主題(一)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

專題二十一

生態(tài)系統(tǒng)、人類與環(huán)境主題(一)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能[概念理解·微點判斷]1.判斷有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的成分與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)敘述的正誤(1)太陽光來源于地球以外，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分。

()(2)分解者主要是細(xì)菌和真菌，是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分。

()(3)生物圈是地球表面上的連續(xù)薄層，包括生物及其生存環(huán)境。

()×√×(4)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)指生物之間以食物營養(yǎng)為紐帶形成的食物鏈和食物網(wǎng)。

(

)(5)捕食食物鏈中包含生產(chǎn)者、消費者和分解者。

(

)(6)營養(yǎng)級是指處于食物鏈同一環(huán)節(jié)上的同種生物的總和。

(

)(7)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的能量最多，個體內(nèi)積累的有害物質(zhì)也最多。

(

)√×××(8)生態(tài)系統(tǒng)中同一營養(yǎng)級的生物可以有多種，但是每一種生物只能位于一個營養(yǎng)級。

(

)(9)生物量金字塔、數(shù)量金字塔和能量金字塔均可能出現(xiàn)倒金字塔形。

(

)××2.判斷下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的功能與穩(wěn)態(tài)敘述的正誤(1)植物的花可以為傳粉昆蟲傳遞物理信息或化學(xué)信息。

()(2)所有消費者和分解者都直接或間接依靠植物的凈初級生產(chǎn)量。

()(3)頂極群落的凈初級生產(chǎn)量小于同類型的非頂極群落。

()(4)動物攝食的能量除去糞便中的能量就是該動物的凈次級生產(chǎn)量。

()√√√×(5)能量從一個營養(yǎng)級輸入下一個營養(yǎng)級是伴隨著有機(jī)物的轉(zhuǎn)移進(jìn)行的。

(

)(6)物質(zhì)循環(huán)是在生產(chǎn)者、消費者、分解者之間進(jìn)行的。(

)(7)研究能量流動可以實現(xiàn)能量的多級利用，提高能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率。

(

)(8)煤和石油燃燒以及微生物分解產(chǎn)生的CO2促進(jìn)了碳循環(huán)。(

)(9)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。

(

)√××√√[要點整合·強化認(rèn)知]1.建模分析生態(tài)系統(tǒng)各成分的關(guān)系模型圖示模型分析(1)并不是所有生產(chǎn)者都是綠色植物，還可以是藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌等。(2)并不是所有植物都是生產(chǎn)者，比如寄生的菟絲子為________。(3)并不是所有動物都是消費者，比如蚯蚓、蜣螂等小型腐食動物是_______。(4)并不是所有細(xì)菌都是分解者，比如營寄生生活的細(xì)菌是消費者，光合細(xì)菌等是_______續(xù)表消費者分解者生產(chǎn)者2.有關(guān)食物鏈、食物網(wǎng)認(rèn)識的幾點易錯(1)食物鏈和食物網(wǎng)中只包含生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者和消費者，無分解者與非生物環(huán)境。(2)食物鏈(捕食食物鏈)的第一個營養(yǎng)級一定是生產(chǎn)者(一般為綠色植物)，植食性動物為第二個營養(yǎng)級，動物的營養(yǎng)級并非一成不變。(3)食物鏈中某一營養(yǎng)級中的生物表示該營養(yǎng)級的所有生物，而不是代表某一種群或個體。(4)食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，并非取決于生物的數(shù)量。(5)引起生物富集的物質(zhì)，一般對生物體而言是有害物質(zhì)，如DDT等化學(xué)試劑，此類物質(zhì)難以在生物體內(nèi)降解。3.第二個營養(yǎng)級的能量來源與去路分析(1)初級消費者攝入能量(a)＝______________________＋糞便中能量(c)，即動物糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化的能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級同化的能量。(2)初級消費者同化的能量(b)＝____________＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)。(3)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝分解者利用(f)＋___________________＋未被利用(j)。初級消費者同化能量(b)呼吸消耗(d)下一營養(yǎng)級同化(i)(4)未被利用的能量包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料形式被儲存起來的能量。(5)一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一個營養(yǎng)級同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。(6)流入某一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。[特別提醒]能量流動中兩組易混概念(1)生產(chǎn)者固定的能量≠太陽能因為生產(chǎn)者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是太陽能，但化能合成作用利用的是化學(xué)能，所以生產(chǎn)者固定的能量是太陽能或化學(xué)能。(2)能量傳遞效率≠能量利用效率①能量傳遞效率：指在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率，是相鄰兩個營養(yǎng)級的同化量之比。②能量利用效率：通常考慮的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值。有時需考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多層次利用。4.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(1)碳循環(huán)的過程及特點①碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式：_____和碳酸鹽。②碳在生物群落中的存在形式：____________。③循環(huán)過程：碳從無機(jī)環(huán)境到生物群落是通過_________

(主要)、化能合成作用實現(xiàn)的；從生物群落到無機(jī)環(huán)境則是通過_________和__________________實現(xiàn)的。④碳循環(huán)的特點：全球性、反復(fù)利用、循環(huán)流動。CO2含碳有機(jī)物光合作用呼吸作用分解者的分解作用(2)生物富集①過程：某些元素或難以分解的化合物通過_______逐級富集。②特點：全球性。食物鏈[特別提醒]有關(guān)物質(zhì)循環(huán)認(rèn)知的“三明確” (1)明確物質(zhì)循環(huán)的含義：物質(zhì)循環(huán)指物質(zhì)在生物界與非生物環(huán)境之間的往復(fù)循環(huán)，在生物群落內(nèi)，由于生物之間的單向取食關(guān)系，因此物質(zhì)的流動也是單向的。(2)明確物質(zhì)循環(huán)的范圍：自然界中的物質(zhì)具有普遍的分布性，因此物質(zhì)循環(huán)具有全球性特點。(3)明確物質(zhì)循環(huán)的封閉性：與能量流動不同，物質(zhì)能夠被重復(fù)利用，因此物質(zhì)循環(huán)在一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中可以不需要進(jìn)行補充。5.基于模型與建模分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與信息傳遞(1)全方位認(rèn)知生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)(2)圖解生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用[科學(xué)思維·規(guī)范表達(dá)]1.食物鏈可分為捕食食物鏈和腐食食物鏈，腐食食物鏈?zhǔn)侵杆劳龅挠袡C(jī)體被分解者分解，分解者再到其捕食者的食物鏈。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分分析，兩種食物鏈的不同之處在于________________________________________________________________________。2.信息傳遞廣泛存在于生態(tài)系統(tǒng)中，捕食者與被捕食者可以根據(jù)對方留下的氣味去獵捕對方或躲避獵捕，說明信息傳遞具有__________________________________的功能。捕食食物鏈包含生產(chǎn)者，不包含分解者；腐食食物鏈包含分解者，不包含生產(chǎn)者關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)種間3.為提高人工松林的經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)學(xué)家建議在松林中種植半夏、梔子等陰生植物，這體現(xiàn)了研究能量流動的意義是_____________________________________________________________________。4.自然界中生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一般不會超過5個營養(yǎng)級，請對這種現(xiàn)象作出合理的解釋：__________________________________________________________________________________________________________________。可以幫助人們將生物在空間上進(jìn)行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量

能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約只有10%，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多5.某植物能大量吸收汞，需對其定期收割并實施無害處理，原因是________________________________________________________________________________________________。6.一般情況下，人工松林比天然松林抵抗力穩(wěn)定性較弱，原因是___________________________________________________________________________。

避免死亡后遺體被分解，汞再度返回環(huán)境，造成二次污染；及時收割植物后，緩解有機(jī)汞隨食物鏈不斷富集人工松林生態(tài)系統(tǒng)物種組分較少，食物網(wǎng)簡單，自我調(diào)節(jié)能力差，抵抗力穩(wěn)定性弱考法(一)

生態(tài)系統(tǒng)的成分、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與食物鏈,（網(wǎng)）中生物數(shù)量變化1.(2022·浙江6月選考)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要途徑。下列敘述錯誤的是

(

)A.調(diào)查生物群落內(nèi)各物種之間的取食與被取食關(guān)系，可構(gòu)建食物鏈B.整合調(diào)查所得的全部食物鏈，可構(gòu)建營養(yǎng)關(guān)系更為復(fù)雜的食物網(wǎng)C.歸類各食物鏈中處于相同環(huán)節(jié)的所有物種，可構(gòu)建相應(yīng)的營養(yǎng)級D.測算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔答案：D

解析：測算全部食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，D錯誤。閱讀以下材料，回答2～3題。我國勞動人民留下了大量描寫草原美麗風(fēng)光的詩句，如“敕勒川，陰山下。天似穹廬，籠蓋四野。天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊”“離離原上草，一歲一枯榮”。在我國北方的原野上，各種草本植物出現(xiàn)四季更替。草原返青時，食草動物先在遠(yuǎn)處通過識別植物的綠色來搜尋食物，然后在近處通過植物的氣味來辨別和攝取食物。2.組成草原生態(tài)系統(tǒng)的各種成分中，能將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的是

(

)A.生產(chǎn)者

B.消費者C.分解者

D.非生物成分答案：A

解析：在生態(tài)系統(tǒng)中能把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物的是生產(chǎn)者。3.某草原生態(tài)系統(tǒng)中生活著草、昆蟲、兔、鳥、鼠、鷹和狐等生物，這些生物構(gòu)成的食物網(wǎng)如圖所示，下列敘述錯誤的是(

)A.圖中食物鏈有5條B.生物體內(nèi)DDT濃度可沿食物鏈不斷增加C.鳥屬于第三個營養(yǎng)級，是三級消費者D.大量捕殺狐，鳥的數(shù)量會先增加再減少最后趨于穩(wěn)定答案：C

解析：分析題圖可知，圖中食物鏈有5條，A正確；一些有毒物質(zhì)(如DDT)在生物體內(nèi)難以降解、無法排出，所以會沿食物鏈流動并逐級積累，B正確；鳥屬于第三個營養(yǎng)級，是次級消費者，C錯誤；狐是鳥的天敵，大量捕殺狐，導(dǎo)致鳥的數(shù)量增加，鳥的數(shù)量增加到一定程度后食物和生存空間有限，種內(nèi)競爭加劇，鳥的數(shù)量逐漸減少，最后趨于穩(wěn)定，D正確。食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物數(shù)量變動1.處于食物鏈中第一個營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少若第一個營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少會導(dǎo)致其他營養(yǎng)級的生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因為第一個營養(yǎng)級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。2.“天敵”減少若“天敵”減少，則被捕食者數(shù)量增加。但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)競爭加劇，種群密度下降，直到趨于穩(wěn)定，但結(jié)果比原來的數(shù)量增大。|深|化|提|能|3.復(fù)雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析(1)在如圖所示食物網(wǎng)中，B突然減少，則以它為食的C、J也將減少，從而導(dǎo)致D、K減少。但因為F不只以B一種生物為食，還可依靠食物E來維持其數(shù)量基本不變。(2)以中間環(huán)節(jié)少的捕食關(guān)系作為分析依據(jù)，考慮方向和順序為從高營養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。如圖中J突然減少，則C因天敵減少而數(shù)量增多，B因被C過度捕食而減少。(3)生產(chǎn)者相對穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費者穩(wěn)定得多，所以當(dāng)某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不需要考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。(4)處于高營養(yǎng)級的種群有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過多食其他食物而維持其數(shù)量基本不變。

考法(二)生態(tài)系統(tǒng)的功能4.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是

(

)A.d表示大氣中的CO2庫，由于許多因素的影響，其含量夏季低于冬季

B.通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，實現(xiàn)碳循環(huán)

C.在正常演替過程中，生產(chǎn)者固定CO2量大于整個生物群落排放CO2量

D.只需將d的含義改為非生物環(huán)境，如圖即可為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖答案：D

解析：d表示大氣中的CO2庫，由于許多因素(如化石燃料燃燒、夏季光合作用旺盛)的影響其含量夏季低于冬季，A正確；通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，實現(xiàn)碳循環(huán)，B正確；在正常演替過程中，生產(chǎn)者固定CO2量大于整個生物群落排放CO2量，C正確；由于能量不能循環(huán)，因此即使將d的含義改為非生物環(huán)境，題圖也不可表示為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，D錯誤。5.(2023·鎮(zhèn)海中學(xué)期末)如圖為某海洋生態(tài)系統(tǒng)部分能量流動圖(單位：t·km－2·a－1)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同營養(yǎng)級。下列分析正確的是(

)A.第三個營養(yǎng)級用于生長、繁殖的能量為42.7B.第二個營養(yǎng)級向第三個營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為18.14%C.流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1635.1D.因生物富集作用，第四個營養(yǎng)級體內(nèi)有害物質(zhì)的總量最大答案：A

解析：分析題圖可知，第三個營養(yǎng)級的同化量為100.5，呼吸作用散失的能量為57.8，故第三個營養(yǎng)級用于生長、繁殖的能量為100.5－57.8＝42.7，A正確；由圖可知，第二個營養(yǎng)級的同化量為554.1＋342.2＝896.3，第三個營養(yǎng)級的同化量為100.5，故第二個營養(yǎng)級向第三個營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為100.5÷896.3×100%≈11.2%，B錯誤；圖中第一個營養(yǎng)級只體現(xiàn)了流入下一營養(yǎng)級和流向分解者的能量，無法計算第一個營養(yǎng)級同化的能量，故無法計算流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，C錯誤；生物富集是指生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某些元素或難以分解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，能富集的物質(zhì)不一定是有害物質(zhì)，有害物質(zhì)也不一定存在生物富集作用，因此第四個營養(yǎng)級體內(nèi)有害物質(zhì)的總量不一定最大，D錯誤。A.A代表生產(chǎn)者，B代表消費者，C代表分解者B.①～⑦過程中，碳都是以CO2的形式存在的C.植樹造林可以增強①過程，緩解溫室效應(yīng)D.⑥⑦過程大幅增強是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要原因答案：C

6.(2023·溫州新力量聯(lián)盟期中)如圖為碳循環(huán)示意圖，A、B、C代表生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分，下列說法正確的是

(

)解析：分析題圖可知，大氣中的CO2庫與A之間可以雙向交換，故A是生產(chǎn)者，A與C均有箭頭指向B，B表示分解者，C是消費者，A錯誤；①～⑦過程中，碳在生物群落之間是以含碳有機(jī)物的形式存在的，如③④⑤，B錯誤；植樹造林可以增強①(光合作用)過程，減少大氣中的CO2含量，緩解溫室效應(yīng)，C正確；⑥是分解者的分解作用，⑦是消費者的呼吸作用，產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要原因是化石燃料的燃燒，D錯誤。1.碳循環(huán)圖示的判斷技巧及應(yīng)用(1)判斷技巧|深|化|提|能|(2)技巧應(yīng)用①圖1中，先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者或大氣中的CO2庫，其中由多個內(nèi)指箭頭可判斷B為大氣中的CO2庫，再根據(jù)A→D，C→D，確定D為分解者，C為消費者。②圖2中，根據(jù)A與C之間的雙向箭頭及C有多個內(nèi)指箭頭判斷：A、C分別是生產(chǎn)者、大氣中的CO2庫。根據(jù)A、B、D的碳都流向E，可進(jìn)一步判斷B是初級消費者，D是次級消費者，E是分解者。③圖3中，首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分即A和E，一個為生產(chǎn)者，一個是大氣中的CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A，所以A為大氣中的CO2庫，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個成分，其中其他生物剩余部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的F、D、B分別為初級消費者、次級消費者、三級消費者。2.判斷信息種類的兩種方法考法(三)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與相關(guān)實驗探究7.(2023·浙江1月選考)在我國西北某地區(qū)，有將荒漠成功改造為枸杞園的事例。改造成的枸杞園與荒漠相比，生態(tài)系統(tǒng)的格局發(fā)生了重大變化。下列敘述錯誤的是

(

)A.防風(fēng)固沙能力有所顯現(xiàn)B