2023-2024学年高二生物期末复习重难点突破专题3生态系统及其稳定性学生版新人教版选择性必修2

专题3生态系统及其稳定性重难点索引：1.生态系统的组织成分2.食物链和食物网3.细能量流动的概念和过程4.能量流动的相关计算5.生态系统的物质循环6.生态系统的信息传递7.生态系统的稳定性重点1：生态系统的组织成分重点1：生态系统的组织成分生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分。成分归类各成分组成作用地位生产者自养生物绿色植物；光合细菌；化能合成细菌通过光合作用等，将太阳能固定在有机物中，被其他生物利用基石消费者易养生物绝大多数动物；寄生生物加快物质循环；帮助植物传粉、传播种子等最活跃成分分解者易养生物腐生细菌和真菌；腐食动物，如蚯蚓、蜣螂等将动、植物遗体和动物的排遗物分解成无机物关键成分非生物的物质和能量光、热、水、空气、无机盐等为生态系统内的生物提供物质和能量必须成分【典例分析】例1．在“美丽中国”建设过程中，多地将荒草地等闲置区域改建为湿地公园，如下图所示，为鸟类等野生动物提供良好的生活环境。下列有关叙述错误的是（）A．鸟类等野生动物大多属于消费者，能促进该地的物质循环和能量流动B．植物属于生产者，种类的选择要注意野生动物食性、栖息环境等差异C．湿地公园的改造过程中体现出人类活动改变了群落演替的速度和方向D．从深水区到水岸高地，不同区域植物种类的变化体现了群落的垂直结构例2．如图a、b、c表示某生态系统中的三种类型生物二氧化碳消耗量（相对量）的曲线图，下列错误的是（）A．b曲线代表的生物是可以进行光合作用的生物B．a、b、c都有可能是细菌C．a曲线代表的生物可能是消费者或者分解者D．由a、b、c三种生物组成一个生态系统重点2：食物链和食物网重点2：食物链和食物网（一）食物链：1.形成：食物链是生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。食物链以生产者为起点，最高营养级为终点。2.营养级：指生态系统中每条食物链同一环节上所有生物的总和。生产者为第一营养级，消费者所处的营养级级别=消费者级别+1.3.特点：（1）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转；（2）能量沿食物链逐级递减，所以食物链一般不会超过5个营养级；（3）各种动物所处的营养级并不是一层不变的。（二）食物网1.概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。2.特点：（1）各种动物所处的营养级并不是一层不变的，不同食物链中，可以占据不同的营养级；（2）食物网中，两种生物之间的种间关系可以出现多种；（3）食物网复杂程度：主要取决于有食物联系的生物种类，而不是生物数量。3.交错原因：（1）一种绿色植物可以被多种植食性动物捕食；（2）一种植食性动物可以吃多种植物，也可以被多种肉食性动物捕食。4.食物网的作用：错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件；如果一条食物链中的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其它生物来取代；一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。【典例分析】例3．下图是某海洋生态系统的部分生物，该生态系统中植物固定太阳能的量随水深增加而下降。下列叙述正确的是（）A．在海底没有进行光合作用的浮游植物B．鱼类在食物链中只是次级消费者，属于第三营养级C．影响植物固定太阳能的量的主要非生物因素是温度D．此生态系统中浮游植物、浮游动物、鱼类、腐食性生物构成一条食物链例4．如图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是（）A．该食物网共有6条食物链B．野兔、鹿及昆虫均为初级消费者C．狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级D．严禁过度捕杀鹰，是因为其对该食物网影响最大重点3：细能量流动的概念和过程重点3：细能量流动的概念和过程（一）能量流动的过程（二）能量流动的特点1.生态系统中能量流动是单项的：在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。2.能量在流动过程中逐级递减：（1）逐级递减的原因：各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。（2）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。（3）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。【典例分析】例5．我国传统的四大家鱼中，鲢鱼主要以浮游植物为食，鳙鱼主要以浮游动物为食，草鱼主要以水草为食，青鱼主要以水草、螺丝为食。养殖人员将四大家鱼混养于一个鱼塘中，并适当投入饵料。下列相关叙述正确的是（）A．该鱼塘中的四大家鱼和其它动植物共同构成生物群落B．浮游动物同化的能量，部分通过鳙鱼的粪便流入分解者C．四大家鱼在鱼塘中分布于个同的水层，属于群落的水平结构D．输入该鱼塘的总能量为水草、浮游植物等生产者固定的太阳能例6．下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析（图中所示数值的单位是J/（cm2·a）），G为植物，H为植食性动物，C为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是（）A．G流入下一个营养级H的能量为62．8B．从生态学的观点来看，G、H和C所包含的所有生物构成生物群落C．不是所有营养级的能量流动都有4条去路D．H包括多种动物，它们之间的需求相似构成竞争关系重点4：能量流动的相关计算重点4：能量流动的相关计算1.已知高营养级生物的量：（1）求消耗低营养级的最多量时：传递效率取10%，食物链按最长计算；（2）求消耗低营养级的最少量时：传递效率取20%，食物链按最短计算；2.已知低营养级生物的量：（1）求高营养级生物的最多量时：传递效率取20%，食物链按最短计算；（2）求高营养级生物的最少量时：传递效率取10%，食物链按最长计算；【典例分析】例7．下图表为呼伦贝尔大草原某地区的食物网（图中数字表示该生物现存个体数量，括号内的数字表示该生物每一个体的平均质量）。下列说法错误的是（）A．该食物网共有5条食物链B．D的同化量为180000gC．若除去G，在一定时间内生产者的数量将增加D．在初级消费者中，若将E除去，对该生态系统能量流动的影响最大例8．对田间某一区域的植物、田鼠及鼬进行的能量流动调查和分析结果如下表所示，其中表中数值为能量数值，单位为J/公顷·年，GP表示总同化量，NP表示净同化量，R表示呼吸量。下列分析正确的是（）AGP和NPRⅠ①9.8×106Ⅱ②1.70×104Ⅲ③54.3×102A．①只代表每公顷面积内植物每年流向分解者的能量B．若鼬为最高营养级的动物，则③代表的能量数值约为1．3×102C．该区域中第一营养级和第二营养级间的能量传递效率约为1．8%D．呼吸量占总同化量的比例越大，说明该动物的活动量越小重点5：生态系统的物质循环重点5：生态系统的物质循环（一）碳循环1.碳存在的形式：（1）无机环境中：二氧化碳和无机盐；（2）生物群落中：含碳有机物；2.碳循环的形式项目进入生物群落生物群落内部返回无机环境形式二氧化碳含碳有机物二氧化碳方式光合作用和化能合成作用通过食物链或食物网生物的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧是否双向是否是3.特点：碳在生物群落与非生物环境之间的循环具有全球性。（二）物质循环1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。2.特点：（1）全球性：物质循环的范围是地球上最大的生态系统—生物圈，因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。（2）循环往复运动：物质循环在无机环境与生物群落之间反复利用，循环流动。【典例分析】例9．如图表示某人工鱼塘生态系统物质循环和能量流动图解，在养殖过程中每天添加人工饲料进行有机物输入，以满足鱼的食物需要。下列叙述错误的是（）A．生态系统的物质循环和能量流动同时进行，相互依存B．生产者、消费者遗体中的能量流向了分解者，因此分解者含有的能量比生产者多C．输入人工鱼塘的总能量除了生产者固定的太阳能，还包括饲料中有机物的化学能D．若图示为碳循环的途径还不够完整，需补充箭头“大气CO2库→生产者”例10．某草原生态系统总面积为800km2，该生态系统的某条食物链为甲→乙→丙，丙种群的K值为1600头。下列叙述中错误的是（）A．丙种群密度为1头/km2时种群增长速度最快 B．甲、乙、丙同化的能量的去向相同C．乙、丙之间可能通过行为信息调节种间关系 D．碳在甲、乙、丙中以有机物的形式流动重点6：生态系统的信息传递重点6：生态系统的信息传递（一）生态系统中信息的种类类别物理信息化学信息行为信息概念自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息在生命活动中，生物产生的一些可以传递信息的化学物质动物的行为特征向同种或异种生物传递的信息传递形式物理过程化学物质动物的特殊行为，主要指各种动作举例蜘蛛网的振动频率等植物的生物碱、有机酸等代谢产物；动物的性外激素等蜜蜂跳舞，鸟类的求偶行为等（二）信息传递的特点1.生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。2.生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。3.信息传递过程中，不仅有信息产生的部位—信息源；也有信息传播的媒介—信道，空气、水以及其他介质均可以传播信息；还需要信息接收的生物或其部位—信息受体。【典例分析】例11．信息素是指同种生物个体间用来传递信息的化学物质，在黑光灯中加入人工合成的信息素可诱杀某种趋光性害虫的雄性个体，从而使该种害虫的种群密度明显降低。下列有关叙述错误的是（）A．此信息素能诱杀雄虫，但不能使雌虫生殖能力下降B．诱杀雄虫使性别比例失调会导致该种群出生率降低C．种群密度能在一定程度上反映种群数量的变化趋势D．利用昆虫信息素降低害虫种群密度，属于生物防治例12．科学家研究发现某种烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出一种挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵（乙种蛾幼虫也采食烟草叶片）。如果我们利用植物的组织培养技术大量生产相关的化学物质，就可以广泛用于植物的抗虫。下列相关叙述错误的是（）A．烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质是烟草与甲种蛾在相互斗争中共同进化的结果B．烟草释放的化学物质在白天与夜间都使它本身受益C．利用该种化学物质进行害虫防治属于化学防治D．信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都具有重要作用重点7：生态系统的稳定性重点7：生态系统的稳定性（一）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，称为生态系统的稳定性。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。该能力的基础是负反馈调节。生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。（二）抵抗力稳定性和恢复力稳定性项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念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能力生态系统在受到外界干扰因素破坏后恢复到原状的能力核心抵抗干扰，保持原状受到破坏后，恢复原状影响因素生态系统中的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，则越容易恢复，恢复力稳定性越高联系（1）两者呈负相关；一般地，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差；（2）两者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，他们相互作用共同维持生态系统的稳定。【典例分析】例13．下图是某草原生态系统的能量流动模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量，d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，g、h、i分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量，j、k、l表示流入分解者的能量。下列分析正确的是（）A．该生态系统的结构是指非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者B．该生态系统的抵抗力稳定性高于森林生态系统C．若一段时间内草固定的太阳能总量为m，那么狼获得的能量可以是m×c/aD．若上述草原生态系统开发为农田生态系统，则群落的演替方式是初生演替例14．陆地生态系统主要分为森林、草原、荒漠和冻原四种类型。下列相关叙述错误的是（）A．陆地生态系统中，物种丰富度最高的是森林生态系统B．荒漠生态系统中空气干燥、降水量少，分解者分解作用弱C．与森林生态系统相比，草原生态系统的抵抗力稳定性较低D．同等强度干扰下，草原生态系统比冻原生态系统恢复的速度慢【重难点突破训练】一、单项选择题（共16小题，每小题3分，共48分）1．下列关于进化和多样性的叙述，正确的是（）A．物种间的协同进化都是通过物种间的竞争实现的B．地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的C．狼群内部为争夺狼王而斗争使狼发生了协同进化D．一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其它物种的进化2．中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中所提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，使疟原虫损失大量细胞质而死亡。上述的论述中，不能得出的是（）A．疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点B．细胞质是细胞代谢的主要场所，如果大量流失，甚至会威胁到细胞生存C．疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视为分解者D．疟原虫出现氨基酸饥饿时，迅速形成自噬泡的过程与生物膜的流动性有关3．“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述错误的是（）A．挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构B．蜻蜓属于消费者，能传递信息和加快生态系统的物质循环C．荷塘中的动物、绿色植物和细菌共同构成池塘生物群落D．影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间4．研究者调查了管理方式相同的林下茶园（茶树与高6~8米的乔木马尾松同作）和常规茶园（无树木遮阴）中的茶树的主要害虫叶蝉及其天敌蜘蛛，结果如表所示。茶园类型叶蝉总数（只）蜘蛛总数（只）游猎型蜘蛛的物种数结网型蜘蛛的物种数林下茶园69215421412常规茶园1410995148下列叙述错误的是（）A．林下茶园的垂直结构和水平结构与常规茶园不同B．表中数据说明林下茶园的数量金字塔中第二营养级和第三营养级出现倒置C．茶园内叶蝉的种群密度不是其个体特征的统计值D．叶蝉和蜘蛛的数量可通过取食与被取食关系进行反馈调节5．红火蚁食性杂能够以多种动物、植物及腐肉为食，生存能力强，繁殖速度快，破坏力强。下列相关叙述正确的是（）A．红火蚁不属于捕食食物链的其中一个消费级别B．采用标志重捕法对红火蚁进行种群密度调查C．红火蚁在某一调查时刻前的净生产量的积累量就是其生物量D．决定红火蚁种群数量的直接因素是出生率、死亡率和性别比例6．玉米螟是玉米田中的常见害虫，引入步行虫能有效地治理玉米螟。科研人员研究了玉米田生态系统的能量流动关系，结果如下表[单位为kJ/（cm2·a）]。下列叙述错误的是（）玉米同化的能力玉米螟摄入的能量玉米螟粪便中的能量玉米螟呼吸作用散失的能量玉米螟流入步行虫的能量179.589.643.235.74.58A．生态系统不同营养级之间能量传递效率为10%～20%B．玉米螟粪便中的能量属于玉米螟流入分解者的能量C．玉米螟用于生长、发育和繁殖的能量值为10.7kJ/（cm2·a）D．流经玉米田生态系统的总能量大于179.5kJ/（cm2·a）7．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是（）A．生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2）B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1×100%C．初级消费者摄入的能量为（A2＋B2＋C2）D．W1≥D1＋D28．1948年，两只狼被引入美国皇家岛，下图是45年间该岛上狼与鼠的种群数量变化曲线图。下列说法正确的是（）A．1960~2000年，狼种群数量呈“J”型曲线增长B．狼和鼠的种间关系是捕食，能量在两者之间能双向流动C．1995年，鼠的种群密度大导致种内斗争加剧，这也是1995年后鼠种群数量下降的一个重要原因D．1995年，鼠的数量大幅度增加是狼的数量减少引起的，与食物和气候无关9．下列关于生态系统的叙述，正确的是（）A．由于生物放大现象，食物链顶位的物种含有更多的有害物质B．生态系统中各营养级之间的数量关系即是数量金字塔C．呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多D．地球上最稳定的生态系统是热带雨林，最脆弱的生态系统是荒漠10．中国传统文化中有很多农牧业生产的现象规律总结，下列相关说法不正确的是（）A．“毋覆巢，毋杀孩虫”描述了对野生动物资源利用时，应避免捕杀幼年个体，这样有利于维持种群正常的性别比例，提高出生率B．“无田甫田，维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草的生长的现象，狗尾草等杂草与农作物之间是竞争关系C．“去其螟螣，及其蟊贼，无害我田稚”描述农业生产应避免虫害，体现了合理调整能量流动关系，使能量持续流向对人最有益的部分D．“地虽瘠薄，常加粪灰，皆可化为良田”描述通过施肥改良农田的做法，表明生态系统具有物质循环功能11．下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列相关叙述错误的是（）A．曝气可增加水体的溶氧量，抑制厌氧微生物的生长繁殖B．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可避免出现赤潮C．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果D．植物浮床能一定程度抑制浮游植物的数量12．下列生理活动具有双向性的有（）①生长素在胚芽鞘的极性运输②细胞发生质壁分离时水分子的运输③膝跳反射时兴奋在神经纤维上的传导④活细胞中ATP与ADP间的转化⑤草原生态系统中狼和兔子间的信息传递⑥肝细胞内葡萄糖和糖原的转化A．①②④⑥ B．②④⑤⑥ C．②③④⑤ D．②③④⑥13．随着城市化进程的加快，城市水污染问题日益严重，建立人工湿地是解决城市水污染的一种有效途径。下图是利用人工湿地处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表人工湿地生态系统的三种生物类群。下列叙述不正确的是（）A．输入该人工湿地生态系统的总能量是乙所固定的太阳能B．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行C．人工湿地中的每个物种都维系着该生态系统的结构与功能D．人工湿地对污水的净化能力体现了该生态系统的抵抗力稳定性14．下列关于生态学问题的叙述不正确的是（）A．大力植树造林，改善能源结构，提高能源利用率，是缓解温室效应的最佳途径B．被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多，N、P等矿质元素的含量也越多C．一般情况下，生态系统中物种多样性越高，生态系统的抵抗力稳定性越高D．生产者是生态系统的基石15．课外小组设计小生态缸，下列不利于生态缸长时间维持稳定的是（）A．生态缸中必须包括一定量的腐食性生物、细菌等B．需要依据能量的传递规律推算各生物成分的数量C．生态缸需要放置在可以被阳光直接照射到的地方D．生态缸中的动植物最好从自然环境中选择16．下图是河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是（）A．AB段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗B．BC段藻类大量繁殖的原因是有机物被大量分解，NH4+等无机盐离子逐渐增加，此时细菌减少的原因是溶解氧减少C．CD段溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是藻类通过光合作用释放氧气，同时需氧型细菌数量下降，消耗氧气少D．该过程体现了生态系统具有一定的自我调节能力二、非选择题（共4大题，每空2分，共52分）17．下图表示某湿地生态系统主要的水生生物的食物网。回答下列问题：（1）在该湿地生态系统中，初级消费者有_________。在生态系统中，消费者的主要功能是_____________。（2）草鱼主要要摄食水生植物，若捕捞少量的草鱼，则该湿地群落的丰富度_____________，鸟类的种群数量基本不变，理由是________________。（3）大多水生生物的捕食行为难以被观察到，稳定性同位素δ15N会在生物体内富集，可用于确定生物的营养级。若测定图中各生物体内δ15N的浓度，则浓度最高的鱼类是_____________。18．科学家对某个天然湖泊的能量进行分析，得出下表所示的数据（为了研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个营养级；表中数字为能量数值，单位为J/（cm2．a）；净同化量=同化量-呼吸作用消耗量）。生物类型同化量净同化量呼吸作用消耗量被分解者利用的总能量输入下一营养级未被利用的能量粪便中的能量生产者?①96．312．562．8293植食性动物??18．8②12．629．31．5肉食性动物③?7．5微量无5．00．3请回答问题：（1）流经生态系统的总能量为_______________（填文字），这些能量是沿着________________逐级流动的，且具有______________________的特点。表格中“①”、“②”、“③”处数值分别为_________、________、_______