(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(jié)構(gòu)和功能學案

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1、 考點27 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)系可出現(xiàn)多種,如狼和狐之間既有捕食關(guān)系,又有競爭關(guān)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(guān)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(guān)鍵詞“固定”而非“照射”。 (5)流入各級消費者的能量強調(diào)關(guān)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(guān)系是長期自然選擇的結(jié)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(jié)構(gòu) 1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jié)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(guān)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(guān)系如圖所示,則: (1)若某種原因?qū)е峦米尤克劳?,則蚯蚓的數(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(guān)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(guān)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(guān)系,則狼與野狗的種間關(guān)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(guān)系,又有競爭關(guān)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(shè)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(guān)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(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的相關(guān)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(guān)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(jié)構(gòu),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(guān)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(guān)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(jié)構(gòu)(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(guān)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(guān)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

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