高考生物一轮总复习课件：专题20 生态系统及生态环境的保护

这是一份高考生物一轮总复习课件：专题20 生态系统及生态环境的保护，共60页。PPT课件主要包含了组成成分，物质和能量，有机物，化学能，物质循环，无机物，营养结构，判断正误，1信息的种类，模型填写等内容，欢迎下载使用。
考点一　生态系统的结构
(1)硝化细菌虽不能进行光合作用，但是自养生物(2012·海南卷，6A)( )(2)河流中所有生物和底泥共同组成河流生态系统(2012·海南卷，20D)( )(3)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(2011·海南卷，21C)( )(4)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱(2010·全国卷Ⅱ，3C)( )
2.(1)连线：生态系统的成分与其在生态系统中的地位
提示　①—c—Ⅰ　②—a—Ⅱ　③—b—Ⅲ
(2)连线：食物链中的生物与其在生态系统中的成分及在食物链中的营养级级别
提示　①—b—Ⅱ　②—a—Ⅴ　③—d—Ⅲ　④—e—Ⅳ⑤—c—Ⅰ
快速确认生态系统四种成分
1.据如下概念图确定：
2.生态系统成分必须明确的几个“未必”和“一定”
(1)几个“未必”①生产者未必都是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物未必都是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)；②消费者未必都是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物未必都是消费者(如秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者)；③分解者未必都是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物未必都是分解者(如硝化细菌、蓝藻等)。
(2)几个“一定”①自养型生物一定是生产者，生产者一定处于第一营养级，反之亦然；②腐生型生物一定是分解者，反之亦然，分解者一定不属于食物链、食物网环节(即不属于“营养级”，分解者也一定不处于能量金字塔中)。
巧借各类信息正确书写食物链
(1)依据捕食关系曲线构建食物链(网)。先上升先下降为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定下图食物链为：乙→丙→甲。
(2)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。
所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B―→D―→A―→C。
(3)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有机汞的情况如下表：
注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，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该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如右图：
(4)根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)。图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，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。
食物网中生物数量变化的分析、判断技巧
(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：
若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
1.错将“大鱼吃小鱼”全归为“捕食”关系
点拨　捕食强调一种生物以“另一种生物”为食，即捕食关系应发生于“异种生物”之间，只有一种鱼以另一种鱼为食时，才能构成捕食关系，若吃与被吃发生于“同种生物”之间(如大鲈鱼吃小鲈鱼)则不能构成捕食关系。
2.误认为生态系统的结构就是生态系统的四种成分
点拨　生态系统的结构包括两个方面：一是组成成分，包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；二是营养结构，包括食物链和食物网。营养结构和非生物的物质和能量是考生最易遗漏的知识点。
1.错将寄生生物和分解者列入食物链或计算营养级
点拨　高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者、寄生生物，也不包括非生物的物质和能量。
2.不能澄清食物链、食物网的如下五个易错点
点拨　①每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不算完整的食物链。②由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1，如兔是初级消费者，第二营养级。③某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
④同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级，如狼分别是第三、第四营养级。⑤在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。
【案例】　在草原生态系统中生活着多种动植物，其中由部分生物组成的食物关系如图所示，请据图回答下列问题：
(1)根据生态系统的组成成分来划分，①绿色植物属于生产者，蚯蚓属于②消费者。(2)上图中共有③4条食物链，其中鹰占有第④三、四、五营养级。
(3)若某种原因导致兔子全部死亡，则蚯蚓的数量将会如何变化？⑤先增加，后减少，最后趋于稳定。(4)图示内容未标出生态系统的哪类成分？⑥分解者。(5)如图为另一生态系统各有关成分之间的关系，根据图中的信息指出下列a～d叙述中正确的是⑦a、b、c、d。
a绿色植物固定的能量约为流入螳螂能量的25～100倍b图中动物都属于消费者，其中蝉属于第二营养级即次级消费者c图中由捕食关系而形成的食物链共5条d这个生态系统的营养结构是指图中所有的生物和光能、CO2、H2O、N2(6)一个完整的生态系统的结构应包括⑧C。A.全部的食物链和食物网B.生产者、消费者、分解者和食物网C.非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者D.生态系统的组成成分、食物链和食物网
考点二　生态系统的三大功能
1.生态系统的能量流动
2.生态系统的物质循环
3.生态系统的信息传递
(2)信息的作用及应用
(1)生态系统维持相对稳定离不开信息传递(2015·课标卷Ⅱ，4C)( )(2)能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程(2015·海南卷，25A)( )(3)食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用(2014·江苏，10C)( )(4)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用(2014·江苏，10D)( )
(5)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行[2010·海南卷，23(1)]( )(6)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环(2010·全国卷Ⅱ，3D)( )(7)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化[2010·广东卷，26(4)]( )
(1)填写生态系统中能量流动的过程图解
(2)填写碳循环模式图
图中①_________；②____________；③_____；④_________；⑤________；⑥____________。
(3)观察信息传递的模型，请思考：
①图中“信息”可来自____________________。②从图中可以看出，生态系统的信息传递_______(只、不只)发生于生物与生物之间。③从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有________的特点。
快速界定三类生态金字塔
食物链每一营养级能量的来源与去路分析
a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用。②定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的时间“还没来得及被利用的能量”。可用下图表示：
“三看法”快速确认碳循环的各环节
常考模型举例分析如下：
1.因混淆“摄入量”、“同化量”、“粪便量”、“尿液中能量”而出错
点拨　(1)摄入量≠同化量：摄入量－粪便量才是同化量，动物的“粪便”量不曾被动物消化吸收而同化，不属同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属兔同化量。(2)粪便量≠尿液中能量：粪便量不属动物同化量，但尿液中尿素所含能量应属动物同化量的一部分。
2.错误理解能量金字塔每一塔级“逐级递减”的内涵，误认为一个“吃牛肉的人”比一个“吃玉米的人”获得的能量少
点拨　能量金字塔是以捕食链中某营养级“全部生物同化量总值”为指标绘制而成，天然生态系统中能量金字塔总呈“正立”型，能量沿食物链流动时是“逐级递减”的，故从能量流动原理看，食物链越长，能量损耗越大，最高营养级所获得的能量也越少，正因如此，生态学家提出“素食可减少能量损耗，从而节约粮食，养活更多人口”的观点，然而，这是针对整个“生产者”环节经食物链传向整个“人群”而言的，就一个人而言，当他吃玉米时，未必会比吃牛肉获得的能量更多。
3.错将“相邻两营养级”间的传递效率等同于“相邻两个生物个体”间的传递效率，从而出现“一只狼捕获一只狐时只获得了其10%～20%能量”的错误
点拨　能量传递效率是指“相邻两营养级”间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量×100%，而不是相邻营养级中某个体间的传递效率，如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%～20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%～20%。
【案例1】　在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”、“摄入量”、“同化量”、“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是(　　)
A.某一营养级生物的摄入量即同化量B.某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分C.输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率
【案例2】　如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是(　　)
①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多　②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减　③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10 000人，则B至少能养活500人　④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低
A.①③④ B.①②③ C.①②③④ D.③④【剖析】
考点三　生态系统稳定性与生态环境保护
2.人口增长对生态环境的影响
3.关注全球性七大生态环境问题
(1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节(2014·广东高考，2D)( )(2)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低(2013·海南高考，29)( )(3)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能[2012·山东高考，26(3)]( )(4)某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节(2012·浙江卷，5D)( )
(5)栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因(2012·江苏卷，24A)( )(6)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高[2011·江苏卷，29(1)]( )(7)盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值(2011·重庆卷，4D)( )(8)克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵(2011·江苏卷，20B)( )
解读抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系解读如下：①y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为_________稳定性强弱的指标，偏离大说明___________________，反之，_____________，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要_______热带雨林的y值。
②x可以表示恢复到原状态所需的时间；x越大，表示______________________，反之，_________________。③TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越_______。
(1)生态系统稳定性的形成生态系统稳定性是一个发育成熟的生态系统所具备的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，其形成原理可表示为：
(2)两类反馈调节的比较
[易错警示]　(1)生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系如下：(2)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。
混淆生物多样性三层次误认为生物多样性仅为“生物”的多样性点拨　生物多样性应包含三个层面内容即：①同种生物(无生殖隔离)不同个体(或种群)间存在“遗传多样性”或“基因多样性”；②不同生物(具生殖隔离)即不同物种间存在“物种多样性”；③不同生态系统(生物群落＋无机环境)间存在“生态系统多样性”。由此可见，生物多样性并不仅仅局限于“生物”范畴。
1.误认为在任何情况下，抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性一定越高。
点拨　在一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往呈相反的关系，抵抗力稳定性强的生态系统，其恢复力稳定性差，反之亦然。然而，在某些特殊的生态系统如北极冻原生态系统中，其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较差，而且，若受到“同等强度”(而不是破坏性)干扰时，抵抗力稳定性强者，恢复力稳定性也强。
2.误认为生物多样性的直接价值大于其间接价值、错将生物多样性在文学艺术、旅游观赏等方面的价值视作间接价值
点拨　生物多样性的间接价值是指生物在涵养水源、保持水土、调节气候、维持生态系统稳定性等方面的“生态”功能，这种功能价值应远远大于其在工业原料、食物、药用等方面的直接价值(这也是为什么不能将在直接价值方面所谓的“有害”物种灭绝的原因)。
【案例1】　下列叙述正确的是(　　)
A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B.湿地生态系统的直接价值远大于其间接价值C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其直接价值D.森林生态系统的稳定性必定高于果园生态系统【误选】　B【剖析】错选原因是错误地认为生物多样性直接价值大于其间接价值或不能界定生态系统的两种稳定性。A
【案例2】　大熊猫体型与熊相似，但分布地区和喜食竹子方面又同小熊猫相似，科学家利用DNA－DNA分子杂交技术研究它们之间亲缘关系并绘制如图。棕熊、马来熊、眼睛熊之间的性状差异体现了(　　)
A.遗传多样性　　　　　　　B.物种多样性C.生态系统多样性 D.基因型多样性
【误选】　A【剖析】错答原因是混淆生物多样性三层次，混淆物种界限，事实上棕熊、马来熊、眼睛熊属不同物种，而非同一物种，故其差异反映了物种多样性。B
【典例】 (1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量流动效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍。
(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量流动效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的________倍。
A.1 125 g B.1 600 g C.2 000 g D.6 500 g
解析　(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；如果动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的1.96倍，这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。
【模板构建】 能量传递效率的计算(1)相邻营养级的能量传递效率：10%～20%，计算方法如下：
(2)食物链中能量的最值计算设食物链A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：①能量传递效率未知时：
②已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。(3)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：