2020届 二轮复习 种群、群落和生态系统 教案 (全国通用)

[考纲要求]1.种群的特征(Ⅰ)。2.种群的数量变化(Ⅱ)。3.

群落的结构特征(Ⅰ)。4.群落的演替(Ⅰ)。5.生态系统的结构(Ⅰ)。

6.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。7.生态

系统中的信息传递(Ⅱ)。8.生态系统的稳定性(Ⅱ)。9.人口增长对

环境的影响(Ⅱ)。10.全球性的环境问题(Ⅰ)。11.生物多样性保护

的意义和措施(Ⅱ)。

1．农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等，都要对

种群密度进行调查研究。(P—正文)()

60

[答案]√

2．取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。(P—

61

探究)()

[答案]√

3．年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定。

(P—思考与讨论)()

63

[答案]×

4．利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体，

不会影响种群的密度。(P—正文)()

63

[答案]×

5．探究培养液中酵母菌种群数量变化时，从试管中吸出培养液

进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均

匀分布，减小误差。(P—探究)()

68

[答案]√

6．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(P—正

72

文)()

[答案]√

7．群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。

(P—正文)()

74

[答案]√

8．诱虫器主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。

(P—探究)()

76

[答案]√

9．在沙丘、火山岩、火灾过后的草原、弃耕的农田上进行的演

替属于初生演替。(P一正文)()

80

[答案]×

10．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方

向进行。(P—正文)()

81

[答案]√

11．生态系统类型众多，一般可分为自然生态系统和人工生态系

统。(P—小字)()

88

[答案]√

12．一个动物园中的全部动物是一个系统，全部的动物和植物也

是一个系统。(P—旁栏思考)()

88

[答案]×

13．生产者通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物

中。太阳能变成化学能，从而可以被生物所利用。(P—正文)()

90

[答案]√

14．消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，是生态系统的

基石。(P—正文)()

90

[答案]×

15．绿色植物所固定的太阳能，通过食物链由一个营养级向下一

个营养级传递，各种动物所处的营养级是固定不变的。(P—正

91

文)()

[答案]×

16．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。

(P—正文)()

91

[答案]√

17．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量

流动的渠道。(P—正文)()

92

[答案]√

18．“未利用”指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级

利用的能量。(P—图5－8小字)()

95

[答案]×

19．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便

维持生态系统的正常功能。(P—正文)()

96

[答案]√

20．研究生态系统的能量流动，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，提高能量的转化效率。(P—

96

正文)()

[答案]×

21．人类大量燃烧煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环

的平衡，形成温室效应，导致气温升高。(P—与社会的联系)()

101

[答案]√

22．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。(P—正文)()

107

[答案]√

23．目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械

防治，人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的机械防治。

(P—正文)()

108

[答案]×

24．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。(P—正文)()

109

[答案]√

25．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节

能力的基础。(P—正文)()

109

[答案]√

26．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叫

作抵抗力稳定性。(P—正文)()

110

[答案]×

27．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，抵抗力稳定性和恢复力稳定性就越高。(P—正文)()

111

[答案]×

28．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，保证生态系统内部结构与功能的协调。(P—正文)()

111

[答案]√

29．人口增长过快，在消耗大量自然资源的同时，还加剧了对环

境的污染，增加了治理的成本和难度。(P—正文)()

121

[答案]√

30．全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、

臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。

(P—正文)()

123

[答案]√

31．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。(P—正

124

文)()

[答案]√

32．保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不

意味着禁止开发和利用。(P—正文)()

127

[答案]√

33．可持续发展的含义是“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”，它追求的是自然、经济、社会持久而协调

的发展。(P—正文)()

128

[答案]√

考点1种群与群落

1．明确种群数量特征之间的关系

2．解读三种类型的“S”型曲线

(1)t之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群

1

数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增

长速率达到最大值。

(2)t～t，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争

12

加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。

(3)t时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增

2

长速率为0。

3．K值与K/2值的分析与应用

(1)K值与K/2值的分析

(2)K值与K/2值的应用

[考题体验1](2019·全国卷Ⅲ)回答下列与种群数量有关的问

题：

(1)将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基(培养基M)的

试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总

数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为

________型，且种群数量为________时，种群增长最快。

(2)若将该种菌接种在5mL培养基M中，培养条件同上，则与

上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值)________(填“增

大”“不变”或“减小”)。若在5mL培养基M中接种该菌的量增

加一倍，则与增加前相比，K值________(填“增大”“不变”或“减

小”)，原因是__________________________________。

[解析](1)“J”型曲线中种群数量呈指数增长，没有峰值。“S”型

曲线中，由于环境阻力(培养液有限、试管体积有限)，种群数量先增

加后不变，该单细胞菌数量达到a不变，即为K值，故该种群的增

长曲线为“S”型，种群数量为K/2即a/2时，增长速率最快；达到K

值时，增长速率为0。(2)若把上述单细胞菌接种到含5mL培养基的

试管中，由于培养液减少，营养物质减少，故该菌的K值会出现下

降。若该菌的接种量增大一倍，则会较快达到K值，但由于培养液

量不变，K值是由环境资源量决定的，与接种量无关，故K值不变。

[答案](1)“S”a/2

(2)减小不变K值是由环境资源量决定的，与接种量无关

[解读]

科学思维之模型和建模——种群“增长速率”、“增长率”与

“λ值”

(1)增长率＝(末数－初数)/初数＝(N－N)/N(无单位)。“J”型曲

t00

线增长率为恒定值，“S”型曲线增长率为“逐渐下降”。

(2)增长速率＝(末数－初数)/单位时间＝(N－N)/t(有单位，如个/

t0

年)。“J”型曲线增长速率一直上升，也呈“J”型，“S”型曲线增长速率

呈“钟型”。图示如下：

(3)对“λ”的理解

“J”型曲线增长的数学模型N＝Nλt中，λ代表种群数量是一年

t0

前种群数量的倍数，而不是增长率。当λ>1时，种群数量增大；当λ

＝1时，种群数量保持稳定；当λ<1时，种群数量减小。

4．群落的结构和演替

(1)辨析群落的四种关系、三种曲线和两种结构

①四种关系

写出A、B、C、D四图中a与b的种间关系：

A．互利共生，B.寄生，C.竞争，D.捕食。

②三种种间关系曲线

写出图1～3表示的种间关系

图1：互利共生；图2：捕食；图3：竞争。

③两种结构

(2)“两看法”判断初生演替和次生演替

[考题体验2](2018·江苏卷)下图是某处沙丘发生自然演替过程

中的三个阶段，下列叙述正确的是()

A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替

B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构

C．阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同

D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强

[解析]从形成沙丘开始的演替属于初生演替，A项错误；草本

植物阶段的群落中也存在垂直结构，B项错误；群落演替是指优势取

代而非完全的取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类有

相同的，C项错误；与阶段Ⅰ、Ⅱ相比，阶段Ⅲ沙丘上的群落中生物

种类最多，营养结构最复杂，故阶段Ⅲ沙丘上的群落的自我调节能力

最强，对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D项正确。

[答案]D

[解读]

科学思维之批判性思维——种群与群落常见理解误区

(1)混淆种群空间特征与群落空间结构、种群密度与物种丰富度。

解题时要看清问题描述的主体是种群还是群落：①种群数量特征和种

群空间特征属于种群水平的研究范畴，而垂直结构和水平结构属于群

落水平的研究范畴，不能搭配错误；②种群密度是指种群在单位面积

或单位体积中的个体数，而物种丰富度是指群落中物种数目的多少，

不能张冠李戴。当然，群落由许多种群构成，研究种群是研究群落的

基础。

(2)混淆群落的垂直结构和水平结构。同一区域内，同一地点不

同高度分布着不同的生物属于群落的垂直结构，一般呈分层现象；同

一区域内，不同地点分布着不同的生物属于群落的水平结构，一般呈

镶嵌分布。鱼塘底部与岸边分布着不同的植物体现了群落的水平结

构；鱼塘中不同水层分布着不同种类的鱼则体现了群落的垂直结构。

1．(2019·东北四市模拟)下列与种群数量相关的叙述，错误的是

()

A．种群的数量变化可能导致种群基因频率的改变

B．传染病的流行程度会随种群密度的增大而增大

C．在种群数量增长的“S”型曲线中，其增长速率随种群密度的

增大而降低

D．每天定时采用抽样检测的方法，可研究水体中微生物种群数

量的变化规律

[解析]如果某些个体被淘汰，该个体所携带的某些特殊基因也

消失，可使种群基因频率发生改变，故种群的数量变化可能导致种群

基因频率的改变，A正确；种群密度增大，种群中的个体被传染病感

染的概率会增加，B正确；在“S”型增长曲线中，K/2之前，种群增

长速率随种群密度的增大而增大，C错误；每天定时采用抽样检测的

方法可以研究水体中微生物种群数量的变化规律，D正确。

[答案]C

2．(2019·浙江台州模拟)某种群下一年的种群数量(N)与当年的

t＋1

种群数量(N)之间的关系如图所示，其中e代表N/N＝1。下列叙

tt＋1t

述错误的是()

A．种群数量为a时，死亡率小于出生率

B．种群数量为b时，种群数量达到最大

C．种群数量为c时，种群数量基本稳定

D．种群数量为d时，年龄结构为衰退型

[解析]先对本题中的“数学模型”进行分析，设N/N＝λ，

t＋1t

当种群数量为a或b时，其λ>1，种群数量均增加，即出生率>死亡

率；另外，当种群数量为b时，对应的λ值最大，此时的种群数量增

长最快，但不是种群数量最大，A正确、B错误；当种群数量为c时，

λ＝1，种群的数量基本稳定，种群数量达到最大值，C正确；当种群

数量为d时，其λ<1，说明种群的数量在减少，其年龄结构为衰退型，

D正确。

[答案]B

3．(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来

探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同

数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新

时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，

如图所示。下列叙述错误的是()

A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物

B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同

C．在培养到23h之间，a组培养基中的营养和空间条件都是充

裕的

D．培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现“J”型增

长阶段

[解析]细菌甲是异养生物，通过分解外界环境中的有机物获得

无机物，给自身提供养分，A正确；更换培养基，为细菌提供了新的

营养物质并除去了代谢废物，降低了种内竞争，因此，培养基更换频

率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；根据题图可知，

在23h前，细菌甲的生长曲线呈现“J”型增长，说明a组的资源空间

充足，C正确；c组曲线在种群数量到达K/2之前，其增长趋势符合“J”

型增长曲线阶段，D错误。

[答案]D

4．(2019·洛阳质检)如表是退耕还林后，某森林生态系统中的群

落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中

优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米)。

第1年第5年第10年第15年第20年

物种a510200

物种b12533

物种c01386

下列分析合理的是()

A．第1～10年内，该生态系统中物种的丰富度先升高然后再降

低

B．第1～20年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其适应环

境有关

C．第1～5年内，物种a种群密度上升的主要原因是该种群年

龄组成属于增长型

D．第10～15年内，物种a消失可能与其不能耐受弱光环境相

关

[解析]表中只表现出群落内三种生物在第1～20年内的数量变

化，不能反映物种丰富度，A项错误；表中数据显示第1～20年内，

物种c逐渐成为优势物种，B项错误；第1～5年内，物种a是优势

物种，它在竞争中能更多地获得环境资源，使其种群密度增加，C项

错误；第10～15年内，物种a(一年生草本)被灌木遮挡，可能接收不

到足够的阳光而逐渐被淘汰，D项正确。

[答案]D

5．(2019·江苏卷)下列关于种群和群落的叙述，正确的是()

A．种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现

象

B．退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初

生演替

C．习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分

D．两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种

间关系

[解析]种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普

遍现象，A正确；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后发生的群

落演替均属于次生演替，B错误；习性相似物种的生活区域重叠越多，

种间竞争就越激烈，对资源的利用就越不充分，C错误；两只雄孔雀

为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍离不开信息的传递，不能

说明行为信息能够影响种间关系，D错误。

[答案]A

6．(2019·贵阳模拟)下列有关种群和群落的叙述，错误的是()

A．种群数量接近K值时，种群的出生率降低，死亡率增高

B．校园的草地上蒲公英呈随机分布，这体现了群落的空间结构

C．通常要演替到相对稳定的森林阶段，初生演替所需的时间更

长

D．不同种生物相互争夺资源和空间等，相互抑制是常见的表现

方式

[解析]自然界的资源和空间总是有限的，当种群数量接近K值

时，种群的出生率降低，死亡率增高，A项正确；蒲公英的随机分布

体现了种群的空间特征，而不是群落的空间结构，B项错误；从初生

演替的裸岩阶段到相对稳定的森林阶段，土壤条件的演变、物种数目

和相互关系的演替需要很长的时间才能完成，而次生演替可以从其中

某个阶段开始，并且具备了一定的土壤条件和物种数目，所需时间较

短，C项正确；竞争关系是不同种生物之间的常见关系，不同种生物

之间相互争夺资源和空间等，相互抑制是常见的表现方式，D项正确。

[答案]B

7．(2019·江西五市八校一模)图甲是种群数量特征的概念模型，

图乙是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势，图丙是

该种生物在某调查阶段种群数量变化的λ值随时间的变化曲线。请据

图回答下列问题：

(1)图甲中能预测种群数量变化趋势的是________(填数字)，用性

引诱剂诱杀雄性害虫，是通过破坏________(填数字)而抑制害虫种群

数量增长的。

(2)图乙表明，该初级消费者在1820～1860年的40年间很可能

导致其他一些草食性动物的灭绝，原因可能是

___________________________________________________________

_，1880年后该动物的种群数量小幅度波动，该动物在该岛屿上的环

境容纳量大约是________只。

(3)据图丙可知，该动物在调查的第15年时种群年龄组成是

________，20年内该动物的种群数量最多的年份大约是第________

年。

[解析]本题考查了种群数量特征和种群数量变化的相关知识，

意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，理论联

系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问

题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。(1)能预测种

群数量变化趋势的是年龄组成，即图甲中的④。用性引诱剂诱杀雄性

害虫，破坏了害虫的性别比例(⑤)，从而抑制害虫种群数量增长。(2)

生物的竞争力大小可以通过种群数量反映出来，该初级消费者在

1820～1860年的40年间种群数量快速增长，说明在与其他生物竞争

中可能占有优势，这很可能会导致其他一些草食性动物的灭绝。环境

容纳量取稳定期间的平均值，所以大约是2000只。(3)据图丙可知，

在第10～20年间该动物数量一直在减少，所以第15年时种群年龄组

成是衰退型，第10年时λ值等于1，种群数量没有变化，之后开始

下降，所以种群数量最多的年份大约是第9或第10年。

[答案](1)④⑤

(2)在这段时间内该生物种群数量快速增长，在与其他生物竞争

中占有优势2000

(3)衰退型9(或10)

8．(2019·福州模拟)治理沙漠要遵循自然规律，我国治理沙漠成

就突出，被联合国誉为“全球治沙样本”。某沙地植被发生自然演替，

大致要经历以下几个阶段：①流动沙地→②半流动沙地白沙蒿群落

→③半固定沙地油蒿＋白沙蒿群落→④固定沙地油蒿群落→⑤固定

沙地油蒿＋本氏针茅＋苔藓群落→⑥地带性的本氏针茅草原→⑦迅

速沙化。

(1)区别不同群落的重要特征是________________________。

(2)白沙蒿是流动沙地上的“先锋”植物，能固定流沙改变环境，

油蒿因此能够生长，并在竞争中处于优势。这说明生物与生物、

__________________之间在相互影响中不断进化和发展。

(3)油蒿根系发达、抗风沙，本氏针茅根系浅、不抗风沙。据此

判断，最好在沙地植被自然演替的第________阶段适度干预治理，防

止迅速沙化。人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的

______________进行。

[解析](1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(2)生物

与生物、生物与无机环境之间在相互影响中共同进化。(3)在第⑤阶

段，沙地中有油蒿群落、本氏针茅群落、苔藓群落，由题中信息，油

蒿根系发达、抗风沙，本氏针茅根系浅、不抗风沙，可判断最好在沙

地植被自然演替的第⑤阶段适度干预治理，防止迅速沙化。人类活动

可改变群落演替的速度和方向。

[答案](1)物种组成

(2)生物与无机环境

(3)⑤速度和方向

考点2生态系统的结构和功能

1．生态系统的结构

(1)理清生态系统中三大类生物成分的作用

①生产者：可将无机物转化为有机物，为自养生物，是生态系统

的基石。

②消费者：能够加快生态系统的物质循环。

③分解者：可将有机物分解为无机物，是物质循环的关键环节。

(2)澄清生态系统成分的四个误区

误区类型特例

细菌都是

硝化细菌是生产者；寄生细菌属于消费者

分解者

动物都是

蚯蚓、蜣螂等属于分解者

消费者

生产者都是

蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者

绿色植物

植物都是

菟丝子营寄生生活，属于消费者

生产者

[考题体验1](2019·全国卷Ⅰ)某果园中存在A、B两种果树害

虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂

Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题：

(1)果园中包含害虫A的一条食物链是____________。该食物链

的第三营养级是________。

(2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指

_______________________________________。

(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于__________________。

使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的

____________，导致____________降低，从而减轻B的危害。

[解析](1)由题意可知，害虫A是果园害虫，故与果树之间为捕

食关系，又因为鸟C与害虫是捕食关系，故包含害虫A的一条食物

链为：果树→害虫A→鸟C。其中鸟C是次级消费者、第三营养级。

(2)竞争指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出

来的相互抑制的现象，如害虫A、B均以果树为食，二者之间为竞争

关系。(3)性引诱剂Y是人工合成的，类似于害虫分泌的性引诱剂，

即以虫治虫，属于生物防治，其传递给害虫的信息为化学信息。Y可

以诱杀害虫B中的雄性个体，破坏B的性别比例，降低其出生率，

进而降低B的种群密度，减轻其危害。

[答案](1)果树→A→CC

(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来

的相互抑制现象

(3)化学信息性别比例种群密度

[解读]

科学思维之类比与批判性思维

(1)生态系统各成分的判断关键

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、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、残骸中的有机

物转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。

(2)根据结构图判断生态系统的成分，如图所示，先根据双向箭

头确定D、C为“生产者”和“非生物的物质和能量”，则A、B为

消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C

中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的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．生态系统的功能

(1)辨清生态系统能量流动的三个易错点

①流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照

射”。

②10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间

的传递效率。

③能量传递效率≠能量利用率

a．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%。

b．能量利用率：能够被人类利用的能量占生产者能量的比值。

(2)图解能量流动的过程和特点

1)输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量，要看该消费者

是否有“→”指向粪便。如图甲中箭头①指的是摄入量，因为有箭头

③。没有箭头③时，①代表的是同化量。

2)图甲中①代表的能量(摄入量)＝②＋③＋④＋⑤＋现存的兔

子。图乙中W为该营养级同化的能量，等于A＋B＋C＋D(B为

111111

现存的量)。

3)某营养级同化能量的两种表述方法

a.呼吸作用中以热能的形式散失，如图乙

中的A

1

ⅰ.同化量b.用于自身生长、发育、繁殖，如图乙中的

B＋C＋DB为现存量，C为流向

11111

分解者，D为流向下一营养级

1

a.未被利用的，如图乙中的B

ⅱ.同化量1

b.被利用的，如图乙中的A＋C＋D

111

4)能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

(3)图解碳循环的过程

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。

a.生产者、消费者的呼吸作用

②碳返回无机

b.分解者的分解作用实质是呼吸作用

环境的途径

c.化石燃料的燃烧

(4)生态系统中的信息传递及作用

[考题体验2](2019·石家庄质检)如图甲表示桑基鱼塘农业生态

系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量值。图乙为生物圈碳循

环示意图，请据图回答以下问题：

(1)图甲中流经生态系统的总能量为________(填字母)，图中的C

和B＋C＋D可分别表示桑树和蚕___________________________

111

的能量。

(2)蚕同化的能量D＝________________(填字母)，将蚕沙(蚕粪)

投入鱼塘供鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第________营养级所同化

的能量。

(3)图乙中A代表____________。图中①⑤过程分别代表

____________________。

(4)碳元素在生物群落和无机环境之间是循环流动的，在生物群

落中以____________形式沿________________流动，主要以________

形式从生物群落进入无机环境，上述过程的动力是____________。

[解析](1)流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，即

图甲中A；净光合作用量C＝总光合作用量A－呼吸作用量B，净光

合作用量C将用于桑树自身生长、发育和繁殖。图中的C和B＋C

11

＋D分别是桑树和蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。

1

(2)由图甲可知，蚕同化的能量D＝A＋B＋C＋D。蚕沙中的能量未

1111

被蚕同化，仍属于蚕的上一营养级，即第一营养级同化的能量。(3)

图乙中A来自动植物且能燃烧，应代表化石燃料。图中①表示水中

CO被水生植物利用的途径，应为光合作用；⑤是由枯枝烂叶和动植

2

物遗体等形成CO的途径，应代表分解作用。(4)碳元素在生物群落

2

中以含碳有机物的形式沿着食物链和食物网流动，主要以CO的形

2

式由生物群落进入无机环境，物质循环的动力是能量流动。

[答案](1)A用于自身生长、发育和繁殖等生命活动

(2)A＋B＋C＋D一

1111

(3)化石燃料光合作用、分解作用

(4)含碳有机物食物链和食物网CO能量流动

2

[解读]

科学思维之模型和建模

(1)熟知食物链的几种变式

(2)掌握复杂食物网中某种群数量变化分析技巧

①生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种

群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。

②处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链

中断，则该种群可通过多捕食其他生物而维持其数量基本不变。此时，

数量减少的应为最高营养级所捕食的剩余环节：如图所示食物网中，

若食草鸟减少，兔因更多地被鹰捕食而减少，而不宜答作兔因绿色植

物增多而增多。

(3)关注能量流动“最值”计算中的两对“题眼”

进行能量流动计算不仅应关注“最多、最少”题眼，还应关注

“需要……”与“获得……”，具体分析如下(以A→B→C→D为

例)。

①“最多需要植物……”：D的能量为已知项(设为x)，计算时

应“逆推”，能量传递效率应按10%计算，公式为x÷(10%)n，此处

n为食物链中“→”数，如上述食物链中n为“3”。

②“最少需要植物……”：此类计算与①方法相同仍需“逆

推”，但需将能量传递效率换为20%，即x÷(20%)n。

③“最多获得多少能量”：A的能量为已知项(设为y)，计算时

应“顺推”，能量传递效率按20%计算，公式为y×(20%)n，n仍为

“→”数。

④“最少获得多少能量”：此类计算与③方法相同，仍需“顺

推”，但需将能量传递效率换为10%，即y×(10%)n。

⑤确定食物网中的“最多”和“最少”问题

a．低营养级“最少”被消耗多少或高营养级“最多”增重多少：

需选择最短食物链和最高能量传递效率20%进行计算。

b．低营养级“最多”被消耗多少或高营养级“最少”增重多

少：需选择最长食物链和最低能量传递效率10%进行计算。

3．生态系统的稳定性与共同进化

(1)理清生态系统营养结构与抵抗力稳定性和自我调节能力的关

系

(2)关注生物多样性的“三、三、四”

①三个层次：基因多样性(同物种内)、物种多样性、生态系统多

样性。

②三种价值

a．直接价值：工业原料、药用、食用、文学艺术创作、旅游观

赏、科学研究。

b．间接价值：防风固沙、调节气候、涵养水源、保持水土。

c．潜在价值：目前尚不清楚的价值。

③四类保护：就地保护、易地保护、生物技术保护、法制保护。

(3)掌握有关生态系统三大功能关键词

①能量流动：单向、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。

[考题体验3](2019·天津卷)在北方农牧交错带的中温带半干旱

区，当农田连续耕作六年后，农作物产量往往下降，弃耕后土地易沙

化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复

措施，灌木、乔木成活后该地自然恢复。十五年后进行调查，结果见

下表。

*多样性指数综合反映丰富度和均匀度

据表回答：

(1)土壤含水量增加最明显的是____________样地。土壤全氮增

加最明显的是______________样地，这是该样地内豆科植物与根瘤菌

相互作用的结果，豆科植物与根瘤菌的种间关系为____________。

(2)三种恢复措施均可改良土壤，这体现了生物多样性的

________价值。

(3)在半干旱地区，节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群，

在食物网中占据重要地位，其多样性一定程度上可反映生态系统的物

种多样性。从生物多样性角度分析，三种恢复措施中更适宜于中温带

半干旱区的是______________。

(4)在中温带半干旱区，草原生态系统比农田生态系统的自我调

节能力更________。

[解析](1)根据表格数据分析可知，土壤含水量增加最明显的是

人工乔木林样地。土壤全氮增加量最明显的是人工灌木林，豆科植物

中的根瘤菌具有固氮作用，能够将空气中的氮转化为植物能吸收的含

氮养料，豆科植物供给根瘤菌有机养料，即豆科植物与根瘤菌共同生

活在一起，相互依存，彼此有利，它们的种间关系为互利共生。(2)

生物多样性能对生态系统起到重要调节功能的价值属于间接价值，三

种恢复措施均可改良土壤，这体现了其生态功能，属于生物多样性的

间接价值。(3)通过题意分析可知，节肢动物的多样性在一定程度上

可反映生态系统的多样性，在三种恢复措施中禁牧草地的节肢动物多

样性指数(可反映丰富度和均匀度)最高，且节肢动物个体数较多，因

此更适宜于中温带半干旱区的是围封禁牧措施。(4)草原生态系统比

农田生态系统的物种多样性更高，营养结构更复杂，因此其自我调节

能力更强。

[答案](1)人工乔木林人工灌木林互利共生

(2)间接

(3)围封禁牧

(4)强

[解读]

1．(2019·石家庄质检)我国“嫦娥四号”搭载了棉花种子、酵母

菌和果蝇等生物作为样本，这些生物均放置于密封的生物科普试验载

荷罐内。试验载荷罐内棉花种子率先发芽长叶，这是人类有史以来第

一片在月球生长的绿叶。下列分析正确的是()

A．该密封载荷罐的正常运行需要输入能量

B．罐内的有机物可在群落与无机环境之间进行物质循环

C．载荷罐中含生态系统的四种成分，其中酵母菌和果蝇属于消

费者

D．该系统的稳定性较差，其稳定性主要取决于生物的数量

[解析]密封的生物科普试验载荷罐的正常运行需要输入能量，

A项正确；罐内的有机物在生物群落内部进行物质流动，不能在群落

与无机环境之间进行物质循环，B项错误；载荷罐中的酵母菌为分解

者，C项错误；该生态系统由于生物种类少，营养结构简单，其稳定

性较差，生态系统的稳定性主要取决于生物的种类，D项错误。

[答案]A

2．(2019·合肥模拟)如图表示某长期稳定的生态系统中光合作用

积累的有机物被植食性动物利用的过程(图中的字母表示所含的能

量)。据图分析，下列相关叙述正确的是()

A．植物积累的能量为c＋e＋g＋h＋i

B．植食性动物粪便中的能量为d＋g

C．b中的物质和能量都能被微生物利用

D．能量在相邻营养级之间的传递效率为f/a

[解析]分析题图，f＝h＋i，d＝f＋g，b＝d＋e，a＝b＋c，推导

计算植物积累的有机物的能量a＝c＋e＋g＋h＋i，A正确；植食性动

物粪便中的能量＝植食性动物摄入的能量(d)－植食性动物同化的能

量(f)，即为g，B错误；从图中分析，b中的能量有一部分用于呼吸

消耗，该部分能量不能被微生物利用，C错误；能量传递效率为相邻

两营养级之间的同化量的比值，植食性动物的同化量为f，但是无法

判断植物光合作用制造有机物即同化量的多少，故能量在相邻营养级

之间的传递效率不为f/a，D错误。

[答案]A

3．(2019·武汉模拟)许多谚语、诗词等体现了丰富的生态学观点。

下列说法不正确的是()

A．“一山不容二虎”是因为虎的营养级较高，获得的能量少

B．“野火烧不尽，春风吹又生”主要体现了生态系统具有抵抗

力稳定性

C．“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统具有

物质循环的功能

D．“金山银山不如绿水青山，绿水青山就是金山银山”体现了

保护生物多样性的价值

[解析]由于虎的营养级较高，获得的能量少，故需要有相当大

的领地才能保证较为充足的食物，A项正确；“野火烧不尽，春风吹

又生”主要体现了生态系统具有恢复力稳定性，B项错误；“落红不

是无情物，化作春泥更护花”说明有机物被分解者分解形成无机物后

重新被植物吸收、利用，体现了生态系统具有物质循环的功能，C项

正确；“绿水青山就是金山银山”体现了生物多样性的直接价值和间

接价值，D项正确。

[答案]B

4．(2019·全国卷Ⅱ)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)的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]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；森林生态系统中(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

5．(2019·北京卷)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生

态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水

体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、

P的量，结果见下表。

结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推

断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是()

A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变

B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短

C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加

D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变

[解析]三种浮游植物中，a对N的吸收量最大，c对P的吸收

量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植

物a和c，投放后会增加生物的种类和食物链的数目，这两种植物吸

收N、P其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。综

上所述，A、B、D不符合题意，C符合题意。

[答案]C

6．(2019·天津卷)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动

抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发性物质等。烟

粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉

酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是

()

A．植物产生挥发性物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间

关系的功能

B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结

果

C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未

被抑制的对照组快

D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防

治措施

[解析]植物产生挥发性物质，如吸引昆虫天敌的挥发性物质，

可以吸引昆虫天敌捕食昆虫，这体现了化学信息传递调节种间关系的

功能，A正确；由于任何一个物种都不是单独进化的，因此，植食性

昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果，B正确；

Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使

烟粉虱数量迅速增长，若Bt56基因表达被抑制，烟粉虱在寄主植物

上的数量会减少，而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上

的数量会增加，C错误；开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑

制烟粉虱的数量增长，为控制烟粉虱提供防治措施，D正确。

[答案]C

7．(2019·黑龙江省大庆实验中学模拟)切叶蚁切割收集的植物叶

片，将含有消化酶的排泄物排在碎叶上，用来培养真菌，然后以真菌

作为自己的食物来源。下列分析正确的是()

A．切叶蚁“培养”的真菌是分解者，能促进物质和能量循环

B．探路的切叶蚁发现合适植物后会留下“气味”，这属于物理

信息

C．体型大小不同的切叶蚁之间存在互利共生的关系

D．切叶蚁与其培养的真菌之间的关系是长期共同进化的结果

[解析]据题意分析可知，真菌分解的是植物的残枝败叶，切叶

蚁“培养”的真菌是分解者，能促进物质循环，而不能促进能量循环，

A错误；探路的切叶蚁发现合适植物后会留下“气味”，这属于化学

信息，B错误；互利共生是种间关系，而体型大小不同的切叶蚁是同

一种生物，C错误；切叶蚁与其培养的真菌之间的关系是长期共同进

化的结果，D正确。

[答案]D

8．(2018·全国卷Ⅱ)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)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，原因是能量沿食物链流动过程中能量逐级递减，较长食

物链无法满足较高营养级的能量摄入，食物链一般不会超过5个营养

级。(2)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该顶级肉食性动物对植食性动物甲有

捕食驱赶作用，使其数量减少，或者是该顶级肉食性动物对该食物网

中的肉食性动物有捕食驱赶作用，使植食性动物乙因减少天敌而数量

增加。(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。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大型肉食性动物对野猪有捕食作用，

从而减少对农作物的破坏，或者是该大型肉食性动物对野猪有驱赶作

用，使其对农作物的破坏减少。

[答案](1)能量逐级递减，较长食物链无法满足较高营养级的能

量摄入

(2)①该顶级肉食性动物对植食性动物甲有捕食驱赶作用，使其

数量减少；②该顶级肉食性动物对该食物网中的肉食性动物有捕食驱

赶作用，使植食性动物乙因减少天敌而数量增加

(3)①该大型肉食性动物对野猪有捕食作用，从而减少对农作物

的破坏；②该大型肉食性动物对野猪有驱赶作用，使其对农作物的破

坏减