适用于老高考旧教材广西专版2023届高考生物二轮总复习第二部分专题6生物与环境第14讲生态系统与环境保护课件

第14讲生态系统与环境保护专题六内容索引0102命题直击•题型突破失分误区•轻松防范命题直击•题型突破命题点一生态系统的结构与功能整合提升1.生态系统的营养结构分析(1)第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1,如兔是初级消费者,第二营养级。(2)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。(3)同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级,如狼占据第三、第四营养级。(4)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。2.生态系统中成分的判断(1)先根据双向箭头“ ”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”,再根据D有“3”个指出箭头,确定D为“生产者”,C有“3”个指入箭头,确定C为“非生物的物质和能量”,最后根据D→A→B、D→B,确定A为消费者、B为分解者。(2)D主要为绿色植物,A主要为动物,B主要为营腐生生活的细菌和真菌。(3)解读下图

根据①与③之间的双向箭头及①有3个指出箭头判断:①是生产者,③是非生物的物质和能量。根据①②④都指向⑤,①→②→④,可进一步判断:②是初级消费者,④是次级消费者,⑤是分解者。3.生态系统的能量流动分析(1)每一营养级具体的能量流动情况

理解流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析。①定量不定时分析流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。②定量定时分析流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。如果是以年为单位研究,d部分的能量将保留到下一年。(2)粪便中的能量分析消费者同化的能量=摄入量-粪便中有机物的能量,即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排便生物所同化的能量,它实际上与上一个营养级的遗体残骸一样,属于未被下一营养级利用的那一部分能量。例如,蜣螂利用大象的粪便获得能量,就不能说蜣螂获得了大象的能量,而是获得了植物的能量。(3)关于生态系统中能量流动的计算问题在解决有关能量流动的计算问题时,首先要确定相关的食物链,厘清生物在食物链上的位置。相邻营养级之间的能量传递效率一般为10%~20%,要注意“最多”“至少”等特殊的字眼,从而确定使用10%或20%。①设食物链为A→B→C→D,分情况讨论。a.当D营养级净增重为M时,若计算至少需A营养级多少,则解题思路是x×20%×20%×20%=M;若计算最多需A营养级多少,则解题思路是x×10%×10%×10%=M,最终求出x值。b.当A营养级净增重为N时,若计算D营养级最多增重多少,则解题思路是N×20%×20%×20%=x;若计算D营养级至少增重多少,则解题思路是N×10%×10%×10%=x,最后求出x值。②同一食物链不同营养级之间能量传递效率不同时,相关问题的解决思路:设在A→B→C→D这条食物链中,传递效率依次为a%,b%,c%,若A营养级生物净增重为M,则能使D营养级生物增重多少?计算:M×a%×b%×c%=x。此时不能再涉及“最多”“至少”,即不能再涉及“10%~20%”的传递效率。③在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链。当该消费者增加了某一值时,若要计算至少消耗生产者多少,应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算,这样消费者获得的能量最多;若要计算最多消耗生产者多少,应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算,这样消费者获得的能量最少。4.物质循环的实例——碳循环(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过光合作用或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途径是食物链和食物网,传递形式为含碳有机物。(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相互的,其他成分之间的传递都是单向的。(4)通过碳循环过程理解生态系统的状态(不考虑人工排放CO2)。①若从大气进入生物群落的CO2量>从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统处于成长阶段;②若从大气进入生物群落的CO2量≈从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统处于相对稳定阶段;③若从大气进入生物群落的CO2量<从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统往往处于衰退阶段。5.生态系统中信息的种类与传递过程(1)生态系统中信息的种类种类概念传递方式实例物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物花的颜色化学信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质化学物质昆虫的性外激素行为信息同种或异种生物能够通过其特殊行为传递的信息植物或动物的异常表现及行为昆虫的舞蹈(2)信息传递的存在范围

思维拓展1.利用“拼图法”分析能量流动输入第一营养级的能量(W1),被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。流经整个生态系统的总能量,是生产者固定的总能量,即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级,则A2+B2+C2+D2等于D1,即第二营养级同化的总能量;再将D1“拼回”第一营养级,则A1+B1+C1+D1等于生产者固定的总能量W1。可见,在一个草原生态系统中,草原上所有生物的总能量都来自W1,所有生物总能量之和小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。2.从来源、去路分析消费者的同化量(1)从来源分析,消费者的同化量=摄入量-粪便量。(2)从去路分析,回答时结合题意选择回答“两条”“三条”“四条”三种情况的答案。①两条:自身呼吸消耗(热能散失)+用于生长、发育、繁殖等的能量。②三条:自身呼吸消耗(热能散失)+流向下一营养级+被分解者利用。③四条:自身呼吸消耗(热能散失)+流向下一营养级+被分解者利用+未被利用(限时情况下)。特别提示如果是最高营养级的生物,则其能量去路中没有“流向下一营养级”这一部分。题型突破题型

1掌握能量流动规律,解答相关分析、计算及应用题下图表示某草原生态系统的能量流动过程。a、b、c、d表示能量值,①②③表示营养级,甲是分解者。下列说法正确的是(

)A.甲在该生态系统中可以占有三个营养级B.第二到第三营养级的能量传递效率是b/c×100%C.流入该生态系统的总能量是a+b+c+d

D.图中各营养级之间能量多少的关系为a>b>cD解析:题图中甲为分解者,食物链中没有分解者,A项错误。第二到第三营养级的能量传递效率是c/b×100%,B项错误。流入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,即a,C项错误。方法规律能量传递效率与能量利用效率的比较能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般为10%~20%。其计算公式为能量传递效率=(某一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与,以实现能量的多级利用。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,因此食物链越短,能量利用效率越高;同时,生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,能量利用效率越高。题组训练1.(2019全国Ⅱ理综)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(

)A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形C.前者为金字塔形,后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形A解析:根据能量流动的特点及两个生态系统的特点可知,夏季草原生态系统中体型较大的羊的数量少于草,而森林生态系统中,昆虫的体型很小,其数量会显著多于乔木。所以前者为金字塔形,后者为倒金字塔形。2.(2022广西民族高中检测)下列关于生态系统的信息传递的叙述,正确的是(

)A.孔雀开屏、雌鸟鸣叫召唤雏鸟都属于动物的行为信息B.蝙蝠的“回声定位”和狗外出时的“频频撒尿”都体现了化学信息C.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用D.生态系统中的信息只能在不同生物之间以及无机环境与生物之间进行传递C解析:孔雀开屏属于动物的行为信息,雌鸟鸣叫召唤雏鸟属于动物的物理信息,A项错误。蝙蝠的“回声定位”体现了物理信息,B项错误。生态系统的信息也能在同种生物之间进行传递,D项错误。3.(2020全国Ⅲ理综)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是(

)A.消费者没有参与碳循环的过程B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环A解析:消费者能通过呼吸作用将体内有机物中的碳转化为无机物CO2,并将CO2释放到无机环境中,所以消费者参与了碳循环的过程,A项错误。生产者通过光合作用或化能合成作用将大气中的CO2转化为含碳有机物,使碳元素进入生物群落,因此生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确。土壤中微生物的呼吸作用能将动植物遗体或动物的排遗物中的有机物分解成无机物,使碳元素归还到无机环境中,因此,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环,

D项正确。4.(2021全国甲理综)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题。(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义是

(答出一点即可)。(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是

。

(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统,林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以

生态系统为研究对象得出的。答案:(1)可以持续不断地获得物质和能量(2)单向流动、逐级递减(3)湖泊解析:(1)捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这使得猎物种群数量能维持在一定范围内,捕食者可以持续地捕食猎物,这样对捕食者的意义是可以持续不断地获得物质和能量。(2)能量沿食物链流动过程中,因为各个营养级的生物通过呼吸作用消耗一部分能量(以热能的形式散失);上一营养级不能全部被下一营养级捕食;上一营养级的粪便(或残枝落叶)被分解者利用等,所以能量沿食物链流动时逐级递减,单方向且不循环。(3)为了研究能量流经生态系统的食物链时,每一级的能量变化和能量传递效率,生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。命题点二生态系统的稳定性与环境保护整合提升1.生态系统的稳定性及其调节图解2.生态系统自我调节能力辨析(1)实例①河流的自我调节②森林的自我调节

(2)基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在。(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统难以恢复。3.全球性生态环境问题(1)环境污染的原因与后果(2)水体富营养化分析

(3)外来物种入侵①外来物种入侵就是某物种从它的原产地通过非自然途径迁移到新的生态环境的过程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种称为入侵种。②外来物种入侵的危害:破坏原生态系统的稳定性或生态平衡;使原生态系统的生物多样性受到严重威胁,即引发生态危机。③入侵种引发生态危机的原因:占据生态位。如果迁入地环境条件适宜,入侵种由于缺少天敌的控制,传播能力特别强,一旦传入便能迅速传播蔓延开来,在短时间内种群数量呈现“J”型增长。4.生物多样性的层次及成因分析(1)生物多样性的三个层次(2)生物多样性成因分析①从分子水平看②从进化角度看物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。5.厘清生物多样性的三种价值与四类保护措施

(注意:生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值)(2)四类保护措施:就地保护、易地保护、生物技术保护、法制保护。思维拓展生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性、总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力稳定性强。如热带雨林生态系统与草原生态系统相比,受到相同强度的干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林生态系统的

y值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,生态系统的总稳定性越弱。题型突破题型

2结合坐标曲线图,解答有关抵抗力稳定性与恢复力稳定性的题在某生态系统中,物种1和物种2的种群数量变化如下图所示,依据图中所给的信息分析,下列叙述正确的是(

)A.物种1和物种2的周期性波动体现了生态系统中的正反馈调节B.长期喷洒某种不易降解的农药,物种2个体内该种农药的浓度往往会高于物种1C.喷洒农药后的BC段体现了生态系统的抵抗力稳定性D.物种1和物种2之间是共生关系B解析:物种1和物种2的关系是捕食,物种2是捕食者。它们的周期性波动体现了生态系统中的负反馈调节。喷洒农药后的BC段体现了生态系统的恢复力稳定性。解题模板解答此类试题的主要思路:营养结构→自我调节能力的大小→生态系统稳定性的强弱。生态系统“抵抗干扰、保持原状”的能力是抵抗力稳定性,“遭受破坏、恢复原状”的能力是恢复力稳定性,多数情况下,两者存在着相反的关系。抵抗力稳定性与生态系统的自我调节能力呈正相关,即自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,反之,则越弱。而自我调节能力的强弱又与生态系统的物种组成、营养结构呈正相关,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强。若要提高生态系统的稳定性,可以增加生物种类,使其营养结构复杂化。题组训练1.下图表示草原生态系统中兔种群与植物种群的相互关系,下列相关叙述错误的是(

)A.这是一种负反馈调节机制B.这是生态系统自我调节能力的体现C.有利于生态系统保持相对稳定D.保证生态系统不会因受到外界干扰而失衡D解析:兔数量增多导致植物减少,从而使兔数量减少,这属于负反馈调节,A项正确。该生态系统中兔和植物的数量处于相对稳定的状态,是生态系统自我调节能力的体现,B项正确。该生态系统中兔和植物的数量处于相对稳定的状态,有利于生态系统保持相对稳定,C项正确。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,生态系统的自我调节能力会丧失,D项错误。2.(2022贵州铜仁二模)人类活动会对生态环境产生一些不利影响,在保护生态环境、人类与自然和谐发展的理念指导下,人们积极采取措施对生态系统进行保护,并对已被破坏的生态进行恢复。下列相关叙述错误的是(

)A.某湖泊的水质持续恶化与该湖泊生态系统的负反馈调节有关B.毁林开荒、围湖造田是水土流失和洪涝灾害频发的重要原因C.建立大熊猫自然保护区有利于提高大熊猫种群的环境容纳量D.覆盖表土、植被恢复等措施有利于对废弃的矿区进行生态恢复A解析:湖泊水质的持续恶化与湖泊生态系统的正反馈调节有关。

3.(2022广东广州一模)研究发现,某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时期内,农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是(

)A.森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成B.森林群落植物多样性高时,可能会抑制动物多样性C.保护生物多样性,必须禁止一切砍伐森林和捕获动物的行为D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念D解析:森林生态系统破碎化造成的小种群会减少个体间交配繁殖的机会,使小种群易于灭绝,因此不利于生物多样性的形成,A项错误。森林群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此森林群落植物多样性高时会促进动物多样性,B项错误。保护生物多样性是在不破坏生物多样性的前提下合理地开发和利用,而不是禁止开发利用,C项错误。失分误区•轻松防范失分误区1不能准确判定生态系统的成分防范策略(1)判断生产者时要注意是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词,植物、微生物都有可能是消费者。(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等转变成无机物,即营腐生生活,如蚯蚓是分解者。防范演练1下列有关生态系统结构的叙述,正确的是(

)A.每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上B.动物都属于消费者,其中食草动物处于第二营养级C.自养生物都是生产者,是生态系统的主要成分D.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类C解析:一种动物在不同的食物链中,所处的营养级可以不同。动物不一定是消费者,如蚯蚓为分解者。自养生物都是生产者,是生态系统的主要成分。某些细菌含有光合色素,能进行光合作用,不属于分解者。失分误区2对生态系统能量流动的概念和过程混淆不清防范策略(1)生态系统中同化量和摄入量的比较同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。消费者产生的粪便中的能量,不属于该营养级同化的能量,属于上一营养级同化的能量。(2)生态系统能量流动过程分析①生态系统的能量流动不仅指能量的输入和输出过程,还包括能量的传递和转化过程。②散失的热能不能被生产者固定再次进入生态系统,故能量流动单向不循环。③有些分解者可为消费者提供能量,如人吃蘑菇,鸡吃蚯蚓等,但分解者不可为生产者提供能量。防范演练2下图表示某池塘生态系统中饲养草鱼时的能量流动过程,a~i表示能量值。下列有关该过程的叙述,正确的是(

)A.人工投放饲料的类型不影响g/c值的大小B.该生态系统中,高营养级的能量可能比低营养级的多C