1、第第2929讲生态系统的结构和功能讲生态系统的结构和功能第九单元第九单元2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破悟考情悟考情 演练真题演练真题研专项研专项 前沿命题前沿命题知考向明考情提素养重考能全国卷内容要求1.阐明生态系统的结构与功能的联系2.分析生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用3.举例说出生态系统中信息的种类及信息传递在生命活动调节中的重要作用4.实验:调查一个校园、公园、农田、森林或湿地生态系统中的能量流动情况生命观念通过分析生态系统的能量流动、物质循环与信息传递的过程,建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观科学思维1.通过构
2、建生态系统组成成分之间的关系模型,培养运用模型分析问题的能力2.通过分析食物链(网)中各营养级生态的数量变动情况及能量流动与物质循环过程图解,培养运用逻辑思维分析问题的能力知考向明考情提素养重考能近五年全国卷考情2021全国甲(31)、2020全国(6,31)、2019全国(31)、2019全国(6)、2018全国(29)、2018全国(31)、2018全国(6,32)科学探究通过总结研究能量流动的实践意义,形成学以致用、关注生产生活的态度强基础强基础 增分策略增分策略一、生态系统的结构一、生态系统的结构1.生态系统的概述判断标准:是否包含所有的生物种群和无机环境生物群落生物圈组成成分营养结构
3、物质循环、能量流动、信息传递2.生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。(2)生物群落各成分的作用及地位自养腐生细菌和真菌 物质循环各成分相互关系 和是联系生物群落和非生物的物质和能量的两大“桥梁”。 非生物的物质和能量生产者分解者消费者生产者分解者3.营养结构食物链和食物网(1)食物链概念:生态系统中各生物之间由于关系形成的一种联系。 实例食物初级四特点 生产者自然选择5(2)食物网食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量相互交错吃多种植物多种肉食性动物能量流动和物质循环旁栏边角(必修3 P92“拓展题”)在农田、果园等人工生态系统
4、中,人们可以通过增加或延长食物链来提高生态系统稳定性并获得更多产品吗?为什么?提示 可以。农田和果园等人工生态系统食物链单一,自身稳定性差,易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系,增加或延长食物链,使之成为立体农田和立体果园,可以提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等。易错辨析(1)(2021广东,2D)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈。”(节选自诗经葛覃)诗句中描写的美丽景象构成了一个农业生态系统。()(2)(2021河北,12A)严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂。()(3)(2020浙江7月
5、选考,11B)自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级。()(4)(2018全国,6A)趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者。()诗句中的“山谷”属于非生物的物质和能量,“黄鸟”是消费者,“灌木”是生产者,由此可见它们共同构成了一个自然生态系统。随生态系统退化,食物网结构趋于简单。 二、生态系统的能量流动二、生态系统的能量流动1.能量流动的概念理解 生产者固定的太阳能总量食物链和食物网2.第一营养级能量流动 提醒图中第一营养级生产者固定的太阳能中,一部分能量用于呼吸消耗,余下的用于自身的生长、发育和繁殖,即积累的能量。3.第二营养级及其后营养级能量流动 同化量用于生长、发育和繁殖提醒最高营
6、养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。(1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+。 (2)除最高营养级外其他各营养级同化的能量均有4个去路:通过呼吸作用以热能的形式散失;被 利用;被分解者利用;未被利用。 粪便量下一营养级生物4.能量流动的特点及意义 长期自然选择10%20%能量流动的关系对人类最有益旁栏边角1.(必修3 P91“图5-5”改编)由草、兔、狐组成的食物链中,兔所获得的能量,其去向不应包括下列中的,原因是。 兔呼吸作用释放的能量由兔的粪便流入分解者体内的能量流入狐体内的能量由狐的粪便流入分解者体内的能量提示 兔粪便中储存的能量是没有被兔同化的草的能量,不属于兔同化的能量2.
7、(必修3 P94“正文信息”改编)某研究小组对牛的能量流动情况进行了分析,结果如下表,据表分析,牛同化的能量是(写出算式)。 摄入的能量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸作用散失的能量粪便中的能量51.61.523.127注:数字为能量值,单位是kJcm-2a-1 提示 牛同化的能量=摄入量-粪便量=51.6-27=24.6(kJcm-2a-1) 易错辨析(1)(2021浙江6月选考,7B)生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链。()(2)(2016全国,5B)若人与自然和谐统一,生产者固定的能量即可反复利用。()(3)由于散失的热能不能被生产者再固定,且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转,
8、所以生态系统的能量流动是单向的。()生态金字塔中每个营养级的生物可属于不同的食物链。 生态系统中能量是单向流动、逐级递减的,不可反复利用。 (4)适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复。()(5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%,也不会大于20%。() 相邻两个营养级的能量传递效率大约是10%20%,这个数值是统计出来的,而具体到某相邻两个营养级的能量传递效率,则可能会小于10%,但一般不高于20%。应用提升下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔,请思考并回答下列问题。生态系统甲的能量金字塔 生态系统乙的能量金字塔 (1)依生态学原理看,同样的玉米,上述生态系统(填“甲”或“乙
9、”)可养活更多的人口,这是因为。 提示 (1)甲乙中人处于第三营养级,能量损耗加大,养活的人口更少 (2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多,对吗?为什么?(3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则(填“甲”或“乙”)中人体内污染物浓度更高。 提示 (2)不对。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节,并非“一个人”。(3)乙三、生态系统的物质循环和信息传递三、生态系统的物质循环和信息传递1.生态系统的物质循环(1)概念理解及与能量流动关系化学元素生物群落全球性载体动力(2)碳循环碳循环的过程写出图中标号代表的含义: a.;b.;c. ;d. ;e.;f. 。
10、 生产者消费者呼吸作用光合作用和化能合成作用呼吸作用化石燃料燃烧碳的存在形式与循环形式 CO2 含碳有机物光合作用和化能合成作用呼吸作用分解作用化石燃料(3)温室效应形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。 影响:使,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 缓解措施: ,增加绿地面积;减少 ;开发能源。 CO2 气温升高植树造林化石燃料的燃烧清洁2.生态系统的信息传递(1)信息的种类(连线)(2)信息传递的作用 生命活动繁衍生物的种间关系稳定(3)信息传递在农业生产中的应用提高或畜产品的产量。如利用模拟的动
11、物信息吸引大量的,就可以提高果树的传粉率和结实率。 控制,如利用昆虫诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。 旁栏边角(必修3 P104“拓展题”)氮元素在生物群落与无机环境间能否循环利用?你如何解释需不断向农田中施加氮肥?农产品传粉动物有害动物信息素提示 能。农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。易错辨析(1)(2021河北,13D)玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系
12、的功能。()(2)(2020全国,6D)土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环。()(3)(2020全国,6D)碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环。()(4)(2020山东,10C)绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息。() (5)(2018全国,6B)黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息。()(6)(2016全国,5A)生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律。()(7)两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系。()(8)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。()黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息。 两只雄
13、孔雀是同一物种。 增素能增素能 精准突破精准突破主题一主题二能力解读主题一主题一生态系统的组成成分和结构生态系统的组成成分和结构主题一主题二命题解读主题一主题二角度一、生态系统的组成成分角度一、生态系统的组成成分考向探究考向1生态系统成分及判定1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是()A.自养生物都属于生产者,都可以通过光合作用合成有机物B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者C.分解者都是腐生生物,是生态系统不可缺少的成分D.非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等主题一主题二答案 C解析 自养生物都属于生产者,但不一定都通过光合作用合成有机物,如硝化细菌可通过化能合成作用合成有
14、机物;动物未必是消费者,如蚯蚓为分解者;细菌应属生物群落范畴,不是非生物成分。主题一主题二考向2生态系统中“微生物”成分归属判定2.下列关于土壤微生物的叙述,错误的是()A.土壤微生物参与生态系统的物质循环B.土壤微生物可作为生态系统的分解者C.秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用D.土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者主题一主题二答案 D解析 土壤微生物以腐生为主,所以多数为生态系统的分解者,参与生态系统的物质循环,A、B两项正确;秸秆经土壤微生物分解成水、无机盐和二氧化碳,这些成分可被农作物再利用,C项正确;硝化细菌是化能自养型生物,在生态系统中属于生产者,D项错误。主题一主题二
15、考向3特殊生态系统成分分析3.科学家在深海中的火山口周围发现了热泉。经过对热泉生态系统的研究,科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境相似。热泉喷出的海水中富含硫化氢和硫酸盐,硫细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物。管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊,并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌,同时也从硫细菌获取能量。下列说法错误的是()A.硫细菌是自养生物,硫细菌与管蠕虫的种间关系为寄生B.研究深海热泉生态系统,有助于了解生命的起源C.该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能D.硫细菌与硝化细菌同化作用类型相同,都属于生产者主题一主题二答案 A解析 硫细菌通过氧化硫化物
16、和还原CO2制造有机物,故其同化作用类型是自养型,而“管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊,并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌,同时也从硫细菌获取能量”,说明硫细菌与管蠕虫的种间关系为互利共生,A项错误;研究深海热泉生态系统,有助于了解生命的起源,B项正确;深海中几乎无光,该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能,C项正确;硫细菌与硝化细菌都是自养生物,都属于生产者,D项正确。主题一主题二方法突破1.生态系统中各成分的快速判断主题一主题二2.生态系统组成成分的三类“一定”和三类“不一定” 主题一主题二 主题一主题二角度二、生态系统的营养结构角度二、生态系统的营养结构食物链、食物网
17、食物链、食物网考向探究考向1概念理解1.下列有关食物链和食物网的叙述,错误的是()A.食物链上植食、肉食动物分别处于第二、第三营养级B.错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件C.能量在食物链上的相邻营养级之间只能单方向流动D.食物链和食物网是生态系统物质循环、能量流动的渠道主题一主题二答案 A解析 食物链上植食动物处于第二营养级,肉食动物可能处于第三、第四或第五营养级,A项错误;错综复杂的食物网是能量流动和物质循环的渠道,因此错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件,B项正确;一般而言,食物链中生物之间的捕食关系不可逆转,因此能量沿食物链是单方向流动的,C项正确;食物链和食物
18、网是生态系统物质循环、能量流动的渠道,D项正确。主题一主题二2.(2020浙江7月选考)下列关于营养级的叙述,正确的是()A.营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的主题一主题二答案 B解析 食物链或食物网中营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量越少,因为能量传递的特点是逐级递减的,A项错误;生产者营养级包括自然生态系统中所有绿色植物和能利用光能及化学能把无机物合成有机物的微生物,B项正确;营养级是指处于食物链同一环节上的不同生物的总和,C项
19、错误;食物链中的各营养级之间能量的传递效率约为10%20%,不同营养级之间能量的传递效率不一定相同,D项错误。主题一主题二考向2食物链、食物网分析3.(2021新疆乌鲁木齐一联)下图表示某草原生态系统中的一条食物链,有关叙述正确的是()A.草是生产者,其包含的能量在该食物链中最多B.兔同化量的一部分会随其粪便传递给分解者C.因为狐的营养级高于兔,所以狐的数量一定少于兔D.若大量捕杀狐,兔的数量增长将符合“J”型曲线主题一主题二答案 A解析 草是生产者,食物链中生产者所同化的能量最多,故其包含的能量在该食物链中最多,A项正确;兔的粪便中的能量属于上一营养级(草)同化量的一部分,B项错误;狐的营养
20、级高于兔,但狐的食物来源可能不只是兔,所以狐的数量可能多于兔,C项错误;在该草原生态系统中,兔的天敌可能不仅仅只有狐,且兔种群数量还受空间资源、食物等制约,所以大量捕杀狐,兔的数量增长不会符合“J”型曲线,在理想条件下种群才会呈“J”型增长,D项错误。主题一主题二4.下图是某生态系统部分生物关系示意图。下列相关分析正确的是()A.图示结构是该生态系统的营养结构,也是物质循环和能量流动的渠道B.杂食性鸟和蝗虫间存在竞争关系,因为它们都能以生产者为食C.图示结构中的消费者共有杂食性鸟、跳虫等四种,其中杂食性鸟占三个营养级D.该生态系统的碳循环是有机碎屑中的碳被分解为CO2后被生产者再利用的过程主题
21、一主题二答案 B解析 食物链和食物网是生态系统的营养结构,也是能量流动和物质循环的渠道,但题图中包括分解者(大型真菌、跳虫)及非生物成分(有机碎屑),该示意图不是食物链(网),A项错误;杂食性鸟与蝗虫都以生产者为食,二者间存在竞争关系,B项正确;图示结构中的消费者共有杂食性鸟、蝗虫、蜘蛛三种,其中杂食性鸟占三个营养级,C项错误;生态系统的碳循环指碳在生物群落与无机环境间的循环,D项错误。主题一主题二考向3食物网中物种数量变动关系分析5.(2021安徽宣城二调)下图是某生态系统中部分食物网简图,请回答下列问题。(1)该食物网中处于2个营养级的生物有;小李同学认为图中所有生物不能构成一个群落,其原
22、因是 。 (2)若图中蜘蛛数量锐减,长远看蛇的数量将,原因是 。 (3)该生态系统中青蛙和蜘蛛可利用的总能量(填“大于”或“小于”)蝗虫可利用的总能量,获得此结论所依据的原理是。 主题一主题二答案 (1)青蛙和蛇生物群落是同一时间内聚集在一定区域内的各种生物种群的集合,而该食物网中缺少分解者(2)增多蜘蛛数量锐减,蛇将更多地从青蛙中获得能量,食物链变短,能量利用率提高(3)小于能量金字塔原理(或答“能量在流动过程中逐级递减”)解析 (1)据图分析,该食物网中处于2个营养级的有青蛙、蛇。生物群落是同一时间内聚集在一定区域内的各种生物种群的集合。食物网中只包括生产者和消费者,没有分解者,所以食物网
23、中的所有生物不能构成一个群落。(2)根据题图分析,从长远看,若蜘蛛数量锐减,会导致蝗虫和青蛙数量增加,蛇将更多地从青蛙中获得能量,食物链变短,能量消耗减少,蛇能获得更多的能量,故蛇的数量将增加。(3)能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,故青蛙和蜘蛛可利用的总能量小于蝗虫可利用的总能量。主题一主题二方法突破1.关注食物网中四个“两”主题一主题二2.食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物数量减少,相关生物数量都减少,即出现连锁反应,因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度还要下降,直到趋
24、于稳定。主题一主题二(3)“中间”营养级生物减少的情况,举例如下: 若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少,鹰通过增加捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少,因鹰不只捕食蛇一种生物,它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。主题一主题二3.规避食物链、食物网的七个误区 主题一主题二主题一主题二能力解读主题二主题二 生态系统的三大功能生态系统的三大功能主题一主题二命题解读主题一主题二角度一、生态系统的能量流动及特点分析角度一、生态系统的能量流动及特点分析考向探究考向1能量流动过程图解分析1.(2021陕西宝鸡二模)下图为桑基鱼塘生态系统的能量流动图解,图中字母代表能量,相关说法正确的是()A.图中用
25、于桑树生长、发育和繁殖等生命活动的能量是c,c=a-bB.第一、二营养级间的能量传递效率可用(f+g+h)/a表示C.图中生产者、消费者和分解者是实现物质循环的关键生态成分D.图中g为蚕粪便中的能量主题一主题二答案 A解析 图中用于桑树生长、发育和繁殖等生命活动的能量是c,即桑树的净光合作用量,c(净光合作用量)=a(总光合作用量)-b(呼吸作用量),A项正确。蚕同化的能量为e+f+g+h,故第一、二营养级间的能量传递效率=(e+f+g+h)/a,B项错误。生态系统中实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者,C项错误。蚕粪便中的能量应属于上一营养级(桑)的能量,g属于被分解者利用的能量,D项
26、错误。主题一主题二2.(2021安徽马鞍山第二次质检)下图表示某人工生态系统能量流经第二营养级的示意图(图中字母ai表示能量值)。下列叙述正确的是()A.输入该生态系统的总能量是aB.g是第二营养级同化量的一部分C.第二营养级用于生长、发育和繁殖等的能量是dD.第二营养级到第三营养级的能量传递效率是i/c%主题一主题二答案 C解析 由于饲料f的输入,输入该生态系统的总能量应为a+f,A项错误;g为第二营养级的粪便中能量,它应属于第一营养级的同化量的一部分,B项错误;第二营养级的同化量为c,第三营养级的同化量应为i与第三营养级粪便量之差,则第二营养级到第三营养级的能量传递效率无法计算(因不知第三
27、营养级粪便量),D项错误。主题一主题二考向2生态金字塔3.(2021浙江6月选考)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是()A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制主题一主题二答案 A解析 生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,A项正确;生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级,不属于同一条食物链,B项错误;生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形,但也有倒金字塔的,如某海峡的浮游植物
28、与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔,故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列,C项错误;生态金字塔可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,故可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制,并非生产量,D项错误。主题一主题二考向3能量流动综合分析4.(2021全国甲)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1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
29、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。 主题一主题二答案 (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
30、一级的能量变化和能量传递效率,美国生态学家林德曼对塞达伯格湖的能量流动进行了定量分析。主题一主题二方法突破1.各营养级能量流动分析(1)植物光合作用与同化量之间的关系:真光合作用量=同化量,净光合作用量=用于生长、发育和繁殖的能量(因为:真光合作用量=净光合作用量+呼吸消耗量;同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量)。(2)动物摄入量与同化量之间的关系:摄入量=动物的同化量+粪便量,即摄入的食物只有一部分被同化。(3)流入一个营养级的能量是指这个营养级的同化量。主题一主题二(4)某营养级同化量的“二个”“三个”“四个”去路 注:最高营养级的生物去掉下一营养级的同化量。 主题一主题二(5
31、)未利用的能量:包括生物每年的积累量和动植物遗体以化石燃料的形式被储存起来的能量。主题一主题二2.生态金字塔的类型及特点归纳 主题一主题二 主题一主题二 主题一主题二3.生态系统的能量传递效率能量利用率(1)能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,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约为10%20%。其计算公式为能量传递效率=(一个营养级同化量/上一营养级同化量)100%。(2)能量利用率: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。合理调整能量流动,可提高能量的利用率。主题一主题二角度二、生态系统的物质循环角度二、
32、生态系统的物质循环考向探究考向1生态系统的物质循环及其特点1.(2020全国)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形式循环主题一主题二答案 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
33、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的形式循环, D项正确。主题一主题二考向2碳循环分析2.右图表示某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,表示生理过程。下列有关该图的分析,错误的是()A.乙是该生态系统的基石B.过程中碳的传递形式是CO2C.过程主要是指绿色植物的光合作用D.丙中的多种生物之间只存在种间竞争关系主题一主题二答案 D解析 由题图可知,乙、丙、丁都指向甲,
34、因此甲是大气中的CO2库,根据双向箭头可判断出乙是生产者,生产者是生态系统的基石,A项正确;过程表示通过呼吸作用释放出CO2,B项正确;过程将CO2输入生物群落中,主要是指绿色植物的光合作用,C项正确;丙由多种生物构成,它们之间还可能存在捕食关系,D项错误。主题一主题二考向3物质循环利用的实践应用3.(2021西南名校联考)大量投放饵料会对鱼池造成污染,使鱼池水质变差,从而影响鱼的生长、发育和繁殖及产出。为改善鱼池水质,某团队设计了鱼池废水净化生态系统,如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.该生态系统中有生产者、消费者和分解者等成分B.该生态系统可以实现物质和能量的良性循环利用C.鱼池中的废
35、水可以为蔬菜种植池提供有机物和无机物D.该生态系统可以提高物质利用率,使能量较大程度地流向对人类有益的部分主题一主题二答案 B解析 该生态系统可以实现物质的循环利用,但其能量不能循环利用,B项错误。主题一主题二考向4物质循环与能量流动综合4.图一是庭院经济生态农业模式图,图二是能量流经牛这一营养级的示意图。下列叙述正确的是()主题一主题二A.庭院经济模式运用的生态学基本原理是物质循环再生、能量循环利用B.图一中共有5条食物链,其中人占第二、三、四营养级C.若一个人吃一只鸡,其获得的能量为鸡同化量的10%20%D.图二中代表流入下一营养级的能量,该图示可表明生态系统能量流动具单向流动、逐级递减的
36、特征答案 D 主题一主题二考题点睛 主题一主题二考向5物质循环探究实验5.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况见下表。与此有关的叙述不正确的是()组别1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥A.探究的问题是不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用B.该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理D.预期结果是1、3组的落叶不被分解,2、4组的落叶被不同程度地分解主题一主题二答案 B解析 该实验中2组与4组对照,可以探究不同土壤湿度条件
37、下,土壤微生物对落叶的分解作用,A项正确;该实验的自变量为土壤是否灭菌的处理及土壤的湿度,B项错误;该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理,这是对自变量的处理,落叶上存在的微生物属于无关变量,为了避免无关变量对实验的干扰,应将各组的落叶进行灭菌处理,C项正确;由于1、3组的土壤进行了灭菌处理,土壤中没有微生物,则1、3组中的落叶不被分解,而2、4组中有微生物,但由于土壤湿度不同,微生物的分解作用有一定差异,因此,2、4组中的落叶被不同程度地分解,D项正确。主题一主题二方法突破“箭头分析法”分析常见碳循环模型“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分主题一主题二角度三、生态系统的信息传递角度三、生态
38、系统的信息传递考向探究考向1信息传递类型及特点判定1.某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是()A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息主题一主题二答案 D解析 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A项正确。小鸟的眼睛能够感受镜子发出的光,这属于物理信息,B项正确。小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,因此激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息,C项正确,D项错误。
39、主题一主题二考向2信息传递的作用及应用2.下列关于信息传递的说法,正确的是()A.“插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”中,茱萸传递的是行为信息B.生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物C.莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递D.利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度,属于化学防治主题一主题二答案 C解析 茱萸通过分泌化学物质进行驱蚊,传递的是化学信息,A项错误;生态系统中的信息既可来源于生物群落中的各种生物,也可来源于无机环境,B项错误;光作为物理信息,刺激莴苣种子萌发,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递,C项正确;利用昆虫
40、的信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度,属于生物防治,D项错误。主题一主题二3.下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,错误的是()A.动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递B.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的C.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用D.短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用主题一主题二答案 B解析 动物的特殊行为,对于同种或异种生物能够传递某种信息,这种特殊行为特征可以体现为行为信息,A项正确;生态系统中的信息可由生物发出,也可由无机环境发出,如光周期,B项错误;利用黑光灯诱捕昆虫
41、来调查昆虫的种群密度,是物理信息在生产生活中的应用,C项正确;短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用,D项正确。主题一主题二考向3信息传递实例探究4.雌蚕蛾能释放一种性引诱剂,可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg,但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见,却无动于衷。下列相关叙述错误的是()A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B.体现了信息的传递有益于种群的繁衍C.说明生态系统中的信息都是由生物产生的D.说明性引诱剂具有高效性主题一主题二答案 C解析 使雄蚕蛾作出反
42、应的性引诱剂属于化学信息,A项正确;性引诱剂可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来交尾,体现了信息的传递有利于种群的繁衍,B项正确;性引诱剂是由生物产生的,但不能说明生态系统中的信息都是由生物产生的,C项错误;每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg,但雄蚕蛾仍能对其作出反应,说明性引诱剂具有高效性,D项正确。主题一主题二方法突破1.生态系统中信息类型的五种辨析方法主题一主题二主题一主题二2.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系 项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链或食物网单向流动,逐级递减食物链各营养级生物间共同把生态系统各组分联系成一个统一整体;并调节生态系统的稳定性
43、物质循环生态系统反复利用,循环流动群落与无机环境之间信息传递生物或无机环境多种途径往往具有双向性生物与生物之间或生物与无机环境之间悟考情悟考情 演练真题演练真题1.(2021北京)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点,除用于生态治理外,其中一些可替代木材栽培食用菌,收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。下列相关叙述错误的是()A.种植此类草本植物可以减少水土流失B.菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用C.用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源D.菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移答案 B解析 菌渣作为农作物的肥料可实现物质的循环利用。2.(2019全国)如果食物链
44、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,后者为倒金字塔形答案 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。3.(2018海
45、南)某地在建设池塘时,设计了下图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是()A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量答案 D解析 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者,A项正确;鳜鱼的营养级比鲢鱼高,消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B项正确;通气有利于水体中需氧型分解者的呼吸作用,促进残骸分解为无机物,C项正确;藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D项错误。4.(2021河北)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘
46、均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 (利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。回答下列问题。(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了演替。 (2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈“”型增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了。 (3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 。 (4)碳在池塘生物群落中
47、主要以的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是。 答案 (1)物种组成次生(2)SK值(3)生产者固定的能量减少,生产者、消费者和分解者的呼吸消耗加大(4)含碳有机物CO2是气体,可在生物圈内流动解析 (1)不同群落相互区别的重要特征是物种组成。池塘生物群落从简单到复杂发生的是次生演替。(2)生物种群数量在自然界中将呈现“S”型增长,当种群密度在较长时间内保持稳定时,表明其种群数量已达到了K值。(3)从能量流动角度分析,升温使生产者固定太阳能减少,各种生物成分呼吸消耗量加大,导致生态系统总生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以含碳有机物的形式传递。由于CO2可以在生物圈内快速流动,这是碳循环具
48、有全球性的主要原因。5.(2019江苏)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题。 图1 (1)生态系统最基本的生物成分是。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟分别处于第营养级。 (2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有。有机碎屑被彻底分解产生的(至少写出两类)等供生态系统循环利用。 (3)遮挡程度不同导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有结构。 (4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有(填序号)。 空间分布迁入率互利共生物种丰富度 种群密度(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(
49、甲、乙)的能量流动示意图,其中ae表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在(填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为(用图2中字母和计算符号表示)。 图2 答案 (1)生产者二、三、四(2)大型真菌、跳虫无机盐、CO2、H2O(3)水平(4)(5)ca-b解析 (1)在生态系统中,生产者是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。由图可知,在不同食物链中,杂食性鸟以草本植物等生产者为食时处于第二营养级,以蝗虫为食时处于第三营养级,以蜘蛛为食时处于第四营养级。(2)分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,图1中有机碎屑的箭头流向大型真菌和跳虫,因此这二者属于分解者,它们可以将
50、有机碎屑分解成无机盐、CO2和H2O,供生产者重新利用。(3)乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,使不同地段上分布着不同的种群,从而呈现出镶嵌结构,这体现了群落的水平结构。(4)种群特征包括种群的数量特征和空间特征。种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。种群的空间特征有均匀分布、集群分布和随机分布。(5)粪便量是该营养级摄入但未同化的能量,属于上一营养级流向分解者的能量,则乙粪便中食物残渣的能量包含在甲同化的能量中流向分解者c的一部分。同化量中呼吸消耗后剩余的能量用于生长发育和繁殖,则乙用于自身生长、发育、繁殖的能量为a-b。研专项研专项 前沿命
