高考生物二轮复习讲练测 专题15生态系统与环境保护讲.docx

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高考生物二轮复习讲练测专题15生态系统与环境保护讲

专题15　生态系统与环境保护

考向1　生态系统的结构与功能

1．讲高考

（1）考纲导读

生态系统的概念；简述生态系统的四种组成成分及其作用、食物链与食物网；分析生态系统能量流动的过程和特点；概述研究能量流动的实践意义；尝试调查农田生态系统中的能量流动情况；物质循环的特点，物质循环和能量流动的关系；信息传递的形式，信息传递的特点，信息传递在生物中的具体作用。

（2）命题预测

预计2017年高考命题会对生态系统的结构的考查侧重于生态系统的各种成分的特点及其关系，生态系统功能主要考查能量流动的内涵、运算方法、以及能量流动图解的分析，常结合食物网和食物链，对能量流动和物质循环进行考查。

（3）真题重现

1．（2016年海南卷，20）人工繁殖的濒危野生动物在放归野外前通常要进行野外训练。

如果将人工繁殖的濒危大型食肉森林野生动物放在草原环境中进行野化训练，通常很难达到野化训练目的。

对于这一结果，下列解释最合理的是（　　）

A．野化训练的时间太短，不足以适应森林环境

B．草本植物矮小，被野化训练的动物无法隐藏身体

C．没有选择正确的野化训练环境，训练条件不合适

D．草原上食肉动物与野化训练动物激烈争夺实物

【答案】C

2．（2016年天津卷，3）在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。

下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。

下列叙述正确的是（　　）

A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成

B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度

C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率

D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量

【答案】D

2．讲基础

1．生态系统的成分

（1）成分及作用

成分

范畴

作用

非生物的物质和能量

阳光、热能、水、空气、无机盐等

生物群落中物质和能量的根本来源

生产者

自养生物，主要是绿色植物

把无机物制造成有机物，把光能转化为有机物中的化学能，从而可以被生物所利用

消费者

主要指动物

加快生态系统的物质循环；对植物的传粉、种子传播等具有重要作用

分解者

主要是营腐生生活的细菌和真菌

将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，返回到无机环境中，供生产者重新利用

（2）相互关系

①非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。

②生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物所利用。

③从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。

④如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。

⑤由图示可知四种成分的关系分别是：

①基础：

非生物的物质和能量；②桥梁：

生产者、分解者；③主导（基石）：

生产者。

2．食物链和食物网

（1）食物链的起点一定是生产者，后面的营养级是消费者。

（2）次级消费者在食物链中属于第三营养级。

（3）食物链中体现的种间关系是捕食。

3．能量流动的过程

（1）能量流动的渠道是食物链和食物网。

（2）能量散失的途径是呼吸作用（代谢过程）。

（3）流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。

4．能量流动的特点

（1）能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。

相邻营养级之间的传递效率一般为10%～20%，若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。

（2）能量流动的特点：

单向流动、逐级递减。

5．能量流动的意义

（1）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。

（2）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

6．物质循环

（1）概念：

组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。

（2）特点：

全球性、反复利用、循环流动。

（3）与能量流动的关系：

二者同时进行，相互依存，不可分割。

（4）意义：

通过能量流动和物质循环，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

7．碳循环

（1）碳循环及存在形式：

①在生物群落和无机环境间：

以CO2形式循环。

②在生物群落内部：

以含碳有机物形式传递。

③在无机环境中：

主要以CO2和碳酸盐形式存在。

（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：

生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用，实质是呼吸作用；化学燃料的燃烧。

8．物质循环与能量流动的关系

项目

能量流动

物质循环（以碳循环为例）

形式

太阳能→化学能→热能

无机物→有机物，有机物→无机物

特点

单向流动、逐级递减

全球性、循环性

范围

生态系统各营养级

生物圈（全球性）

联系

同时进行、相互依存，不可分割

①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解

②物质是能量沿食物链（网）流动的载体

③能量是物质在生态系统中往复循环的动力

9．信息的种类、特点、来源及实例

10．信息传递的作用

（1）个体：

生命活动的正常进行，离不开信息的作用。

（2）种群：

生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。

（3）群落和生态系统：

信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

3．讲典例

【例1】下列有关食物链和食物网的说法，正确的是（　　）

A．每种动物只占据某一特定的营养级

B．生态系统中能量流动沿着食物链和食物网进行

C．沿着食物链的方向，营养级越高的生物体型就越大

D．在一条食物链中，次级消费者的同化量大于初级消费者

【答案】B

【解析】一种动物由于食性不同，可以捕食不同的生物，因此不一定属于某个特定营养级，A错误；食物链和食物网是能量流动的渠道，B错误；生态系统的食物链中营养级的高低与体型大小没有直接关系，如高营养级的狼与低营养级的水牛，C错误；能量流动具有逐级递减的特点，故次级消费者的同化量小于初级消费者，D错误。

【趁热打铁】以下关于生态系统结构和功能的叙述，正确的是（　　）

A．生态系统的营养结构包括生产者、消费者和分解者以及无机环境

B．物质循环是指碳、氢等元素在生物群落内循环往复，反复利用

C．生态系统都必须有能量输入，才能保持相对稳定的状态

D．因为生态系统具有自我调节能力，所以存在负反馈调节

【答案】C

【例2】如图表示某生态系统（部分）的组成及物质和能量流向情况（秃鹫以动物尸体为食），该生态系统中（　　）

A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2

B．共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多

C．图中狼与秃鹫之间能量传递效率一般为10%～20%

D．群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性

【答案】D

【解析】依题意可知：

该图表示某生态系统的组成及物质和能量的流向情况，所以M应表示光能和CO2等无机物，N表示生产者、消费者通过呼吸散失的热能和CO2，P表示由分解者分解释放的热能和CO2等，A错误；秃鹫以动物尸体为食，说明秃鹫属于分解者，不参与捕食食物链的构成，因此图中只有1条捕食食物链，B错误；能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般是10%～20%，秃鹫属于分解者，因此狼与秃鹫之间的能量传递效率一般不会是10%～20%，C错误；群落内部的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，维持着该生态系统的稳定性，D正确。

【趁热打铁】如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。

下列叙述正确的是（　　）

A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分

B．该图所示的食物网中只有1条食物链：

Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ

C．E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量

D．能量可在食物链中循环利用

【答案】C

4．讲方法

1．关于生态系统成分的三个易混点

（1）绿色植物≠生产者：

蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。

（2）动物≠消费者：

秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。

（3）细菌≠分解者：

硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者。

2．生态系统成分的判断方法

（1）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“非生物的物质和能量”和“生产者”，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）根据生物类型判断生态系统的成分

①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。

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、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物（如蚯蚓）。

3．食物链和食物网中的数量变化分析

（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：

“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。

（2）“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：

“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。

（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：

“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。

大体遵循如下思路：

①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。

②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。

③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。

简单记为：

“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。

4．每一营养级的能量来源与去路分析

消费者摄入能量（a）＝消费者同化能量（b）＋粪便中能量（c），即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。

消费者同化能量（b）＝呼吸消耗（d）＋用于生长、发育和繁殖（e）。

生长、发育和繁殖（e）＝分解者利用（f）＋下一营养级同化（i）＋未被利用（j）。

所以有：

①未被利用的能量：

包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。

②一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。

③动物同化的能量与摄入量之间的关系：

动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。

5．生态系统的能量流动中的几点误区

（1）误区一：

生产者固定的能量只能是光能。

由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。

（2）误区二：

生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。

能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。

（3）误区三：

能量传递效率＝能量利用率。

能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。

6．能量流动的最值计算规律

（1）在食物链中：

若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：

（2）在食物网中

①在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多（或最少）的能量计算

已知低营养级求高营养级：

获能量最多选最短食物链按×20%计算，获能量最少选最长食物链按×10%计算。

已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在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算

对于食物网中能量流动的计算，先根据题意写出相应的食物链并根据各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。

7．对物质循环过程相关图解的识别

（1）物质循环过程示意图

（2）将上图换成字母，如下面三种变式图，据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。

①图1——先根据双向箭头判断：

A和B应为生产者和非生物的物质和能量，B不能写成“无机环境”。

再根据A→C判断：

C为消费者，剩下的D为分解者。

②图2——根据A与C之间的双向箭头判断：

A是生产者，C是非生物的物质和能量。

根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断：

B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。

③图3——根据A与E之间的双向箭头判断：

A为非生物的物质和能量，E为生产者。

然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。

图解中的食物链是E→F→D→B。

8．与物质循环有关的2个注意点

（1）物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。

（2）物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。

9．巧判生态系统信息传递的类型

（1）涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。

（2）若涉及化学物质挥发性（如性外激素等）这一特点，则判断为化学信息。

（3）凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。

（4）若在影响视线的环境中（如深山密林），生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。

（5）若在噪音嘈杂的环境（如洪水瀑布旁），生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。

10．能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系

项目

能量流动

物质循环

信息传递

特点

单向流动、逐级递减

循环流动、反复利用

往往是双向的

范围

生态系统中各营养级

生物圈

生物之间，生物与无机环境之间

途径

食物链和食物网

多种

地位

生态系统的动力

生态系统的基础

决定能量流动和物质循环的方向和状态

联系

同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体

考向2　生态系统的稳定性与环境保护

1．讲高考

（1）考纲导读

生态系统的自我调节能力，区别抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念；概述生物多样性保护的意义和措施。

（2）命题预测

预计2017年高考命题会结合生态农业实例分析生态原理与生活生产实际的结合点，运用实例分析法深刻理解生物多样性的价值和保护措施。

（3）真题重现

1．（2016年新课标Ⅰ卷，5）在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：

自然与人和谐统一的思想。

根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（　　）

A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律

B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用

C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例

D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准

【答案】B

【解析】生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，前者具有全球性、可以被生物群落循环反复利用，后者是单向流动、逐级递减的，二者都有其自身的运行规律，A项正确，B项错误；“退耕还林、还草”是提高并保持生态系统稳定性的重要措施，是体现自然与人和谐统一思想的实例，C项正确；人类的活动应该遵循生态系统的客观规律，应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，D项正确。

2．（2016年江苏卷，20）为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物组成的符合菌剂。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性

B．该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环

C．土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度

D．农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值

【答案】B

2．讲基础

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，叫做生态系统的稳定性。

2．原因：

生态系统具有一定的自我调节能力。

3．调节基础：

负反馈调节。

4．特点：

调节能力有一定的限度。

5．两种类型的比较

项目

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

区别

实质

保持自身结构与功能相对稳定

恢复自身结构与功能相对稳定

核心

抵抗干扰，保持原状

遭到破坏，恢复原状

影响因素

生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强

生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强

二者联系

①相反关系：

抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；

②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。

如图所示：

6．提高生态系统稳定性的措施

（1）控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。

（2）对人类利用强度较大的生态系统，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。

7．全球性环境问题

（1）现在的环境问题

（2）不同环境问题产生的原因

8．生物多样性及其保护

（1）生物多样性的构成：

生物圈内所有的植物、动物和微生物及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态系统。

（2）生物多样性的层次分析

（3）生物多样性的价值

①直接价值：

药用、工业原料、美学、科研价值等。

②间接价值：

生态调节功能。

③潜在价值：

目前尚不清楚的价值。

（4）保护生物多样性的措施

①就地保护。

②易地保护。

③利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。

④加强立法、执法和宣传教育。

3．讲典例

【例1】下列关于生态系统的叙述，不正确的是（　　）

A．生态系统的营养结构决定其自我调节能力的大小

B．生物多样性的直接价值明显小于它的间接价值

C．为了保护行将灭绝的动物，最好为其建立自然保护区

D．蜜蜂通过“跳舞”告诉同伴蜜源属于行为信息

【答案】C

【趁热打铁】奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。

下面是某奶牛场废水处理流程图，请据图分析下列说法错误的是（　　）

A．废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止微生物失水过多死亡

B．控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求

C．输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能，氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多

D．氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用

【答案】C　

【解析】废水流入厌氧池前先经稀释处理，是为了防止微生物在高浓度废水中失水过多死亡。

适当减缓废水的流速，延长废水与微生物、水生植物的接触时间，有利于废水中有机物的充分分解和分解后产生的无机物的吸收，降低污染物含量。

输入此氧化塘的能量有塘中生产者固定的太阳能和流入的废水中有机物含有的化学能；氧化塘前部的有机物含量较高，需氧微生物大量消耗氧气分解有机物，故溶解氧含量比后部的低。

挺水植物能适当遮光，不利于藻类的光合作用，从而减少藻类的数量。

【例2】某岛屿植被茂密并栖息着大量的红嘴鸥。

为打造红嘴鸥旅游品牌，计划在岛上大规模清除其他树种，改种红嘴鸥喜居的树种，并增设大量人工设施，改善岛屿的居住环境。

若此计划得以实施，则（　　）

A．物种丰富度增加，红嘴鸥种内斗争加剧

B．群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行

C．物质循环加快，实现能量的高效循环利用

D．生态系统结构发生变化，抵抗力稳定性增加

【答案】B

【解析】根据题意可知，“计划在岛上大规模清除其他树种，改种红嘴鸥喜居的树种”，这将导致物种单一，物种丰富度下降，A错误；由该计划可以看出，人类改变了群落的物种组成和结构，也改变了群落演替的方向和速度，B正确；能量流动的特征是单向流动、逐级递减，不能循环流动，C错误；从题中信息可以看出，通过改造导致物种丰富度降低，营养结构变得简单，因此生态系统的抵抗力稳定性下降，D错误。

【趁热打铁】下列关于生物多样性及其保护的叙述，正确的是（　　）

A．生物多样性包括物种多样性、群落多样性和生态系统多样性

B．湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用，属于生物多样性的直接价值

C．栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因

D．保护生物多样性，应加强立法，禁止开发和利用生物资源

【答案】C

4．讲方法

1．生态系统稳定性的4个易混点

（1）生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。

食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。

（2）生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。

（3）强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。

（4）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析：

某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。

2．水污染类型的判断技巧

（1）根据污染成因判断

①若水中富含N、P等营养元素引起的污染，则为无机污染。

②若水中富含有机物引起的污染，则为有机污染。

③若重金属、农药进入食物链引起的污染，则为重金属、农药污染。

（2）根据危害结果判断

①若湖泊中表现为水华，水体缺氧，水生生物大量死亡，则为无机污染。

②若异养生物大量繁殖，使河水变黑发臭，则为有机污染。

③若较高营养级生物体内重金属、农药浓度高，则为重金属、农药污染。

3．生物多样性及其保护的3个易错点

（1）从不同角度分析生物多样性的原因

基因（DNA）多样性（根本原因）→蛋白质多样性（直接原因）→生物性状多样性（体现生物多样性）

（2）就地保护和易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，还应保护相应的生态环境；而当物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。

（3）外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。

如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。