（通用版）2019版高考生物二輪復習 專題九 生物與環(huán)境 考點27 生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能學案

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1、 考點27　生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能 1．準確判斷生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 (1)通過代謝類型判斷：生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物，消費者一定是寄生異養(yǎng)或捕食異養(yǎng)的生物，分解者一定是腐生異養(yǎng)的生物。 (2)從圖中信息判斷：先根據(jù)雙向箭頭“”確定“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”，再根據(jù)D中有“3”個指出箭頭，確定其為“生產(chǎn)者”，C有“3”個指入箭頭，確定其為“非生物的物質(zhì)和能量”，最后根據(jù)D→A、A→B、D→B，確定A為消費者，B為分解者。D主要為綠色植物，A主要為動物，B主要為營腐生生活的細菌和真菌。 2．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構分析 (1)由于第一營養(yǎng)級一定是生產(chǎn)者，因此一種動物在某

2、一食物鏈中的營養(yǎng)級＝消費者級別＋1。 (2)某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個種群。 (3)同一消費者在不同食物鏈中可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。 (4)在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關系可出現(xiàn)多種，如狼和狐之間既有捕食關系，又有競爭關系。 3．辨析碳循環(huán)過程圖解 (1)碳的存在形式與循環(huán)形式：①在生物群落和無機環(huán)境間：主要以CO2形式進行；②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機物形式傳遞；③在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。 (2)碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。 (3)碳返回無機環(huán)境的途徑：①生產(chǎn)者、消費者的呼吸

3、作用；②分解者的分解作用(實質(zhì)是呼吸作用)；③化石燃料的燃燒。 4．掌握能量流動圖解，理清攝入量、糞便量和同化量之間的關系 (1)攝入量＝同化量＋糞便量。 (2)同化量＝用于生長、發(fā)育和繁殖的能量＋呼吸量。 (3)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量＝分解者分解利用量＋下一營養(yǎng)級同化量＝同化量－呼吸消耗量。 (4)流經(jīng)生產(chǎn)者的總能量強調(diào)關鍵詞“固定”而非“照射”。 (5)流入各級消費者的能量強調(diào)關鍵詞“同化”而非“攝入”或“儲存”。 (6)流入最高營養(yǎng)級的能量流動去向中不存在“流入下一營養(yǎng)級”的去向。 (7)未利用：存在于現(xiàn)有生物體內(nèi)的能量。 5．能量流動的特點及原因分析 (1)

4、單向流動：①能量流動是沿著食物鏈進行的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，是不可逆轉(zhuǎn)的；②各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復利用，因此能量流動無法循環(huán)。 (2)逐級遞減：①各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量；②各營養(yǎng)級的能量都會有一部分未被下一營養(yǎng)級生物所利用。 6．聚焦生態(tài)系統(tǒng)中能量流動計算問題 (1)能量傳遞效率＝×100%(注意：10%～20%是相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率，不是兩個個體之間的傳遞效率)。 (2)能量傳遞的最值計算 7．牢記生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的種類和作用 注意　發(fā)生范圍是生物與生物之間或生物與無機環(huán)境之間，而非“細胞

5、間的信息傳遞”和“細胞內(nèi)的信息傳遞”。 題組一　生態(tài)系統(tǒng)的結構 1．下列有關生態(tài)系統(tǒng)結構的敘述，正確的是(　　) A．食肉動物都為次級消費者 B．自養(yǎng)生物都為第一營養(yǎng)級 C．食物網(wǎng)中某生物的位置不能被其他生物取代 D．細菌都屬于分解者，可分為需氧型和厭氧型兩類 答案　B 解析　食肉動物可能是次級消費者、三級消費者、四級消費者等，A錯誤；自養(yǎng)生物屬于生產(chǎn)者，處于第一營養(yǎng)級，B正確；食物網(wǎng)中同一營養(yǎng)級可能有多種生物，因此某生物的位置可以被其他生物取代，C錯誤；細菌可以是生產(chǎn)者，如硝化細菌，也可以是消費者，如肺結核桿菌，D錯誤。 思維延伸　若下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的某條食物鏈中四種

6、不同種群數(shù)量的變化曲線，則： (1)在O～2時間段中，四種生物相互之間的變化關系是什么？ 答案　由于丙數(shù)量的增加，直接引起甲數(shù)量增加和乙數(shù)量減少，而乙數(shù)量的減少進而引起植物數(shù)量增加。 (2)圖中所示的食物鏈是什么？ 答案　植物→乙→丙→甲。 2．在草原生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種動植物，其中由部分生物組成的食物關系如圖所示，則： (1)若某種原因?qū)е峦米尤克劳觯瑒t蚯蚓的數(shù)量將會如何變化？________________________________________________________________________， 原因是____________________

7、____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)上述生物包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，能否說上述生物共同組成了一個群落？為什么？ ________________________________________________________________________ _____________________________________________________

8、___________________。 答案　(1)先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定　兔子全部死亡，鷹捕食相思鳥的比例變大，相思鳥的數(shù)量減少，從而引起蚯蚓的數(shù)量增加，一段時間后會減少，最后趨于穩(wěn)定 (2)不能，因為這些生物只是草原生態(tài)系統(tǒng)中的部分生物，群落應包括這個區(qū)域中的所有生物 題組二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 3．如圖為某草場生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動示意圖，圖中Q表示牧草在一年內(nèi)固定的太陽能總量，Q1、Q2、Q3分別表示流入昆蟲、牲畜、鼠體內(nèi)的能量。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中鷹屬于次級和三級消費者，占有兩個營養(yǎng)級 B．Q與(Q1＋Q2＋Q3)的差值為牧草呼吸作用消耗的能量

9、C．在能量流動的過程中，存在著信息傳遞 D．保護鷹和食蟲鳥，利于人從生態(tài)系統(tǒng)中獲得更多的能量 答案　B 解析　題圖顯示：在牧草→鼠→鷹這條食物鏈中，鷹處于第三營養(yǎng)級，屬于次級消費者，在牧草→昆蟲→食蟲鳥→鷹這條食物鏈中，鷹處于第四營養(yǎng)級，屬于三級消費者，故圖中鷹屬于次級和三級消費者，占有兩個營養(yǎng)級，A正確；Q所示的生產(chǎn)者固定的太陽能總量的去路是：①用于自身呼吸消耗，②流向下一營養(yǎng)級，即(Q1＋Q2＋Q3)，③殘枝、敗葉等被分解者分解，B錯誤；在信息傳遞過程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量的消耗，因此在能量流動的過程中，存在著信息傳遞，C正確；保護鷹和食蟲鳥，能夠控制昆蟲和鼠的數(shù)量，利于人從生態(tài)系

10、統(tǒng)中獲得更多的能量，D正確。 4．下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中①是生產(chǎn)者呼吸釋放量，②是分解者呼吸釋放量，③是消費者呼吸釋放量，④是生產(chǎn)者光合作用消耗量。下列敘述正確的是(　　) A．②的量越小，說明該生態(tài)系統(tǒng)施用的有機肥料越多 B．④的數(shù)值可間接表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)總能量的多少 C．③的數(shù)值除以④的數(shù)值，可以表示能量傳遞效率 D．該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級或種群數(shù)量有可能會減少 答案　B 解析　有機肥料必須經(jīng)過分解者的分解作用變成無機物，才能被生產(chǎn)者利用，故②的量越小，說明該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)施用的有機肥料越少，A錯誤；流經(jīng)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者所固定的全

11、部太陽能，④表示生產(chǎn)者光合作用消耗量，即生產(chǎn)者總的光合作用，故流經(jīng)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用④表示，B正確；消費者同化作用的能量大于消費者呼吸釋放量，消費者是指全部消費者，不是具體的某一營養(yǎng)級，因此③的數(shù)值除以④的數(shù)值不能表示能量傳遞效率，C錯誤；該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級或種群數(shù)量不會減少，D錯誤。 思維延伸　判斷與填充： (1)某生態(tài)系統(tǒng)中部分生物間的食物關系如下圖，判斷如下分析： ①圖中若蛇的食物有4/5來自鼠，1/5來自蛙，則從理論上講，蛇每增加1 kJ能量，至少消耗植物45 kJ(　√　) ②假如蛇的食物中，鼠的比例由4/5變?yōu)?/5，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原來的4/7(

12、　×　) (2)如圖是某人工魚塘能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·y)]。判斷下列說法： ①該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是9.6×104 kJ/(m2·y)(　×　) ②捕食關系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性(　√　) ③第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為12.7%(　√　) ④由植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率為15.6%(　√　) (3)狼被引入某生態(tài)系統(tǒng)后，建立了如圖所示的食物關系，則狼與野狗的種間關系為____________。若一種生物被下一營養(yǎng)級各種生物平均攝食，則狼增重1千克，至少消耗牧草________千克。

13、 答案　捕食和競爭　41.7 解析　狼與野狗既有捕食關系，又有競爭關系。計算“至少”消耗牧草的量，應該按照最高的能量傳遞效率(20%)計算。設草至少被消耗A千克，計算過程如下：草→羚羊→狼：A×(1/2)×20%×(1/2)×20%＝A/100；草→斑馬→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→斑馬→野狗→狼：A×(1/2)×20%×(1/2)×20%×20%＝A/500；則A/100＋A/100＋A/500＋A/500＝1，所以A＝125/3≈41.7(千克)。 題組三　生態(tài)系統(tǒng)的

14、物質(zhì)循環(huán) 5．下圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關分析錯誤的是(　　) A．生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足 B．A是消費者，C是生產(chǎn)者，碳在各成分間以CO2的形式循環(huán) C．對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中的碳平衡 D．碳循環(huán)過程需要能量驅(qū)動，同時含碳有機物又是能量的載體 答案　B 解析　物質(zhì)循環(huán)的特點是全球性和循環(huán)性，因此在生物圈內(nèi)，碳元素可以自給自足，A正確；據(jù)圖可知，A是消費者、C是生產(chǎn)者、B是分解者，C在生物群落和無機環(huán)境之間以二氧化碳的形式傳遞，C在生物群落內(nèi)部以有機物的形式傳遞，B錯誤；大量煤、石油的開發(fā)會導致空氣中的二氧化碳增多，引發(fā)溫室效應，打破生物圈中的碳

15、平衡，C正確；物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，二者相輔相成，D正確。 6．回答關于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的相關問題： (1)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分；A、B、C、D是丙中關系密切的四種生物，其生物量所占比例如圖所示，生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結構，除了甲、乙、丙、丁所示的組成成分外，還包括__________________。圖中A屬于第________營養(yǎng)級。③過程中碳的傳遞形式是______________。 (2)若下圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的相關內(nèi)容模式圖，則： a．若上圖表示生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)，則D代表的成分是______

16、______，該成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是______________________________。碳在過程①～⑤中以CO2的形式進行傳遞的是__________。 b．如果去掉圖中的箭頭①和⑤，用該圖表示生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)，其中A、B、C和D都只代表一個物種，則圖中共有________條食物鏈，其中A和D的關系是______________。 (3)生態(tài)學專家不會以某一單獨的生態(tài)系統(tǒng)為單位進行物質(zhì)循環(huán)的研究，試從物質(zhì)循環(huán)特點的角度進行解釋，其原因是 _______________

17、_________________________________________________________。 答案　(1)營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網(wǎng))　二　二氧化碳 (2)a.分解者　將有機物分解成無機物?、佗冖邰荨．3　捕食和競爭 (3)物質(zhì)循環(huán)是生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)，具有全球性的特點 題組四　生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 7．下列關于生命系統(tǒng)中信息傳遞的敘述，正確的是(　　) A．生物體內(nèi)細胞之間的信息傳遞必須依賴細胞膜上的受體的識別 B．生物體內(nèi)的信息傳遞一般都具有雙向性 C．無論生物體內(nèi)還是生物體外，傳遞每一種信息都必須依賴具體的信息分子 D．人體產(chǎn)生的能降低血

18、糖濃度的胰島素分子不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞中的化學信息 答案　D 解析　植物細胞間可通過胞間連絲直接進行物質(zhì)和信息的交流，不通過細胞膜上的受體，A項錯誤；生物體內(nèi)的信息傳遞往往是信號分子通過一定的途徑作用于靶細胞，一般是單向的，B項錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞不一定依賴于信息分子，如物理信息和行為信息，C項錯誤；人體產(chǎn)生的胰島素分子屬于體內(nèi)的信息分子，生態(tài)系統(tǒng)的化學信息在同種生物或不同生物個體間發(fā)揮作用，D項正確。 8．(2018·遂寧期末)雌蠶蛾能釋放一種性引誘劑，可以把3 km以外的雄蠶蛾吸引過來。雖然每只雌蠶蛾所釋放的性引誘劑的數(shù)量不足0.01 mg，但雄蠶蛾仍能對其作出反應。有趣的是

19、雄蠶蛾對密封在玻璃瓶中的雌蠶蛾雖然看得見，但卻無動于衷。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)中的信息都是由生物產(chǎn)生的 B．雌蠶蛾釋放的性引誘劑屬于化學信息 C．上述信息可說明性引誘劑具有高效性 D．體現(xiàn)了信息的傳遞有利于種群的繁衍 答案　A 解析　性引誘劑是由生物產(chǎn)生的，但不能說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息都是由生物產(chǎn)生的，如有些物理信息來源于無機環(huán)境，A錯誤；使雄蠶蛾作出反應的性引誘劑屬于化學信息，B正確；每只雌蠶蛾所釋放的性引誘劑的量不足0.01 mg，但雄蠶蛾仍能對其作出反應，說明性引誘劑具有高效性，C正確；性引誘劑可以把3 km以外的雄蠶蛾吸引過來交尾，體現(xiàn)了信息的傳遞有利于種群的繁衍，D正確。 8