高考生物大一轮苏教版讲义生物与环境第30讲.pdf
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1、第 30讲 生态系统的结构和功能 最新考纲 1.生态系统的结构(I )。2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(I I)。3.生态系统中的信息传递(I I)。考点一 生态系统的结构(5 年 6考)|考点|自主椅凰 夯基茴本提精华1 .生态系统的结构包括两方面,即生态系统的组成成分和食物链、食物网。2 .生态系统的成分(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,主要成分生态系统
2、最活跃部分,但非必要成分生态系统的关键成分,必要成分作用(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3.营养结构食物链和食物网(1)食物链第一营养级第二营养级 第三营养级 第四营养级 第兀莺养级表现形式: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)。营养级:一般不越过5个营养级a.植物(生产者):第一营养级;b.动物所处营养级级别=消费者级别+1。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。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
3、。(2)食物网概念: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。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。功能:是生态系统能量流动和物质循环的渠道。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。提升探究下图为某草原生态系统食物网,请思考。吃虫的鸟食草昆虫图示食物网中包括几条食物链?图中猫头鹰占有哪些营养级?青蛙与蜘蛛之间是什么关系?食物网中的一种生物减少,其他的生物都减少,这种生物是什么?若蛇的数量减少,猫头鹰的数量变化如何?图示食物网中未包含的生态系统的成分是什么?提 示8第
4、三、四、五、六 捕 食 和 竞 争 草 是 生 态 系 统 的 基 石,草减少,其他生物都减少。由于猫头鹰的食物来源较广泛,蛇的数量减少不会明显影响到猫头鹰数量的变化。图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量及分解者。,图”破重点1 .生态系统成分及判断(1)生态系统中各成分的快速判断非生物的物质和能量及生产者先据双向“箭头”(A=D)确定其有各方,指入”箭头应为非生物的物质和能最其有另外两类生物“指入”应为分解其有一个指入箭头,两个指出箭头,应为消费者(2)上图中哪些成分共同构成生物群落?。它们是否都参与食物链、食物网的构成?O(3)图中联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”是
5、和提 示(2)A、B、C,其中C不参与食物网构成。(3)生产者(A)分解者(C)2.下图为生态系统组成。请思考:生态系统无机环境切 入 点:“C”存在由b、a 均指入的箭头.则 c 为分解者,b 可指向 a,则 b 为生 产 者,a 为消费者图中X及a、b、C 分别指什么?(2)图中被誉为“生态系统基石”的是哪一环节?它是否一定是真核生物?是否一定是自养型生物?提 示(1)X 生 物 群 落 a 消 费 者 b 生 产 者 c分解者。(2)b 不一定为真核生物,可能为原核生物,但一定是自养型生物。|应试对接高考|感悟高考莪规律命题角度H生态系统的成分及作用(2 0 1 5.海南卷,2 3)俗话
6、说:“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴。”某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是()A.小鱼吃的小虾 B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类 D.泥巴中的大肠杆菌解 析 生态系统食物链中的第一营养级一定是生产者,题述现象中的食物链为泥巴中的藻类一小虾一小鱼一大鱼(与小鱼不同种),故泥巴中的藻类是第一营养级,小虾是第二营养级,小鱼是第三营养级,大鱼是第四营养级,泥巴中的大肠杆菌属于分解者,不参与构成食物链。答 案 cI归纳提炼I关注生态系统成分必须明确的几个“未必”和“一定”几 个“未必”生产者未必都是植物(如蓝藻、硝化细菌),植物未必都是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于
7、消费者);消费者未必都是动物(如营寄生生活的微生物等),动物未必都是消费者(如秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者);分解者未必都是微生物(如蚯蚓等动物),微生物未必都是分解者(如硝化细菌、蓝藻等)。(2)两 个“一定”生产者一定为“自养型”,“自养型”一定为生产者,分解者一定为“腐生”型,“腐生”型一定为分解者。【即学即练】(2017.河南郑州一检)在美国西海岸的一个基岩质海岸的潮间带栖息着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物,这些动物被海星所捕食。科学家将海星从实验小区中移除一段时间后,调查小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8 种,同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加
8、。相关叙述不正确的是()A.小区中藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等动物构成一个生物群落B.海星可以位于第三营养级C.海星移除后,小区物种数量下降的原因是被捕食者之间竞争加剧D.实验结果说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性解析 小区中所有的生物构成一个生物群落,A 错误;贻贝等动物可以属于初级消费者,海星以这些动物为食,海星可以位于第三营养级,B 正确;海星移除后,由于被捕食者数量增加,种间竞争加剧,导致部分物种被淘汰,物种数量下降,C 正确;通过海星的捕食可以调节被捕食者之间的关系,有利于维持生态系统物种多样性,D 正确。答 案 A命题角 度 食物链与食物网构建与分析(2017.经典高考,26
9、)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题:(1)该公园生物群落的变化属于 演替。(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有 o在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种 信息求偶;雌蛙通常在近岸 水 深1030 cm的草丛间产卵,可采用 法了解该蛙卵块的密度。(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图 中 所 示 的 生 物 类 群 中 最 先 快 速 增 殖 的 是。图中既含
10、有初级消费者,又 含 有 次 级 消 费 者 的 生 物 类 群 有-若蛙类与 猛 禽 之 间 还 存 在1个营养级,请 写 出 该 营 养 级 中2类不同纲的生物:解 析(1)建立于已有部分物种的“矿区”基础上的演替应属“次生演替”。(2)图示信息表明,昆虫一方面被杂食性鱼类捕食,另一方面又与杂食性鱼类共同争夺“水草”,故昆虫与杂食性鱼类存在着捕食与竞争关系。(3)“叫声”依 赖“声音”传递信息,应属物理信息,沿岸边调查“卵块”密度,宜采用样方法中的等距取样法。(4)水草腐烂将为浮游生物类腾出更广阔的生存空间,故可引发后者快速增殖。(5)图中杂食性鱼类若以水草为食应为初级消费者,若以昆虫为食
11、,则属次级消费者,而底栖动物和滤食性鱼类以“浮游生物”为食,若所食浮游生物为植物,则底栖动物和滤食性鱼类为初级消费者,若所食浮游生物为动物,则底栖动物和滤食性鱼类为次级消费者;自然界中以蛙为食且又可被猛禽捕食的生物有多种,如蛇、肉食鱼、鼠等(注意所列举生物应为“不同纲”)。答 案 次 生 捕 食 和 竞 争(3)物 理(样方法中的)等 距 取 样(4)浮游生物类(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤 食 性 鱼 类 蛇 类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)I技法提炼|构建食物链的一般方法1.依据曲线图构建食物链(网)解读:分析曲线走势,先上升先下降者为被捕食者或以各营养级数量为依据,一般地,营养级越
12、低时,数量越多(看起点),即C-B fA。2.依据柱形图或饼状图构建食物链(网)解读:图1和 图2都是以每个营养级中有机物的多少为依据,图1中的食物链是丙一甲一乙一丁;图2中的食物链是丙一丁一 甲一 乙。3.依据生态系统物质循环模型图构建食物链(网)解读:上图表示的是生态系统的物质循环图解,其 中D是生产者、A是消费者、B是分解者、C是无机环境,包含的食物链是D-A。4.依据表格数据(能量值)直接构建食物链(网)营养级ABCDPg解读:根据能量多少和传递效率10%20%可以确定食物链为B-D-A-C。5.依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度/(m
13、g1)768解读:注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度,并非能量值。/C、A B *D有机汞存在“生物富集”现象,即随着营养级的增加,汞浓度增加,E/两者在数值上呈正相关,所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如右图。【方法体验】(2017.湖南十校联考)某河流中有如下食物链:绿藻-植食性小鱼一肉食性鱼。如图表示该食物链中各生物在河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是。1.5 深度/mA.甲、乙、丙之间存在生殖隔离,不存在地理隔离B.丙表示肉食性鱼,该种群营养级高,所含能量较少C.乙的数量突增,短时间内物种丙的数量会增加D.甲在
14、不同水深处的个体数量不同,主要是食物的原因解析 甲、乙、丙是三个不同的物种,它们之间存在生殖隔离,由于它们存在于同一条河流中,因此不存在地理隔离,A正确;物种丙是肉食性鱼,能量沿食物链单向流动、逐级递减,肉食性鱼所处营养级高,所含能量较少,B正确;植食性小鱼的数量突增,使肉食性鱼的食物增加,则短时间内物种丙(肉食性鱼)的数量会增加,C正确;物种甲为绿藻,不同水深处的个体数量不同,主要受光照的影响,D错误。答 案D命题角 度 目 生态系统营养结构中的数量变化(2016全国卷HI,5)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。
15、下列叙述正确的是()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向解 析 鹰迁入后,形成了食物链:植物一蝉一螳螂一黄雀一鹰,据此可知,鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少,这导致蝉的天敌(螳螂)的数量增加,进而导致蝉的数量减少,故A错误;能量流动是沿着食物链进行的,细菌是分解者,不参与食物链的构成,即细菌的能量不能流向生产者,B错误;能量流动是沿着食物链进行的,鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向,D错误。答 案CI技法提炼|食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的
16、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:兔-鹰-蛇-青 蛙 I I 食草鸟 食草昆虫 I绿色植物若青蛙突然减少,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。【方法体验】(2017.陕西咸阳模拟)如图所示为草原生态系统中的一个食物网。下列叙述正确的是()兔一鹰一蛇蜥蜴相思鸟 虫子-绿色储物一蚱蛀A.图中共含有3条食物链B.在该食物网中,鹰处于4个不同的营养级C.蛇和
17、鹰既是捕食关系,又是竞争关系D.若兔大量减少,鹰也会大量减少解 析 图中应有4条食物链。鹰在这4条食物链中可处于第三管养级、第四营养级、第五营养级,即鹰共处于3个不同的营养级。蛇和鹰因都捕食相思鸟而存在竞争关系,又因鹰捕食蛇而存在捕食关系。若兔大量减少,鹰可以更多地以相思鸟和蛇为食物,所以鹰不会大量减少。答 案C考点二 生态系统的功能(5年4考)|考点自主椅理|:夯基固本;提精年1.能量流动(1)概念理解 源头:太阳能随 囚 一 流 经 生 态 系 统 的 总 能R:生产者固定的,太阳能总量r j-1(途径:食物链和食物网也传递 一1 形式:-有-机-物-中-的-化-学-能前 日 一 太 阳
18、能 一 行机物中的化 学 能-*热能(形式:最终以热能形式散失 过 程::大功能类群的呼吸作用(2)第一营养级的能量流动生产者通过光合作用固定呼吸作用以麴能形式散失用于生长、发育和繁殖厂流向下一营养级一 分解者利用一未被利用(3)消费者的能量流动呼吸作用以热能形式散失U分解者利用|厂1同 化 量1 用丁:生长发宜和繁殖1粪便呈L _ 未被利用r!流向F一 营 侧注意:最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。从上述图解可以得到:摄入量=同 化 量+粪便量。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;未被利用。(4)能量流动的特点及意义
19、特点表 现 能 量 只 能 沿 苕 食 物 链 由 低 营 养单 向 流 动|级 流 向 高 营 养 级原.|生 物 之 间 的 捕 食 关 系 不 可 逆.热 能 不 能 被 再 度 利 用规 律|相 邻 两 个 营 养 级 间 能 量 传 递 效逐级递减一 率 为1 0%2 0%-各 营 养 级 生 物 的 呼 吸 消 耗;一原 坦 各 营 养 级 能 量 都 会 有 一 部 分i流 入 分 解 者(包 括 未 被 卜 少;养 级 利 用 部 分)帮 助 人 们 科 学 规 划、设i卜人I:生 态 系 统.使能量 得 到 最 有 效 的 利 用。意义帮 助 人 们 合 理 地 调 整 生
20、态 系 统 中 的 能 量 流 动f 关 系.使 能 量 持 续 高 效 地 流 向 对 人 类 最 行 益的 部 分。2.物质循环概念一物质循环一电遁7组成生物体的化学元素I茎坦1生物群落和无机环境之间特点 I具有全球性、宿环荏(2)碳循环T大气中的CO?库卜微生物的分解作用光合作用呼吸作用呼吸作用皿 太 快 太 多 导黄j致油室效应绿色植物动物化石燃料IT 动植物残骸和动物排出物I解读:(1)碳的存在形式与循环形式在生物群落和无机环境间:主要以C O 2形式循环。在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。在无机环境中:主要以C O 2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
21、用和化能合成作用。(3)碳返回无机环境的途径生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。(4)实现碳循环的关键因素是生产者和分解者。(5)碳循环的破坏温室效应形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的C O 2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。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。3 .信息传递(1)信息的种类、特点、来源及实例(连线)1种类11来源11实例1物理信息a.动物特/定 行 为 1 .动 物 _ _ _ _/代谢活动一人II.动物异常A.生物碱、有机酸昆虫的性外激素.狗利用K小便
22、记路化学信息YA b.物理 过/-B.求偶炫耀、程 传 递 乂表现和行为昆虫的舞蹈行为信息/in.外界环C.光、声、温传递/境或生物度、湿度.磁(2)信息传递的作用生命活动的正常进行.离不开信息的作用蝙蝠轼“回声定位”取食或御敌;莒苣或烟草种子萌发需特定光波种群的“鞭 f离不开信息的传递植 物“开花”需光信息.雌雄昆虫交尾涉及“性外激素工“信息”可调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定.捕食者与被捕食者依赖“信息”追踪或“躲避”。提升探究下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔,请思考:生态系统A的能读金字塔 生态系统B的能试金字塔依生态学原理看同样的玉米,上述哪种营养结构可养活更多的人口
23、?为什么?(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A中的人与B中的人体内污染物浓度哪个更高?玉 米 一 牛、(4)就、人这一食物网而言,若人的素食:肉食比例由1 :1 调整为2 :1,则同样的玉米,人获得的能量是原来的多少倍?写出推导思路(设传递效率为2 0%)提 示(1)A 种营养结构,因为B中人处于第三营养级,能量损耗加大,养活的人口更少。(2)不对。A、B营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节,并非“一个人”。(3)B 中更高。(4)1.2 9。推导思路如下:设玉米能量均为A,调整前人获得能量为为,调
24、整后人获得能量为X 2人 i 2 AI 2贝(:-j-;=A2X2,3则用=1?m=而3 A教材 VS 高考1.真题重组判断正误生态系统中细菌产生的能量可流向生产者(2 0 1 6.全国卷I I I,5 B)(X)若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用(20 1 6.全国卷1 ,5B)(X)(3)植物一鼠一鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少(20 1 3全国卷I ,5D)(V)(4)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以C O2的形式进行20 1 4全国卷H ,31(3)(V)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环Q 0 1 0全国卷I I,3D)(J)通包笃以上内容主要
25、源自苏教版必修3教材P 1 0 0 P 1 0 3,考查重点侧重物质循环和能量流动,把握碳循环的来路和去路,能量流动的特点是解题关键。2.(教材P l 1 5T l改编)如图为某草场生态系统的部分能量流动示意图,图中字母表示各生物固定的能量。下列叙述正确的是()A.若图中鹰的数量减少,则昆虫的数量会不断减少B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C/与(o+z+s)的差值为牧草呼吸作用消耗的能量D.保护鹰和食虫鸟,有利于人从生态系统中获得更多的能量解析若图中鹰的数量减少,则昆虫的数量先减少后增多最后趋于稳定,A 错误;该生态系统中分解者中的能量不能流向生产者,B 错误;。与(a i+z+a。
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