2012届高考生物创新方案二轮复习课件：第二部分-专题十六-生态系统与环境保护

生产者自养型生物①绿色植物②光合细菌和蓝藻③化能合成细菌如铁细菌将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落，为消费者、分解者提供物质和能量必需的主要成分(基石)消费者异养型生物①绝大多数动物②寄生生物帮助生产者传粉、传播种子等最活跃的成分分解者异养型生物①腐生细菌和真菌②腐食动物，如蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体，排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物物质循环的关键成分成分归类各成分的组成在生态系统中的作用地位非生物的物质和能量无机物、有机物、气候、能源生物群落中的物质和能量的根本来源必需成分1．生态系统的成分2012届高考生物二轮复习课件：生态系统与环境保护生态系统是生物群落和它所生活的环境中的非生物因素共同组成的。生物个体种群生物群落生态系统生物圈同种所有+无机环境最大2．生态系统的营养结构(1)食物链：①形成：生态系统中，各种生物因食物关系而形成的联系。②基本模式：生产者＋不同级别的消费者。③书写原则：植物(起点)→植食性动物→小型肉食性动物→大型肉食性动物。④环节：一般不超过5个营养级。(2)食物网：①形成：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物；一种植食性动物既可吃多种植物，也可被多种肉食性动物所食。②功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。草兔狐虎草(3)食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断方法：①任何一条食物链都是从生产者开始，终点是不被其他动物所食的动物，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。②同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要确定某一生物的营养级需根据此生物所在的具体食物链来确定。③在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响沿不同的食物链分析的结果不同，应以中间环节少的为分析依据。草明考向、做考题在高考中，生态系统的结构和功能之间关系是常考点。其命题角度有分析食物网中能量流动、生物间的关系、某种生物数量变化对其他生物数量的影响等。[例1](2011·山东高考改编)6月5日是世界环境日，2011年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如下图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的________能力较差，其________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10000kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的________锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是________和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。自我调节(或：反馈调节，负反馈调节)抵抗力分解者10400增加生物多样性(或：物种多样性)捕食900偏高[解析]本题主要考查生态系统及其稳定性，意在考查运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理判断得出正确结论的能力。(1)生态系统的营养结构越简单，自我调节能力越差，抵抗力稳定性就越低；该生态系统的成分除了图所示生产者、消费者外，还应该包括分解者和非生物的物质和能量，但因题中要求的是生物组成成分，故只答分解者。(2)在生产者能量一定的情况下，鹰所能够得到的能量最低值应沿最长食物链，能量传递效率按10%计算，鹰所能够得到的能量最高值应沿最短食物链，能量传递效率按20%计算；如果除去蛇，鹰所占据的营养级就会从原来的第三营养级和第四营养级，变成单一的第三营养级，能量损耗减少，因此草原容纳鹰的数量会增多；生物入侵会导致生物多样性下降。(3)图中兔和鼠是竞争关系，草和兔、兔和鹰、兔和狐是捕食关系；因1只兔和4只鼠消耗的草量相等，故鼠增加400只，所容纳的兔就会少100只；因有部分被标记的个体迁出会使第二次重捕个体中有标记的数量减少，因此调查结果会偏高。悟技巧解答此类题目时要明确以下几点：(1)食物链和食物网中各种生物之间的关系。(2)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而并非取决于生物的数量。(3)食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使其数量始终处于一种动态变化中。1．各功能间的区别和联系能量流动物质循环信息传递起点生产者固定太阳能开始————途径食物链(网)生物群落无机环境生物群落无机环境生物生物特点单向流动，逐级递减，传递效率为10%～20%反复出现、循环流动多种途径、双向交流范围生物群落、各营养级之间生物圈生态系统联系能量流动伴随物质循环，物质是载体，能量流动是动力。而能量流动、物质循环的进行离不开信息传递，它们相互联系形成一个统一整体，共同调节、维持生态系统的稳定性物质和能量流动的渠道尸体粪便生产者（植物）呼吸热呼吸热呼吸热次级消费者分解者（微生物和腐生生物）呼吸热太阳残体落叶初级消费者尸体粪便物质是循环的，能量是单向流动，逐级递减的。2．相关要点梳理(1)能量流动：①能量流动是物质循环的动力，其源头是太阳能，沿食物链(网)渠道以有机物中化学能的形式传递，主要并最终以热能形式散失，所以能量是单向流动、逐级递减的。②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。(2)物质循环：①物质循环是能量流动的载体，具有全球性。②物质循环中的物质实质是组成生物体的化学元素。③它们在生物群落与无机环境间通过光合作用、化能合成作用、呼吸作用以无机物形式循环；而在群落内部不循环，以有机物形式在食物链(网)上单向流动。④伴随着物质循环过程，环境中一些污染物(如重金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累而出现生物富集现象，而营养级越高，富集物浓度越高。(3)信息传递：信息传递存在于生态系统各成分之间，包括两方面：生物与生物之间的信息传递，生物与无机环境之间的信息传递。信息传递通常为双向传递。机体内部如激素等信息的传递不属于生态系统的信息传递功能。三、能量流动和物质循环的关系太阳能大气中CO2光合作用生产者能量次级消费者分解者大气中的CO2呼吸能量大气中的CO2能量呼吸初级消费者能量遗体含C有机物含C有机物呼吸呼吸作用③能量是物质循环的动力①同时进行、相互依存、不可分割②物质是能量流动的载体明考向、做考题在高考中，生态系统的功能是高考较为稳定的命题考点，其命题角度主要是结合细胞结构、光合作用、呼吸作用等综合考查生态系统的能量流动、物质循环的过程和特点。[例2](2011·天津十二校联考)下图是某生态系统有关功能的示意图。有关叙述正确的是()A．X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等C．当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%D．图中箭头也可表示该生态系统的信息传递方向[解析]本题考查了生态系统的能量流动和物质循环的特点。A错误，X1过程为光合作用，多数植物的光合作用在叶绿体中完成，少数生物如蓝藻没有叶绿体也可完成光合作用；B错误，X1过程吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量；C正确，能量在食物链中的传递效率为10%～20%，故X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%；D错误，信息传递不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出向输入的信息反馈。[答案]C悟技巧解答此类题目时要明确以下几点：(1)流入下一营养级的能量不是指下一营养级的摄入量，而是同化量，因为摄入的物质有一部分未被下一营养级同化，而是以粪便的形式注入分解者。(2)无机环境中的CO2可通过光合作用合成有机物和进入生物的群落，生物通过呼吸作用把有机物分解成CO2释放回无机环境。微生物的分解作用实质上也是细胞呼吸。(3)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能，它们相互联系共同调节使生态系统成为一个统一整体。1．生态系统的稳定性(1)稳定性的表现：①结构相对稳定：动植物种类及数量保持相对稳定。②功能相对稳定：物质和能量的输入、输出相对平衡。(2)稳定性的两个方面：项目抵抗力稳定性恢复力稳定性本质抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原状的能力遭到外界因素的破坏后，恢复到原状的能力影响因素生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力越强，抵抗力稳定性越高生物种类越少，营养结构越简单，自动调节能力越弱，恢复力稳定性越高抵抗力稳定性恢复力稳定性稳定性生物量、生态系统复杂程度等项目抵抗力稳定性恢复力稳定性原因生态系统具有一定的自我调节能力，其基础为负反馈调节关系都是生态系统稳定性的评价指标，二者通常成相反的关系2．生态系统的自我调节能力(1)生态系统自我调节能力的大小：生态系统的成分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。(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：①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。②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．全球性生态环境问题(1)环境污染的来源及后果：(2)土地荒漠化：①原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧，草原植被破坏，有益动物大量减少，病虫害严重，草原植被退化，原始森林和三北防护林被破坏。②后果：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。③治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草，草林结合。明考向、做考题生态系统的稳定性及其环境保护不仅是高考考点，还是社会中的热点，如人口问题、环境污染、外来物种入侵等。其命题多以新的背景材料考查与其相关的生物学原理。[例3](2011·江苏高考)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化，藻类等浮游生物大量繁殖，加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的________，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有________、________。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过________、________进行调控。高正反馈生态塘和潜流湿地净化作用增加水中的溶氧量提高饵料的利用率后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)[解析]本题主要考查生态学基础知识，意在考查利用生态学原理分析新情境问题的能力。(1)由于人工养殖池塘受到饵料、鱼类排泄物等因素的影响，故比自然池塘物种丰富度要低，其抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性高。富营养化引起鱼类死亡，进一步破坏该生态系统