高考生物复习夺标学案：专题14 生态系统和环境保护

高考生物夺标系列 专题14 生态系统和环境保护

一、考纲解读

二、热点题型分析

热点题型1  明确能量流动规律，解答与能量流动有关的分析、计算与应用题

【例1】如图为一食物网。若要使丙体重增加x，其食用的动物性食物所占比例为a，至少需要的生产者量为y，那么x与y的关系可表示为           。

A、y＝90ax＋10x    B、y＝25ax＋5x    C、y＝20ax＋5x     D、y＝10ax＋10x

【例2】科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示（能量以种群的质量表示），下列叙述正确的是

①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分

②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级

③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量

④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率

A.①②③④      B.①②④       C.②③        D.③④

同化量值（储存值为同化量减去消耗量），不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率，④正确。

【答案】  A

【例3】目前，粮食安全是世界各国面临的重大问题，甚至影响到了社会的稳定。

（1）在如右图所示食物网中，若人体要得到1KJ的能量，玉米至少要固定________KJ的太阳能。

（2）如果将原来膳食结构鸡肉：粮食=1:3，改为膳食结构为鸡肉：粮食=1:5，理论上，玉米供养的人数将会________（增多、不变、减少）。人类要最大限度地获得能量，应该采取的措施是______                __。

（3）在一年中，玉米通过光合作用固定的能量，除图中所示的能量外，还将有三部分能量，它们分别是________、________和未被利用的。

题型攻略

【知识储备】生态系统各营养级能量的来源与去路

【方法技巧】能量传递效率及有关计算

【易错指导】不能正确理清能量流动的具体过程和相关过程的实质是做错该类试题的主要原因：

①最高营养级能量去路只有3个方面，少了传递给下一营养级这一去路。

②分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。③流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”或“储存”。

热点题型2 掌握物质循环过程，解答物质循环分析题

【例1】在一般情况下，下列关于生态系统中物质循环的主要渠道的图解，正确的是

【例2】大气中CO2过多与碳循环失衡有关。2010年坎农世界气候大会上低碳生活再次获得普遍认同。根据下图所做出的判断不正确的是

A．增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量

B．大气中CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关

C．该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落

D．该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向

【解析】  本题考查生态系统的物质循环。理清生产者的代谢特征、大气中的CO2的主要来源、生物群落的概念是正确解答该题的关键。自养生物可以利用大气中CO2来制造有机物；使环境中的CO2含量降低，A正确。大气中CO2的增加主要是由于化石燃料的大量燃烧所引起的。异养生物的数量增加对大气中CO2的浓度改变不会有很大影响，B错误。自养生物为生产者，异养生物为消费者和分解者，可以构成一个生物群落，C正确。生态系统的能量只能单向传递，D正确。

【答案】  B

【例3】下图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。

请据图回答：

    （1）生态系统的碳循环是指碳元素在         之间不断循环的过程。

    （2）X与甲中图示生物类群的能量来源不同,X代表的生物为                ;Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是                        。

（3）大气中的CO2在甲中图示的     处（在a~d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的       处（在a~d中选择）可以分解为CO2。

（4）化学燃料除燃烧外,还可以通过         途径产生CO2。

【答案】  （1）生物群落与无机环境   （2）化能自养细菌（或硝化细菌等）  有核膜包

围的细胞核    （3）c    a和b    （4）微生物的分解

题型攻略

【知识储备】生态系统的物质循环和能量流动

相同点：（1）生物群落中物质和能量最终来自无机环境。

（2）连接生物群落和无机环境的两大成分——生产者和分解者；生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。

（3）二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链（网）一起进行。

 不同点：物质可以循环利用，如来自无机环境的CO2最终还是以CO2的形式归还无机环境中了；能量单向传递、逐级递减，不能被循环利用,如绿色植物将太阳光能转变成生物群落中的有机物中的化学能，这些能量最终却以热能或其他形式的能量释放到无机环境中。

【方法技巧】碳循环图中生态系统各组成成分的判断技巧

（1）根据①与③之间的双向箭头判断：①是生产者，③是非生物物质和能量。根据①②④的碳都流向⑤，可进一步判断：②是初级消费者，④是次级消费者，⑤是分解者。

（2）不能将③非生物物质和能量等同于无机环境。

热点题型3 熟悉信息的种类和作用，解答生态系统信息传递有关的试题

【例1】下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是

A．生态系统的物理信息都来源于环境

B．植物都通过化学物质传递信息

C．信息沿食物链从低营养级向高营养级传递

D．信息可以调节生物种间关系

【例2】如图为生态系统信息传递模式图，有关叙述正确的是                          

①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的；②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递；③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力；④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递。

A.①②      B.②③      C.①③④      D.②③④

【例3】某种植物上栖息着一定数量级的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：

（1）上述现象中，X分别在               之间进行传递。

（2）影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是      和        。影响乙昆虫活动的信息种类是         。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是                 。

（3）若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是                                   。

昆虫减少，所以乙昆虫天敌数量减少。

【答案】：（1）植物与甲昆虫的天敌;植物与乙昆虫  （2）无机环境  生物  化学信息和物理信息（其他合理【答案】也可）  物理信息（其他合理【答案】也可）

（3）甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少

【知识储备】信息传递与能量流动、物质循环的比较

【易错指导】对信息传递有关知识点辨析不清

热点题型4  抓住图像的突破口，解答与生态系统稳定性有关的试题

【例1】下图为一定时间内某生态系统中甲、乙、丙三个种群数量变化曲线，据图判断下列叙述中不正确的是（    ）

A.丙种群在A、B、C、D、E五中，A点年龄组成为稳定型，D点种群增长率最大

B.图中的食物链为：乙→丙→甲

C.图中曲线变化的事实说明生态系统具有一定的自我调节能力

D.若该生态系统的抵抗力稳定性越强，图中曲线的振幅缩小

【例2】下图为某一生态系统稳定性图解。对此理解不正确的是（    ）

A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性

B. a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性

C.恢复力稳定性与营养结构成相反关系

D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性成相反的关系

【答案】：B

【例3】下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。

据图分析，下列叙述正确的是

①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强

②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂

③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生

④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

题型攻略

【知识储备】抵抗力稳定性和恢复力稳定性

【易错指导】对生态系统抵抗力稳定、恢复力稳定性和总稳定性的关系混淆不清

三者关系可用下图表示：

（1）图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。

（2）y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抵抗力稳定性的量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之,抵抗力稳定性强,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值要大于热带雨林的y值。

（3）x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大,表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。

（4）TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做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低。

热点题型5  强化环保意识，解答生物多样性及与环境保护有关的实验与分析题

【例1】人类活动对生物多样性产生影响。以下措施中，有利于保护生物多样性的是（  ）。

A．大量引进外来物种，使当地生物群落中的物种更多样化

B．禁止游人进入自然保护区的核心地区，让生物自然繁衍

C．把沼泽地改造成农田，种植多种农作物，增加经济收入

D．在亚热带林区大面积种植速生桉树，以增加林木生长量

【例2】某同学做了如下的三个实验装置，在适宜的温度、光照条件下放置一段时间,可得到的结论是（  ）

  ①甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中大量的N、P等矿质元素有关

②甲、丙对照可验证生活污水可导致水体富营养化

  ③乙、丙对照可验证生活污水中的有机质被微生物降解后，可产生大量的N、P等矿质元素

  ④甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放是水体富营养化的惟一因素

  A.①②③   B.②③④   C.①③④   D.①②④

【例3】为探究菖蒲（一种湿地植物）对污水的净化作用，某研究小组进行了以下实验：

 ①从4个不同地点采集生活污水（1#）、工业污水（2#）、混合污水（3#）、人工池塘水（4#）；②分别测定4种水样的BOD（即水中有机污染物经微生物分解所需要的氧量）和总氮含量；③取等量的上述4种水样，分别加入到4个相同的透明玻璃容器中，再将等重量的4份菖蒲分别在4个容器中水培15天，定期观察、记录。结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。

④取经过菖蒲处理的4种水样，再次测定其BOD（单位：mg/L）和总氮含量（单位：mg/L）。数据整理后，如下图所示。

 请回答下列问题：

（1）4种水样中,有机污染物浓度最高的是      。  4#在实验中起         作用。

（2）该实验中，可以通过观察菖蒲的         、          等生理指标来比较其在各种水样中的生长态势。

（3）BOD和总氮含量的测定表明，菖蒲对污水的净化作用明显，但还需要通过进一步的实验来了解水质净化程度。现有金鱼若干条、金鱼缸4个、各种水样以及其他需要的材料用具，请你完成以下实验步骤，就菖蒲对生活污水的净化程度进行定性对比实验。

 ①取4个相同的金鱼缸，编号为A、B、C、D。

 ②                                                  。

 ③                                                                 。

 ④                                                        。

（4）其他研究发现，水浮莲、水花生、金鱼藻等湿地植物对污水的净化效果与菖蒲相似。由此 看来，利用人工湿地来净化污水是可以取得良好效果的。但在实际操作中，对水浮莲、水花生这类外来物种的应用必须谨慎，以防止它们对当地生态系统造成危害。原因是这些物种                                        。

（5）从安全角度考虑，用于净化污水的湿地植物 收获以后，不适宜作为             。

题型攻略

【知识储备】(1)水体富营养化。① 富营养化产生的原因：如图所示。

②引起后果：池塘和湖泊中叫做“水华”，发生在海水中叫做“赤潮”.

(2) 外来物种入侵

①外来物种入侵的后果：短时间内有可能呈现“J”型增长。破坏原生态系统的稳定性或生态平衡，使原生态系统的生物多样性受到严重威胁。

②引发生态危机的原因：侵入种对环境适应能力强，迁入地环境条件适宜，缺少天敌的控制。

【方法技巧】1. 人类行为对生物多样性和生态环境的影响

对于一个成熟的生态系统来说，人类行为对其中生物多样性和生态环境的影响一般是无益的；因为经过长期的形成、完善过程，成熟的生态系统中的各组成成分已经达到了平衡，物种的引进、个别物种的绝灭及环境的破坏都可能会打破这个平衡，最终对生物多样性和生态环境造成影响。

2.有机污染物和无机污染物

（1）有机污染物　农药是主要有机污染物，如：DDT、六六六、狄氏剂（有机氯类）和敌敌畏（有机磷类）等。有些有机污染物能在土壤中长期残留，并在生物体内富集，其危害是严重的。　

（2）无机污染物　主要来自进入土壤中的工业废水和固体废物。硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐等是常见的且大量存在的无机污染物。这些无机污染物会使土壤板结，改变土壤结构，土壤盐渍化和影响水质等危害。