（天津专用）2020届高考生物一轮复习 专题22 生态系统与生态环境的保护教师用书（PDF，含解析）

专题２２生态系统与生态环境的保护对应学生用书起始页码Ｐ２２４考点１生态系统的结构　　一、生态系统的结构１．非生物的物质和能量：无机盐、阳光、热能、水、空气等。２．生物群落生产者消费者分解者营养方式自养异养异养生物类型ａ．光合自养生物：绿色植物和蓝藻等ｂ．化能合成生物：硝化细菌等大多数动物，寄生植物（如菟丝子）腐生细菌和真菌，腐食动物地位生态系统的基石生态系统最活跃部分生态系统的关键成分作用（１）合成有机物，储存能量（２）为消费者提供食物和栖息场所（１）加快物质循环（２）帮助植物传粉和传播种子将有机物分解为无机物，供生产者重新利用　　二、生态系统的营养结构１．食物链（１）概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。（２）实例（３）表现形式：起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物（最高营养级）。（４）营养级：一般不超过５个营养级。①植物（生产者）：第一营养级；②动物所处营养级级别＝消费者级别＋１。（５）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。（６）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，也不一定是一个物种。２．食物网（１）概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。（２）形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。（３）功能：生态系统物质循环和能量流动的渠道。（４）特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。　　（１）在人工生态系统中，能通过增加或延长食物链，提高生态系统稳定性并获得更多产品吗？提示：能。农田和果园等人工生态系统增加或延长食物链，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。（２）动物的取食行为可以满足自己或同种个体对食物的需要。动物取食对象一般选取低营养级生物，你能说出理由吗？提示：取食对象一般选取低营养级生物的原因是低营养级生物所含的能量多；富集有毒物质少。考点２生态系统的功能及稳定性　　一、生态系统的功能及稳定性１．概念理解　　输入—源头：太阳能流经生态系统总能量：生产者固定的太阳能总量{传递—途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能{转化—太阳能→有机物中化学能→热能散失—形式：最终以热能形式散失过程：呼吸作用{↓↓↓２．第一营养级的能量流动太阳光　　１％　可见光生产者通过光合作用固定→呼吸作用以热能形式散失→用于生长、发育和繁殖等生命活动→流向下一营养级→未利用→分解者利用→３．消费者的能量流动注意：最高营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＋粪便量。（２）在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未利用。４．特点􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋特点单向流动表现能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级原因生物之间的捕食关系不可逆转逐级递减规律相邻两个营养级间能量传递效率约为１０％～２０％原因Ａ．各营养级生物的呼吸消耗；Ｂ．各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级利用部分　　（１）家兔粪便中能量与尿液中能量都属于同化量吗？提示：粪便中能量不属于家兔同化量，但尿液中（如尿素）所含能量应属于家兔同化量的一部分。（２）能量传递效率与能量利用率相同吗？提示：二者不同。能量的传递效率＝某一营养级同化量／上一营养级同化量×１００％，能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变。能量的利用率是流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。二、生态系统的物质循环１．概念物质循环物质组成生物体的化学元素→范围生物群落和无机环境之间→特点具有全球性、循环性→２．碳循环（１）碳的存在形式与循环形式①在生物群落和无机环境间：主要以ＣＯ２形式循环。②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。③在无机环境中：主要以ＣＯ２和碳酸盐形式存在。（２）碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。（３）碳返回无机环境的途径①生产者、消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用（实质是呼吸作用）；③化石燃料的燃烧。３．碳循环的破坏———温室效应（１）形成原因：大量化石燃料的燃烧，导致大气中的ＣＯ２含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。（２）影响：使气温升高，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。　　三、生态系统的信息传递　　（１）汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取哪些治理措施？提示：改善燃油的品质；倡导绿色出行，减少尾气排放；大量植树造林等。（２）与生态系统的物质循环和能量流动相比，信息传递的方向有何特点？提示：生态系统的能量是单向流动的，物质是循环利用的，信息传递在生态系统各组分之间是双向的。　　四、生态系统的稳定性１．概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。２．形成原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力。（１）实例（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，生态系统原状难以恢复。３．类型类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构与功能相对稳定恢复自身结构与功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统组分越多自我调节能力越强→抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低↓食物网越复杂联系①一般情况下二者呈负相关，ａ为抵抗力稳定性，ｂ为恢复力稳定性　　４．提高生态系统稳定性的措施（１）控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应适􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋度，不应超过生态系统的自我调节能力。（２）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入。考点３生态环境的保护　　一、全球性的环境问题１．生态环境问题的类型及主要成因类型主要成因全球气候变化ＣＯ２等温室气体的大量排放水资源短缺人口多，污染严重臭氧层破坏氟利昂等物质的大量排放类型主要成因酸雨化石燃料的大量燃烧土地荒漠化植被的破坏海洋污染污染物通过河流和空气进入海洋；石油泄露和倾倒污染物等生物多样性锐减生物生存的环境被破坏　　２．特点：全球性。３．影响：对生物圈的稳态造成严重威胁，并且影响到人类的生存和发展。４．可持续发展———人类的必然选择（１）含义：“在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要”，它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。（２）实现措施：保护生物多样性，保护环境和资源，建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。　　（１）人类活动超出了环境的承受能力，这是环境问题产生的根本原因。（２）水体富营养化产生机制如下：　　二、生物多样性１．生物多样性的内容（１）范围：生物圈中。（２）层次基因多样性：所有生物所拥有的全部基因物种多样性：所有动、植物和微生物生态系统多样性：各种各样的生态系统ìîíïïïï２．生物多样性的价值（１）直接价值：食用、药用、文学艺术创作。（２）间接价值（生态功能）：调节气候、涵养水源。（３）潜在价值：未发现尚不清楚的价值。３．保护生物多样性的措施（１）就地保护：建立自然保护区以及风景名胜区等。（２）易地保护：把待保护物种迁至异地进行专门保护。（３）利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。（４）加强立法、执法和宣传教育。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ２２７一　生态系统的营养结构分析与构建（科学思维）（一）食物网中生物数量的变化分析１．食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。２．“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着其数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。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，鹰过多捕食兔和食草鸟，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。（二）食物链（网）的构建方法１．依据种群数量变化曲线图构建图１（１）分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。（２）食物链：乙→丙→甲（图１）。２．依据所含能量（生物量）构建􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　　　　图２　　　　　　　　　　　　　　图３（１）分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为１０％～２０％，可推测能量相差在５倍以内，很可能为同一营养级。（２）结果：①图２可形成一条食物网：丙甲→丁→乙→→。②图３生物可形成食物网：丙甲→乙→丁→→。３．根据提供的捕食方面的信息构建（１）信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊６种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。（２）依据捕食关系直接绘图如下：４．根据生物体内有害物质的含量构建假设在这５个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。种群甲乙丙丁戊重金属含量（μｇ／ｋｇ鲜重）０．００３７０．００３７０．０３５０．０３５０．３４　　（１）分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的５～１０倍。（２）分析结果：（２０１９江苏南京六校联考，１７）如图表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁４个种群的数量变化，下列说法错误的是（　　）Ａ．甲种群在该食物链中是次级消费者，第三营养级Ｂ．ａｂ段甲种群数量下降的原因是乙减少，丙增多Ｃ．甲、乙、丙、丁４个种群占据不同的位置，体现了群落的空间结构Ｄ．由于丁种群在４个种群中相对数量最多，所以其丰富度最大思路分析　甲、乙、丙、丁数量变化先后顺序写出捕食链→分析作答→解析　甲、乙、丙、丁４个种群之间是捕食关系，被捕食者先增加先减少，捕食者后增加后减少，所以由这４个种群构成的食物链为丁→乙→甲→丙。甲种群在该食物链中是次级消费者，第三营养级，Ａ正确；ａｂ段乙种群数量减少、丙种群数量增多，导致甲种群数量下降，Ｂ正确；甲、乙、丙、丁４个种群占据不同的位置，体现了群落的空间结构，Ｃ正确；丰富度是指群落中物种数目的多少，Ｄ错误。答案　Ｄ易错提醒　丰富度是群落水平研究的问题；某种群的相对数量的多少体现的是种群水平的特征之一———种群密度。１－１　（２０１９北京海淀高三生物期末，９）某陆地生态系统中，除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊５个种群。每个种群只处于一个营养级。一年内各种群同化的能量相对值如下表。以下相关分析不正确∙∙∙的是（　　）种群甲乙丙丁戊能量相对值３．５６１２．８０１０．３００．４８２２６．５０　　Ａ．甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者Ｂ．输入该生态系统的总能量为２２６．５０与戊的呼吸消耗量之和Ｃ．第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为１５．４％Ｄ．该生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中１－１答案　Ｂ　题中陆地生态系统中，除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊５个种群，每个种群只处于一个营养级。根据一年内各种群同化的能量相对值可知该生态系统食物链组成为，戊属于该生态系统的生产者，乙、丙、甲、丁都属于该生态系统中的消费者，Ａ正确；输入该生态系统的总能量为２２６．５０，Ｂ错误；第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率是３．