的资料研究环境污染物对生物的影响。

并用于生态风险评估（见下表）。

（1）生态系统的成分包括____________________________________。

一个封闭的、功能完善的生态系统，无需从外界获得物质就可长期维持其正常功能。

但是如果在一个较长时期内断绝对它提供________，这个生态系统就会自行消亡。

（2）碳在生物群落中的传递主要以________的形式进行。

若D每增重10kg至少消耗A________kg。

（3）利用表中信息在上图框中绘出该生态系统的碳循环简图。

（4）在生态系统的营养结构中，________越高，生物体内铅、汞的浓度也越高，即有毒、有害物质沿食物链传递过程中具有富集作用。

5．（2013·通州区高三摸底考试）生态学家对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查。

下表是此生态系统三个营养级生物的能量分析表。

请回答下列问题：

（单位：

J/hm2·a）

（1）输入该生态系统生物群落的总能量是________J/hm2·a，这部分能量是指________。

（2）该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。

（3）该弃耕农田上进行的演替类型为________。

若该地区气候条件适宜、雨量丰富，在数十年乃至上百年后，此片弃耕农田可能会变成森林，此过程的演替趋势应该是：

弃耕农田→（　　）→（　　）→乔木林（森林）

（4）生态学家为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况，对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究。

Ⅰ.研究者通常采用________法估算该地区田鼠的种群数量。

调查统计发现田鼠繁殖能力很强，在最初的一个月内，种群数量每天增加1.47%。

Ⅱ.研究人员根据最初的一个月内____________________构建的田鼠种群增长模型为Nt＝N0·λt（其中，Nt代表t天后田鼠的数量，t表示天数，λ表示倍数，N0表示田鼠的起始数量）。

由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是________________。

Ⅲ.若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，并进行数据统计，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是____________。

答案及解析

1．【解析】

（1）由表中数据知Ⅲ（GP）＞Ⅱ（GP）＞Ⅰ（GP），根据能量流动特点，Ⅱ环节代表田鼠；第一营养级到第二营养级的能量传递效率为1.76×105/（5.93×107）≈0.3%；正常的能量传递效率为10%～20%，而此传递效率很低，分析表格知Ⅲ未被Ⅱ利用的能量为99.7%，即Ⅲ的大部分能量没有往下一营养级流动。

草地在维护生态系统方面的作用称为生态功能即间接价值。

（2）碳在群落与环境间的循环形式主要是CO2，而在群落间如食物链（或食物网）间主要是以有机物形式进行循环的。

能量流动是单向流动，逐级递减的，不能循环利用，而物质可被反复循环利用。

（3）食物链的生物间通过信息传递使捕食关系得以维持，从而可调整种群数量动态变化，维持生态系统的稳定，即信息可调整种间关系，以维持生态系统的稳定。

（4）草原上如果放牧的牲畜太多，超过其承载量，会使草原荒漠化，自我调节能力降低，生态系统的抵抗力稳定性也随之降低。

【答案】

（1）Ⅱ　0.3%　Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多　间接

（2）CO2　有机物碳　可以被生物群落反复利用（碳在无机环境和生物群落之间循环往复），具有全球性　（3）种间　（4）抵抗

2．【解析】　

（1）流入下一营养级的能量即同化量的去向有两个，其一是用于下一营养级的生长、发育及繁殖，另一为呼吸作用散失，因此甲图中的A代表呼吸作用散失的热能；能量流动的特点是逐级递减的，随着营养级的升高，流入的能量会变得很少，为了维持生态系统的稳定，必须加大物质的输入。

（2）肉食性动物获得的能量为0.25＋5.1＋2.1＋0.05＝7.5，其中包括5J的有机物输入，则其同化量为7.5－5＝2.5；植食性动物的同化量为4＋9＋0.5＋2.5＝16，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.5/16×100%≈15.6%。

（3）生态系统具有一定的自我调节能力，以维持生态系统的稳定。

（4）乙图中，在t1～t2时期，增长速率大于零，种群的出生率大于死亡率，年龄组成为增长型；t1的增长速率最大，此时的种群数量达到K/2值，而t2时增长速率为零，此时种群数量达到最大值即K值，图示如下：

【答案】　

（1）呼吸作用散失的热能　有机物　能量沿食物链流动是逐级递减的　

（2）15.6%　（3）自我调节　（4）增长型

3．【解析】　

（1）鳡鱼、翘嘴鲌、蒙古鲌等在不同的食物链中所处的营养级不同，有的是第三营养级，有的处于第四营养级。

（2）由于底栖藻类、浮游藻类及挺水植物芦苇、眼子菜等生长的水层不同，致使以此为食物及栖息环境的鱼类在垂直结构上分层分布。

不同的鱼类所捕食的植物也不一样，因此这样的分布减弱了由于共同的食物及空间资源发生的竞争。

（3）分析表中数据知戊的能量最大，为生产者，而乙、丙的能量差别不是很大，即处于同一个营养级，丁的能量最小，应处于最高营养级，由此可推断五种生物组成的食物链为

（4）水质恶化加剧了藻类的死亡，水体溶氧量的降低最终导致鱼类大量死亡，水体的自我净化、物理沉降等已经无法使其稳定性得以恢复，此现象为正反馈调节。

（5）藻类植物大量繁殖，说明其出生率大于死亡率。

（6）水华期间水体的理化性质未发生变化，说明浮游藻类植物的大量繁殖是由于其天敌即鲢鱼、浮游动物数量减少造成的。

【答案】　

（1）第三、第四营养级　

（2）垂直　争夺共同的食物和活动空间

（3）

（4）反馈（正）（答负反馈者不得分）　（5）出生率　死亡率　（6）鲢鱼和浮游动物的数量减少

4．【解析】　

（1）生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；能量是生态系统得以稳定的动力，没有能量的供应，生态系统很快就会崩溃。

（2）碳在生物群落中以有机物的形成进行循环。

根据重金属在A、B、D三类生物体内的富集量，知它们间的食物关系为A→B→D，由A×20%×20%＝10得A＝250。

（3）大气中的CO2库与生产者之间是双向关系，A、B、D之间是单向关系，A、B、D死亡的遗体都被分解者C分解即都指向C，而C将有机物分解后将CO2又归还到大气中的CO2库，碳循环简图如答案所示。

（略）

（4）由于重金属的富集作用，食物链上生物所处的营养级越高，则富集的重金属浓度越大。

【答案】　

（1）非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者　能量

（2）有机物　250

（3）见下图

（4）营养级（消费者级别）（合理答案都给分）

5．【解析】　

（1）读表中数据知A为生产者，其同化量即为输入该生态系统生物群落的总能量2.48×1011J/hm2·a；这部分能量是由生产者固定的全部太阳能。

（2）A、B、C间的关系为A→C→B；因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.40×107/（7.50×108）＝3.2%。

（3）弃耕农田上发生的是次生演替，弃耕农田由于缺乏人的管理，农作物被杂草丛取代，在与植株较高的灌木争夺阳光、资源的过程中，杂草被灌木优势取代，最后演替到森林。

（4）Ⅰ.田鼠的活动能力较强，活动范围较大，一般用标志重捕法调查其种群密度；Ⅱ.构建的田鼠种群增长模型是数量模型，因此最初的一个月内要对其进行数量调查与统计；构建的田鼠种群增长模型的前提条件是理想条件即食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害。

　Ⅲ.由于外界因素包括疾病、天气、资源的局限及天敌的增加，会使种群的数量由指数式增长变为S型增长。

【答案】　

（1）2.48×1011　被A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能

（2）3.2%　（3）次生演替　杂草丛　灌木林（丛）

（4）Ⅰ.标志重捕　Ⅱ.田鼠的数量调查数据　理想条件（或食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害）

Ⅲ.由“J”型增长变为“S”型增长