2023届高考生物二轮复习生态系统与生态环境保护学案

这是一份2023届高考生物二轮复习生态系统与生态环境保护学案，共15页。
第二讲　生态系统与生态环境保护考纲导向·明目标KAO GANG DAO XIANG MING MU BIAO考纲要求素养定位1．生态系统的结构(Ⅰ)。2．生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。3．生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。4．生态系统中的信息传递(Ⅱ)。5．生态系统的稳定性(Ⅱ)6．人口增长对环境的影响(Ⅱ)。7．全球性的环境问题(Ⅰ)。8．生物多样性保护的意义和措施(Ⅱ)。1．培养生态系统的组成、结构及其与各类功能相适应的观念；建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观，建立生命系统的稳态观。(生命观念)2．构建食物链和食物网模型及能量流动模型。通过分析生态系统物质循环的模式图及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。(科学思维)3．通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用、关注生产生活的态度。通过分析信息传递在实践中的应用及提高生态系统稳定性的措施，形成保护生物与环境的责任感。(社会责任)核心考点一　生态系统的组成核心知识·精解读HE XIN ZHI SHI JING JIE DU1．根据同化类型判断生态系统功能类群2．生态系统的结构与功能的关系考题解密1．(2022·广东高考，6) 图示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(　C　)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，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；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属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。变式突破变式一　生态系统的组成成分1．(2022·吕梁模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中正确的是(　B　)A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落B．戊不一定是微生物C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏【解析】　由题图可知甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，丁为非生物的物质和能量，不会破坏臭氧层，D错误。变式二　食物链和食物网的分析判断2．(2022·成都模拟)如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是(　B　)A．丙是第二营养级，次级消费者B．若乙的数量增加，则会引起甲和丁的数量增加，丙的数量下降C．若丁的种群数量下降，则会引起乙和丙的数量下降，甲的数量上升D．若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加【解析】　据图分析，丁是生产者，丙是初级消费者，乙是次级消费者，甲是三级消费者，A项错误；若乙的数量增加，则首先引起甲的数量增加，丙的数量下降，丁的数量因丙的下降而增加，B项正确；若丁的种群数量下降，则会引起丙、乙、甲的数量都下降，C项错误；若甲的种群数量下降，则乙的种群数量增加，进而引起丙的数量下降，又导致丁的数量增加，D项错误。核心考点二　生态系统的功能核心知识·精解读HE XIN ZHI SHI JING JIE DU1．辨清生态系统能量流动的三个易混点(1)流经生态系统的总能量(是生产者所固定太阳能的总量)强调关键词是“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)能量传递效率≠能量利用率：①能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传递效率约为10%～20%。②能量利用率：能够被人类利用的能量占生产者(所同化)能量的比值。2．图解碳循环的过程(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用、化能合成作用。(2)碳返回无机环境的途径3．生态系统中的信息传递及作用4．生态系统的稳定性理解及类型比较(1)稳定性的理解。①结构相对稳定：动植物的__种类和数量__相对稳定。②功能相对稳定：__物质与能量__输入和输出相对平衡。③是内部__自我调节__的结果，主要依靠群落内部种间关系及种内斗争实现。④可打破重建：在遵循生态系统规律的前提下依据人类的需要，打破原有平衡，建立更加高效的平衡。(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较 抵抗力稳定性恢复力稳定性实质保持自身结构与功能相对稳定恢复自身结构与功能相对稳定核心__抵抗干扰，保持原状____遭到破坏，恢复原状__影响因素联系一般情况下二者呈负相关，a为__抵抗力__稳定性，b为__恢复力__稳定性考题解密2．(2022·湖南高考，8) 稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(　B　)A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递C．硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用【解析】　能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食不属于捕食关系，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。3．(2021·山东高考，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是__海参活动能力弱，活动范围小__。(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为__2 488__kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为__6.3__%(保留一位小数)，该生态系统中的能量__不能__(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是__由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低__。(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是__能充分利用空间和资源__。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是__维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)__。【解析】　(1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。变式突破变式一　考查生态系统的能量流动3．某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头表示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是__水草→甲→丁__。(2)图1所示食物网中，次级消费者是__丙和丁__，丁与丙之间的种间关系是__捕食和竞争__。(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有__传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失__。(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测体内此农药含量最高的物种是__丁__。(6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是__河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限__。【解析】　(1)根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级，故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕食丙，而丁和丙又均以乙为食，故丁与丙之间的种间关系是捕食和竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向：流向下一营养级(包括丁和丙)；流向分解者；自身呼吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为1 900 kJ/(m2·a)，生产者同化的能量为25 000 kJ/(m2·a)，1 900/25 000×100%＝7.6%，而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲，所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)由题意可知，该农药可沿食物链或食物网富集，则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。(6)从生态学角度分析，每个生态系统都有一定的自我调节能力，如果超过这个调节能力，则生态系统会崩溃。题中由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化，说明污染物排放已经超过了河流生态系统的自我调节能力。变式二　考查生态系统的物质循环及其与能量流动的关系4．科研人员在同一温带草原中选择放牧、割草、围封三种不同利用方式的样地测定湿润年和干旱年的土壤呼吸总量(样地内土壤动物、植被根系和土壤微生物的呼吸总量)，结果如图所示。据图分析正确的是(　D　)A．本实验的自变量只有降水量B．割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最不敏感C．土壤呼吸是草原生态系统中碳输出的唯一途径D．水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响【解析】　本实验的自变量还有对样地的利用方式，A错误；由柱形图可以看出：割草样地湿润年土壤呼吸总量大于干旱年最明显，故割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最敏感，B错误；土壤呼吸不是草原生态系统中碳输出的唯一途径，如植被除根系外的其他部分，动物(除土壤动物)的呼吸作用等，C错误；由图可知：无论哪种草原利用方式，湿润年土壤呼吸总量总是大于干旱年，故水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响，D正确。变式三　生态系统的信息传递5．(2022·济宁二模)榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，同时榕树的隐头花序为榕小蜂产卵提供场所，为幼虫发育提供营养；蚜虫能利用刺吸口器吸食榕树的汁液，每隔1～2分钟，就会翘起腹部分泌蜜露，吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌。下列叙述错误的是(　D　)A．榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖B．蚜虫通过寄生危害榕树，蚜虫和榕树之间协同进化C．信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定D．依据能量传递规律，蚜虫可获得榕树同化能量的10%～20%【解析】　榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，即榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖，A正确；蚜虫寄居在榕树的体表，从榕树组织中吸取汁液获取养料，这属于寄生。蚜虫和榕树之间在相互影响中不断进化和发展，表现为协同进化，B正确；蚜虫吸食榕树的汁液，分泌蜜露吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌，说明信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定，C正确；10～20%的能量传递效率表示相邻两个营养级间同化量的比，蚜虫一种生物不能代表一个营养级，D错误。变式四　生态系统的稳定性6．(2022·杨凌模拟)生态系统的自我调节能力，对于维护生态系统的稳定性起着关键作用。这是通过(　C　)A．种群密度的一定的规律性变化而实现的B．群落与无机环境之间的物质循环而实现的C．生态系统内部的负反馈调节机制来实现的D．人工建造“生态屏障”和环境保护来实现的【解析】　生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关，群落结构越复杂，自我调节能力越大，生态系统的抵抗力稳定性就越强，而负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，C正确。核心考点三　生态环境的保护核心知识·精解读HE XIN ZHI SHI JING JIE DU1．生物多样性的“3、3、4、1”2．传统经济与生态经济 传统经济生态经济原则单向线性开放式循环经济方式大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式实现了原料→产品→原料(产出的污染物)→产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济特点不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价少消耗、多效益、可持续考题解密4．(2022·广东高考，1)2022年4月，习近平总书记在海南省考察时指出，热带雨林国家公园是国宝，是水库、粮库、钱库，更是碳库，要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看，海南热带雨林的直接价值体现在其(　C　)A．具有保持水土、涵养水源和净化水质功能，被誉为“绿色水库”B．是海南省主要河流发源地，可提供灌溉水源，保障农业丰产丰收C．形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源D．通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库【解析】　保持水土、涵养水源和净化水质功能是其在生态系统调节方面的作用，属于间接价值，A不符合题意； 是海南省主要河流发源地，能提供灌溉水，保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现，属于间接价值，B不符合题意； 形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源，属于旅游观赏价值，是直接价值的体现，C符合题意； 通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库，是其在碳循环等环境调节方面的作用，属于间接价值，D不符合题意。变式突破变式一　掌握全球性的各种环境问题7．下列关于人类对全球环境影响的叙述，错误的是(　C　)A．全球气候变暖能改变全球降雨格局，影响农业生产B．每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失C．防治酸雨的最有效办法是限制二氧化硫和二氧化碳的排放量D．最近30多年的人类活动使臭氧的分解作用大于生成作用【解析】　全球气候变暖会引起大气环流气团向两极推移，改变全球降雨格局，影响农业生产，A正确；基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，地球上的每一个物种都是独一无二的基因库，因此每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失，B正确；酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的二氧化硫和氮氧化物，在大气中与水分结合而形成的雨，酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸，酸雨形成的原因主要是人类过度燃烧含硫元素的煤炭、石油等化石燃料，因此防治酸雨最有效的办法是限制二氧化硫的排放量，C错误；最近30多年的人类活动，向空气中排放大量的氟利昂等物质，使臭氧的分解作用大于生成作用，导致臭氧层变薄或出现空洞，D正确。变式二　理解生物多样性及其保护8．(2022·重庆模拟)下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　C　)A．生态系统中捕食者的存在可提高物种多样性B．不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因C．我国生物多样性的保护，可以概括为迁地保护和易地保护D．大量引进国外物种有可能降低我国的生物多样性【解析】　捕食者往往捕食个体数量多的物种，使其他物种的生存阻力减小，可以促进物种多样性的提高，A正确；自然选择决定了生物进化的方向，不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因，B正确；我国的生物多样性的保护，可以概括为就地保护和易地保护两大类，C错误；引进国外物种，一般不引进它的天敌，因此外来物种会大量繁殖，进而影响本地其他生物的生存，会破坏我国生物的多样性，D正确。变式三　生态农业的建设9．(2022·石嘴山模拟)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。如图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图，据图回答下列问题：(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向__对人类最有益的部分__；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有__食物链短__的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__分解者__的作用，释放出__矿质离子或无机盐(水、CO2)__，被植物利用。(3)该生态系统把桑基、鱼塘与蔗基、鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，由此可见，该生态系统遵循__系统的结构决定功能__原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对__已被破坏的生态系统__的修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)生态工程建设的目的就是遵循自然界__物质循环__的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到__经济效益__和__生态效益__的同步发展。【解析】　(1)与传统农业相比，生态农业的优点是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。图中生态系统具有食物链短的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的作用，释放出矿质离子或无机盐(水、CO2)，被植物利用。(3)该生态系统把桑基、鱼塘和蔗基、鱼塘有机结合在一起，优化了系统结构，遵循了系统的结构决定功能原理。(4)生态工程的主要任务是通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。素养提升　农田中大量施用化肥和农药，未被利用的氮、磷等污染物汇入周边流域会造成水体富营养化。科研人员以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”共作的生态农业模式(RDS)和常规种植模式(CK)下的水稻田为研究对象，探索两种模式下水稻生长各时期水体中氮、磷浓度的变化，结果如下图所示。水稻生长时期各处理区氮磷浓度变化(注：TN表示水体的总氮量，TP表示水体的总磷量)(1)传统农业种植模式往往以单一的农作物种植为主，虫害严重，主要原因是：__传统种植模式下的农田生态系统营养结构简单，生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力)较低__。(2)RDS模式对灌溉水至分蘖前期中TN、TP的去除率均__大于__(填“大于”“小于”或“无显著差异”)CK模式，一是因为__鸭(鱼)粪便的有机物被微生物分解为水稻提供无机盐__，从而减少了化肥的使用；二是因为鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了__水稻对N、P的吸收__。(3)研究人员又测定了不同生长时期水稻田中的浮游藻类生物量，发现RDS组显著低于CK组，推测其可能的原因是__鱼和鸭的捕食作用和N、P含量降低不利于藻类的生长繁殖__(简述2点)。(4)RDS模式通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼多丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫的种间关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释：__①鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多光能；②鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；③浮游生物的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产；④合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分__。【解析】　(1)传统农业种植以单一农作物种植为主，物种丰富度低，营养结构简单，自我调节能力较低，生态系统的抵抗力稳定性较低，所以虫害严重。(2)根据图示分析可知，灌溉水至分蘖前期，RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式，说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK模式，结合题干信息分析其原因：一方面RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下以鸭鱼粪便有机物被微生物分解，为水稻提供无机盐(或鸭鱼粪便为水稻提供有机肥)，从而减少了化肥的使用；另一方面鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了水稻对N、P的吸收。(3)RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下鱼和鸭取食浮游藻类，以及N、P含量降低影响了藻类的光合作用，从而导致RDS组浮游藻类生物量显著低于CK组。(4)RDS模式下，水稻和浮游藻类均可进行光合作用，其中鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多光能；鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；浮游藻类的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产。