高考生物二轮复习 第一部分 专题六 生物与环境 命题源14 生态系统与环境保护课件.ppt

命题源14生态系统与环境保护 专题六生物与环境 最新考纲 1 生态系统 1 生态系统的结构 2 生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用 3 生态系统中的信息传递 4 生态系统的稳定性 2 生态系统的保护 1 人口增长对生态环境的影响 2 全球性生态环境问题 3 生物多样性保护的意义和措施 命题模型一以能量流动为主线考查生态系统的结构与功能1 生态系统能量流动分析 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 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 自身呼吸散热消耗 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 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 自身呼吸散热消耗 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 也未被后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部分的能量将保留给下一年 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 某营养级的 粪便 中的能量不同于 尿液 中的能量 前者应归于上一营养级 是未被该营养级利用的能量 含在上一营养级同化能量的80 90 中 后者则归于该营养级 是该营养级所同化的能量中的部分 含在上一营养传递来的10 20 的能量中 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 理清生物与生物在营养级上的差值 能量传递效率为10 20 要注意 最多 最少 至少 等特殊的字眼 从而确定使用10 还是20 设食物链A B C D 分情况讨论 a 当D营养级净增重M 若计算至少需A营养级多少时 解题思路为x 20 20 20 M 若计算最多需A营养级多少时 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N 若计算D营养级最多增重多少时 解题思路是N 20 20 20 x 若计算D营养级至少增重多少时 解题思路是N 10 10 10 x 最后求出x值 同一食物链不同营养级之间传递效率不同时 相关问题的解决思路 设在A B C D食物链中 传递效率分别为a b c 若现有A营养级生物重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 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 若要计算最少消耗生产者多少时 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时 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 2 物质循环的实例 碳循环 1 大气中的碳元素进入生物群落 是通过植物的光合作用或微生物的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主要沿食物链和食物网进行 传递形式为有机物 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 用碳循环过程理解生态系统的发育状态 不考虑人工排放CO2 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 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 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 3 信息传递知识归纳信息传递存在于生态系统的各种成分之间 信息既可来自生物 也可来自无机环境 1 原理应用类 一个生态养殖大棚里 水底养着螃蟹 水面漂浮着无土栽培的蔬菜 水面上方黄瓜藤枝蔓茂盛 漂浮蔬菜和黄瓜生长所需的肥料来自螃蟹的排泄物 大棚里同时种了一种特殊辣椒起驱虫作用 下列相关分析正确的是 A 只需输入太阳光能即可维持该生态系统的稳定B 特殊辣椒的驱虫作用依赖于生态系统的信息传递C 该生态系统中螃蟹 漂浮蔬菜 黄瓜构成了生物群落D 蔬菜和黄瓜从螃蟹的排泄物中获得养分 所以蔬菜和黄瓜也可以作为分解者 B 解析 该生态系统是人工建立的 人的作用是关键的 不仅需要太阳光能还需要人为能量的输入才能维持该生态系统的稳定 A错误 特殊辣椒具有驱虫作用是因为辣椒能释放某种化学物质 属于化学信息 起到了传递信息的作用 B正确 该生态系统中所有的生物构成群落 C错误 蔬菜和黄瓜从螃蟹的排泄物中获得养分 获得的是排泄物中的无机盐 不是全部的排泄物 所以蔬菜和黄瓜不是分解者 D错误 A 解析 在碳循环中 生产者能通过光合作用吸收大气中的二氧化碳 能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳 而其他生物只能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳 图3中E是生产者 A是无机环境 A错误 图1中C是消费者 能促进生态系统的物质循环和能量流动 B正确 图2中A是生产者 B和D是消费者 E是分解者 它们共同构成群落 在生物群落内部碳以有机物的形式流动 C正确 图中大气中二氧化碳的来源只有生产者 消费者和分解者呼吸作用 缺少化学燃料的燃烧 D正确 3 数量关系图解类 人为将城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混建成复合湿地生态系统 科学家对该生态系统的能量流动进行了定量分析 结果如图所示 请回答问题 注 图中数字为能量值 单位为J cm2 a 1 半自然果林树种之间的关系是 该生态系统中群落的演替方式是 竞争 次生演替 2 流经该生态系统的总能量是 植食性动物的粪便量属 填 生产者 或 植食性动物 的同化量 该生态系统中生产者与初级消费者之间的能量传递效率约为 保留小数点后2位 若调查一个人工鱼塘生态系统 流经该生态系统的总能量除了生产者固定的能量 还有 2 30 107J cm2 a 生产者 0 85 人工投放饲料中的能量 3 太阳能的不断输入是推动该生态系统能量流动 功能实现的基础 当复合湿地生态系统在受到轻度污染后 能够迅速恢复 这是通过 调节机制来实现的 物质循环 信息传递 负反馈 解析 1 半自然果林树种都是该生态系统的生产者 都属于第一营养级 它们之间存在竞争关系 人为将城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混建成复合湿地生态系统 其群落的演替方式是次生演替 2 流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量 即2 30 107J cm2 a 植食性动物的粪便量属于生产者同化量的一部分 由生产者流到初级消费者的能量为3 27 105 1 31 105 1 96 105J cm2 a 所以二者之间的传递效率为 1 96 105 2 30 107 100 0 85 流经人工鱼塘生态系统的总能量除了生产者固定的能量 还有人工投放饲料中的能量 3 太阳能的不断输入是推动该生态系统物质循环 能量流动 信息传递这三大功能实现的基础 复合湿地生态系统在受到轻度污染后 能够迅速恢复 这是通过负反馈调节来实现的 能量流动过程示意图难点分析策略 箭头的方向就是能量流动的方向 这个知识点很容易理解 箭头数量代表能量的分配情况 这个数量在一些具体的图中不确定 命题者有时候会 隐藏 一些箭头 1 输入到某一级消费者的能量是同化量还是摄入量 要看该消费者是否有 指向粪便 如图甲中箭头 指的是摄入量 因为有箭头 没有箭头 时 代表的是同化量 2 综合甲 乙两图可知 从某一营养级发出的箭头可以是三个 四个 也可以是五个 图甲中 代表的能量 摄入量 现存的兔子 可见图甲中 隐藏 了一个箭头 图乙中W1为该营养级同化的能量 等于A1 B1 C1 D1 B1 现存的量 3 某营养级同化的能量 有两种分法 a 分为 呼吸作用中以热能的形式散失 图乙中的A1 和 用于其生长 发育和繁殖的 B1 C1 D1 即图乙中的阴影部分 两部分 而后一部分能量包括现存的植物体B1 流向分解者的C1 流向下一营养级的D1 b 分为 未被利用的 图丙中的B1 和 被利用的 A1 C1 D1 即图丙中的空白部分 两部分 4 图丁为草原生态系统的能量流动图解模型 a b c表示流入各营养级生物的能量 d e f表示用于各营养级生物生长 发育 繁殖的能量 g h i分别表示各营养级生物呼吸作用消耗的能量 j k l表示流入分解者的能量 则狼同化的能量c f i l 押题1 2016 湖北武汉五校第一次联考 下图是能量流经某生态系统第二营养级的示意图 单位 J cm2 a 其中A表示该营养级能量的摄入量 据图分析 有关说法正确的是 A 该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J cm2 a B 第二营养级用于生长 发育和繁殖的能量是100J cm2 a C 能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20 D 该生态系统第三营养级同化的能量是15J cm2 a A 解析 据图分析可知 第二营养级的摄入量A是100J cm2 a 其中20J cm2 a 以粪便的形式流向分解者 所以第二营养级的同化量是B 即80J cm2 a 能量在两个营养级之间的传递效率是10 20 故第一营养级同化的能量至少为400J cm2 a 第二营养级的同化量中有50J cm2 a 用于呼吸散失 剩下的30J cm2 a 用于自身生长 发育和繁殖 图中的15J cm2 a 是第三营养级的摄入量 因为不知道第三营养级的同化量 所以不能计算出第二和第三营养级之间的能量传递效率 押题2 原创题 图1为某地自然生态系统中碳循环示意图 代表生理过程 图2为该生态系统中能量流经第二营养级时的示意图 请据图回答下列问题 1 图1中所有生物共同组成一个 中代表同一生理过程的是 图1 图2 生物群落 2 碳在无机环境和生物群落之间主要以 形式进行循环 无机环境中的碳进入生物群落的途径除图1中的 过程外 还有部分微生物的 参与其中 3 图2中A表示 的能量 B比A少的原因是 CO2 化能合成作用 初级消费者同化 初级消费者同化的能量中有一部分用于呼吸散失 4 若将该生态系统没有的狼引入该生态系统 将可能造成该地区 减少 请在图3坐标系中画出狼数量的变化曲线 若要调查狼的种群密度 应采用的方法是 图3 图4 生物多样性 标志重捕法 见下图 捕食 竞争 41 7 调整能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 解析 1 同一区域生活的所有生物组成生物群落 分别表示光合作用 呼吸作用 生产者的部分能量流入分解者 流入下一营养级 化石燃料燃烧 呼吸作用 呼吸作用 消费者的部分能量流入分解者 其中 代表同一生理过程 2 碳在无机环境和生物群落之间主要以CO2形式进行循环 无机环境中的碳进入生物群落的途径除图1中 光合作用过程 外 还有部分微生物的化能合成作用参与其中 如硝化细菌 3 图2中A表示初级消费者同化量 B为初级消费者用于生长 发育和繁殖的能量 是初级消费者呼吸消耗散失部分能量后剩余的能量 储存在生物体内 这部分能量可能被下一营养级获得 也可能流入分解者 4 将狼引入该生态系统将可能造成该地区生物多样性减少 因为该地区可能缺乏狼的天敌 由于环境条件是有限的 所以狼的种群数量变化呈 S 型曲线 狼活动能力强 活动范围大 调查狼的种群密度应采用的方法是标志重捕法 5 狼与野狗既有捕食关系 又有竞争关系 计算 至少 消耗牧草的量 应该按照最高的能量传递效率 20 计算 设草至少被消耗A千克 计算过程如下 草 羚羊 狼 A 1 2 20 1 2 20 A 100 草 斑马 狼 A 1 2 20 1 2 20 A 100 草 羚羊 野狗 狼 A 1 2 20 1 2 20 20 A 500 草 斑马 野狗 狼 A 1 2 20 1 2 20 20 A 500 则 A 100 A 100 A 500 A 500 1 所以A 125 3 41 7 千克 6 人类对生态系统的能量流动进行调查研究 其意义 一是调整能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 二是还可帮助人类建立人工生态系统 使能量得到最有效的利用 命题模型二借助平衡曲线考查生态系统的稳定性与环境保护1 生态系统稳定性与调节图解 2 生态系统自我调节能力辨析 1 实例 河流 森林 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迅速减弱以致丧失 生态系统难以恢复 3 全球性生态环境问题 1 环境污染的来源与后果 2 水体富营养化分析 3 外来物种入侵 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 特称侵入种 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 侵入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 侵入种由于缺少天敌的控制 传播能力特别强 一旦传入能迅速传播蔓延开来 在短时间内呈现种群的 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 1 示意图信息类 如图表示云杉林被采伐开垦为农田 以及农田退耕后的演替过程 下列分析正确的是 A 人类活动对自然环境中的生态关系起着促进 抑制 改造和重建的作用B 图中的演替类型既有初生演替又有次生演替C 演替过程中生态系统的恢复力稳定性越来越强D 人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制 A 解析 开垦为农田是在人的作用下 由图可知自然条件下可能会演替为云杉林 而在人为作用下是农田 A正确 图中的演替只有次生演替 初生演替是发生在没有植物或原来存在过植被 但被彻底消灭的条件上 B错误 演替过程中物种越来越多 生态系统抵抗力稳定性越来越强 恢复力稳定性会越来越弱 C错误 人类活动对生物与环境的相互关系可以控制但不是任意 D错误 2 坐标曲线类 如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下 甲和乙两个生物群落所表现出来的反应 据图分析 下列说法正确的是 不同生态系统中环境变化对生物群落的影响A 甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的B 甲和乙群落所在生态系统稳定性不同 生物种类完全不同C 不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性D 甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱 则其恢复力稳定性一定强 C 解析 由图可知 在相同环境条件的影响下 甲生物群落的变化明显 说明其生物多样性较低 A错误 甲生物群落和乙生物群落对外界环境变化表现出的反应不同 说明它们所在的生态系统稳定性不同 但有些生物种类可能会相同 B错误 负反馈调节是生态系统自我调节的基础 C正确 并非所有生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都呈负相关关系 如北极苔原生态系统和荒漠生态系统其抵抗力稳定性低 恢复力稳定性也低 D错误 3 热点关注类 海岸生态护坡是由植物和工程组成的综合护坡技术 该技术是在沿海海边处构筑迎潮坡 护坡堤 其迎潮坡由潮间带 潮上带和堤顶构成 在潮间带 潮上带和堤顶上种植不同种类的植物 可有效抵御海潮的冲刷 改善滨海地区的绿化环境 防止海潮风暴的冲击 其模式图如图所示 下列相关判断错误的是 海岸生态护坡堤断面图 A A 运用生态护坡技术后 该海岸物种不断丰富 其群落演替类型为初生演替B 该海防林带从开始建设直至稳定的过程中 生物总生产量的变化规律是逐渐增大直至稳定C 随着群落的演替 该海岸各种群的数量一般呈 S 型曲线增长D 生态护坡技术有利于海岸生态系统朝着物种多样化 群落复杂化和功能完善化的方向发展 解析 由于迎潮坡上保留了原有植被的土壤条件 故运用生态护坡技术人为在迎潮坡上种植不同的植物 使海岸物种不断丰富 属于次生演替 A错误 该海防林带从开始建设直至稳定的过程中 物种不断丰富 群落逐渐达到稳定状态 因此 生物总生产量应逐渐增大直至稳定 B正确 在自然情况下 种群数量一般呈 S 型曲线增长 C正确 生态护坡技术可有效抵御海潮的冲刷 改善滨海地区的绿化环境 防止海潮风暴的冲击 故有利于海岸生态系统朝着物种多样化 群落复杂化和功能完善化的方向发展 D正确 1 抵抗力稳定性与恢复力稳定性类试题解题策略解答此类试题的主要思路是 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 即自我调节能力越大 抵抗力稳定性越强 反之则越弱 而自我调节能力的大小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 若想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 2 对生态系统的两种稳定性界定不清的补救策略 1 抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关在某些特殊生态系统 抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低 如北极苔原生态系统和荒漠生态系统 2 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断某一生态系统在彻底破坏之前 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 则其恢复过程应为恢复力稳定性 如火灾后草原的恢复等 押题1 2015 山东师大附中四模 某山区在过去一段时间内 由于人们滥用农药和滥捕青蛙 导致农田中的青蛙几乎消失 虫害严重 粮食减产 近年来当地村民已逐渐认识到上述做法的危害 停止使用有害农药 同时在农科所科研人员帮助下 向农田内放养一小批青蛙 几年来 虫害减少 粮食产量提高 农田内青蛙数目逐渐增多 有关科研人员对放养后青蛙种群的增长速率变化情况进行取样调查 获得结果如下图 则下列叙述错误的是 A A 在图中a c段内 农田生态系统的恢复力稳定性逐渐提高B 在图中e点时 青蛙种群数量达到K值 农田生态系统的物质循环和能量流动处于相对稳定状态C 在测量时期内 青蛙种群呈 S 型曲线增长D 上述情况表明农田生态系统中人的作用非常关键解析 a c段青蛙的数量上升 害虫减少 农作物长势良好 农田生态系统的抵抗力稳定性逐渐升高 e点增长速率为0 青蛙种群数量达到最大 对应K值 农田生态系统趋于稳定 该曲线对应 S 型增长曲线 根据题干信息 农田生态系统的变化是由于人类的活动造成的 因此该生态系统人的作用非常关键 押题2 原创题 在一些营养丰富的水体中 有些蓝藻常于夏季大量繁殖 并在水面形成一层蓝绿色且有腥臭味的浮沫 这种现象称为水华 水华会引起水质恶化 严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡 人工生物浮床技术能起到净化水质 防治水华的作用 如图为人工生物浮床的模式图 请据图回答问题 1 严重的水华往往会引起沉水植物的死亡 这是因为 人工生物浮床技术能起到净化水质 防治水华的作用 这体现了生物多样性的 价值 2 浮床上的植物与蓝藻之间存在 关系 若想防治水华 可以选择种植能富集 填 N P 或 K 可多选 的植物使生态系统修复 经生态修复后 生物 将会升高 已知凤眼莲能富集Cu Hg 采收后 填 适合 或 不适合 做家畜饲料 原因是 沉水植物缺乏光照和氧气 间接 竞争 N和P 多样性 不适合 Cu Hg等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累 造成危害 3 若在水域内种植挺水植物并投放鲢鱼 草鱼等植食性鱼类 可在一定程度上修复由于水华造成的生态系统结构和功能的改变 上述措施发挥的作用 利用了这些植物与浮游藻类的 关系 制约浮游藻类的数量 植食性鱼类可以 制约浮游藻类的数量 竞争 捕食藻类 解析 1 水华严重时 浮游藻类大量悬浮于水面 导致沉水植物缺乏光照和氧气 有机物制造量减少 最终使沉水植物死亡 人工浮床具有的生态功能 体现了生物多样性的间接价值 2 浮床上的植物与蓝藻之间存在竞争关系 水华的发生与水体中的N和P含量超标有关 因此应选择种植能富集N和P的植物 生态修复后 生物多样性升高 凤眼莲采收后 不适合做家畜饲料 因为Cu Hg等重金属经食物链传递并会在高营养级生物体内积累 3 同一水体中的植物与藻类由于竞争无机盐和阳光等资源 会制约浮游藻类的数量 植食性鱼类可以捕食藻类 同样能够制约浮游藻类的数量