资源描述
1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和 两方面。生态系统的组成成分有 、 、 、 ，其中 生产者为自养生物， 为异养生物。食物链和食物网是生态系统的 ，是物质循环和能量流动的渠道。 2.生态系统具有 、 和 三大基本功能。 3.生态系统的能量流动包括能量的 、 、 和 全过程。 （1）能量的源头 。 （2）起点 。 （3）总能量 。 （4）渠道 。 （5）流动形式： 。 （6）能量转化：太阳能 。 （7）特点： 和 。,营养结构,非生物的物质和能量,生产者,消费者,分解者,消费者和分解者,营养结构,能量流动,物质循环,信息传递,输入,转化,传递,散失,阳光,生产者固定的太阳能,生产者固定太阳能的总量,食物链和食物网,有机物中的化学能,有机物中的化学能,热能(最终散失),单向流动,逐级递减,4.物质循环指组成生物体的 在生物群落与无机环境之间循环反复，具 性。 5.生物圈在物质上是自给自足的，但能量是 流动、逐级 ，必须从系统外获得。 6.生态系统中的信息包括 信息、 信息和 信息等。 7.生命活动的正常进行、生物种群的 以及生物的 调节都离不开信息的传递。 8.生态系统的稳定性表现在两方面： 稳定性和 稳定性。 9.生物多样性包括 多样性、 多样性和 多样性。生物多样性的价值分为 价值、 价值和 价值。 10. 保护是保护生物多样性最有效的手段。,元素,全球,单向,递减的,物理,化学,行为,繁衍,种间关系,抵抗力,恢复力,基因,物种,生态系统,潜在,间接,直接,就地,1.(2015全国新课标卷)下列有关生态系统的叙述，错误的是() A.生态系统的组成成分中含有非生物成分 B.生态系统相对稳定时无能量的输入和散失 C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递 D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定 【答案】B,【解析】本题考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的理解能力。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，A项正确；生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递的功能，生态系统相对稳定时有能量的输入和散失，B项错误；生态系统的信息传递具有维持生态系统相对稳定的作用，生态系统维持相对稳定离不开信息传递，C项正确；负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定，D项正确。,2.(2015江苏卷)下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是() A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度 B.就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类 C.就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数 D.变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息 【答案】B,【解析】当调查的总体为非长条形时可采用五点取样法，而灌木类行道树上蜘蛛种群密度的调查与此不符，可采用等距取样法调查；杂食性鸟类的食物种类较多，其数量的波动小于其他食性的鸟类；生态瓶的稳定性取决于物种数、物种的数量及不同生物之间的营养关系等；变色龙善于随环境的变化随时改变自己的体色，既利于隐藏自己，又利于捕捉猎物，属于物理信息，且并不是在同类之间传递信息。,3.（2014天津卷）a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是（ ） 图a图bA两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系 B两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成 C城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低 D流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能,【答案】A 【解析】信息传递是生态系统的功能之一。生态系统均可通过信息传递调节种间关系，图示两个生态系统不一定只有3个营养级；所有生态系统均具有自我调节能力，城市生态系统自我调节能力较弱，抵抗力稳定性较低；城市生态系统生产者较少，需外界输入大量能量，故城市生态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量。,4.(2015全国新课标卷)某生态系统总面积为250km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物乙种动物丙种动物，乙种动物种群的K值为1000头。回答下列问题： (1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为_；当乙种动物的种群密度为_时，其种群增长速度最快。 (2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是_。 (3)在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量_(填“大于”、“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。,【答案】(1)2.2头/km22头/km2(2)由于乙动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量增加(3)大于 【解析】(1)种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，结合题干信息可知，乙种动物的种群密度为550/250=22(头/km2)；在种群增长的“S”型曲线中，种群数量为K/2时，种群增长速度最快。,题干给出“乙种动物种群的K值为1000头”，故当乙种动物的种群密度为500/250=2(头/km2)时，种群增长速度最快。(2)当丙种动物数量增加时，对乙种动物捕食量增加，导致乙种动物种群数量减少，乙种动物种群数量减少后，对甲种植物的捕食量减少，所以，一段时间后，甲种植物数量增加。(3)生态系统中的能量在流动过程中逐级递减，输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级。在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中，乙种动物处于第二营养级，丙种动物处于乙种动物的下一个营养级(第三营养级)，因此乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。,5.（2014山东卷）6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。 (1)图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的 结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为 。 (3)图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中 和 (填字母)在碳循环过程中起着关键作用；能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。 (4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统 的 ，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。,【答案】（1）b 偏高（2）垂直（群落的）演替（或初生演替）（3）AB（注两空可颠倒）20%（4）自我调节能力（或自净能力） 【解析】(1)从图中可看出b点时种群的增长速率最大，要获得最大持续捕捞量，捕捞后，大黄鱼种群数量应处于b点；用标志重捕法调查种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则重捕率降低，种群密度的估计值偏高。(2)海洋鱼类生活在不同的水层，体现了生物群落的垂直结构；从最初没有生物到被多种生物附着，这个过程为群落演替。(3)分析图乙可知，A为生产者，B为分解者，D为初级消费者，C为次级消费者，在碳循环过程中起关键作用的是生产者和分解者；第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为：1.51067.5106100%=20%。(4)如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力(或自净能力)，海洋生态系统很难恢复。,本讲主要结合食物链和食物网考查生态系统的结构和功能，并涉及种群和群落的相关知识，同时对能量流动、物质循环和信息传递进行综合考查，也会结合当前全球性环境问题对生态系统的稳定性、生物多样性进行考查。试题多以非选择题形式出现。,1.生态系统的结构 （1）生态系统各成分的作用：,（2）生态系统中组成成分的特例与误区：,2生态系统的营养结构食物链和食物网 (1)课本里提到的食物链实际上是捕食链，它只有生产者和消费者两种成分，分解者不参与食物链，分解者只能分解动植物的遗体残骸，不能与动植物之间形成捕食链。 (2)每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所捕食的动物。 (3)生产者一定是第一营养级，消费者级别和营养级级别相差1。 (4)在食物网中，某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表某生物个体，也不一定代表某个种群。 (5)生物种类越多，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。 (6)食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。 (7)食物网中的数量变化分析：当某种生物因某种原因而大量减少，对另一种生物的影响沿不同的食物链分析的结果不同时，应以中间环节少的为分析依据，若另种生物的食性多样化，则影响较小，若另一种生物的食性单一，则影响较大。如图中青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰多吃兔和鸟，从而导致兔、鸟减少，鹰因为不只吃蛇一种生物，所以蛇减少并不会造成鹰减少，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。,例 1 （2014合肥四校联考）在草原生态系统中生活着多种动植物 其中由部分生物组成的食物关系如图所示，请据图回答下列问题： (1)根据生态系统的组成成分来划分， 属于生产者 蚯蚓属于 。 (2)上图中共有 条食物链，其中鹰占有第 营养级。 (3)若某种原因导致兔子全部死亡，则蚯蚓的数量将会如何变化? 原因是 。 (4)上述生物包括生产者、消费者和分解者，能否说上述生物共同组成一个群落为什么? 。,【答案】(1)绿色植物 分解者 (2)3 三、五 (3)先增加后减少，最后趋于稳定 兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，相思鸟的数量减少，从而引起蚯蚓的数量增加，一段时间后减少，最后趋于稳定(4)不能，因为这些生物只是草原生态系统中的部分生物，群落应包括这个区域的所有生物(答案合理即可) 【解析】本题主要考查群落的概念及生态系统的结构，意在考查考生的识图分析和综合运用能力。（1）题图中绿色植物属于生产者，蚯蚓属于分解者，其他生物属于消费者。(2)题图中共有3条食物链，鹰占有第三、五营养级。(3)兔子全部死亡，鹰捕食相思鸟的比例变大，导致蚯蚓的数量增加，随后由于反馈调节使蚯蚓的数量减少，最后趋于稳定。(4)题图中的生物只是草原生态系统中的部分生物，不能构成一个群落。,生态系统中各成分的判断：如图所示的生态系统成分的判断在试题中经常出现，这种试题先根据双向箭头AD确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者，再根据箭头指向：A有三个指出，应为生产者；D有三个指入，为非生物的物质和能量；B和C，一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均指向C，则C为分解者。,变式1 （2014山东兖州摸底）如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是（ ） A甲和丙所包含的所有种群构成生物群落 B乙不一定是原核生物 C丁的CO2含量减少，将导致臭氧层破坏 D. 丙1的同化量越大，丙2的同化量越小,【答案】B 【解析】解答本题的关键是判断甲、乙、丙、丁所代表的生态系统成分分别是什么。由图分析可知，甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，一个生物群落应包括生产者、消费者、分解者；有些真核生物也是分解者，如蚯蚓；臭氧层的破坏是由氟氯烃的大量排放所致；一般来说丙1的同化量越大，丙2的同化量越大。,1.能量流动、物质循环与信息传递的区别与联系：,2.生态系统三大基本功能的重要性： 任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。 （1）能量流动生态系统的动力。 （2）物质循环生态系统的基础。 （3）信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态。,3.能量流动的方向：,由图解可以看出，一个营养级所同化的能量，有三个去向：第一，自身呼吸作用消耗；第二，流入下一营养级；第三，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注意：未利用能量(现存量：最终被分解者利用)也可以归为本点。 各级消费者同化量摄入量-粪便所含能量，即粪便所含能量始终属于上一营养级同化量。 4.能量传递的相关计算：,例 2 某人造浮岛生态系统中食物网如图所示，请根据图回答下列问题： (1)流经该生态系统的总能量为 。 (2)该生态系统中共有 条食物链，其中老虎与鬣狗的种间关系为 。 (3)假如老虎的食物1/4来自鼠，1/4来自狐獴，1/2来自鬣狗，若老虎想获得200 kJ能量，则绿色植物至少应具有的能量为 kJ。 (4)为了调查鼠的种群密度，在0.5公顷的地块上，捕获了410只鼠，做标记后放掉，第二次又捕到503只，有205只带标记，则鼠的种群密度为 只/公顷。若某些带标记鼠被敌害吃掉，将导致调查结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (5)鬣狗可以根据鼠的气味这一 信息发现并捕食鼠，这说明生态系统的信息传递可以 ，从而维持生态系统的稳定性。,【答案】(1)绿色植物固定的太阳能 (2)3 捕食和竞争 (3)20 000 (4)2 012 偏高 (5)化学 调节生物的种间关系 【解析】(1)流经某一生态系统的总能量为生产者固定的太阳能。(2)该生态系统中共有3条食物链，分别为：绿色植物植食性动物X狐獴老虎；绿色植物鼠鬣狗老虎；绿色植物鼠老虎。老虎以鬣狗为食，且二者还都捕食鼠，所以种间关系为捕食和竞争。(3)若老虎想获得200 kJ能量，则绿色植物至少应具有的能量为(2001/4)/(2020)+(2001/2)/(202020)+(2001/4)/(202020)20 000 kJ。(4)该种群的种群数量为(410 503)/2051 006只，种群密度为1 006/0.52 012只/公顷。(5)气味属于化学信息，通过信息传递可调节生物之间捕食与被捕食关系。,（1）信息传递在生态系统中的作用 （2）信息传递的特点 信息传递的方式不像物质循环那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。,变式2 （2014安徽示范名校联考）某生态学科研小组对某湖进行调查后，得到了如图所示的食物网和表中的能量数据，请分析下列问题： （1）图中没有标出的生态系统的成分是 。 （2）该生态系统中共有 条食物链，营养级最高的生物是 ，它最高处于第 营养级。丁和戊的种间关系是 。 （3）表中，甲生物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，其他的去向有 。 （4）能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。 （5）如果去除该生态系统中的丙和丁，则庚的数量将 ，种群丁以种群丙为食，种群丙中的能量流向了种群丁，这说明了种群丙和种群丁之间信息传递是 。 （6）由于生活污水大量排入，使该生态系统遭到破坏，原因是污染超过了该生态系统的 。,【答案】(1)分解者、非生物的物质和能量 (2)3 庚 五 竞争和捕食 (3)自身呼吸作用散失、流向分解者、未被利用(至少2项) (4)18.52% (5)增加 双向传递 (6)自我调节能力 【解析】(1)由捕食关系建立起来的食物链中包含生产者和消费者，生态系统的成分有四种，除生产者和消费者外，还有非生物的物质和能量及分解者。(2)该食物网中含有甲乙戊庚、甲丙戊庚、甲丙丁戊庚3条食物链；甲丙丁戊庚这条食物链中庚处于第五营养级，是最高营养级；戊以丁为食，同时又与丁有共同的食物丙，二者的关系既有捕食关系又有竞争关系。,(3)一个营养级同化的能量首先分为两部分，呼吸作用消耗和用于自身生长、发育和繁殖，用于自身生长、发育和繁殖的能(4)第一营养级甲同化的能量为8 100102千焦/(m2年)，第二营养级乙和丙同化的能量总共为600+9001500102千焦/(m2年)，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为1 500/8 100100%18.52%。(5)如果去除该生态系统中的丙和丁，庚的营养级中没有了第五营养级，全为第四营养级，获得的能量增加，故数量增加；生物种群间的信息传递是双向的。(6)生活污水排入生态系统后，由于生态系统具有自动调节能力，生态系统不会被破坏，但生态系统的自动调节能力有一定限度，超过限度后，生态系统将被破坏。,1.生态系统稳定性的调节,(1)结构稳定：生态系统中生产者、消费者、分解者在种类和数量上能较长时间地保持相对稳定。 (2)功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入和输出基本相等。 (3)相对稳定：生态系统的结构和功能总是处在动态变化过程中。,2生态系统的自我调节能力 (1)生态系统自我调节能力 生态系统的成分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强。 (2)自我调节能力的有限性 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，其自我调节能力会丧失，生态系统难以恢复。,(3)正反馈与负反馈的作用 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。 正反馈调节往往具有极大的破坏作用，但它常常具有爆发性，所经历的时间也很短。从长远看，生态系统中的负反馈和自我调节将起主要作用。 3生物多样性的保护 (1)生物多样性包括生物的物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。 (2)生物多样性的间接价值主要体现在环境保护方面，因此又叫生态功能。生态旅游观光、文学创作等属于直接价值，但其价值远小于间接价值。 (3)保护生物多样性的关键是协调好人类与生态环境的关系：控制人口增长；合理利用资源；防治环境污染。此外还要加强立法及宣传活动。 (4)坚持“可持续发展”和“合理利用”是最好的保护，对于生物多样性的保护与利用要防止两个极端： 避免盲目地、掠夺式地开发利用，坚持可持续发展的观念。 避免禁止开发和利用，坚持合理开发是最好的保护，如规定禁渔期和禁渔区、退耕还林(草、湖)等。,例 3 （2014广东佛山二模）如图中，两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围：y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。请回答下列问题：,(1)生态系统结构复杂，各组分间通过 和 紧密联系，形成统一整体；同时， 调节着生物种间关系，以维持生态系统的稳定性。 (2)生态系统稳定性的基础是 。若要保持一个封闭生态系统的稳定性，必须从外界源源不断地输入 。 (3)对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若yayb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a b (填“”“”或“”)；对同一生态系统来说，x和y的关系为 。 (4)环境污染是影响生态系统稳定性的因素之一。研究环境污染物对生物的影响，可用于生态风险评估。进行生态风险评估时，要计算出一个风险商数(RQ)，若RQ1显示污染物对生物的健康只构成低风险，RQ1则显示污染物可能对生物有害。请根据表中的RQ值预测污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。,【答案】(1)能量流动 物质循环 信息传递 (2)一定的自我调节能力 能量 (3)1，B内汞的RQ1，污染物会威胁这些生物的生存，由于A和C生物体内两种污染物的RQ1，其生存不会受到威胁。该生态系统的生物多样性会降低，抵抗力稳定性会降低。 【解析】(1)物质循环、能量流动和信息传递将生态系统的各组成成分形成一个统一整体。(2)物质是循环的，因此一个生态系统可以实现物质上的自给自足；而能量流动是单向、递减的，因此必须有源源不断的能量输入，才能保持封闭生态系统的稳定性。(3)在相同强度的干扰下yayb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。(4)根据RQ的含义可判断表中污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。,(1)生态系统中存在负反馈调节和正反馈调节，负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础，而正反馈调节使生态系统远离平衡状态。 (2)不同生态系统的自我调节能力是不同的，生态系统自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构呈正相关。例如：森林生态系统草原生态系统沙漠生态系统北极苔原生态系统。,变式3 （2014江苏启东中学月考）黄河三角洲现存中国乃至世界最典型的暖温带湿地生态系统，生物资源非常丰富。为了更好地保护和利用这些资源，某科研小组进行了为期一年的调研活动。请回答下列问题： (1)调查该湿地中丹顶鹤的种群密度常用法。 (2)下表是对湿地中营养级和能量流动情况的调查结果。 注：甲、乙、丙、丁表示不同的营养级，戊是分解者，Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物储存的能量。 表中R表示 ，第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 。 (3)如图是该湿地生态系统的碳循环图解。图中生产者是 (用字母表示)。如果E取食A的比例由1/5调整为1/2，则E的能量是原来的 倍(能量传递效率按10计算，结果精确到小数点后一位)。 （4）湿地生态系统能够控制洪水，调节气候，体现了生物多样性的 价值，保护其中的珍稀动物是在 层次上保护生物多样性。,【答案】（1）标志重捕（2）生物通过呼吸散失的能量 11.3%（3）A 1.5 (4)间接 物种 【解析】(1)丹顶鹤属于大型动物，采用标志重捕法较为适宜。（2）分析题表可知，Pg=Pn+R,R是生物通过呼吸散失的能量；第二营养级到第三营养级，即由丁到甲，其能量传递效率为（15.9141.0）100%=11.3%。（3）根据图解可判断出A为生产者，设E调整前获得的能量为M，调整后的能量为N，则调整前需要A的能量为1/5M10%+4/5M10%10%=82M,调整后需要A的能量为1/2N10%+1/2N10%10%=55，假定调整前后E从A获得的能量不变，则有82M=55N，则NM=82551.5。（4）湿地生态系统对洪水的调节作用属于生物多样性的间接价值，保护动物是在物种层次上保护生物的多样性。,例 如图是某草原生态系统功能图解(图中数字代表某过程的能量数值，单位是kJ)。下列分析错误的是（ ） A碳元素在甲、乙、丙及分解者之间以有机物的形式传递 B同一营养级不同种生物之间的关系主要是竞争 C甲乙的能量传递效率低于乙丙 D该生态系统稳态的维持离不开信息传递 【易错提示】解答本题的关键是正确辨析图中所示的各成分名称及作用。,【答案】C 【解析】从题图分析可知，甲是生产者，乙是初级消费者，丙是次级消费者。碳元素在群落内以有机物的形式传递，在群落与无机环境之间以二氧化碳形式传递；同一营养级不同种生物之间由于争夺食物等资源而形成竞争关系；甲乙的能量传递效率为200/130010015.4，乙丙能量传递效率为20/20010010；任何生态系统稳态的维持都离不开信息传递。,判断碳循环中生态系统的成分,
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