高考生物二轮复习专题讲义专题十二 生态系统和环境保护.docx

1、高考生物二轮复习专题讲义专题十二 生态系统和环境保护高考生物二轮复习专题讲义专题十二生态系统和环境保护最新考纲1.生态系统的结构()2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()3.生态系统中的信息传递()4.生态系统的稳定性()5.人口增长对环境的影响()6.全球性的环境问题()7.生物多样性保护的意义和措施()答案:物种食物链(网)自我调节能力就地易地单向流动、逐级递减10%20%全球性、循环性抵抗力恢复力人口过快增长核心考点一生态系统的结构和功能 1.(2018海南卷,20)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是(D)

2、A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量解析:鲫鱼在不同的食物链中分别处于第二和第三营养级,既是初级消费者又是次级消费者;能量流动是逐级递减的,由于鳜鱼所处的营养级高于鲢鱼,所以消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼;水中的需氧微生物能够分解有机物,通气可促进水体中生物残骸分解为无机物,促进物质的循环;藻类固定的能量不能百分百地流入次级消费者体内,因此藻类固定的能量高于流入次级消费者的能量。2.(2018海南卷,19)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着

3、镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是(D)A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息解析:小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为,能够对于同种或异种生物传递某种信息,属于行为信息,激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理和行为信息,不属于化学信息。3.(2018全国卷,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生活垃圾中的(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真

4、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N,通常植物根系对N的吸收是通过运输完成的。解析:(1)蚯蚓为分解者,通过分解生活垃圾中的有机物获得其生命活动所需的能量。生态系统中的分解者能将动植物遗体和动物的排遗物等中的有机物分解为无机物,保障物质循环的顺利进行。(2)采用生物方法处理生活垃圾时,需考虑生活垃圾的性质(是有机垃圾还是无机垃圾)、引进的分解者生物的种类,还需考虑处理环境的理化条件,如氧气、温度和水分等。(3)植物根细

5、胞对无机盐离子如N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4.(2018全国卷,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

6、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)生态系统中能量沿食物链的传递特点是单向流动、逐级递减。食物链中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,所以一条食物链的营养级数量一般不会太多。(2)根据题中信息可知,顶级肉食性

7、动物对环境中的植食性动物有驱赶作用,这种作用是建立在“威慑”与“恐惧”基础上的。甲的数量优势地位丧失的原因可能是其对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,导致甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)根据题中“恐惧生态学”的观点,大型肉食性动物捕食野猪或野猪因恐惧减少了采食,从而减轻了野猪对该地区农作物的破坏。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命题感悟:本考点属于高考热点,高考中常以选择题或非选择题的形式考查生态

8、系统的组成成分及其相互关系、食物链和食物网、生态系统能量流动的过程及特点、碳循环的过程及特点、信息传递的类型及作用。1.掌握生态系统的营养结构分析方法(1)由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级级别=消费者级别+1,如兔是初级消费者、第二营养级。(2)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。(3)同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级,如狼占据第三、第四营养级。(4)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。2.掌握能量流动图解,理解摄入量、粪便量和同化量之间的关系(1)摄入

9、量=同化量+粪便量。(2)同化量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸量。(3)用于生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用量+下一营养级同化量=同化量-呼吸消耗量(4)流经生产者的总能量强调关键词“固定”而非“照射”。(5)流经各级消费者的能量强调关键词“同化”而非“摄入”或“储存”。考向一围绕生态系统的结构考查理解能力1.(2018福建泉州质检)某湿地生态系统食物网如图所示,下列有关分析错误的是(A)A.该食物网中有6条食物链,朱鹮位于第三营养级B.该食物网中,朱鹮与鱼类的种间关系是竞争和捕食C.流入朱鹮的总能量小于鱼类和贝类的总能量之和D.大量捕捞鱼类将使该生态系统自我调节能力下降解析:食物链

10、的起点是生产者藻类和水草,终点是不被其他营养级捕食的生物朱鹮,则该食物网中有6条食物链,朱鹮位于第三、四营养级;该食物网中,朱鹮与鱼类的种间关系是竞争和捕食;由于能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,所以流入朱鹮的总能量小于鱼类和贝类的总能量之和;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。因此,大量捕捞鱼类将使该生态系统自我调节能力下降。2.(2016全国卷)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,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(C)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

11、.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:依据题意,可知树林中存在食物链“树蝉螳螂黄雀鹰”,由食物链中生物的捕食关系可知,鹰的迁入导致在短期内螳螂的数量会增加,蝉的数量会减少;该生态系统的生产者(植物)只能利用光能,不能利用细菌产生的能量;鹰的迁入使原食物链由四个营养级变为五个营养级,增加了生态系统能量消耗的环节,但不会改变能量流动的方向。考向二围绕生态系统的功能考查获取信息能力3.(2018山东潍坊期末)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是(A)A.水体富营养化时出现“水华”现象,说明物质循环的平衡被破坏B.流经所有生态系统的总能

12、量都是生产者固定的太阳能C.第二营养级同化能量的10%20%会被下一营养级捕食D.碳循环是以含碳有机物、CO2和碳酸盐等形式进行的解析:水体富营养化时出现“水华”现象,大量的矿质元素分布于水体中,说明物质循环的平衡被破坏;人工生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人为投入的能量;第二营养级同化能量的10%20%会被下一营养级同化;碳循环是以含碳有机物、CO2形式进行的。4.(2018湖南长沙一模)某地土壤和水体中镉超标,镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述中,正确的是(A)A.当地人要预防

13、“痛痛病”要少吃动物肝、肾等内脏B.丙营养级所含能量最多C.该生态系统肯定没有分解者D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁甲+乙+丙。 关于生态系统功能的3点提醒(1)能量流动:单向、逐级递减,范围为食物链各营养级。10%20%是相邻两个营养级的能量传递效率,不是两个个体之间的传递效率。同化量摄入量;同化量=摄入量-粪便量。能量传递效率能量利用率能量传递效率:能量沿食物链流动,以“营养级”为单位,传递效率约为10%20%。能量利用率:流入人体中的能量占生产者能量的比值。(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

14、环境”。核心考点二生态系统的稳定性及环境保护 1.(2018海南卷,21)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统,下列推论错误的是(D)A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B.随着生物多样性的提高,系统的自我调节能力增强C.恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态D.生物多样性提高后,某营养级的能量可全部流入下一营养级解析:由于该生态系统处于恢复过程中,结构和功能不甚完善,所以适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复;生物多样性是生态系统自我调节能力的基础,生态系统中物种丰富度越高,其自我调节能力越强;恢复生态系统主要是恢复生态系统的自我调节能力和生物的适应性,充分依靠生态

15、系统自身的能力,辅以物质和能量的投入,从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态;无论生物多样性高与低,某营养级的能量不可能全部流入下一营养级。2.(2016全国卷,5)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(B)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

16、产者固定的能量最终均以热能的形式散失,而不能被反复利用。3.(2018全国卷,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)猎物和捕食者通过捕食活动相互影响,自然选择有利于猎物种群中跑得快的个体生存,也有利于捕食者种群中跑得快的个体生存,体现了生物

17、与生物之间的协同进化(共同进化)。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存提供机会,有利于增加物种的多样性。(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,这是太阳能进入生态系统的主要过程。分解者可以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命题感悟:本考点属于中频考点

18、,在高考中常以选择题的形式考查生态系统的稳定性、生物多样性的价值及保护、全球性环境问题的危害及治理。本部分知识与社会热点紧密相连,预计今后的高考比重会加强,充分体现对考生核心素养的考查。1.理解生态系统的稳定性(1)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。(2)类型:抵抗力稳定性和恢复力稳定性。2.准确记忆生物多样性三个层面、三种价值与四类保护(1)三个层面:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。(2)三种价值直接价值:食用、药用、文学艺术创作。间接价值:调节气候、涵养水源。(生物多样性的间接价值远大于其直接价值)。潜在价值:未发现尚不清楚的价值。(

19、3)四类保护:就地保护、易地保护、生物技术保护、法制保护。 环境污染的成因及后果考向一围绕生态系统的稳定性考查理解能力1.下列有关生态系统稳定性的叙述,正确的是(A)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:与沙漠生态系统相比,草原生态系统营养结构复杂,群落丰富度高,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;外来物种入侵可能危及当地物种,降低物种多样性,

20、降低生态系统的稳定性;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。2.(2018河南安阳一模)下列关于生态系统的结构、功能及稳定性的叙述,正确的是(C)A.湿地或水库中大量种植芦苇的原因是芦苇可以吸收城市污水中的有机污染物B.农业生产中防治稻田害虫的目的是提高生产者和消费者之间的能量传递效率C.向土壤中投放微生物复合菌剂分解土壤中的残留农药,会促进生态系统的物质循环D.近年来频繁出现雾霾天气现象,说明生态系统的自我调节能力已经丧失殆尽解析:植物吸收的是有机污染物分解成的无机物,不能直接吸收有机物;农业生产中防治稻田害虫的目的是提高能量利用率,不能提高能

21、量传递效率;向土壤中投放微生物复合菌剂分解土壤中的残留农药,会加速生态系统的物质循环;出现雾霾天气,说明生态系统的自我调节能力是有限度的,并没有丧失。考向二围绕环境保护考查获取运用能力3.(2018湖南五市十校共同体联考)十九大再次强调:绿水青山就是金山银山!为响应这一号召,2017年洞庭湖环境保护行动全面展开:全境砍伐欧美黑杨、拆除外湖砂石场、拆除湖洲内的钢制矮围、清退外湖珍珠养殖场、沟渠塘坝清淤增蓄等。下列相关说法不正确的是(D)A.欧美黑杨引进后,洞庭湖区鸟类大量减少,这表明外来物种入侵会降低生物多样性B.湖洲钢制矮围严重影响洞庭湖鱼类的正常繁殖,进而影响种群数量增长C.沟渠塘坝清淤增蓄

22、、拆除外湖砂石场将有利于提高洞庭湖湿地生态系统的净化功能D.长期在洞庭湖进行珍珠养殖会导致水体Na、K等元素含量增多,引起水华现象解析:欧美黑杨引进后,洞庭湖区鸟类大量减少,这表明外来物种入侵会降低生物多样性;湖洲钢制矮围严重影响洞庭湖鱼类的正常繁殖,进而影响种群数量增长;沟渠塘坝清淤增蓄、拆除外湖砂石场,有利于提高物种多样性,进而提高洞庭湖湿地生态系统的净化功能;水华是由于N、P等元素含量增多引起的。4.(2018山东济南期末)下列措施符合保护生物多样性原则的是(D)A.为了满足人们需求,随意从国外引进多种宠物B.为控制大米草在我国造成的灾害,将其天敌引入我国C.为保护牧场防止沙漠化,灭绝危

23、害草原的鼠类和昆虫D.将大熊猫迁入动物园繁育,对部分大熊猫进行野外回归实验解析:随意从国外引进多种宠物与将大米草的天敌引入我国,可能会因为缺乏天敌导致生态入侵,从而影响本地的其他生物的生存,导致物种多样性降低;为保护牧场防止沙漠化,灭绝危害草原的鼠类和昆虫,会导致物种多样性降低,不利于保护生物的多样性;大熊猫是濒危物种,需加以保护,迁入动物园繁育,并进行部分野外回归实验,可防止大熊猫物种消失。 (1)两种稳定性的“关键词”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。恢复力稳定性:遭到破坏、恢复原状,一般与抵抗力稳定性呈负相关,但有些抵抗力稳定性很弱的生态系统其恢复力

24、稳定性也很弱,如荒漠生态系统。在遭到“同等程度”破坏时,抵抗力稳定性强者恢复力稳定性高。(2)巧辨三类水体污染无机污染富营养化,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。有机污染由生活污水排放等导致水体中有机物增加,异养型生物繁殖,水体缺氧、发黑、发臭。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。 当今人类面临的全球性重大问题,诸如:人口压力、资源枯竭、能源危机、环境破坏等均为生态学问题,而这些重大问题的解决,又必须依赖生态学原理。因此,高考生物试题特别注重对生态学问题的考查,引导学生对生态问题深入思考,强化生态文明意识,形成

25、保护生态环境的社会责任。生态学的基本原理,通常包括四方面的内容:个体生态、种群生态、群落生态和生态系统生态。一个健康的生态系统是稳定的和可持续的:在时间上能够维持它的结构和功能的相对稳定,能够维持对胁迫的恢复力,能够维持它们的复杂性同时能满足人类的需求。生态学基本原理的应用思路,是模仿自然生态系统的生物生产、能量流动、物质循环和信息传递而建立起人类社会组织,以自然能源为主,尽量减少人工附加能源,寻求以尽量小的消耗产生最大的综合效益,解决目前人类面临的各种环境危机。1.实施可持续发展“在不牺牲未来几代人需要的情况下满足我们这代人的需要”,这种可持续发展观念协调社会与人的发展之间的关系,包括生态环

26、境、经济、社会的可持续发展,但最根本的是生态环境的可持续发展。2.注重人与自然和谐发展工业文明以来,人类凭借自认为先进的“高科技”试图主宰、征服自然,这种严重错误的观念和行为虽然带来了经济的飞跃,但造成的环境问题却是不可弥补的。人类是生物界中的一分子,因此必须与自然界和谐共生,共同发展。3.生态伦理道德观大量而随意地破坏环境、消耗资源的发展道路是一种对后代和其他生物不负责任和不道德的发展模式。新型的生态伦理道德观应该是发展经济的同时还要考虑这些人类行为不仅有利于当代人类生存发展,还要为后代留下足够的发展空间。应考虑到经济发展对环境的破坏影响,利用科技的进步,将破坏降低到最大限度,同时倡导一种有

27、利于物质良性循环的消费方式,即适可而止、持续、健康的消费观。1.(2018广州毕业班综合测试一)河北塞罕坝林场的建设者们在“黄沙遮天日,飞鸟无栖树”的荒漠沙地上艰苦奋斗、甘于奉献,创造了荒漠变林海的人间奇迹,是推动生态文明建设的一个生动范例,下列有关叙述错误的是(B)A.在一定条件下,群落可按照不同于自然演替的方向和速度进行演替B.荒漠生态系统的组成成分是生产者、消费者和分解者C.最初阶段,随着森林覆盖率上升塞罕坝林场固定的太阳能逐渐增加D.森林对水土的保持作用体现了生物多样性的间接价值解析:人为因素的影响,可导致群落按照不同于自然演替的方向和速度进行演替;荒漠生态系统的组成成分是生产者、消费

28、者、分解者和非生物的物质和能量;最初阶段,随着森林覆盖率上升塞罕坝林场固定的太阳能逐渐增加;森林对水土的保持作用体现了生物多样性的间接价值。2.(2018福建福州高三期末)下列有关生态学问题的叙述,不正确的是(C)A.低碳生活方式有利减少碳的排放B.退耕还林、退牧还草后将发生群落演替C.雄鸟求偶时进行复杂的求偶炫耀说明信息传递能调节种间关系D.红树林在保护生物多样性方面有重要作用,体现了生物多样性的间接价值解析:低碳生活可以减少CO2的排放;退耕还林,退牧还草后改变群落的物种组成,使群落发生次生演替;雄鸟求偶时进行复杂的求偶炫耀说明种群的繁衍离不开信息传递;红树林在保护生物多样性方面有重要作用

29、,体现了生物多样性对生态系统有重要的调节功能,体现了生物多样性的间接价值。3.(2018四川绵阳模拟)湖泊爆发水华后,对水生生态系统的主要危害之一是会降低水体中的溶解氧,从而导致水体中鱼虾等生物死亡,使物种趋向单一。某生物兴趣小组,对爆发蓝藻水华的湖水作出研究,各取500 mL湖水在30 下培养,分别给予4 klx光照(接近湖面晴天日照强度)和1 klx光照(接近湖面阴雨天日照强度),光暗时间比12 h12 h,培养5天后结果如表。下列说法错误的是(B)组别加入物质光照强度(klx)培养前溶解氧(mg/L)培养5天后溶解氧(mg/L)1去离子湖水47.16.82去离子湖水16.96.83未处理湖水44.93.64未处理湖水14.80.9A.湖水中多种矿质离子增加,是引起水华现象的原因之一B.阴雨天气温低,蓝藻呼吸弱,水华对水生生物的影响小C.水华会导致湖水的透光性降低,影响沉水植物的生长D.蓝藻光合作用产生并溶解在水中的氧气,少于其消耗的氧气解析:湖水中多种矿质离子增加,则藻类大量繁殖,引起水华现象;阴雨天气温低,蓝藻呼吸弱,但是大量的藻类仍然消耗大量的氧气,对水生生物影响较大;水华会导致湖水的透光性降低,则沉水植物的光合作用减弱;蓝藻光合作用产生并溶解在水中的氧气,少