2024届高考生物考前冲刺素能提升5生态微专题2生态系统和环境保护课件

这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升5生态微专题2生态系统和环境保护课件，共60页。PPT课件主要包含了知识联网，重点突破，维持生物种群的繁衍，生态系统的平衡与稳定，CO2，SO2，创新情境，碳达峰与碳中和，含碳有机物，物质循环和能量流动等内容，欢迎下载使用。

注重学科基础·倡导回归教材
①非生物的物质和能量②往往双向③全球性④单向流动⑤负反馈调节⑥负⑦全球性生态环境　⑧人口增长过快
1.(选择性必修2 P49～50思考·讨论)每个生物体的生存都离不开物质和能量。绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物,将太阳能转化为化学能;动物通过摄取其他生物获得物质和能量;细菌、真菌等通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。2.(选择性必修2 P50正文)生产者都是自养生物,是生态系统的基石。
3.(选择性必修2 P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级,其原因是各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量,其余能量有一部分流入分解者,只有一小部分能够被下一营养级的生物利用。流到第五营养级时,余下的能量很少,甚至不足以养活一个种群,因此食物链上一般不超过五个营养级。4.(选择性必修2 P57正文)能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
5.(选择性必修2 P61～62思考·讨论)碳在非生物环境中主要以CO2的形式存在,在生物体内主要以有机物的形式存在。碳循环在生物群落内部以有机物形式进行。6.(选择性必修2 P72概念检测)“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,上下其音”(《诗经·国风》),燕子表达的信息类型是行为信息和物理信息。7.(选择性必修2 P73正文)生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
8.(选择性必修2 P74正文)使生态系统恢复平衡的调节机制是负反馈机制。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。9.(选择性必修2 P92正文)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。10.(选择性必修2 P99正文)系统的自生是指由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。11.(选择性必修2 P101正文)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
深化学科思维·体现知识运用
1.根据同化类型确认生态系统功能类群
重点1　生态系统的结构与功能
用于自身生长、发育和繁殖
2.能量在各营养级间流动的过程(1)能量流动的模型。
(2)“拼图法”分析能量流动的过程。
[特别提醒] 生态系统能量流动的3个易混点(1)流经生态系统的总能量强调的关键词是“固定”而不是“照射”。(2)10%～20%是相邻两个营养级的传递效率,不是两个个体之间的传递效率。(3)某一营养级流向分解者的能量有两个来源:①这一营养级的遗体残骸中的能量,②下一营养级的粪便中的能量。
3.快速确认碳循环的各环节
4.生态系统中的3类信息、3种作用及2个应用
考向1　以生态系统的结构为基础,考查生命观念及社会责任1.(2022·广东卷)如图为某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　 　)A.a、c是生产者 B.b、e是肉食动物C.c、f是杂食动物 D.d、f是植食动物
解析:a在食物链的起点,是生产者,c能捕食b等,属于消费者;b在食物链的起点,是生产者;c和f都能捕食生产者a、b,也都能捕食消费者e,所以c和f都是杂食动物;d是植食动物,但由C选项解析可知,f是杂食动物。
2.某兴趣小组对校园小河进行生态调查,并绘制了该河流的生态金字塔,其中甲、乙、丙、丁为4种鱼类。下列叙述正确的是(　 　)A.题图所示共有6条食物链B.丁与丙之间只具有种间竞争的关系C.大量捕捞甲可能会影响藻类种群数量的增长D.该生态金字塔中的生物构成一个生物群落
解析:图中有5条食物链;由图可知,丁与丙不仅存在种间竞争关系,还存在捕食关系;大量捕捞甲后,丙转而会捕食更多的乙,导致乙种群数量下降,而藻类会因乙数量下降而大量繁殖,所以大量捕捞甲后可能会影响藻类种群数量的增长;该生态金字塔中的生物只包括了生产者和消费者,而群落是所有生物的集合,因此还应包括分解者。
考向2　以生态系统的能量流动与物质循环为载体,考查科学思维及社会责任3.(2023·山东卷)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　)
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a)B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a)D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
解析:该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90×105+42×105=132×105 [J/(m2·a)];表格中没有显示生产者单独流入初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级;初级消费者同化量为13.5×105 J/(m2·a),初级消费者呼吸消耗量为3×105 J/(m2·a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量=10.5×105 J/(m2·a);初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量,同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量,用于生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量,因此初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者。
4.(2023·广东卷)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是(　 )A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
解析:1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化程度会增加;生产者是生态系统的基石,藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者;由图分析可知,异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养。
(1)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷)(　 　)(2)利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率。(2021·福建卷)(　 　)(3)碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(　 　)(4)除草能调整能量流动关系,使更多的能量流向人类。(2023·安徽合肥模拟)(　 　)
(5)能量的输入对于生态系统无序性的维持是不可缺少的。(2023·广东统考模拟)(　 　)(6)种植豆科植物能促进农田生态系统的碳循环,并降低该生态系统的储碳量。(2023·湖南联考)(　 　)
(7)(2023·湖北十堰质检)氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的,但农业生产中还要不断地向农田中施加氮肥,原因是 . . 。
农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥
考向3　围绕生态系统的信息传递,考查科学思维和生命观念5.(2023·广东佛山一模)某种植物上栖息着一定数量的蜘蛛和甲、乙两种昆虫。甲、乙均以该植物为食,蜘蛛以乙为食。甲在白天活动,乙在夜晚活动。甲采食该种植物叶片后,植物会释放出一种挥发性物质,该物质既可吸引甲的天敌,也能驱赶乙。下列叙述正确的是(　 　)A.甲、乙昆虫不同时活动,不存在种间竞争关系B.上述生物构成2条食物链,蜘蛛处于第二、第三营养级C.乙昆虫的活动受到物理信息、化学信息的影响D.若甲昆虫的数量减少,则乙昆虫的数量会持续增加
解析:甲、乙两种昆虫摄食相同食物,且栖息环境相同,因此存在种间竞争关系;题述生物构成2条食物链,蜘蛛处于第三营养级;由题意可知,乙昆虫在夜晚活动,所以它的活动受光(物理信息)的影响,另外它还受植物释放出的一种挥发性物质(化学信息)影响;若甲昆虫的数量减少,短时间内因种间竞争作用减弱,乙昆虫的数量会增加,但又受食物和天敌蜘蛛的制约,其种群数量不会持续增加。
6.(2023·云南昆明二模)植物可通过释放挥发性的有机物“说话”,提醒种群内的其他植物主动防御可能出现的植食性昆虫;植食性昆虫也可以“偷听”植物说话。下列叙述错误的是(　 　)A.植物“说话”的内容属于物理信息B.植食性昆虫可通过“偷听”植物“说话”来辨别和摄取食物C.植物与植食性昆虫之间的信息传递是长期协同进化的结果D.生物种群间和种群内部的信息流是维持其稳定的重要因素
解析:植物可通过释放挥发性的有机物“说话”,因此植物“说话”的内容属于化学信息;植食性昆虫可通过植物发出的化学信息来辨别和摄取食物;植食性昆虫和植物之间是捕食关系,二者相互影响,故植物与植食性昆虫之间的信息传递是长期协同进化的结果;信息传递存在于同种生物的不同个体之间或不同物种之间,生物种群间和种群内部的信息流是维持其稳定的重要因素。
1.“三看法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
重点2　生态系统的稳定性与环境保护
2.“三看法”判断生态系统调节中正反馈和负反馈
3.四大生态环境问题成因
4.关注生物多样性的“3、3、4、1”
[特别提醒] (1)从进化角度看,物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向的自然选择在进化过程中共同作用的结果。(2)并非所有引种生物都会造成物种入侵,物种入侵特指引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。
(1)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强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→ 原理。③涉及自然、经济和社会,指整个系统,如林业生态工程建设→ 原理。④强调系统内部生物组分的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持→自生原理。
5.生态工程的原理及应用
(2)根据实例确定生态工程的原理。①农村综合发展型生态工程——自生原理、协调原理、循环原理、整体原理。②湿地生态恢复工程——自生原理、协调原理、循环原理。③矿区废弃地的生态恢复工程——自生原理、协调原理、整体原理。
考向1　以生态系统的稳定性为基础,考查核心素养1.(2021·湖南卷)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是(　 　)A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”型(形)曲线B.图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
解析:食草动物进入草原生态系统早期,由于空间、资源充足,又不受其他生物的制约,所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型(形)曲线;环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,即该种群在该环境中的稳定平衡密度,而图中点a的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量,所以环境容纳量应小于a;从题图中可以看出,食草动物过多会导致植物数量的下降,食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多,属于典型的负反馈调节;生态系统有自我调节能力,但有一定的限度,过度放牧使得草原生物的种类和数量减少,降低了草原生态系统的抵抗力稳定性,致使草原退化。
2.(2023·湖南株洲模拟)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,由图不能得出的结论是(　 　)A.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强B.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移C.若甲生态系统的干扰强度增大,则C点右移D.乙生态系统B点后一定有新的物种产生
解析:从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到干扰后,与乙相比,甲偏离正常范围较大,说明甲的抵抗力稳定性低,乙的抵抗力稳定性高;若乙的干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即B点左移;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,C点右移;乙生态系统在恢复过程中不一定有新物种产生。
考向2　围绕环境保护,考查社会责任和传统文化3.(2023·湖南邵阳模拟)免耕法是指农业生产中不松土或少松土,收获时只收割麦穗或稻穗等部位,而将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表,任其腐烂。提倡免耕法取代传统松土措施的原因不包括(　 　)A.增加土壤的透气性,促进根系的有氧呼吸B.有利于水土保持,能减少沙尘暴的发生C.减少土壤微生物对CO2的排放量,有效缓解温室效应D.减少了农田生态系统的物质输出,使土壤肥力得以提高
解析:免耕法不松土或少松土,不能增加土壤的透气性;免耕法地表破坏少,有利于水土保持,能减少沙尘暴的发生;不松土或少松土,土壤微生物主要进行无氧呼吸,从而减少土壤微生物对CO2的排放量,有效缓解温室效应;免耕法将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表,减少了农田生态系统的物质输出,使土壤肥力得以提高。
4.《庄子·人间世》中庄子对弟子说:“山木,自寇也;膏火,自煎也。桂可食,故伐之;漆可用,故割之。人皆知有用之用,而莫知无用之用也。”语句中相关生态学原理错误的是(　 　)A.“寇”“煎”“伐”“割”有利于能量流向对人类有益的部分B.“膏火自煎”使得生态系统能量利用率降低C.“伐之”“割之”均不利于生物多样性的保护D.“无用之用”指生物多样性的间接价值和潜在价值
解析:庄子对弟子说的话的意思是山上的树木,因长成有用之材,而被人砍伐;膏油因其可燃而被烧掉;桂树因为可以吃,所以被人砍伐;漆树因为可以用,所以被人割皮。人们只知道有用的用处,哪里知道无用的用处。“寇”“煎”“伐”“割”都是为人类所用,其能量流向对人类有益的部分;“膏火自煎”使得生态系统能量利用率降低;“伐之”不利于生物多样性的保护,“割之”只是在树上割开口子,漆树依然可以生长,对生物多样性保护无影响;“无用之用”指生物多样性的间接价值和潜在价值。
考向3　生态系统与环境保护的综合考查5.(2023·广东深圳一模)小麦秸秆可以做家畜饲料,家畜排泄物可培养食用菌,培养后剩余的菌渣可返还农田做肥料。下列叙述正确的是(　 　)A.能量多级利用的同时也增加了能量的损耗B.菌渣作为肥料可以为农作物提供一定能量C.上述流程符合生态工程所遵循的循环原理D.生态系统中食物链越长则能量利用率越高
解析:能量多级利用提高了能量的利用率,减少了能量损耗;菌渣作为肥料经分解者分解后,可以为农作物提供生长所需的无机盐,但不能提供能量;题述流程中前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,符合生态工程所遵循的循环原理;生态系统的能量随食物链的延长而不断损耗,故食物链越长能量利用率越低。
6.土壤中的食细菌线虫个体微小、运动能力弱。某植物的落叶可以使土壤中的细菌增加,进而引起食细菌线虫数量的增加。食细菌线虫能产生含氮物质,促进该植物快速生长和大量繁殖,从而使其他植物的生长空间减小。下列说法错误的是(　)A.该生态系统中分解者的能量不能流向消费者B.可用样方法调查土壤中某种食细菌线虫的种群密度C.该植物与食细菌线虫的数量变化过程中存在着反馈调节D.该植物侵占其他植物生长空间可能会导致生物多样性降低
解析:食细菌线虫是消费者,细菌是分解者,食细菌线虫以细菌为食,所以该生态系统中分解者的能量能流向消费者;食细菌线虫个体微小、运动能力弱,因此可用样方法调查土壤中某种食细菌线虫的种群密度;该植物与食细菌线虫的数量变化过程中存在着反馈调节,植物多,食细菌线虫多,植物快速生长和大量繁殖;若该植物侵占其他植物生长空间,使其他植物无法生存,可能会导致生物多样性降低。
(1)对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护。(2021·河北卷)(　 　)(2)生物多样性的直接价值大于间接价值。(2021·辽宁卷)(　 　)(3)使用诱虫灯诱杀害虫,可减少农药的使用。(2021·福建卷)(　 　)(4)限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施。(2019·浙江4月选考)(　 　)
(5)(2023·江苏无锡模拟)已经建立了大熊猫繁育研究基地,还要再建设大熊猫自然保护区的原因是 . . 。
在繁育研究基地人工培养的大熊猫生存能力差,需要在自然保护区内恢复其生存能力,有利于大熊猫的种群延续
拓展新视野·培养新思维
情境材料　在第七十五届联合国大会一般性辩论、联合国生物多样性峰会、金砖国家领导人第十二次会晤、气候雄心峰会上,为了应对全球气候急剧变化对人类居住环境构成巨大威胁,我国提出力争于2030年前达到碳峰值,努力争取在2060年前实现碳中和。在2020年中央经济工作会议上,我国多次提出要实现碳达峰和碳中和。2021年,两会宣告碳达峰和碳中和写入政府工作报告,紧接着出台了一系列的“双碳”政策,有节奏、有步骤、更加科学系统地推动“双碳”政策的落实。
碳达峰是指我国在2030年前,实现二氧化碳排放总量达到一个历史峰值后不再增长,在总体趋于平缓之后逐步降低。碳中和是指我国企业、团体或个人在一个时间段内直接或者间接产生的二氧化碳气体排放总量,通过能源替代、节能减排、产业调整和植树造林等方法抵消掉,实现二氧化碳“零排放”。
问题探究 (1)为什么要实现碳达峰和碳中和?提示:二氧化碳是一种温室气体,大量排放会使全球平均气温上升,导致冰川融化,海平面上升,生态系统遭到严峻的挑战,为了我们赖以生存的家园,人类必须做出行动,控制二氧化碳的排放,努力实现碳达峰和碳中和。(2)如何才能实现碳达峰和碳中和?提示:要实现碳达峰和碳中和主要从两方面着手:一方面是控制碳排放量,减少化石燃料燃烧,开发清洁新能源;另一方面,要封山育林,提高森林覆盖率,增加二氧化碳的固定量。
1.(2023·浙江宁波模拟)“蓝碳”是指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的CO2,并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制。下列叙述错误的是(　 　)A.煤、石油和天然气的大量燃烧可导致大气中CO2浓度升高B.碳以CO2和含碳有机物的形式在群落与非生物环境之间循环C.海洋对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用D.“蓝碳”是实现碳中和目标的重要路径
解析:煤、石油和天然气的大量燃烧,释放大量的CO2,可导致大气中CO2浓度升高;碳以CO2的形式在群落与非生物环境之间循环,碳在生物群落内主要以含碳有机物形式存在;因为海洋里有大量的浮游植物,进行光合作用,吸收大量的CO2,因此对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用,是实现碳中和目标的重要路径。
2.(2023·湖南湘潭二模)森林在防风固沙、保持水土、抗御水旱、抵抗风灾等方面,具有十分重要的生态作用。图1表示大兴安岭森林生态系统的部分结构和功能,图中A～C代表生态系统的某些生物成分,其中B1为食草动物,①～⑩则代表碳元素流动的相应过程;图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。回答下列问题。
解析:(1)森林生态系统中的碳元素主要以(含碳)有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。森林中的不同生物构成了错综复杂的食物链和食物网,食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
(1)大兴安岭森林生态系统中的碳元素主要以　 　 　　的形式储存在植物体内成为森林碳库。森林中的不同生物构成了错综复杂的食物链和食物网,生态系统的　　　　　 　　　就是沿着这种渠道进行的。 
解析:(2)图中A～C代表生态系统的某些生物成分,其中B1为食草动物,可看出A是生产者、B1～B3是消费者、C是分解者,碳元素流入大气中的过程有生产者的呼吸作用①,分解者的分解作用④,消费者的呼吸作用⑩。
(2)分析图1可知,C代表的生态系统的组成成分是　　　。该生态系统碳元素流入大气中的过程有　　　　(填图中数字)。 
解析:(3)图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量,二者之间的变化趋势不同,其原因是不同时间生产者通过光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
(3)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是 .　 。 
不同时间生产者通过光合作用消耗的二氧化碳的量不同
(4)山斑鸠和黑嘴松鸡为大兴安岭常见的两种植食性动物,野外收集它们的三种天敌动物的粪便,运用显微镜分析可判断它们在天敌动物食物组成中所占的比例,结果如下表。
①据表推测,三种天敌动物中　　　　的种群数量最容易发生剧烈波动。 
解析:(4)①据表推测,由于香鼬只以山斑鸠为食,所以三种天敌动物中香鼬的种群数量最容易发生剧烈波动。