2023届高考生物二轮复习生态系统与环境保护学案
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这是一份2023届高考生物二轮复习生态系统与环境保护学案,共22页。
第2讲 生态系统与环境保护
自主梳理·再夯基础
1. (2022·南通通州区期末)碳中和是指CO2吸收量和CO2排放量达到平衡,实现CO2的“零排放”,碳循环是实现“碳中和”的重要途径。下列说法错误的是( )
A. 碳循环是指CO2在生物群落和无机环境间的循环过程
B. 大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落
C. 水电、风电和光伏等新能源的利用有利于减少CO2排放
D. 植树造林、增加绿地面积有助于降低大气中CO2浓度
2. (2022·南通通州区期末)某人工鱼塘能量流动关系图如下,a、b、c、d表示相关能量。下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为a+c+d
B. 池塘中的植物、鱼种甲和鱼种乙构成群落
C. 鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a+c)×100%
D. 去除鱼种乙,鱼种甲将呈现“J”型增长
3. (2022·南通海门中学期末)某小型生态系统的能量流动过程如下图所示[单位为103 kJ/(m2·y)],a~d代表不同的生物成分。下列叙述正确的是( )
A. 由a、b、c、d构成的食物网是能量流动、物质循环的主要渠道
B. b→d的能量传递效率约为18.7%
C. 若利用a凋落的枝叶种植茶树菇,可以提高对光能的利用率
D. c分解有机物获取能量,同时也为a提供无机盐和CO2
4. (2022·常州期末)(多选)下列有关生物多样性的叙述,正确的是( )
A. 生物多样性的形成过程即为新物种的形成过程
B. 对生物多样性最好的保护就是合理利用
C. 生物多样性是经过漫长的生存斗争实现的
D. 生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值
5. (2022·江苏高考仿真模拟调研)草原是陆地的主体,又称“地球皮肤”,是国家的生态安全屏障。千百年来,草原防风固沙、涵养水源、调节气候,护佑着中华民族。但近几十年来,我国北方广大的温带草原,过度放牧,人为垦荒,草场退化,鼠害严重。部分草原荒漠化、沙化,区域沙尘暴频发且扩展到了更大的范围。我们要保护草原、“绿色发展”。图甲是我国北方典型草原生态系统中的部分食物网,图乙表示该草原食草动物捕食强度对生产者有机物积累速率的影响,请据图回答问题。
甲
乙
(1) 图甲所示生态系统的食物网中,鹰处于第________营养级;图甲所示生态系统的生物成员,除图甲中的各种成分之外,还有腐生生活的__________________等分解者。
(2) 图乙中,食草动物捕食强度低于a时,生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大,推测其可能的原因有:____________________________________。确定该草原最大载牧量时,食草动物捕食强度不能超过________点水平(填字母)。
(3) 田鼠春季发情开始繁殖,夏季食物丰富生长繁殖迅速。春秋冬季节嗜食种子。应及时在______(填“春”“夏”“秋”或“冬”)季集中灭鼠,增大死亡率,降低出生率,以控制田鼠的种群数量。种群密度是种群最基本数量的特征,采用________法调查田鼠的种群密度。从降低环境容纳量的角度,简要提出2点科学遏制鼠害的有效措施: 。
考向引领·核心突破
核心考点1 综合考查种群、群落和生态系统的相关概念
高考对该热点的考查形式为选择题,主要命题方向:
结合调查的实例或景象描述为知识背景,就种群、群落和生态系统的相关概念考查分析和判断能力。
(2020·江苏卷·15)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是( )
A. 荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统
B. 采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C. 挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构
D. 影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
笔记:
(2021·江苏卷·9)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施,并将沿湖地区改造成湿地公园。下列相关叙述正确的是( )
A. 该公园生物群落发生的演替属于初生演替
B. 公园建成初期草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C. 在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息
D. 该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
笔记:
1. 正确理解群落的结构
(1) 不要把“竹林中的竹子整齐一致”误认为是群落的结构特征,这里的竹子属于种群范畴。
(2) 水体中植物的垂直分布是由光照引起的分层现象,属于群落范畴。
(3) 高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚,不同植被类型的分布属于水平结构。
(4) 任何一个群落都具有垂直结构和水平结构。
2. 通过实例判断种间关系的技巧
分析实例,需要弄清是同种生物还是不同种生物。某种生物以其幼体为食,或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内斗争;不同种生物之间对资源和空间的争夺属于竞争。简单记为“同斗争,异竞争”。不同种生物要注意区分竞争和捕食,竞争是争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争,不直接获取食物;捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,以维持自身生存。
3. 影响生态系统稳定性的主要因素
生态系统的稳定性主要与生物种类有关,即营养结构的复杂程度(见下图);还要考虑生物的个体数量。
1. (2022·盐城三模)我国西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列有关叙述正确的是( )
A. 该生态系统的自我调节能力强,抵抗力稳定性高
B. 锁阳和小果白刺之间形成了互利共生的种间关系
C. 锁阳和小果白刺都属于生产者,是生态系统的基石
D. 种植小果白刺以固沙体现了生物多样性的间接价值
2. (2022·南京三模)结合所学的生态学知识,对下列诗句描述内容的理解,正确的是( )
A. “可怜中间树,束缚成枯株”包含了群落中的种间关系
B. “螳螂方欲食蝉,而不知黄雀在后”包含的食物链有3个营养级
C. “水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇”只体现了生物多样性的间接价值
D. “几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”可体现莺与燕之间传递了行为信息
核心考点2 联系生态调查结果,考查环境保护及生态工程
高考对该热点的考查有选择题和非选择题两种形式,主要命题方向:
1. 结合生态系统稳定性、生物多样性及环境保护的实例分析,考查科学思维能力和社会责任。
2. 结合生态工程实例,就环境治理与恢复的实际问题,考查社会责任和解决问题的能力。
(2021·江苏卷·15)(多选)为了推进乡村振兴,江苏科技人员在某村引进赤松茸,推广“稻菇轮作”露地栽培模式,如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 当地农田生态系统中引进的赤松茸,是该系统中的生产者之一
B. 该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C. 该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D. 该模式既让土地休养生息,又增加了生态效益和经济效益
笔记:
(2020·江苏卷·24)(多选)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B. 该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D. 影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
笔记:
1. 全球性生态环境问题总结
2. 不同代谢类型的微生物在环境污染治理中的作用
(1) 自养型微生物处理无机物污染,如富营养化问题、重金属污染等。
(2) 异养型微生物处理有机物污染,如生活污水、农药等。
(3) 异养需氧型微生物处理污染时保证充足的空气——搅拌、通气等措施。
(4) 异养厌氧型微生物处理污染时保证厌氧环境——密封、池底沉积物等措施。
3. 生物多样性三个层面、三种价值与四类保护
(1) 三个层面:基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2) 三种价值:直接价值、间接价值和潜在价值。
注:生物多样性的间接价值远大于其直接价值。
(3) 四类保护:就地保护(最有效)、易地保护、生物技术保护、法制保护。
4. 生态工程基本原理的判断方法
(1) 强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(2) 体现生物组分合理,生物多样性程度高,有益的生存条件→自生原理。
(3) 强调生物与生物、生物与环境的协调与平衡;涉及环境容纳量→协调原理。
(4) 注重各组成构成有序的结构,涉及自然、经济和社会的复合影响力→整体原理。
1. (2022·苏锡常镇四市二模)生态浮岛技术是指将水生植物种植在能漂浮在水面的载体上,以治理水体富营养化的技术。下列相关叙述正确的是( )
A. 选择及搭配生态浮岛上的植物时需遵循协调原理
B. 生态浮岛主要利用植物分解并吸收水体中的N、P等元素
C. 生态浮岛上一般种植沉水植物以抑制水体中藻类的繁殖
D. 生态浮岛上成熟的植物无需收割以利于物质循环的实现
2. (2022·扬州三模)“七河八岛”区域是扬州城市饮用水源保护地,也是扬州市的重要生态廊道。生态工作者为分析水质净化的作用,将人工构建的生态浮岛放置在模拟河道中进行分析研究。
(1) 受到轻微污染时,河水能通过____________________等作用,很快消除污染而保持水质稳定,这说明河流生态系统具有____________稳定性,监测数据表明部分河流自净能力弱,急需修复。
(2) 图1表示模拟河道中生态浮岛和水样采集点的位置。图2表示该模拟装置中不同采样点的河水中有机物含量的测量结果(有机物的含量用 COD 表示,COD 越高表示有机物含量越高)。
图1
图2
①图1中水样采集点位置的设置均采用了____________法。生态浮岛上部为土壤层,种植香蒲、美人蕉等植物,可通过__________________降低水体的无机污染物;浮岛底部由对污染物具有很强吸附效应的火山石构成,能作为微生物的栖息场所,这些微生物发挥的作用是 。
②图2结果显示,装置运行____d 后基本进入稳定状态。水中的有机物在到达采样点______时已被去除大部分,判断依据是________________________________________________________________________。
(3) 根据以上研究,工作人员确认在河道中构建生态浮岛可用于河流的生态修复,在选择生态浮岛上植物品种时需要遵循的生态工程原理是____________。
(4) 除构建生态浮岛外,还可以采取的修复措施包括________。
A. 疏通河道,清理河面和河底垃圾
B. 底泥清淤,避免河流内污染源的释放
C. 修建污水处理厂,生活污水处理后才能排放
D. 在河道中大规模养殖各种经济鱼类
核心考点3 综合考查生态系统的结构与功能
高考对该热点的考查形式有选择题和非选择题,主要命题方向:
1. 结合生态系统的组成成分及食物链(网)的分析,考查生命观念和科学思维能力。
2. 结合能量流动图解的分析及计算,考查科学思维和综合分析问题的能力。
3. 结合生态系统中物质(碳)循环过程,考查运用逻辑思维解决问题的能力。
(2019·江苏卷·26)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题。
图1
图2
(1) 生态系统最基本的生物成分是________。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟处于第__________营养级。
(2) 从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有______________。有机碎屑被彻底分解产生的________________(至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3) 由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有__________结构。
(4) 下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有__________(填序号)。
①空间分布 ②迁入率 ③互利共生
④物种丰富度 ⑤种群密度
(5) 图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在____(填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为________(用图2中字母和计算符号表示)。
笔记:
1. 有关生态系统成分的四个误区
误区类型
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是生产者;寄生细菌属于消费者
动物都是消费者
蚯蚓、蜣螂等属于分解者
生产者都是绿色植物
蓝细菌、硝化细菌等原核生物也是生产者
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活,属于消费者
2. 根据不同的信息正确书写食物链(网)
(1) 由表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)。下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,Pg表示生物同化作用固定能量的总量。
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
1.9
141.0
根据能量多少和传递效率为10%~20%,可以确定食物链为B→D→A→C。
(2) 由表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)。如某生态系统中生物体内残留的有机汞的情况如下表所示:
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度
/(mg·L-1)
0.05
7
0.51
68
0.39
注意本表直接呈现的是某生物体内残留的有机汞浓度,并非能量值。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,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各生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如下图所示:
(3) 根据各种图形信息构建食物链(网)。
图1
图2
图3
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→甲→乙→丁;图2中的食物链是丙→丁→甲→乙;图3表示的是生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是无机环境,其中的食物链是D→A。
3. 能量流动的过程和含义
(1) 摄食量=同化量+粪便量。
(2) 同化量=用于生长、发育、繁殖的能量+呼吸量。
(3) 用于生长、发育、繁殖的能量=分解者分解利用量+下一营养级同化量+未被利用的能量。
4. 碳循环及其过程
(1) 碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
(2)
5. 生态系统中的信息传递类型及作用
1. (2022·南通四模)生态系统的稳定离不开物质循环、能量流动和信息传递。相关叙述正确的是( )
A. 生态系统碳循环是指 CO2在生物群落与无机环境之间反复流动的过程
B. 生态系统能量流动都是从生产者固定太阳能开始的,具有单向递减特征
C. 生态系统的信息传递渠道是食物链(网),可以在生物之间双向传递
D. 生态系统信息传递和能量流动促进物质循环,有利于稳态的维持
2. (2022·盐城三模)“绿水青山就是金山银山”,目前,我国的生态环境正在不断地改善。下图所示为某农业生态系统示意图,表格为流经该生态系统中各营养级的能量值(单位:J·cm-2·a-1)。请回答下列问题。
生物
类型
甲
流入分
解者的
能量
未被利
用的能
量
流入下
一营养
级的能量
人工输入
有机物
的能量
生产者
41
5
97
19
0
第二
营养级
7.9
1.1
12
乙
6
第三
营养级
6.5
0.8
6.2
0.5
10
第四
营养级
1
0.5
1
0
2
(1) 若要调查鼠的种群密度,常采用的方法是________。当生态系统处于相对稳定状态时,蛙种群数量的增长速率为________。
(2) 玉米的秸秆可以投入沼气池生产沼气、培养蘑菇等,家禽家畜产生的粪便经处理后可做成人工饲料喂鱼,这些做法依据的是生态工程的________原理。
(3) 秸秆利用后产生的废渣可以还田,其中的有机物可被分解者分解,产生的________可被农作物利用,提高产量。
(4) 若蛇的食物有1/5来自蛙,4/5来自鼠,则从理论上讲,蛇每增加1 kg体重,至少需要消耗玉米________kg。农田中的生物可以通过捕食与被捕食传递信息,体现了信息传递在生态系统中的作用是________________________________________________________________________。
(5) 分析表中数据可知,流入该生态系统的总能量是________J·cm-2·a-1,甲是指____________的能量,第二、第三营养级之间的能量传递效率为________。
第2讲 生态系统与环境保护
自主梳理·再夯基础
【网络构建】
①营养 ②通常是双向的 ③全球性 ④单向流动 ⑤反馈调节 ⑥负 ⑦全球性环境 ⑧少消耗、多效益 ⑨循环、整体、协调、自生
【基础自评】
1. A 解析:碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间的循环过程,A错误;大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,也可通过化能合成细菌的化能合成作用进入生物群落,B正确;大气中CO2主要来源为化石燃料的燃烧,水电、风电和光伏等新能源的利用有利于减少化石燃料的燃烧,减少CO2排放,C正确;植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的CO2,降低大气中CO2浓度,D正确。
2. C 解析:流经该生态系统的总能量为植绿色植物所固定的太阳能和投放饲料中的化学能,为植物固定的太阳能+c+d,A错误;池塘中的所有生物构成群落,B错误;能量传递效率=该营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%,鱼种乙固定甲的能量为b,鱼种甲固定的能量为a+c,则鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a+c)×100%,C正确;由于池塘资源、空间有限,去除鱼种乙,鱼种甲将呈现“S”型增长,D错误。
3. D 解析:据图可知,a为生产者、b为初级消费者、d为次级消费者、c为分解者。a的同化量为5+16+25=46[×103kJ/(m2·y)],b的同化量为16+2=18[×103kJ/(m2·y)]。分解者不进入食物链,A错误; b传递给d的能量为3(×103kJ/m2·y),因此b→d的能量传递效率约为(3÷18)×100%≈16.7%,B错误;茶树菇为异养生物,不能利用光能,因此若利用a凋落的枝叶种植茶树菇,不能提高对光能的利用率,C错误; c为分解者,可通过分解有机物获取能量,同时也为a提供无机盐和CO2,D正确。
4. BD 解析:生物多样性除了物种多样性,还包括基因多样性和生态系统的多样性,故生物多样性的形成过程,不仅是新物种的形成过程,A错误;生物多样性的保护并非禁止开发利用,而是合理开发和利用,B正确;共同进化形成了生物多样性,物种间的共同进化是通过物种的种间关系实现的,可以是竞争,也可以是种间互助,C错误;生态系统的直接价值,如食用、药用、科研和文学鉴赏等;生态系统的间接价值又叫生态功能,如森林有调节气候、防风固沙的作用。近年来发现,生态系统的间接价值明显大于直接价值,D正确。
5. (1) 三、四 腐生细菌和真菌、腐食动物
(2) 食草动物帮助植物传粉、传播种子;食草动物的捕食作用降低了植物间的竞争;加快物质循环 c
(3) 春 标记(志)重捕 捣毁鼠洞、保护鼠的天敌等
考向引领·核心突破
核心考点1
【真题解读】
C 命题意图:本题以优美诗句为知识背景考查种群、群落和生态系统的基本理论,要求学生加深对所学知识的理解和运用。本题属于简单题。
名师点睛:生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。五点取样法只能估算生物种类数;挺水的莲、浮水的睡莲和沉水的水草体现了池塘群落的垂直结构;影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间。
D 命题意图:本题主要考查群落和生态系统的相关概念,要求学生理解群落的结构和演替、生态系统的信息类型及生物多样性价值类型的判定。本题属于简单题。
名师点睛:由题干信息分析可知,该公园生物群落发生的演替属于次生演替;公园建成初期草本植物占优势,群落的垂直结构不明显,但并不是没有形成垂直结构;在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于物理信息;该湿地公园具有旅游观赏和对生态系统调节等作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
【命题猜想】
1. D 解析:该沙漠生态系统的动植物种类较少,营养结构简单,因此其自我调节能力较弱,抵抗力稳定性较低,A错误;锁阳依附在小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质,因此锁阳和小果白刺之间为寄生关系,B错误;锁阳不是生产者,属于消费者,小果白刺属于生产者,是生态系统的基石,C错误;种植小果白刺可以防风固沙,属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
2. A 解析:诗句意思为“可怜那中间被缠绕的树,被紧紧缠束着慢慢枯死”,包含了种间竞争关系,A正确;食物链的起点为生产者,为第一营养级,蝉吃汁液,食物链为植物汁液→蝉→螳螂→黄雀,含有4个营养级,B错误;诗句意思是:“晴天,西湖水波荡漾,在阳光照耀下,光彩熠熠,美极了。下雨时,远处的山笼罩在烟雨之中,时隐时现,眼前一片迷茫,这朦胧的景色也是非常漂亮的。”体现了生物多样性直接价值(观赏)、间接价值(净化水质、调节气候),C错误;诗句意为“有几处早春的黄莺去争抢已经返绿的树(搭窝),不知是谁家屋檐下的新来的燕子在啄取春泥(建造自己的窝)”,没有体现莺与燕之间传递了信息,D错误。
核心考点2
【真题解读】
BD 命题意图:本题以某生态农业实例为知识背景,侧重考查生态工程的设计和分析,要求学生能正确识图并利用所学知识解决实际问题。本题属于简单题。
名师点睛:由图观察可知,赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上,属于该生态系统中的分解者;该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,遵循物质循环再生原理,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用;该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高营养级之间的能量的传递效率;该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益。
BD 命题意图:本题以蚯蚓分解处理技术为知识背景,侧重考查生态工程的设计,要求学生能正确识图并利用所学知识分析实际问题。本题属于简单题。
名师点睛:生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者;该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理;植物属于光能自养型,获得的能量来自太阳光能,而不能直接利用有机物中的能量;温度和含水量等影响蚯蚓的代谢,即分解利用有机物的能力。
【命题猜想】
1. A 解析:选择及搭配生态浮岛上的植物时需遵循协调原理,既要考虑生物与环境的适应性,还需要考虑环境容纳量,A正确;生态浮岛主要是利用了植物根系吸收水中的N、P等营养物质,从而对水质起到了净化作用,植物为生产者,没有分解作用,进入水体的污染物可被分解者分解形成无机盐,B错误;生态浮岛上一般种植挺水植物或浮水植物,通过遮蔽阳光与争夺水体中的营养物质而抑制水体中藻类的繁殖,C错误;生态浮岛上成熟的植物若不收割,则可能造成二次污染,所以成熟的植物需要进行收割以带走水体中多余的富含N、P的污染物,从而实现水体富营养化的治理,D错误。
2. (1) 物理沉降、化学分解(生物降解) 一定的抵抗力
(2) ①等距取样 根系对水体中含 N、P 等元素的无机盐的吸收 分解水体中有机污染物
②16 2 相同运行时间内河水到达采样点 2 时 COD 值已经远低于进水,继续流经采样点3、4 时,虽然 COD 值继续下降,但幅度很小
(3) 协调原理、自生原理
(4) ABC
核心考点3
【真题解读】
(1) 生产者 二、三、四 (2) 大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O (3) 水平 (4) ①②⑤ (5) c a-b
命题意图:本题主要考查生态系统的结构和功能,要求学生正确识图并据图获取有效的解题信息。本题属于简单题。
名师点睛:(1) 在生态系统中,生产者是自养生物,主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,太阳能变成化学能从而可以被生物所利用,因此生产者可以说是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食处于第二营养级,以蝗虫为食处于第三营养级,以蜘蛛为食处于第四营养级。
(2) 生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,图1中的大型真菌和跳虫属于分解者,它们可以将有机碎屑分解成CO2、H2O和无机盐等从而被生产者重新利用。
(3) 群落的水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响因素,往往使不同地段上分布着不同的种群。乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异,体现了群落具有水平结构。
(4) 种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄结构。种群的空间特征即种群的空间分布,包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征,而③④属于群落水平上研究的问题。
(5) 乙粪便中的能量属于乙摄入但没有消化、吸收的能量,因此不是乙的同化量,而是甲同化的能量中流向分解者的一部分,故乙粪便中食物残渣的能量包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育、繁殖,图中a为乙的同化量,b为乙呼吸作用消耗的能量,所以乙用于自身生长、发育、繁殖的能量为a-b。
【命题猜想】
1. D 解析:生态系统的物质循环是指组成生物体的C元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,A错误;能量流动一般从生产者固定太阳能开始,但在人工生态系统中,能量还可来自人工投放的能量,B错误;能量流动和物质循环的渠道是食物链和食物网,而信息传递可以不沿着此渠道进行,C错误;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态,生态系统信息传递和能量流动促进物质循环,有利于稳态的维持,D正确。
2. (1) 标记(志)重捕法 0
(2) 循环
(3) CO2和无机盐
(4) 45 调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定
(5) 180 呼吸作用散失 16%
解析:根据题干信息和图形分析,蛇可以从两条食物链获得能量,来自蛙的那条食物链能量传递了三次,来自鼠的那条食物链能量传递了两次,且从蛙获得1/5的能量,从鼠获得了4/5的能量,若蛇每增加1 kg体重,按20%的传递效率计算,至少需要消耗玉米的质量=1/5÷20%÷20%÷20%+4/5÷20%÷20%=45 kg。农田中的生物可以通过捕食与被捕食传递信息,说明生态系统的信息传递可以调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。生态系统某一营养级固定的能量除了包括流向分解者的能量、未被利用的能量和流入下一营养级的能量,还应该包括呼吸作用散失的能量,因此图中甲代表呼吸作用散失的能量。结合表格数据分析,生产者同化的总能量=41+5+97+19=162 J·cm-2·a-1,人工输入有机物的总能量=6+10+2=18 J·cm-2·a-1,因此流入该生态系统的总能量=生产者同化的总能量+人工输入有机物的总能量=162+18=180 J·cm-2·a-1;第二营养级同化的能量为19 J·cm-2·a-1,有机物输入的能量为6 J·cm-2·a-1,则表中乙=19+6-7.9-1.1-12=4 J·cm-2·a-1,因此第二、第三营养级之间的能量传递效率=4÷(19+6)×100%=16%。
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