艺考生高考生物复习专题六生物与环境第2讲生态系统课件

艺考生生物专题六生物与环境

专题突破第2讲生态系统【思维导图】【考点梳理】1.生态系统的结构(1)生态系统的概念生物群落与无机环境相互影响、相互作用而形成的统一整体。生物与无机环境之间相互作用。生物与生物之间相互作用。(2)生态系统的结构①完整的生态系统的结构包括:组成成分和营养结构(食物链和食物网)。②生态系统的组成成分

生产者是生态系统的主要成分、基石。分解者是生态系统物质循环的关键成分。生产者和分解者是生态系统必不可少的成分。③食物链和食物网食物链:生物之间由于食物关系而形成的联系。(捕食链:吃与被吃的关系)

食物链中只有生产者和消费者,无分解者和无机环境。食物链的起点总是生产者,终点是不再被吃的动物。营养级数=消费者级数+1。第一营养级永远是生产者。一般食物链不超过5个营养级(从能量和有害物质角度分析)。食物网:许多食物链相互交错连接成的复杂营养结构。各种生物在食物网中所处的营养级并不是一成不变的。两种生物之间的关系可能是捕食关系,也可能是竞争关系。食物链越多,食物网就越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。2.生态系统的能量流动(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。(2)渠道:食物链和食物网。(3)研究水平:种群或个体。(4)能量流动的过程:

每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失的过程。

输入自然生态系统的总能量:生产者所固定的太阳能。生产者(第一营养级)同化的能量:生产者通过光合作用固定的太阳能。消费者同化量=摄入量-粪便量。每个营养级同化的能量包括两部分:呼吸作用散失的能量(热能)和用于生长发育和繁殖等生命活动的能量。(5)能量流动的特点

特点:单向流动,逐级递减。相邻营养级能量传递效率为10%~20%。能量传递效率=某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。能量金字塔

营养级数越高,能量越少(6)能量流动的实践意义科学规划,设计人工生态系统,使能量多级、高效地利用,提高能量利用率。调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。3.生态系统的物质循环(1)概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素不断地进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。

物质:C、H、O、N、P、S等元素。

范围:生物圈。

特点:全球性,循环性。

别名:生物地球化学循环。(2)过程:碳循环C循环的主要形式:CO2

。

C在生物群落的循环形式:有机物。C进入生物群落的主要方式:光合作用。C返回无机环境的方式:呼吸作用和燃烧。

碳循环失衡:温室效应(原因、影响和措施)。4.生态系统的信息传递(1)生态系统中信息的种类:物理信息、化学信息和行为信息。(2)信息传递的作用:①保证生命活动的正常进行;②维持生物种群的繁衍;③调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。(3)信息传递在农业生产中的应用:①提高农产品或畜产品的产量;②对有害动物进行控制。5.生态系统的稳定性(1)概念: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,叫作生态系统的稳定性。(2)原因:生态系统具有自我调节能力。

自我调节能力的大小主要取决于营养结构的复杂程度。

负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。(3)种类一般来说,生物种类越多,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,但恢复力稳定性越低。

环境恶劣的生态系统,恢复力稳定性和抵抗力稳定性都很低。

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与功能保持原状的能力生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力影响因素生物的种类、环境生物的种类、环境破坏程度较轻较严重联系

典例示范一(2021·佛山一模)某湖泊因生活污水和工业废水的排放引起水体蓝藻大量繁殖,出现水华。科研人员运用生物学相关原理对该湖泊水华进行治理。回答以下问题:(1)科研人员选择种植某些水生植物用于治理该湖泊的水华,所选择的植物需具备哪些特点?

(写出2点)。

种植一段时间后,还需定期打捞收割引入湖泊中的这些植物,目的是

。

竞争阳光的能力比蓝藻强、对N和P的吸收效率高【详解】水华是由淡水湖泊中蓝藻大量繁殖引起的,若想要选择种植某些水生植物用于治理该湖泊的水华,此植物必须满足两个条件:竞争阳光的能力比蓝藻强、对N和P的吸收效率高,从而抑制蓝藻的生长和繁殖。种植一段时间后,防止其死亡后经微生物分解,将氮和磷重新释放到水体中,还需定期打捞收割引入湖泊中的这些植物。防止其死亡后经微生物分解,将氮和磷重新释放到水体中(2)湖泊中的多种生物可构成复杂的食物网,理由是_________

。

已知水体中存在着由蓝藻→浮游动物→食浮游动物鱼类→食肉鱼类组成的食物链,科研人员可通过

或

调整不同鱼类在湖泊中的种群数量,达到治理水华的目的。

一种生物以多种生物为食,同时可被多种生物捕食【详解】由于一种生物以多种生物为食,同时可被多种生物捕食,因此湖泊中的多种生物可构成复杂的食物网。若水体中存在着由蓝藻→浮游动物→食浮游动物鱼类→食肉鱼类组成的食物链,要达到治理水华的目的,即减少蓝藻的含量,要从调整不同鱼类在湖泊中的种群数量来实现,可增加食肉鱼类数量或减少食浮游动物鱼类数量。增加食肉鱼类数量减少食浮游动物鱼类数量变式训练一(2021·惠州一模)大学生小A响应党的号召,回乡帮助村民发展“果树—草菇”(即在果树下进行间种草菇)立体农业脱贫致富。回答下列问题:(1)立体农业是一种利用了群落的

原理,进而充分利用空间和环境资源的农业生产模式。

空间结构【详解】结合分析可知,立体农业运用了群落的空间结构原理,实现了群落对空间资源的合理利用。(2)该模式中,果树用于自身生长、发育和繁殖的那部分能量最终的去路是

。

流向下一营养级和被分解者分解【详解】根据生态系统能量流动的途径可知,该模式中,果树用于自身生长、发育和繁殖的那部分能量一方面流向下一营养级,另一条途径是以残枝落叶的形式被分解者分解。(3)果树生长过程中经常遭遇蚜虫危害,为了评估蚜虫造成的危害程度,通常采用

法调查其种群密度。果树除了与蚜虫、草菇等生物之间进行信息传递外,与

之间也进行。当害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多,这样害虫种群的增长就会受到抑制。这种调节方式称为

,是生态系统具有自我调节能力的基础。

样方法无机环境负反馈调节【详解】

果树生长过程中经常遭遇蚜虫危害,为了评估蚜虫造成的危害程度,由于蚜虫活动能力弱,因此采用样方法调查其种群密度。果树除了与蚜虫、草菇等生物之间进行信息传递外,还与无机环境之间进行信息交流,即信息交流可以发生在生物与生物之间以及生物与无机环境之间。当害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多,这样害虫种群的增长就会受到抑制,这是负反馈调节的机制,这一机制是生态系统具有自我调节能力的基础,从而维持了生态系统结构与功能的稳定。(4)请从资源利用、生态系统、经济利益等方面分析“果树—草菇”结构立体农业的意义:______________________________________________________________________________________

(答出3点即可)。

充分利用了空间和光照、水分、养分等资源;有利于防止水土流失,增加了物种多样性,提高了人工生态系统的稳定性;可以获得更多农产品,获取经济效益【详解】

“果树—草菇”结构立体农业的意义从资源利用角度分析可知,立体农业能使群落中的生物充分利用空间资源,从而提高了能量利用率,立体农业的设计使生态系统中物种多样性增加,营养结构复杂,生态系统自我调节能力提高,增加了生态系统的稳定性,同时也可获得多种农产品,提高了经济效益,也有利于环境的保护。典例示范二(2021·广东省二模)位于粤港澳大湾区的华阳湖,在20世纪末分布着众多的养殖场和电镀、漂染企业,水体与淤泥中含有较多的重金属与有毒物质。后来,当地政府按照“截污、清游、活源、治堤、修复”的思路,将其打造成“鱼翔浅底,荷花飘香,白鹭成群”的国家湿地公园。请回答:(1)清游出来的泥土可在河滩上造地并种植观赏类花卉和树木,但不宜种植蔬菜或水果,其理由是:__________________________

。

【详解】清游出来的泥土可在河滩上造地并种植观赏类花卉和树木,但由于淤泥中的重金属与有毒物质会通过生物富集作用对人体造成危害,故不宜种植蔬菜或水果。

淤泥中的重金属与有毒物质会通过生物富集作用对人体造成危害(2)湖泊、河滩和堤岸镶嵌分布着不同的生物种群,这形成了群落的

结构。种植绿化植物与在湖泊中投放动物时均要求种类多样,这有助于提高该生态系统的稳定性,其原理是:_____

。

【详解】

(2)湖泊、河滩和堤岸镶嵌分布着不同的生物种群,这形成了群落的水平结构。种植绿化植物与在湖泊中投放动物时均要求种类多样,可以丰富营养结构,提高生态系统自我调节能力,这有助于提高该生态系统的稳定性。水平

丰富营养结构,提高生态系统自我调节能力(2)湖泊、河滩和堤岸镶嵌分布着不同的生物种群,这形成了群落的

结构。种植绿化植物与在湖泊中投放动物时均要求种类多样,这有助于提高该生态系统的稳定性,其原理是:_____

。

【详解】湖泊、河滩和堤岸镶嵌分布着不同的生物种群,这形成了群落的水平结构。种植绿化植物与在湖泊中投放动物时均要求种类多样,可以丰富营养结构,提高生态系统自我调节能力,这有助于提高该生态系统的稳定性。水平

丰富营养结构,提高生态系统自我调节能力(3)在“荷花—鲤鱼—白鹭”这条食物链中,白鹭所属的生态系统组成成分是

。鲤鱼中的能量流动到白鹭的效率并不高,除了鲤鱼中的能量部分被分解者分解利用外,还有其他原因是:

(写2点即可)。

【详解】在“荷花—鲤鱼—白鹭”这条食物链中,荷花是生产者,鲤鱼是初级消费者,白鹭是次级消费者。鲤鱼中的能量会通过呼吸作用散失,还有部分被分解者分解利用,部分能量未被利用,故流动到白鹭的效率并不高。次级消费者通过呼吸作用散失部分能量、部分能量未被利用变式训练二(2021·广州二模)海洋中存在着大量的有机碎屑,包括海洋生物尸体分解成的小碎块、食物残余、粪便以及被河流冲进海中的有机颗粒物质。因此,除了一条以生产者为起点的“牧食食物链”外,海洋中还存在着一条以有机碎屑为起点的“碎屑食物链”。回答下列问题:(1)鱼A是一种以浮游动物为食的海洋鱼类,写出一条以鱼A为最高营养级的“牧食食物链”。【答案】浮游植物(藻类\植物\生产者)→浮游动物→鱼A【详解】食物链的起点均为生产者,终点是不被捕食的最高营养级,结合题意“鱼A是一种以浮游动物为食的海洋鱼类”,可写出食物链为浮游植物(藻类\植物\生产者)→浮游动物→鱼A。(2)“牧食食物链”中消费者的粪便作为有机碎屑经“碎屑食物链”被其他生物利用,据此

(填“可以”或“不可以”)认为能量被循环利用了。【详解】生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,该特点是针对生态系统的营养结构,即“牧食食物链”而言,若“牧食食物链”中消费者的粪便作为有机碎屑经“碎屑食物链”被其他生物利用,由于不同种类的食物链中种间关系的不同,能量是被其他生物而非原有的食物链中的生物利用,不可以认为能量被循环利用。不可以

(3)某海域“牧食食物链”和“碎屑食物链”各营养级间的能量传递效率见下表。类别能量传递效率营养级Ⅰ→营养级Ⅱ营养级Ⅱ→营养级Ⅲ营养级Ⅲ→营养级Ⅳ牧食食物链7.4%3.9%15.2%碎屑食物链4.1%8.1%13.7%研究发现该海域中积累了大量的有机碎屑,根据表中信息分析,可能的原因有______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

如不加干预,在适宜条件下,有机碎屑将更多地被

分解为无机物,水体中的

含量将增加,造成富营养化,海域发生

的风险增大。

“牧食食物链”中,营养级Ⅰ→Ⅱ、营养级Ⅱ→Ⅲ的能量传递效率较低,产生了较多的有机碎屑;“碎屑食物链”中,营养级Ⅰ→Ⅱ的能量传递效率较低,有机碎屑消耗少,因此有机碎屑积累较多分解者含N、P的无机盐赤潮【详解】一般而言,能量传递效率为10%~20%,据表格数据可知,“牧食食物链”中,营养级Ⅰ→Ⅱ、营养级Ⅱ→Ⅲ的能量传递效率较低,产生了较多的有机碎屑,而“碎屑食物链”中,营养级Ⅰ→Ⅱ的能量传递效率较低,有机碎屑消耗较少,因此有机碎屑积累较多;若不加干预,则有机物可被分解者分解为无机盐,使得N、P含量升高,水体富营养化,在海水中产生赤潮。真题回顾1.(2022·广东卷)图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是 (

)

A.a、c是生产者

B.b、e是肉食动物

C.c、f是杂食动物

D.d、f是植食动物【答案】

C【解析】

a在食物链的起点,是生产者,c能捕食b等,属于消费者,A错误;b在食物链的起点,是生产者,B错误;c和f都能捕食生产者a、b,也都能捕食消费者e,所以c和f属于杂食动物,C正确;d是植食动物,但由C选项解析可知,f属于杂食动物,D错误。故选C。2.(2022·浙江卷)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是 (

) A.调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系,可构

建食物链 B.整合调查所得的全部食物链,可构建营养关系更为复杂

的食物网 C.归类各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应

的营养级 D.测算主要食物链各环节的能量值,可构建生态系统的能

量金字塔【答案】

D【解析】生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链,A正确;错综复杂的食物链构成食物网,B正确;营养级是指物种在食物链中的位置,C正确;测算全部食物链各环节的能量值,可构建生态系统的能量金字塔,D错误。故选D。3.(2022·湖南卷)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是 (

) A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率 B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递 C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系 D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用【答案】

B【解析】能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C错误;生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D错误。故选B。4.(2021·广东卷)“葛(葛藤)之覃兮,施于中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个 (

) A.黄鸟种群 B.生物群落 C.自然生态系统 D.农业生态系统【答案】

C【解析】分析题意可知,诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物,同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境,故它们共同构成一个自然生态系统,C正确。5.(2021·广东卷)近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 (

) A.基因多样性和物种多样性 B.种群多样性和物种多样性 C.物种多样性和生态系统多样性 D.基因多样性和生态系统多样性【答案】

C【解析】生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性,题干中描述了146种水鸟,体现了物种多样性,而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统,体现了生态系统多样性,综上所述,C正确。6.(2021·海南卷)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物,曾濒临灭绝。经过多年的严格保护,海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。(1)海南坡鹿是植食性动物,在食物链中处于第

营养级,坡鹿同化的能量主要通过

以热能的形式散失。二【详解】海南坡鹿是植食性动物,以植物为食,故海南坡鹿在食物链中处于第二营养级;坡鹿同化的能量主要通过呼吸作用以热能的形式散失。呼吸作用(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于

。

化学信息【详解】

嗅闻的对象是能产生气味的物质,故该信息种类属于化学信息。(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在

只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是

。

213【详解】

(3)结合题意可知,海南坡鹿是海南特有、曾濒临灭绝的国家级保护动物,故建立自然保护区的目的应是能让其增长速率最大,因此若该围栏内最多可容纳426只坡鹿(K值),则最好将围栏内坡鹿数量维持在213只左右;因213