必修三第5章生态系统及其稳定性-专题讲解

第5章生态系统及其稳定性专题讲解一．考纲要求主要知识点（层次）生态系统的结构（1）生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用（2）生态系统中的信息传递生态系统的稳定性（2）。二．2022年高考预测考点1.生态系统的结构和功能1.在历年高考中的地位、命题形式及典型高考题由于生态系统的结构是宏观生物学的重要基础，高考考查生态系统的内容必然以具体的某一生态系统来出题。所以，生态系统中各种成分的特点、功能以及食物链(网)是历年高考的重点。又因为在生态系统信息流的基础上，生态系统的物质循环、能量流动以及稳定性，极易考查学生的生态观，尤其是应用生态学知识分析解决现实中的实际问题及热点问题的能力，所以，高考试题往往是应用层次的。题型以选择题和简答题为主。高考题1（2022年广东A卷）“猪─沼─茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式()A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入解析：本题考查的是生态系统的组成与功能特点。在生态系统中，能量是单向流动，而不循环的；在生态农业模式所构成的生态系统中，也要不断地从外界获取一些物质，如粮食、饲料等。答案：C高考题2（2022·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【解析】恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以有机物的积累量（④）较少，其④/③一般高于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：③/（①+未获取量）。肉食动物与草食动物的③/②大小无法比较。③/②越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长量。【答案】C高考题3（2022·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臂病的发病率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更多D.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平【解析】本题借助食物结构改变考查生态系统的能量传递规律。生态系统能量传递具有逐级递减的特点，吃肉时人的营养级比吃素食时的营养级高，因此能量消耗多，消耗的粮食多。【答案】C高考题4（2022·广东高考）图11为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、11、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是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用【解析】依题意Ⅰ是生产者，Ⅱ是初级消费者，Ⅲ是次级消费者，Ⅳ三级消费者，E1为生产者利用的能量，应是太阳能，E2为各营养级的生物释放出的能量，应为热能，故C正确。【答案】C高考题5（2022·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】本题考查的是生态系统的能量流动。能力流动的特点是单向性和逐渐递减。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。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。【答案】B高考题6（2022·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）右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。【答案】（10分）（1）CO2（1分）绿色植物固定（或光合作用固定）（2分）（2）有氧呼吸无氧呼吸（或发酵）（每空1分，共2分）（3）3（1分）兔和鼠（2分）（4）食物链营养级（每空1分，共2分）高考题7（2022·江苏高考）右图为南极某海域的食物链。据图判断正确的是此食物网共有6条食物链硅藻既是生产者，又是分解者磷虾在不同食物链上都属于同一营养级严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大【解析】此食物网共有8条食物链，硅藻是植物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级，所以C项对。【答案】C年考情预测2022年考纲会从以下几个方面命题：食物链和食物网；生态系统的物质循环和能量流动，以及物质循环和能量流动的关系。3.预测考题预测题1下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是A．生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具单向性B．①表示流经生态系统内部的总能量C．一般情况下，②为①的10％～20％D．从能量关系看②＞③＋④B解析：本题主要考查生态系统中能量流动关系。由于生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具单向性，同时能量的传递率在10％－20％之间，③和④总计获得②中能量的10％－20％，所以②＞③＋④，流经生态系统的总能量是是指生产者固定的总能量，①中的能量是指生产者传递给下一级的能量，所有B是错误的。预测题2在右图所示食物网中，E是生产者，共含有×109kJ的能量，B生物种群总能量为×108kJ，从理论上计算A最多获得的能量是()A．×108kJB．×108kJC．×109kJD．×108kJ答案：B解析：各营养级间均按20％传递，由E→B，E消耗×109kJ，剩余×109kJ×1/25＝×108kJ供给A。预测题3右图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述不正确的是A．④过程主要代表绿色植物的光合作用B．图中A、B分别代表消费者和生产者C．温室效应主要是由⑦过程过强造成的D．农业生产中的中耕松土可以增大③过程解析：可以判断出：B为生产者．A为分解者，C为消费者。答案：B预测题4我国西部地区有得天独厚的发展畜牧业的资源优势，这为西部地区发展草原畜牧业提供了广阔的前景。但由于近年来过度放牧、滥搂滥挖，使大面积草场受到严重破坏，导致畜牧业发展出现了严重危机。现在，保护生态环境、实现可持续发展已成为西部开发中面临的最紧迫、最艰巨的任务。如图为一个草原生态系统的营养结构，请据图回答下列问题：(1)许多草原都存在着超载放牧的现象，这种现象首先会导致_______的减少，长期发展下去最终导致__________________。(2)用概念图的方式表示鹰和狐狸之间的关系，并用适当的文字说明。(3)E表示牧草一年固定的太阳能总量，E1、E2、E3分别表示流入牲畜、昆虫、鼠的能量。①由第一营养级传递到第二营养级的能量传递效率是________________；②为保护牧草，牧民开展了灭鼠运动，为调查鼠群密度应采用何种方法?采用该方法时应该注意哪些问题(至少两点)?③当鼠类全部被消灭以后，鹰获得的能量最多为__________________________。解析：该题考查生态系统的营养结构、能量流动的有关知识。鹰和狐狸之间的关系既是捕食又是竞争；能量传递效率的计算公式为：一个营养级所有生物同化的能量／上一个营养级所有生物同化的能量；对动物种群密度的测量一般使用标志重捕法，该法的关键是标记物不能危及动物个体的安全。在解决涉及有关能量计算问题时，如遇“至少需要”“最多获得”等字眼时，所选用的传递效率为20％，在食物网中应选最短链；若遇“最大消耗”“最少利用”时，传递效率则选10％，选最长食物链。答案：(1)牧草草原生态系统崩溃(2)如图(3)①(E1+E2+E3)／E②标志重捕法标记物不能太醒目、标记物对鼠无伤害、标记物要牢固(其他合理答案亦可)③E2×20％×20％预测题5如图A为碳循环示意图，请据图回答：(1)碳从无机环境中进入生物群落的途径①所需要的动力是_______；生物群落中的碳进入无机环境的途径有图中的_______等过程。②中能量流动的特点是__________。若保持无机环境中的碳含量不变，则图中①②③④⑤在数量上满足_______________。(2)图B中未体现的生态系统成分有___________。图B反映了生态系统的营养结构越简单，则生态系统的_______________越低。(3)若鹰的食物1／2来自兔，1／4来自鼠，1／4来自蛇，则鹰体重增加1克，至少消耗的植物为______克。解析：二氧化碳从无机环境进入生物群落，必须经过光合作用，光合作用的动力是太阳能。从图中可见，碳进入生物群落的惟一途径是光合作用，碳返回无机环境中的途径有生物体的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。在生态系统中，当能量流动的效率为20％时，消耗的植物最少。答案：(1)太阳能③④⑤单向流动、逐级递减①=③+④+⑤(2)非生物的物质和能量、分解者抵抗力稳定性(3)504.复习策略复习时应注意：①以“个体+种群+群落+生态系统”为主线，辨析各概念的区别与联系，将有关知识网络化。②注意本重点与动、植物新陈代谢以及代谢类型等知识相联系，培养并形成一定的学科内综合能力。③注意理解如何依据生态系统能量：流动的有关原理，调整能量流动的关系，使能量尽可能流向对人类最有益的部分；如何建立经济效益、生态效益双赢的农业体系；如何合理开发利用自然资源，使人与自，然和谐发展等。因此，复习时还应广泛关注农业、环境等实际问题和热点问题。考点2生态系统的稳定性1.在历年高考中的地位、命题形式及典型高考题多从以下几个方面命题：性生态系统的信息传递；生态系统的稳定。命题以选择题为主。高考题1（2022年广东A卷）为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是()①合理开发海洋，寻找新的粮食资源②控制人口增长，协调人与自然和谐发展③增加化肥和农药的使用，提高作物产量④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种A．①②③B．①②⑤C．①③④D．③④⑤解析：本题考查的是实现农业可持续发展的措施与技术。可持续发展是生态、经济、社会三位一体的发展，是指生态、经济和社会三者的协调发展。包括减少化肥和农药的使用，不得随意改造、破坏生态环境，还包括控制环境污染和改善环境质量，保护生物多样性，保证以持续的方式使用可再生资源。答案：B高考题2（2022年广东A卷）下图表示生物多样性的三个不同层次，下列叙述正确的是()A．图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示遗传(基因)多样性、种群多样性和生态系统多样性B．图Ⅰ说明基因重组导致多种等位基因的产生，从而形成遗传多样性C．图Ⅱ反映出生殖隔离的生物可以在同一个环境中相对稳定地共存D．图Ⅲ反映出的河流、森林和城市生态系统具有相同的小气候特点解析：本题考查的是生物多样性的相关知识。生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性。生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值，对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。遗传(基因)多样性归根到底是由基因突变产生的，各种生态系统因其处在不同的地理位置和生态环境中而具有不同的气候特点。答案：C高考题3（2022广东）鼎湖山是我国建立的第一个国家级自然保护区，因其完整保存了具有400多年历史的地带性植被——南亚热带季风常绿阔叶林，被中外科学家誉为“北回归线沙漠带上的绿洲”。建立该自然保护区的主要目的是为了保护A．物种

B．种群

C．群落

D．生态系统解析：本题从理解和应用层次考查生态系统、群落和种群的概念，重点体现学生的审题能力。重点保护的是“南亚热带季风常绿阔叶林”，包括了所有的生物和它们所生活的无机环境。答案：D高考题4（2022广东）紫茎泽兰是外来入侵种，如果让其自然生长繁殖若干年后，与原产地紫茎泽兰相比A．基因库变化相互影响B．性状始终保持一致C.很快产生生殖隔离

D．进化方向发生变化解析：本题以生物入侵为命题点，主要考查学生对生物进化的理解和应用程度。需要注意的是进化方向是指适应环境。答案：A高考题5（2022天津）下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是A．干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强B．干早区域的生态系统自动调节能力弱，恢复力稳定性强C．经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变D．种群密度是限制干早区域生物种群数量增长的关键生态因素解析:A考查决定抵抗力稳定性强弱的因素：生态系统的结构越复杂，抵抗力稳定性越强，食物链少，结构就简单，抵抗力稳定性就弱。B考查抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系，自动调节力是生态系统具有抵抗力稳定性的原因，自动调节力弱，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性就强（抵抗力稳定性与恢复力稳定性反相关）。C考查突变的特点，突变是不定向的，题目中的“发生耐旱突变”与它矛盾。D考查生态因素的综合作用，生物总是同是受多种生态因素的综合作用，但各生态因素的作用又有差异，决定干旱区域生物种群数量的关键因素是水。答案：B高考题6（2022年江苏生物卷）内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业。近年来的过度放牧致使草原退化，也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅度下降，面临濒危。针对这一事实，下列观点不正确的是()A．过度放牧降低了草原生态系统的自动调节能力B．家羊是草原生态系统的外来入侵物种C．野生黄羊与家羊之间是竞争关系D．草原生态保护与牧业发展之间产生了矛盾解析：在北方干旱地区的草原牧区，草场的载畜能力有限，只可限量放牧，不能超过生态安全允许的载畜量。生态工作者因此认为，牧养的牛羊是草地植物的“第一杀手”，过度放牧是草地退化的主要原因；家羊原来就在草原上生存，不属于外来物种。答案：B2.2022考情预测2022年会从以下几个方面命题：性生态系统的信息传递；生态系统的稳定。命题以选择题为主。3.预测考题预测题1达到稳定状态的生态系统必须具有的特点是①该系统处于幼年到成熟的过渡阶段；②该系统内生物种类及其数量比例相对稳定；③有完整的营养结构和典型的食物链关系；④能量和物质的收支大体相同；⑤能量收支随气候周期性变化而波动；⑥有一定限度的自我调整和恢复能力A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥解析：生态系统从幼年到成熟的过渡阶段是不稳定的，生态系统达到稳定状态必须具备该系统内生物种类及其数量比例相对稳定；有完整的营养结构和典型的食物链关系；能量和物质的收支大体相同；能量收支随气候周期性变化而波动；有一定限度的自我调整和恢复能力。答案：B预测题2下图表示一个能够自我维持稳态的生态系统必须满足的条件，则X最可能代表A．生物因素B．共生关系C．能量流动