生态系统和人类环境（第2课时）【精讲精研+能力提升】 高考生物一轮复习（新教材新高考）

浙科版2019版选择性必修二总复习第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统专题29生态系统和人类环境第九单元生物与环境第2课时生态系统的

功能、稳定性和人类与环境(1)能量流动概念生产者固定的太阳能总量+人工输入量食物链和食物网考点一能量流动①图中能量流动的研究是在食物链层次上进行的，而生态系统中还存在其他生产者，因此图中生产者固定的太阳能小于流入生态系统的总能量。②图中是生态系统中一条主要的食物链，图中生产者的能量还有一部分流向其他植食动物，所以图中生产者和鼠的能量传递效率远小于10%。（各营养级之间10%，依据该物种的主要食性将每个物种都归属于一个特定的营养级。）(3)能量流动过程分析

①第一个营养级能量流动

一般来讲，流入生态系统的总能量＝生态系统中生产者总初级生产量(同化量)。但是对于养鱼塘、有生活污水流入的生态系统，除了生产者同化的能量之外，还有饲料、有机污染物中的化学能（人工输入量）。

②第二个营养级能量流动其中的能量不属于该营养级同化的能量，而属于上一个营养级的同化量未被自身细胞呼吸消耗，也为被后一个营养级和分解者利用除最高营养级外其他各营养级同化能量均有4个去路：①通过呼吸消耗以热能的形式散失；②被下一个营养级生物同化；③被分解者利用；④未被利用，而最高营养级无②。未利用（未同化）能量传递效率有关的“定值”计算①已确定营养级间能量传递效率的，不能按“10%”计算，而需按具体数值计算。例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。②如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二个营养级至第三个营养级传递效率时，应为第三个营养级从第二个营养级同化的能量(不包括人工输入到第三个营养级的能量)/第二个营养级的同化量(包括人工输入到第二个营养级的能量)×100%。2．由于“赤潮”的影响，一条6kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量传递效率10%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物(

)A．2220kg B．2400kgC．1800kg D．1500kgA3．如图所示，若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重多少千克(能量传递效率按20%计算)(

)A．G/125 B．G/100C．G/75 D．G/50C4.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的(

)A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍 D．0.575倍A5．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为×103kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是(

)A．图中A代表的生理过程是呼吸作用B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104kJ/(m2·a)D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性C核心归纳：理解常考的两种能量流动模型(1)第二个营养级的能量流动过程模型图中箭头①指的是摄入量，若没有箭头③，则①代表的是同化量说出a、b、c、d、e、f、h、i所代表的含义(2)“拼图法”分析能量流动过程①W1、D1、D2指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量；②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的能量传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率只有约10%。④利用“拼图法”可得关系式例1.某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)。下列叙述中不正确的是(

)

生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)

B．由第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率为(D1/W1)×100%C．流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2＋D2)D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减A各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的（5）能量流动的特点及应用研究能量流动的意义

图甲为某自然生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图分析回答。新高考新思考(1)图甲中m1输入该生态系统的途径是什么？(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ的生物摄入量，营养级Ⅱ的生物同化量可用图乙中哪个字母表示？其能量值如何表示？(用图乙中字母表示)(3)从图乙中能计算能量传递效率吗？并说明原因。

生产者的光合作用。B；b(或d＋e)。不能。图乙仅表示能量流经该生态系统某一营养级能量的变化，计算能量传递效率需知道相邻两营养级生物的同化量。

提醒：生态系统的能量传递效率不等于能量利用率①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%。其计算公式为能量传递效率＝一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。②能量利用（效）率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用（效）率，但不能提高能量传递效率。例2.在一条捕食食物链中，甲、乙分别属于第二、第三个营养级。甲到乙的能量传递效率是指乙的同化量占甲同化量的比例。下列叙述正确的是(

)A．甲是否是变温动物，会影响甲到乙的能量传递效率B.乙是否是恒温动物，会影响甲到乙的能量传递效率C．甲的生物量越大，甲到乙的能量传递效率越高D．乙的次级生产量越大，甲到乙的能量传递效率越高A

考点二生态系统中的物质循环和信息传递1.物质循环碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行，大气中的二氧化碳，它能够随着大气环流在全球范围内流动。C、H、O、N、P、S等2．碳循环(1)碳循环中碳的存在形式①在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。

③在生物群落和无机环境之间：以CO2的形式循环。(2)碳出入生物群落的途径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(3)大气圈中碳含量的调节海洋对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用，海洋的含碳量是大气圈含碳量的56倍，海洋对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而互相交换着，大气中如果发生局部的二氧化碳短缺，水圈中的二氧化碳会更多地进入大气圈。同样，如果水圈中的碳酸氢根离子在光合作用中被植物过量利用，也可以通过其他途径或从大气圈中得到补偿。（4）温室效应形成的主要原因是什么?有哪些缓解措施?提示

化石燃料的大量燃烧,打破了碳平衡。一方面采取措施减少二氧化碳的排放,如减少化石燃料的燃烧,开发新能源等;另一方面,增加二氧化碳的吸收和固定,如植树造林,提高森林覆盖率。（1）.[模型一]分析:E为

;F、D、B都为

;C为

;A为大气中的CO2库。

生产者

消费者分解者核心归纳：1.几种碳循环模式图分析（2）.[模型二]分析:A为

;B为

;C为

;D为

。

生产者

消费者分解者大气中的CO2库

思考：若将上图改为生态系统组成成分之间关系的示意图，应做什么修改？应将

“大气中的CO2库”改为“非生物环境”

思考：若将上图改为能量流动的示意图，应做什么修改？应将D“大气中的CO2库”改为“非生物环境”

增加“光→A”，取消D→A（3）.[模型三]分析:A为

;C为

;B为

;D为

。

生产者

消费者分解者大气中的CO2库

（4）.[模型四]分析:A为

;B、C都为

;D为

。

生产者

消费者分解者碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有在生产者与非生物环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。例3.某生态系统碳循环的部分示意图如下：回答下列问题：（1）图中的字母_____表示大气中的CO2，由于许多因素的影响，使其含量夏季______冬季。（2）CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的_________和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程，生产者吸收的CO2量_____整个生物群落排放的CO2量。（3）若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为____________，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、__________。D低于呼吸作用大于非生物环境取消D→A（1）．地球上的水通过蒸发、冷凝等过程进行不断的循环，降水和蒸发是水循环的两种方式。（2）．地球表面的蒸发量和降水量基本持平，但陆地的降水量大于蒸发量，海洋的降水量小于蒸发量。（3）．水循环是由太阳能推动的。（地面和海洋中的水蒸发）（4）.水循环作用:各种营养物质会随水的流动而从一个生态系统到另一个新的生态系统,这对补充某些生态系统的营养物质非常有利。低处营养物质汇集而土壤肥沃。（5）．水资源不足和水质污染已经成为制约我国经济发展

的一个重要因素。3.生物在水循环中起的作用很小（1）.氮循环中涉及的微生物及生理过程4.固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用通过固氮作用使氮可以被生物利用，又通过反硝化作用使氮重返大气，从而使氮的循环处于一种平衡状态。

在生物圈范围内物质是循环的,一个完善的生态系统（如生物圈或热带雨林），不需要从外界获得任何的物质补给，就能长期维持其正常功能，但需要从外界源源不断获得能量。农田中不断有粮食产出,所以要不断地补充物质,如施加氮肥。（2）.氮循环和碳循环的差异例4.由于大气成分的78%是氮气，所以氮最重要的储存库就是大气圈。但是，大多数生物不能直接利用氮气。大气中的氮只有被固定为无机氮化合物(主要是硝酸盐和氨)以后，才能被生物所利用。下列关于氮循环的相关叙述正确的是(

)A．固氮菌和蓝藻通过光合作用进行生物固氮B．氨和铵盐通过硝化作用被还原为硝酸盐C．放线菌把尿素和尿酸等转变成氨的过程属于氨化作用D．氮循环处于平衡状态离不开固氮作用和硝化作用C核心归纳1.物质循环与能量流动的区别2.物质循环与能量流动的联系(1)能量的输入、传递、转化和散失，离不开物质的合成与分解等过程，物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。(2)能量作为动力，使物质在生物群落和非生物环境之间不断地循环往返。（1）．运用物质循环规律，可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。（2）．生产实践中的应用：农作物秸秆“过腹还田”“蔬菜-­鸡”系统、“猪­-沼气”“桑基鱼塘”

生态工程、城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理。3.人类运用生态系统的物质循环规律,在生产实践中实现资源多层次利用进而实现资源的多层次利用或循环利用,使人和自然环境共同受益。5．生态系统中存在多种信息(1)在生态系统中，信息是能引起生物生理、生化和行为变化的信号。(2)信息的分类光声温度湿度磁力物理信息可以来源于无机环境，也可以来源于生物。许多植物的异常表现行为也属于行为信息(如葵花随太阳上升、下降、转换角度)。利用昆虫的性外激素诱捕害虫属于利用化学信息进行生物防治。判断生态系统信息种类的方法(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。(3)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物的皮肤、耳朵、眼或植物的光敏色素、叶、芽等感觉，则判断为物理信息。(4)若涉及化学物质的挥发性这一特点则判断为化学信息。(1)生态系统中的“信息”可来自生物或无机环境。(2)范围:从图中可以看出，在生物与生物之间以及生物与无机环境之间都能发生信息传递，能够决定能量流动和物质循环的状态和方向。(3)从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递往往具有双向传递的特点。并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上,草的颜色、气味等给羊传递了可食用的信息,羊并不传递信息给草,这是单向的。4.生态系统中的信息传递非常重要及在农业生产上的应用(1)信息传递的概念：各种信息在生态系统的组成成分之间和组成成分内部的交换与流动。(2)信息传递的重要作用①信息传递与生物个体的生存有密切关系。②种群的繁殖离不开信息的传递。③信息传递能影响群落的演替。④生态系统：调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定(3)信息传递在农业生产上的应用包括两个方面：提高农产品的产量：如在增加营养的基础上，延长光照时间可提高产蛋率；控制有害动物：如用小菜蛾性诱捕器诱杀雄蛾，使有害动物小菜蛾的出生率降低。有害动物三种防治方法的比较:名称化学防治机械防治生物防治措施化学药剂喷施等人工捕捉等引入天敌或寄生生物优点

作用迅速;短期效果明显

无污染;见效快,效果好效果好且持久;成本低,无污染缺点

引起害虫抗药性增强;杀灭害虫天敌,破坏生态平衡;污染环境费时费力;对体型很小的害虫无法实施天敌数量不确定;寄生生物专一性强例5.下列有关信息传递的过程中,错误的是 (

)B

考点四生态系统通过自我调节维持稳态1.生态系统的稳态2．生态系统反馈调节的类型

生态系统调节中正反馈调节和负反馈调节的比较例6．图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析错误的是(

)A．一个完整的生态系统，除了图1中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物成分B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙C．图2所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D．图1所示的调节机制，也是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义C3．抵抗力稳定性和恢复力稳定性核心归纳1．判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗力稳定性强弱的判断

(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性成反比，

但是也有例外，如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复

力稳定性都比较弱。2．抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系例7.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是(

)A.同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B．同等强度的干扰下，若对乙生态系统的干扰提前，则B点

左移C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生D4．活动：设计并制作生态瓶，观察其稳定性(1)设计原理：只有生态系统的成分彼此协调，生态系统的物质循环和能量流动才能正常进行，从而维持其稳定性。(2)目的要求①设计并制作生态瓶。②观察生态瓶中动、植物数量的变化，分析其变化的原因，概述影响生态瓶稳定性的因素。该生态系统生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱生态瓶抵抗外界干扰的能力很低。4．方法步骤(1)设计生态瓶中各种成分及其比例的方案。(2)制作生态瓶，并将其放置在温度适宜和光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。(3)定期观察、记录生态瓶中动、植物种类和数量的变化。

考点五人类与环境1.人口增长对生态环境造成压力问题原因危害措施全球变暖煤、石油和天然气的大量燃烧，使大气中CO2浓度升高（CH4）使极地和高山冰川开始融化，气候带北移；湿润区与干旱区重新配置；海平面上升,改变全球降雨格局，影响农业生产。开发新能源，减少CO2的排放量，大力植树造林臭氧减少（平流层）人类使用的氟利昂、哈龙（灭火剂），和臭氧发生化学反应到达地球表面的紫外线（短波）辐射强度增加，（免疫减退）增加人类皮肤癌发病率；抑制植物生长；影响水域生态系统的稳态限制氟利昂、哈龙等的生产和使用，保护臭氧层酸雨蔓延人类向大气排放过多的硫和氮的氧化物与大气中的水蒸气形成酸性物质（机动车尾气）对生态系统有重要影响，伤害陆地植物；致土壤酸化；铝汞等有毒金属进入人体；加快建筑物、金属等的腐蚀速度（自北向南加重）减少煤炭和石油的消耗量、开发无污染新能源、减少二氧化硫的排放量等措施荒漠化扩大自然因素(干旱、地表松散物质、大风吹扬等)和人为因素(对自然资源的过度开发和利用)植被破坏全世界每年因荒漠化带来直接经济损失近430亿美元合理地开发和利用自然资源2．全球性生态环境问题及其影响土壤污染人为活动产生的污染物(主要有重金属、农药和化肥等)通过各种途径进入土壤，并积累到一定程度通过生物富集作用，对生物造成危害，具有隐蔽性和滞后性综合治理工业“三废”（废气、废水、固体废弃物），控制劣质农药、化肥的使用，对垃圾进行分类处理等措施水体污染人类向水体中排放大量污染物：工业废水、生活污水、矿山污水、农田污水、水土流失的冲积物、工业废弃物和生活垃圾全球河流受到普遍污染严格控制污染源、发展生产工艺无害化、工业用水封闭化、采用无水造纸法、无水印染法和建立污水处理厂等生物多样性下降人类活动包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性在内的全球生物多样性下降保护生物多样性，保护生物的生存环境3.人类活动使生物多样性锐减(1)生物多样性：包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。(2)人类活动导致生物多样性锐减的原因：人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化是主要原因，外来物种入侵和人类对生物资源的过度开发利用，也是生物多样性减少的原因。4．保护生物多样性需要采取适当措施(1)生物多样性的重要作用：对大自然有极其重要的作用；对人类的生存有极其重要的意义。(2)生物多样性对人类的价值：直接使用价值和间接使用价值。直接使用价值：为人类提供食物、药物和建材等间接使用价值：对环境和生命维持系统的调节功能，也包括为后人提供选择机会的价值（如某些生物体内的抗性基因可以作为农作物或家禽等育种提供更多的可供选择的机会。）潜在价值：尚未被发现的价值。直接：农药降解菌有分解农药的特殊代谢途径间接：深海热泉口生态系统中的生物具有特殊抗高温、高压基因。(3)生物多样性的保护内容：辨析生物多样性及其保护的三个易误点(1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。(2)就地保护和迁地保护两种方法中保护的对象不同：就地保护除了保护区域内的物种，还保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能