高考冲刺生物总复习课件：17生态系统及生态环境的保护

专题17生态系统及生态环境的保护

生态系统的结构【典例1】(2011·新课标全国卷)某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：(1)人和狐的种间关系是____________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是______________。(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。(3)人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度_____________(增加、减小、不变)。(4)一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而_______(增强、减弱、不变)。【审题视角】解答本题的关键是：(1)由题意知，人和狐之间既有竞争又有捕食关系。(2)画食物网时，注意羊和野兔均可被人和狐捕食。【精讲精析】本题考查的是生物群落的种间关系和生态系统的相关内容。(1)通过题干所给的信息(人捕食狐)可以体现人和狐是捕食关系；人捕食野兔、狐捕食野兔体现人和狐是竞争关系；病毒和野兔之间是寄生关系。(2)绘制食物网应注意把各种生物间的捕食关系弄清楚，不要遗漏。(3)第5年与登岛前相比，野兔的数量增加，种内竞争加剧。(4)捕食者对被捕食者进行选择，免疫力强的适应环境生存下来，体弱的被淘汰，因此传染病的流行程度随捕食者种群密度增加而减弱。答案：(1)竞争和捕食寄生(2)(3)增加(4)减弱【命题人揭秘】命题规律：此考点在高考中往往依据食物链、食物网模型进行考查，也在种群、群落、生态系统的综合题目中进行考查，题型为选择题或者非选择题。2013年高考单独命题的可能性较小，结合其他知识点在综合性题目中出现的几率较大。备考策略：对于该部分内容的备考应从以下几方面突破：(1)明确生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。(2)明确生态系统的组成成分中各种成分在维持生态系统中的作用。(3)把生态系统的营养结构和能量流动、物质循环结合起来进行分析。

生态系统的能量流动【典例2】(2012·安徽高考)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是______________________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是_______只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果__________________________________________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于_______________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够_____________________________________，维持生态系统的稳定。【审题视角】(1)弄清能量流动中摄入量与同化量的关系、各营养级中能量的去向及信息传递的作用。(2)会分析标志重捕法的估算结果与实际种群密度的差异。【精讲精析】(1)摄入量=同化量+粪便量，能量的传递效率=该营养级同化能量/上一营养级同化能量×100%，即能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)/(7.50×108)×100%=3%。(2)该种群密度是40×30÷15=80(只/hm2)。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，会导致第二次捕获的标记的田鼠减少，从而使种群密度估算结果偏高。(3)在每一营养级中，同化的能量绝大部分在呼吸中以热能的形式散失，只有一部分用于生物的生长、发育、繁殖等生命活动。(4)生态系统中信息传递是双向的，能够调节种间关系，维持生态系统的相对稳定。答案：(1)3%(2)80偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系【命题人揭秘】命题规律：本考点在高考中多以图像、图解、数据表格等形式结合食物网进行命题，题型有选择题，也有非选择题。能量流动的内涵、能量流动的有关运算和能量流动图解分析需要在复习中多加关注，2013年高考中结合物质循环以生活实际为素材，通过食物网、生态农业等模式进行综合考查的可能性极大。备考策略：对于能量流动的备考应该从以下几个方面着手：(1)明确能量流动的起点、终点，以及能量流动的效率。(2)生态系统能量流动的特点分析：①能量传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。②某营养级生物同化总能量=该营养级生物呼吸消耗的能量+该营养级流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量。③食入量=同化量+未同化量=有机物质积累量+呼吸消耗量+未同化量。④利用能量流动的特点解决生态农业的问题。

生态系统的物质循环和能量流动【典例3】(2010·海南高考)请回答：(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以________的形式进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于_________的太阳能。(2)分解者通过________和_______的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。(3)如图所示的食物网中共有________条食物链，其中初级消费者是________。(4)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经_______的传递后，便可在不同的生物体内积累。因此，通常生物所在的______越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。【审题视角】准确区分各种生物在食物网中所处的营养级及相互之间的营养关系是解题切入点。【精讲精析】(1)碳以CO2的形式被生产者固定，由无机环境进入生物群落，生物通过呼吸作用产生CO2，又将其释放到无机环境中，所以碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行；生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量是驱动生态系统运转的动力。(2)生物通过呼吸作用可以将有机物分解成CO2释放到无机环境中，分解者可以进行有氧呼吸和无氧呼吸。(3)计数食物链应该是从生产者到最高级的消费者，图中有植物→鼠→蛇→鹰、植物→鼠→鹰、植物→兔→鹰3条食物链，其中兔和鼠属于初级消费者。(4)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，便会随着食物链在生物体内发生富集作用，且营养级越高该有毒物质积累量越大。答案：(1)CO2绿色植物固定(或光合作用固定)(2)有氧呼吸无氧呼吸(或发酵)(3)3兔和鼠(4)食物链营养级【命题人揭秘】命题规律：此考点在高考中经常结合能量流动以食物网、生态农业等形式进行考查，题型包括选择题和非选择题；在全球减排、发展低碳经济的背景下，与碳循环相关的原理和过程的考查预计会成为2013年的高考热点。备考策略：备战该考点时应该在以下几方面有突破：(1)明确能量流动和物质循环之间的关系，要把能量流动和物质循环紧密结合起来进行分析。(2)应用能量流动和物质循环的观点解决生态农业和环境污染的问题。(3)食物链的判断方法：第一步：据图找出生产者和最高营养级，把给出的食物网拉直、理顺，且尽可能不要出现交叉。第二步：确定图中食物链的条数和每种生物的营养级。如果生产者在最下，最高营养级在最上，则先从下向上、再从左向右，从生产者开始依次标出食物网中每条食物链上的每种生物的营养级。如果生产者在左，最高营养级在右，则先从左向右，再从上向下，从生产者开始依次标出食物网中每条食物链上的每种生物的营养级。第三步：在标注每种生物的营养级时，有几个标出几个，不要丢掉任何一个标注。生产者旁边标注的个数就代表该食物网中食物链的数量；对每种生物旁边标注的不同数字合并同类项，不同的数字就代表该生物的营养级的级别。

生态系统的稳定性及生物多样性的保护【典例4】(2011·江苏高考)下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述，错误的是A.互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵B.克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵C.麋鹿原产我国，但后来在国内绝迹，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁(易)地保护D.丹顶鹤在我国东北等地繁殖，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区实行就地保护【审题视角】解答本题需明确生物迁移到另一区域后，由于适应本地的生活环境，不断占据本地的生活空间，从而对本地的物种造成极大的威胁，造成生物入侵。【精讲精析】选B。人类有意或无意地把某种生物带进新的地区，倘若当地适于其生存和繁衍，它的种群数量便开始增加，分布区也会逐渐扩大，这就是生物入侵。生物入侵会严重破坏生物的多样性，破坏生态平衡，加速物种的灭绝。A项中互花米草引入江苏后迅速扩散，属于生物入侵；B项内容符合生物入侵的概念。C项中麋鹿从欧洲引入大丰，并建立自然保护区属于迁(易)地保护；D项中丹顶鹤迁入江苏后在盐城建立自然保护区属于就地保护。【命题人揭秘】命题规律：生态系统两种稳定性的理解及其区别是一个难点，考查时通常会结合坐标图，多以选择题的形式进行考查；预计2013年高考还会以选择题的形式出现。备考策略：备考时要从以下几个方面突破：(1)明确负反馈在维持生态系统的稳定性中的重要作用。(2)区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性与生物多样性之间的关系。(3)明确稳定性前提条件：只有当生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全，能量的输入和输出、物质的输入和输出保持相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。

探究人工生态系统的稳定性【典例5】(2011·江苏高考)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_________________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖，加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统的稳态，这种调节方式称为____________。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_______________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的____________，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有____________、____________。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________________________________________________。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过_____________、_____________进行调控。【审题视角】解答本题需明确以下两点：(1)理解题目中提供的循环水池塘系统模式图和自然池塘相比较生物多样性减少；(2)明确题目中涉及到的信息，比如N、P的含量等都是解题的题眼。【精讲精析】(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统动植物种类稀少，营养结构简单，恢复力稳定性高。N、P增加，水体富营养化，大量生物死亡，这是典型的正反馈调节的实例。(2)该养殖系统增加了生态塘和潜流湿地等设施，可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的净化作用，有效减少水体中的N、P等含量。(3)由于人工池塘中的生物种类较少，生态系统不稳定，所以该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有增加水中的溶氧量和提高饵料的利用率。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为后面池塘水体中的N和P含量(浓度)会越来越高。(5)为了保持池塘水体中适当的N、P含量，该养殖系统可以通过补水和排水、水泵控制水的流量(循环频次)进行调控。答案：(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)会越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)【阅卷人点拨】

生态系统的结构高考指数:★★★1.(2011·海南高考)南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区-2℃～4℃的环境中，其最适生长温度为2℃。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食，自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是()A．南极冰藻组成了一个种群B．企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降C．南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落D．-2℃～2℃范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大【解析】选A。A项,南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，因此南极冰藻是一个统称，不是一个物种，因此它们不是一个种群;B项,企鹅以磷虾为食，当磷虾密度下降时，企鹅因缺乏食物来源种群密度也下降;C项,群落是生活在一定自然区域内所有生物的总称，因此，它们构成了一个群落;D项,因为南极冰藻的最适生长温度为2℃，所以在-2℃～2℃范围内，随温度升高，其光合作用强度逐渐增大。【误区警示】没能理解A项中的南极冰藻包括很多类型的藻类，而误认为它们是一个种群。2.(2009·海南高考)如图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群数量增长率变化趋势的是()A.绿藻上升B.白鲢下降C.水蚤下降D.乌鱼上升【解析】选B。根据捕食关系可推测：花鲢减少，水蚤数量上升；乌鱼缺少食物，数量不会上升；乌鱼大量捕食白鲢，使白鲢数量下降。绿藻的数量同时受水蚤、白鲢影响，若水蚤上升大于白鲢下降，则绿藻下降；相反，则绿藻上升；若二者升降相当，则绿藻不升不降。3.(2012·广东高考)罗非鱼是杂食性鱼类，在珠江三角洲地区大量养殖，能适应咸、淡水环境。(1)当罗非鱼由淡水进入咸水，机体会大量脱水，细胞外液渗透压_________，渗透压感受器产生兴奋，并将兴奋传给______________，促使其分泌__________，该物质促进肾小管和集合管重吸收水，使尿量减少以适应咸水环境。(2)某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。监测数据显示，a～e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE)；一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(如图)。图中显示，罗非鱼种群在a～b段呈________型增长。据图推测，FNE最可能是在________对应的时间点进入水库；在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近______________。(3)富营养化导致藻类大量繁殖，该水库出现水华现象，浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。【解题指南】解答本题的关键是：(1)明确高等动物水盐平衡调节过程。(2)种群数量增长方式及影响因素。(3)明确生物富集作用及其积累过程。【解析】(1)根据题意，外界咸水的浓度高于罗非鱼体液的浓度,造成失水，随着体液中水分的流失，细胞外液渗透压升高，而下丘脑存在渗透压感受器，在接受刺激后，会分泌抗利尿激素，抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进其对水分的重吸收,使尿量减少,以此来维持体内水分的平衡。(2)根据图示，罗非鱼种群数量在开始时呈“J”型增长,从b点后环境阻力开始加大，所以，最可能是在b点放入大型肉食性鱼，并且一段时间后在K2附近波动。(3)藻毒素逐级富集通过食物链和食物网实现，分析题意可以获得捕食关系如图：产毒藻→浮游动物→罗非鱼→FNE答案：(1)升高下丘脑抗利尿激素(2)JbK2(3)产毒藻→浮游动物→罗非鱼→FNE4.(2011·海南高考)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题：(1)该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为_______；兔与人的种间关系是______。鼠疫杆菌和人的种间关系是___________。(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争__________(增强、不变、减弱)。(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的__________(生产者、消费者、分解者)，其体内贮存的能量________(能、不能)传递给植物。【解析】本题考查的是生物群落的种间关系和生态系统相关内容。(1)正确找到传向鹰的食物链：植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰，4条食物链中鹰分别占第三和第四营养级；兔和人之间存在捕食关系，同时还有竞争关系(都以植物为食)；鼠疫杆菌寄生在人身上，因此为寄生关系。(2)跳蚤寄生在鼠身上，而鼬捕食鼠，因此鼬对鼠种群数量的影响更大；大量捕杀鼬使鼬的数量减少，从而使鼠天敌减少，鼠的数量增加，种内斗争增强。(3)蘑菇分解植物的残体，因此属于分解者，其能量不能传递给植物。答案：(1)4三、四捕食和竞争寄生(2)小于增强(3)分解者不能【方法技巧】判断食物链数和不同营养级动物的种间关系(1)任何一条(捕食)食物链都是从生产者开始，终点是不被其他动物所食的动物，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。(2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据此生物所在的具体食物链来确定。(3)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，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。5.(2011·全国卷)回答下列与生态学有关的问题：(1)某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着__________、__________、________的关系。(2)某相对稳定的水域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。已知水中的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。【解析】本题考查生物的种间关系和食物链的富集作用。(1)种间关系包括捕食、竞争、寄生、互利共生等，其中捕食、竞争和寄生可能导致相关物种的灭绝，从而表现出生物多样性的下降。(2)由于该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，所以各种生物体内该种重金属含量的多少与该种生物所摄入的食物的种类及多少有关，相同营养级的生物体内的重金属含量接近，相邻营养级之间能量传递效率一般是10%～20%，可推算出相邻营养级的生物之间重金属含量是5～10倍的关系。结合表中数据可知甲、乙同为第一营养级，丙、丁同为第二营养级，丁为第三营养级。由于消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食，所以丙、丁都只吃甲和乙，戊只吃丙和丁。答案：(1)竞争捕食寄生(2)

生态系统的功能高考指数:★★★★★6.(2011·海南高考)关于生态系统的叙述，正确的是()A．生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小【解析】选A。A项,生态系统的能量流动的传递效率是10%～20%，因此生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量;B项,生态系统的信息传递具有双向性，不可能都对捕食者有利，有的对于被捕食者有利，如鸟的叫声，提醒同伴有捕食者等;C、D项,生态系统的食物链中，动物的体型与营养级的高低关系不大，如大象比狮子体型大，但是它的营养级比狮子低。【误区警示】没能够深刻理解能量金字塔的各个营养级之间的关系，误认为营养级越大，所对应的生物体型越大，错选C。7.(2010·江苏高考)有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是()A.多吃肉食会增加心血管病的发病率B.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C.多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量多D.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平【解析】选C。多吃肉食会增加心血管病的发病率，与支援粮食短缺地区的灾民无关；根据生态系统中能量流动规律(单向流动、逐级递减)，直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更少的能量，多吃肉食(高营养级)比多吃素食(低营养级)消耗的粮食总量多，则少吃肉食可减少粮食消耗；节省肉食的目的是减少粮食的消耗，而不是捐献肉食。8.(2010·全国卷Ⅱ)下列关于生态系统的叙述，错误的是()A.草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂B.环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一C.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D.植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环【解析】选C。农田生态系统是人工建立的生态系统，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员，农田中的动植物种类较少，群落结构单一，与农田生态系统相比，草原生态系统的动植物种类多，群落结构复杂，A项正确；群落在水平方向上具有一定结构的主要原因是地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等，即环境条件分布不均匀，B项正确；我国南方气温较北方高，南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的强，C项错误；生物群落与无机环境之间的碳循环主要以二氧化碳的形式进行，大气中的碳进入生物群落需通过植物的光合作用，而植物通过呼吸作用释放的二氧化碳又可重新回归大气，D项正确。9.(2010·山东高考)以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是()A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物B.哺乳动物的③/①值一般为10%～20%C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物【解题指南】解答本题的具体思路如下：【解析】选C。(1)④/③表示有机物质积累量/同化量。在同化量相同的情况下，由于恒温动物要维持自身的体温，所以其体内积累的有机物质要少于变温动物。可见，恒温动物的④/③值一般低于变温动物。(2)③/①表示同化量/获取量，而不是能量传递效率。能量传递效率是后一营养级的同化量与前一营养级的同化量的比值。(3)③/②表示同化量/食入量。圈养动物一般要求短时间内长大，如养猪，育肥速度越快越好，同化量高就意味着长得快，这个比值高意味着用同样的饲料能够让圈养的动物长得更快。(4)食草哺乳动物的食物中含有大量纤维素，纤维素绝大部分不能被同化，食肉哺乳动物的食物中，营养物质主要是蛋白质、脂肪等，绝大部分都可以被同化，即食肉哺乳动物的③/②值要高于食草哺乳动物。10.(2009·江苏高考)下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种B.蓝藻易在富营养化水体中爆发C.饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食【解析】选B。能量流动的特点是单向流动和逐级递减。A中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种。B中蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，给蓝藻提供营养物质，利于蓝藻的生长，因此没有能量流动。C中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此成本低，产量高。D中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸。11.(2012·江苏高考)江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类，后改造为人工鱼塘，投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类，两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表，请回答下列问题：(1)改为人工鱼塘后，该湖泊生物群落的_________结构发生了显著变化。(2)从种间关系的角度分析，水生高等植物明显减少的直接原因是___________________、_______________________。(3)从表中可以推测，与2007年相比，2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加，其主要原因是________________________________________________________。(4)虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物，可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会__________，植食性鱼类的总量将会_____________________。(5)若对该湖泊进行生态修复，除停止养鱼外，还需恢复水生高等植物，以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用是______________、_____________。【解题指南】解答本题的关键是：(1)分析表格中四类生物类群在养殖前后数量的变化。(2)思考导致这种变化的原因。【解析】(1)(2)从表格中看：改为人工鱼塘后,该湖泊生物群落的水生高等植物数量显著减少，导致减少的原因是植食性鱼类的捕食，由此可知，改为人工鱼塘后,该湖泊生物群落的食物链结构发生了显著变化。(3)从表中看，2010年湖水中生物体内所含的总能量显著多于2007年，其主要原因是人工投饵输入大量能量。(4)由于能量每经过一个营养级都会有大量的损失，因此肉食性鱼类通过摄食虾、贝等小型动物获得饵料中的能量显著少于直接获取饵料所摄入的能量，因此导致其总量下降。虾、贝等小型动物的数量减少，导致植物的数量相对增加，所以植食性鱼类的食物来源多，数量增加。(5)水生高等植物和浮游藻类是竞争关系，会与浮游藻类争夺营养物质和光照。答案：(1)食物链(2)捕食者(植食性鱼类)增加竞争者(浮游藻类)大量繁殖(3)投饵输入大量能量(4)减少增加(5)吸收营养物质竞争光照12.(2010·广东高考)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境之间的碳交换情况。(1)生态系统中碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。(2)表中_______________时期的生态系统处于稳定状态，原因是________________________。(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________,导致大气中_________增加并引起全球气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放，如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_______阶段；又如经过改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的______直接发酵转化为燃料乙醇。【解析】(1)生态系统中碳的吸收主要是通过光合作用实现的，碳的释放主要是通过呼吸作用实现的。(2)生态系统处于稳定状态时，生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量应相等。在表中A时期时，生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量相等。(3)过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中CO2含量增多而出现温室效应。(4)类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的光反应阶段。光合作用的产物是葡萄糖。答案：(1)光合呼吸(2)A碳吸收量等于碳释放量(3)碳平衡CO2(4)光反应葡萄糖

生态系统的稳定性高考指数:★★13.(2012·重庆高考)如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是()A.为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度B.a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D.控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性【解析】选B。据图分析可知，a点表示东亚飞蝗的种群数量增加最快，应该在a点以前控制种群密度，由此判断A正确；东亚飞蝗的增长模式为S型增长，增长率与时间呈负相关，又因a点以后种群数量增加，至b点达到最大，种群密度随时间逐渐增大，由此判断B错误；因为c点表示改变环境条件，种群数量达到最大，用性引诱剂诱杀雄虫，可防止c点出现，由此判断C正确；东亚飞蝗属于害虫，应将其数量控制在最低水平，即d～e段有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，由此判断D正确。14.(2011·海南高考)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该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，欲招引20万只以上灰椋鸟。该计划的实施将使该地区()A．灰椋鸟种内竞争必然减弱B．鸟的种类必然增加C．农林害虫数量必然大幅度上升D．生态系统的结构必然发生变化【解题指南】“计划在林区大规模清除其他树种”是本题的题眼，清除后势必会改变本地生态系统的结构。【解析】选D。A项,种植了大量灰椋鸟喜居的树种，使灰椋鸟的数量增加，种内竞争会加剧，而不是减弱;B项,清除其他树种，其他鸟类生活受到影响，鸟的种类必然减少;C项,灰椋鸟是害虫的天敌，灰椋鸟的数量增加，害虫的数量减少;D项,清除其他树种，改种灰椋鸟喜居的树种，使植物的种类发生改变，同时使鸟的种类和数量发生改变，因此改变了生态系统的物种组成，生态系统的结构发生改变。15.(2009·福建高考)下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是()A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C.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D.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强【解析】选D。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叫生态系统的稳定性，生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，能提高生态系统的稳定性；生物多样性对生态系统起到重要的调节功能；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱。16.(2011·四川高考)图A为小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食)，跟踪调查该生态系统及其对照组的变化，发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图B)，而其他生物数量变化相对较小。请回答下列问题：(1)沙氏变色蜥处于第_________营养级，其与卷尾鬣蜥的种间关系是_________________。(2)引入卷尾鬣蜥后，沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移，而网蜘蛛的织网位置略有下降，此现象表明生态因素的改变，可使生物群落的__________发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势是_________。结合其他生物的数量变化信息可以看出，小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定，表明生态系统内部具有________能力。【解题指南】明确图A中沙氏变色蜥与其他生物之间的关系是解答本题的关键。【解析】(1)由图可知在不同的食物链中沙氏变色蜥所处的营养级不同，可处于第三、第四营养级；卷尾鬣蜥捕食沙氏变色蜥，同时卷尾鬣蜥与沙氏变色蜥都捕食较大的地面节肢动物，因此二者是捕食与竞争关系。(2)在垂直方向上，由于各生物种群分别占有不同的空间，使生物群落具有明显的分层现象，这是垂直结构的特点，在题中沙氏变色蜥和网蜘蛛的活动范围都发生了改变，沙氏变色蜥活动区域向上转移，网蜘蛛活动区域下降，说明生物群落的垂直结构发生改变。(3)由于引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的天敌沙氏变色蜥的数量减少，使得网蜘蛛的数量先暂时增加，但由于网蜘蛛的数量过多使得较小的飞行草食动物数量减少，随后因食物减少而使网蜘蛛数量又减少，但由于本食物网结构比较复杂，具有一定的自我调节能力，最终网蜘蛛的数量将趋于稳定。答案：(1)三、四捕食和竞争(2)垂直结构(3)先增加后减少最后趋于稳定一定的自我调节

生态系统的功能及其应用高考指数:★★★★17.(2012·江苏高考)全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所作的分析正确的是()A.栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因B.栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性C.这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量D.过度的人为干扰导致生物多样性降低【解析】选A、C、D。人为因素是生物多样性锐减的主要外在原因，包括乱捕滥猎、栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染、自然灾害等，因此A、D正确。栖息地破碎化容易导致小种群的灭绝，不利于维持生物多样性，所以C错误。新物种产生量少于现有物种灭绝量也是导致全球范围内生物多样性降低的原因之一，因此C正确。18.(2010·海南高考)有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述中，错误的是()A.杂草和水稻是生产者B.鸭与害虫的种间关系为捕食关系C.杂草和水稻的种间关系为竞争关系D.水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统【解析】选D。该生态系统中杂草和水稻是能够进行光合作用固定有机物的生产者；鸭可以捕食害虫以控制害虫的数量；杂草和水稻会竞争稻田中的养料和生存空间；生态系统是由生物群落和无机环境组成的，水稻、鸭、害虫和杂草等生物不能组成农田生态系统。19.(2010·上海高考)如图为a、b、c、d四个不同种食叶昆虫的数量随山体海拔高度变化的示意图。据图分析，下列叙述正确的是()A.海拔2000米处的物种均匀度高于海拔3000米处B.b数量随海拔高度的变化不能体现该物种的遗传多样性C.海拔3000米处，b、c数量差异是生物与环境相互作用的结果D.海拔4000米处，a、b、c、d的数量差异体现了遗传多样性【解析】选A。从图中可知，海拔2000米时，a、b、c、d四个物种的平均数量比较接近，而海拔3000米时，四个物种的平均数量相差很大，A项正确;b物种随海拔高度变化，数量变化较大，但仍说明在不同的海拔高度下都有一定数量的个体存活，体现了物种遗传的多样性，B项错；a、b、c、d四个物种均为食叶昆虫，在食物问题上必然存在竞争，同样也会明显影响其生物种群数量，并不单纯是生物与环境相互作用的结果，C项错；a、b、c、d四个物种在海拔4000米高度时的数量差异不能体现遗传多样性，D项错。20.(2010·江苏高考)某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是()A.改造增加了该区域的湿地面积B.改造后该区域的植物多样性增加C.改造后该区域的气候得到改善D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质【解析】选D。狗尾草、艾蒿、蒲公英为陆生植物，菖蒲、芦苇、睡莲属于湿地生态系统中的典型植物，由此判断A项正确；植物种类由改造前的20种变为改造后的30种，由此判断B项正确；植被覆盖率由改造前的10%变为改造后的25%，由此判断C项正确；此生态系统改造后的植物优势种不是经济作物，由此判断D项错误。21.(2010·北京高考)保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。下列对生物多样性的理解正确的是()A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关B.群落演替过程中的生物多样性逐渐降低C.物种多样性比较高的生态系统相对稳定D.遗传多样性较低的种群适应环境能力强【解析】选C。生物多样性的形成是生物共同进化的结果，生物多样性的丰富程度与自然选择有关；群落演替过程中的生物多样性逐渐增加；生物种类越多，生物之间的营养结构越复杂，生态系统的稳定性越高；遗传多样性较低的种群适应环境的能力弱。22.(2010·全国卷Ⅰ)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是()A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率【解析】选C。流经此农业生态系统的总能量是生产者(农作物)固定的太阳能的总量，微生物也能利用，A正确；沼气池中的微生物利用的是粪便和农作物秸秆中的物质，属于分解者，B正确；在此农业生态系统中，由于农作物的多途径利用，能量得以高效利用，D正确；沼渣、沼液作为肥料还田，使物质得以循环利用，但任何生态系统中能量都不能循环利用，C错误。【方法技巧】生态农业的应用(1)调整能量流动的方向，使其流向对人类有益的部分：①草原上放养一些牲畜：放养一些草食性动物，使储存在牧草中的能量经草食性动物流向人类。②农田中除草、除虫：田间杂草和作物害虫都将导致一部分能量流向对人类无益的部分，因此去除杂草和作物害虫有助于调整能量流向，使其流向对人类有益的部分。(2)能量多级利用：所谓能量多级利用，指的是使生态系统中的物质和能量分层次多级别利用，可以采取下面的一些措施：①尽量缩短食物链。②充分利用生产者。③充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌；利用植物残体生产沼气等。23.(2012·天津高考)夏初，在某河口多地点采集并测定水样，结果表明，各采样点无机氮浓度相近，而无机磷浓度差异较大。按无机磷浓度由低到高的顺序，绘制各采样点对应的浮游植物和浮游动物的密度曲线，结果如图。据图回答：(1)磷元素进入浮游植物细胞后，以___________分子的形式成为细胞膜支架的成分；在细胞内，磷元素通过参与__________反应(写反应式)，保持细胞内ATP含量的相对稳定。(2)分析发现，P1、P2采样点浮游植物种类差别非常明显，从进化角度分析，这是_________________________的结果。(3)无机磷浓度高于P1的采样点，浮游动物的密度反而比P1采样点低，下列有关其原因的分析，不可能的是_______(单选)。A.可被浮游动物取食的浮游植物种类较少B.水体溶解氧较高C.浮游动物的捕食者数量较多D.水体有害物质浓度较高(4)请用箭头补充完成该河口生物群落中氮元素的流向图。【解题指南】解答本题的关键是：(1)明确无机磷浓度与植物、动物、水体有害物质之间的关系。(2)明确生物群落内部氮元素的流向是单向的。【解析】(1)细胞膜支架中磷的存在形式是磷脂，保证细胞内ATP含量相对稳定的反应是ATP与ADP之间的相互转化。(2)从进化角度看，生物种类的差别是自然选择的结果。(3)水体溶解氧较高会导致动物数量增多，而不是动物数量减少。(4)在生物群落内部物质是沿食物链、食物网单向传递的。答案：(1)磷脂ADP+Pi+能量ATP(2)自然选择(3)B(4)酶1酶2

生态系统的结构1.生态系统的成分2.生态系统的营养结构(1)食物链：①形成：生态系统中，各种生物因食物关系而形成的联系。②基本模式：生产者+不同级别的消费者。③书写原则：植物(起点)→植食性动物→小型肉食性动物→大型肉食性动物。④分类：捕食链、寄生链、腐生链。⑤环节：一般不超过4～5个营养级。⑥举例：现以一条食物链为例进行分析。(2)食物网：①形成：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物；一种植食性动物既可吃多种植物，也可被多种肉食性动物所食。②功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。【名师点睛】1.生态系统中四种成分的地位(1)基础：非生物的物质和能量；(2)桥梁(必需成分)：生产者、分解者；(3)主导(基石)：生产者。(4)非必需成分：消费者。2.生态系统成分之间的关系(1)从理论上讲，消费者的功能及活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分。(2)虽然单从物质循环角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。

生态系统的功能1.生态系统的能量流动(1)能量流动的过程：(2)解读能量流动图：①流动的起点：从生产者固定太阳能开始(极少数特殊空间除外)。②流动的途径：食物链和食物网。③流动中能量形式的变化：太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能。④在食物链中流动的形式是：有机物(食物)中的化学能。⑤散失的主要途径：呼吸作用(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)，能量散失的主要形式：热能。⑥流动的方向：单向流动。(3)有关能量的“最值”计算方法总结如下：①知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链按÷10%计算需最少能量选最短食物链按÷20%计算②知低营养级求高营养级获最多能量选最短食物链按×20%计算获最少能量选最长食物链按×10%计算(4)能量流动的特点：①单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级。②逐级递减：

a.每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能。

b.每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用。

c.传递效率为10%～20%(形象地用能量金字塔表示)。(5)生态金字塔：2.生态系统的物质循环(1)物质循环分析：(2)碳循环图解：(3)温室效应：成因：①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。②森林、草原等植被大面积被破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。危害：加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。缓解措施：①植树造林，增加绿地面积。②开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。(4)能量流动和物质循环的关系：3.生态系统的信息传递(1)信息传递的具体作用：(2)生态系统中信息的种类：4.生态系统功能之间的关系【名师点睛】能量流动中的摄入量≠同化量(1)生产者的同化量就是生产者固定的总能量。(2)真正流入下一营养级的能量应该是该生物的同化量，即同化量＝摄入量－粪便量。(3)粪便实际上是上一营养级的未被利用的成分，通过分解者将其分解。【状元心得】1.最高营养级能量去路只有3个方面，少了传递给下一营养级这一去路。2.分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用，包括有氧呼吸和无氧呼吸。【名师点睛】关注碳循环的三个考点(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。(2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。(3)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。(判断成分的依据)【名师点睛】1.信息传递的特点信息传递不像物质循环那样是循环的，也不像能量流动那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出向输入的信息反馈。2.一个稳定的生态系统具备两个特点(1)从生态系统的结构上看：生产者、消费者和分解者的种类、数量比例相对稳定，食物链、食物网相对稳定。(2)从生态系统的功能上看：物质和能量的输入和输出相对平衡。

生态系统的稳定性【名师点睛】1.自我调节能力的有限性生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，其自我调节能力会丧失，生态系统难以恢复。2.正反馈与负反馈的作用(1)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。(2)正反馈调节往往具有极大的破坏作用，但它常常是爆发性的，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节起主要作用。

人口增长对生态环境的影响从图中可以看出人口增长会给生态环境带来很大压力：(1)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源是有限的，过度利用会使其减少。(2)人口增长，人类需求不断增加，为了满足衣食住行的需求和经济发展，导致污染物的总量增大，大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，影响了环境的纳污量及对有毒、有害物质的降解能力，加剧了环境污染。【名师点睛】1.我国人口发展的最终目标是实现人口与经济、社会、环境和资源的协调发展。2.人口增长过快可能给资源和环境造成巨大压力，但决不能说造成环境污染的主要原因是人口增长。环境污染主要是在发展经济的过程中，不重视保护生态环境等多方面的原因造成的。

全球性生态环境问题1．环境污染的来源及后果2．土地荒漠化(1)原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧、草原植被破坏、有益动物的大量减少、病虫害严重等，使草原植被退化，原始森林和“三北”防护林被破坏。(2)后果：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。(3)治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草、草林结合。【名师点睛】水污染的原因与治理(1)原因：淡水湖泊和江河中由于氮、磷元素污染导致的藻类大量繁殖的现象，叫做水华。海湾水域形成的类似情况，叫做赤潮。(2)治理：解决水污染最有效的办法就是减少排放。对不可避免产生的污水，要集中到处理厂进行净化。通常的方法有物理沉降、化学反应分解等，最符合生态学原理的是利用生物分解的办法降解。

保护生物多样性1.生物多样性的内容生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。(1)直接(使用)价值食用价值：如各种粮食、蔬菜、水果等药用价值：多种野生植物，如青蒿素；多种野生动物，如鹿茸、蝉蜕等工业原料：如芦苇是造纸原料科研价值：生物多样性是培育农作物、家畜、