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专题２２生态系统的结构、功能与稳定性真题多维细目表真题涉分考点生态系统的结构生态系统的功能生态系统的稳定性题型难度设题情境试题结构素养要素２０１８北京ꎬ３１１６生态系统的结构生态系统的功能生态系统的稳定性非选择中相似情境的实验探究逐级深入科学思维、科学探究２００９北京ꎬ３０１１生态系统的功能生态系统的稳定性非选择中相似情境的实验探究逐级深入科学思维、科学探究十年均分２.６考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容１.本专题为低频考点ꎮ２.本专题主要考查生态系统的结构、功能与生态环境的保护ꎮ３.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构ꎬ生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递ꎮ０２题型难度１.题型上既有选择题又有非选择题ꎬ但大多为非选择题ꎮ２.试题难度不大ꎬ大多为中等ꎮ０３命题规律１.在习主席的“金山银山ꎬ不如绿水青山”思想指导下ꎬ全民环保意识也随之增强ꎮ预计２０２０年高考考查的重点还会集中在生态系统的结构、功能及稳定性ꎮ２.能力考查点多为辨认、比较、解读的理解能力ꎻ推理、归因的应用能力ꎮ０４核心素养１.试题内容主要体现了对科学思维素养的考查ꎮ２.考生需具备归纳与概括、演绎与推理等素养要素ꎮ０５解题方法１.回顾生态系统相关知识ꎬ结合题干信息ꎬ辨析各选项ꎮ２.解答非选择题时ꎬ要注意前后小题之间的联系ꎬ科学组织答案ꎮ０６备考建议１.归纳生态系统的组成成分ꎬ比较生态系统的能量流动、物质循环和信息传递ꎮ２.集训关于生态系统与生态环境保护的模拟题ꎬ提高解题能力ꎮ典例分析解读１１８ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)对应学生用书起始页码Ｐ２３０考点１生态系统的结构 一、生态系统的概念由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体ꎮ生物圈是地球上最大的生态系统ꎬ它是地球上的全部生物及其生存环境的总和ꎮ二、生态系统的结构生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构ꎮ１.生态系统的组成成分组成成分组成内容作用营养方式地位非生物的物质和能量阳光、热能、空气、水、无机盐等为生物提供物质和能量ꎬ是生物群落赖以生存和发展的基础必备成分生产者主要是绿色植物ꎬ也包括化能自养型微生物(如硝化细菌)无机物→有机物ꎻ光能、无机化学能→有机物中稳定的化学能ꎻ为消费者提供食物和栖息场所自养型主要成分(基石)消费者包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物(如菟丝子)加快生态系统的物质循环ꎬ有利于植物的传粉和种子的传播异养型最活跃的成分分解者营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂等)通过分解作用将生物遗体、排遗物分解为无机物ꎬ供生产者重新利用异养型物质循环中的关键成分 ２.生态系统的营养结构———食物链、食物网(１)食物链①概念:生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系ꎮ②特点:生产者是食物链的开始ꎻ消费者所处营养级不固定ꎻ一条食物链一般不会超过５个营养级ꎮ(２)食物网①概念:在一个生态系统中ꎬ许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构ꎮ②形成原因:生态系统中ꎬ一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物ꎬ而一种植食性动物既可能吃多种植物ꎬ也可能被多种肉食性动物所食ꎮ③功能:是生态系统物质循环和能量流动的渠道ꎮ④特点:同一种消费者在不同的食物链中ꎬ可以占据不同的营养级ꎮ (１)动物园里饲养着各种动物ꎬ也栽培了多种植物ꎮ一个动物园中的全部动物是一个系统吗?全部动物和植物是一个系统吗?[提示] 动物园中的全部动物不能说是一个系统ꎬ因为不同种动物是分开饲养的ꎬ彼此之间没有内在联系和相互影响ꎬ不是一个有机的整体ꎬ同理ꎬ动物园中的全部动物和植物也不是一个系统ꎮ (２)在农田、果园等人工生态系统中ꎬ人们可以通过增加或延长食物链来提高生态系统的稳定性ꎬ同时获得更多的产品吗?[提示] 可以ꎮ农田和果园等人工生态系统食物链单一ꎬ自身稳定性差ꎬ易受病虫害破坏ꎬ通过研究生物之间的相互关系ꎬ增加或延长食物链ꎬ使之成为立体农田或立体果园ꎬ可以提高生态系统的稳定性ꎬ同时获得更多的产品ꎮ例如水田养鱼、果园养鸡等ꎮ考点２生态系统的功能 一、生态系统的能量流动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.过程(１)输入:生产者固定太阳能ꎮ(２)传递:某营养级同化的能量以热能形式散失→用于生长、发育、繁殖、储存于体内→流向下一营养级→同化为自身能量→粪便→遗体、残骸→分解者→某营养级生物粪便中的能量ꎬ是该营养级未同化的能量ꎬ属于上一营养级流向分解者的能量中的一部分ꎮ(３)转化:太阳能→有机物的化学能→热能ꎮ(４)散失:主要通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用以热能的形式散失ꎬ另外ꎬ化石燃料的燃烧也是重要散失途径ꎮ３.渠道:食物链和食物网ꎮ４.特点:单向流动和逐级递减ꎮ能量传递效率＝某营养级的同化量上一营养级的同化量×１００％一般来说ꎬ能量在相邻两个营养级间的传递效率是１０％~２０％ꎮ５.研究意义(１)帮助人们科学规划、设计人工生态系统ꎬ使能量得到最有效的利用ꎮ(２)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系ꎬ使能量持续高效地流向对人类最有益的部分ꎮ专题２２ 生态系统的结构、功能与稳定性１１９ 二、生态系统的物质循环１.概念:组成生物体的Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ等各种元素在生物群落与无机环境间不断地循环的过程ꎮ２.循环过程无机环境元素元素生物群落３.循环特点:全球性、往复循环ꎮ４.碳循环过程三、生态系统的信息传递１.生态系统中信息的种类实例类别传递形式光、声、温度、湿度等物理信息物理过程动物的性外激素化学信息信息素蜜蜂跳舞、孔雀开屏行为信息动物的行为特征 ２.信息传递在农业生产中的应用(１)提高农产品或畜产品的产量ꎮ如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物ꎬ就可以提高果树的传粉率和结实率ꎮ(２)控制有害动物ꎮ如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物ꎬ降低害虫的种群密度ꎮ (１)生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么?[提示] 遵循能量守恒定律ꎮ能量在生态系统中流动、转化后ꎬ一部分储存在生态系统(生物体有机物)中ꎬ而另一部分被利用、散发至无机环境中ꎬ两者之和与流入生态系统的能量相等ꎮ (２)大力支持植树造林ꎬ是否会对温室效应起到缓解作用?[提示] 大力植树造林后ꎬ这些植物能大量吸收已有的二氧化碳ꎬ因而能起一定的缓解作用ꎬ但更应该控制源头———温室气体的排放ꎮ (３)信息传递对于生物生存的重要性有哪些?[提示] 信息传递对于生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要的意义ꎮ如果没有信息传递ꎬ生物的生命活动将不能正常进行ꎬ通过信息传递ꎬ种群内的雌雄个体能相互识别、交配ꎬ保证种群的繁衍ꎮ考点３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ꎮ２.形成原因:生态系统内部具有一定的自我调节能力ꎮ(１)基础:负反馈调节ꎬ在生态系统中普遍存在ꎮ(２)特点:生态系统的自我调节能力是有限的ꎬ当外界干扰因素的强度超过一定限度时ꎬ生态系统的自我调节能力会迅速丧失ꎬ生态系统原状难以恢复ꎮ３.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ꎬ对生态系统的利用应适度ꎬ不应超过生态系统的自我调节能力ꎮ(２)对人类利用强度较大的生态系统ꎬ应实施相应的物质和能量投入ꎮ 举例说明生态系统的复杂程度与生态系统的稳定性的关系ꎮ[提示] 生态系统中的生物种类越多ꎬ食物链越复杂ꎬ系统的自我调节能力就越强ꎬ反之ꎬ生物种类越少ꎬ食物链越简单ꎬ则调节平衡的能力越弱ꎮ例如在马尾松纯林中ꎬ松毛虫常常会产生爆发性的危害ꎻ如果是针阔混交林ꎬ单一的有害种群不可能大发生ꎬ因为多种树混交ꎬ害虫的天敌种类和数量随之增加ꎬ进而限制了该种害虫的扩展和蔓延ꎮ１２０ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)对应学生用书起始页码Ｐ２３２一 分析、推理生态系统的结构与生物数量变化(科学思维)１.营养结构的确定(１)根据能量传递逐级递减的特点ꎬ能量含量越高ꎬ营养级级别越低ꎮ(２)根据能量传递效率１０％~２０％ꎬ可确定相邻两个营养级能量差别在５倍左右ꎬ若能量相差不多ꎬ则应列为同一营养级ꎬ如据图１四种生物同化的有机物的量的比例ꎬ可确定其营养结构如图２所示ꎮ 甲→乙→→丙→丁 图１ 图２２.食物网中生物数量变化的分析与判断(１)若食物链的第一营养级生物减少ꎬ则相关生物都减少ꎮ(２)若“天敌”减少ꎬ则被捕食者数量增加ꎬ但随着数量增加ꎬ种内斗争加剧ꎬ被捕食者的种群密度还要下降ꎬ直到趋于稳定ꎮ(３)“中间”营养级生物减少的情况ꎬ举例如下:若青蛙突然减少ꎬ则以它为食的蛇将减少ꎬ鹰过多捕食兔和鸟ꎬ从而导致兔、鸟减少ꎮ因鹰不只捕食蛇一种生物ꎬ它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变ꎮ１.细菌≠分解者(１)细菌不都是分解者ꎬ如硝化细菌是自养生物ꎬ属于生产者ꎻ寄生细菌属于特殊的消费者ꎮ(２)分解者并不全是细菌ꎮ如部分真菌、腐生动物等都是分解者ꎮ２.动物不都是消费者蚯蚓、蜣螂及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物ꎬ属于分解者ꎮ ３.生产者≠绿色植物(１)蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者ꎬ应该说生产者主要是绿色植物ꎮ(２)植物不都是生产者ꎬ如菟丝子等一些寄生植物营寄生生活ꎬ属于消费者ꎮ关于土壤微生物的叙述ꎬ错误的是 ( )Ａ.土壤微生物参与生态系统的物质循环Ｂ.土壤微生物可作为生态系统的分解者Ｃ.秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用Ｄ.土壤中的硝化细菌是异养生物ꎬ因而不属于生产者思路导引 思路明确土壤微生物主要有三大类型ꎬ即自养型、寄生型、腐生型生态系统中所有的生物都要参与物质循环腐生微生物属于分解者ꎬ秸秆被分解后形成的含Ｎ、Ｐ的无机盐等可被农作物利用土壤中的硝化细菌是自养生物ꎬ属于生产者解析 土壤微生物以腐生为主ꎬ所以它们多数为生态系统的分解者ꎬ参与生态系统的物质循环ꎬＡ、Ｂ正确ꎻ秸秆经土壤微生物分解成水、无机盐和二氧化碳ꎬ这些成分可被农作物再利用ꎬＣ正确ꎻ硝化细菌是化能自养型生物ꎬ在生态系统中属于生产者ꎬＤ错误ꎮ答案 Ｄ１－１ 如图所示的食物网中ꎬ除生产者外的各种生物中ꎬ会因其灭绝而导致另一种生物随之灭绝的最可能是( )Ａ.乙Ｂ.丙Ｃ.丁Ｄ.戊１－１答案 Ｂ 由图可知ꎬ在该食物网的６条食物链“甲→乙→戊、甲→乙→丙→戊、甲→乙→丙→己→戊、甲→丁→丙→戊、甲→丁→丙→己→戊、甲→丁→戊”中ꎬ丙是己唯一的食物来源ꎬ故若丙灭绝ꎬ最可能导致己灭绝ꎬ选Ｂꎮ二 分析、推理碳循环模型(科学思维)１.常见的碳循环过程示意图２.具体判断方法(１)首先找出图解中的“双向箭头”ꎮ它所连接的两个成分ꎬ一个是生产者ꎬ一个是大气中的ＣＯ２库ꎮ (２)因为生态系统中所有的生物成分都要进行细胞呼吸ꎬ故都有“箭头”指向大气中的ＣＯ２库ꎬ进一步确定“双向箭头”的另一成分就是生产者ꎮ(３)然后观察剩余的几个成分ꎮ由于生产者、消费者的残枝、败叶、遗体等都要被分解者分解ꎬ故被其他生物成分的“箭头”指向的就是分解者ꎬ剩余的成分则为消费者ꎮ１.“生态系统的物质循环”中所指的物质主要是组成生物体的基本元素ꎬ而不是由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具专题２２ 生态系统的结构、功能与稳定性１２１ 体物质ꎮ２.物质循环的概念中所说的“生态系统”并不是指某一具体的生态系统