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1、生态系统的稳态及调节生态系统的稳态及调节考纲展示考纲展示1.生态系统的结构生态系统的结构2. 2. 生态系统中物质循环和能量流动的基本生态系统中物质循环和能量流动的基本 规律与应用规律与应用命题规律命题规律1.“生态系统的结构生态系统的结构”常见的命题角度有生常见的命题角度有生态系统各成分分析、食物网中生物数量变态系统各成分分析、食物网中生物数量变化的分析与判断等。化的分析与判断等。2.能量流动和物质循环的过程及特点能量流动和物质循环的过程及特点3.与能量流动有关的计算与能量流动有关的计算生态系统与生态环境的保护生态系统与生态环境的保护 考点一：生态系统的结构分析考点一：生态系统的结构分析1生
2、态系统中组成成分的特例与错误说法总结生态系统中组成成分的特例与错误说法总结例题：下列各组生物中，全部属于生产者的一组是（例题：下列各组生物中，全部属于生产者的一组是（）A海带、梨树、海龟海带、梨树、海龟B、蘑菇、水绵、洋葱、蘑菇、水绵、洋葱C马铃薯、青草、青蛙马铃薯、青草、青蛙D硝化细菌、紫菜、苹果树硝化细菌、紫菜、苹果树解析：生产者属于自养生物，主要是指能进行光合作用解析：生产者属于自养生物，主要是指能进行光合作用的绿色植物，其他自养生物也属于生产者的绿色植物，其他自养生物也属于生产者海带、梨树、水绵、洋葱、马铃薯、青草、紫菜、苹海带、梨树、水绵、洋葱、马铃薯、青草、紫菜、苹果树都含有叶绿素
3、，能进行光合作用；海龟和青蛙是动物，果树都含有叶绿素，能进行光合作用；海龟和青蛙是动物，属于消费者；蘑菇是腐生性真菌，属于分解者；硝化细菌属于消费者；蘑菇是腐生性真菌，属于分解者；硝化细菌能进行化能合成作用，属于自养生物，也属于生产者能进行化能合成作用，属于自养生物，也属于生产者D2.生态系统的营养结构分析生态系统的营养结构分析 有关食物链的分析有关食物链的分析（1）每条食物链（网）的起点总是生产者，最末是）每条食物链（网）的起点总是生产者，最末是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间为不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。多种动物，有任何间断
4、都不算完整的食物链。（2）分解者与无机环境不参与食物链的构成。）分解者与无机环境不参与食物链的构成。（3）一条食物链一般不超过）一条食物链一般不超过5个营养级个营养级（4）距离生产者越近的生物，受到捕食或取食的压）距离生产者越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强力越大，因而其种类和数量越多，生殖能力越强（5）绿色植物全为第一营养级，而一种动物在某一）绿色植物全为第一营养级，而一种动物在某一食物链中的营养级食物链中的营养级=消费者级别消费者级别+1（6）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，）食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此，箭头一定是由
5、上一营养级指向下不会倒转，因此，箭头一定是由上一营养级指向下一营养级一营养级（7）某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生）某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某个种群物，不代表生物个体，也不一定是某个种群（8）沿着食物链的方向，能量越来越少）沿着食物链的方向，能量越来越少（9）第一营养级的生物减少时，则将会连锁性地引）第一营养级的生物减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。源。（10）天敌的生物数量减少，
6、被捕食者数量变化时）天敌的生物数量减少，被捕食者数量变化时先增加后减少，最后趋于稳定先增加后减少，最后趋于稳定（11）在食物链中，当某种生物大量增加时，一般）在食物链中，当某种生物大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为会导致作为其食物的上一营养级数量减少，作为其天敌的下一营养级数量增多，如图其天敌的下一营养级数量增多，如图1中中C大量增大量增加时，加时，B减少，减少，ADE增多。增多。例题：以虫治虫是生态农业的重要内容，如图是例题：以虫治虫是生态农业的重要内容，如图是表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成
7、一条食物链。在一段时间假设这四种生物只构成一条食物链。在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是是（）A.乙和丁的种群数量都增加乙和丁的种群数量都增加B.乙和丁的种群数量都减少乙和丁的种群数量都减少C.乙和丙的种群数量都减少乙和丙的种群数量都减少D.乙和丙的种群数量都增加乙和丙的种群数量都增加D 有关食物网的分析有关食物网的分析(1）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量生物数量（2）同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级
8、（如图营养级（如图2中中B既是第二营养级又是第三营养级）。既是第二营养级又是第三营养级）。（3）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如图不同概念上的重合，如图2中中B和和E既是捕食关系又是竞既是捕食关系又是竞争关系。争关系。（4）生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得）生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少考虑生产者数量的增加或减少（5）处于最高营养级的种群有多种食物来源时，）处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其
9、中一条食物链中断，则该种群可通过其他若其中一条食物链中断，则该种群可通过其他食物而维持其数量基本不变食物而维持其数量基本不变（6）同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁）同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析反应分析当当a种群的数量变化导致种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，种群的营养级降低时，则则b种群的数量将增加；若导致种群的数量将增加；若导致b种群的营养级种群的营养级升高时，则升高时，则b种群的数量将减少。种群的数量将减少。5.5.农田生态系统中，假设有两条主要的食物链（如图），如果有人农田生态系统中，假设有两条主要的食物链（如图），如果有人大量捕捉蛙，短期内对该生态系统造成
10、的影响的是（大量捕捉蛙，短期内对该生态系统造成的影响的是（ ）水稻害虫鼠蛙蛙蛇蛇A A有利于生态系统的平衡有利于生态系统的平衡 B B水稻虫害严重水稻虫害严重 C C蛇的数量迅速增加蛇的数量迅速增加 D D老鼠的数量迅速增加老鼠的数量迅速增加B【例例】（2010东北三校联考）（多选）如图是某陆地生态东北三校联考）（多选）如图是某陆地生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中错误的是系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中错误的是A此生态系统中有此生态系统中有9条食物链条食物链B能量沿食物链甲能量沿食物链甲丙丙己己庚流动，庚获得的庚流动，庚获得的能量最多能量最多C若丙种群数量下降若丙种群数量下降5
11、%，辛种群不会发生明显，辛种群不会发生明显变化变化D丁和辛之间存在竞争和捕食关系丁和辛之间存在竞争和捕食关系解析解析该生态系统中有该生态系统中有8条食物链；一般来条食物链；一般来说，与食物链戊说，与食物链戊己己庚相比，食物链甲庚相比，食物链甲丙丙己己庚中，庚获得的能量较少；辛庚中，庚获得的能量较少；辛种群食物来源途径较多，因此若丙种群数种群食物来源途径较多，因此若丙种群数量下降量下降5%，辛种群不会发生明显变化；由，辛种群不会发生明显变化；由食物链甲食物链甲乙乙辛和甲辛和甲乙乙丁丁辛可知辛可知丁和辛之间存在竞争和捕食关系。丁和辛之间存在竞争和捕食关系。答案答案AB【互动探究互动探究】（2011
12、山东山东）6月月5日是世界环境日，日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、共共建生态文明、共享绿色未来享绿色未来”。草原是绿色生态环境的组草原是绿色生态环境的组成成部分。部分。某草原生态系统的食物网如图所示。某草原生态系统的食物网如图所示。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会鹰的数量会_。增加增加考点二：生态系统的能量流动和物考点二：生态系统的能量流动和物质循环的基本规律及应用质循环的基本规律及应用1生态系统的能量流动生态系统的能量流动（1）能量流动的起点：是生产者，而不是太阳能（光）能量流动的起点：是生
13、产者，而不是太阳能（光能），是从绿色植物把太阳能固定在体内开始能），是从绿色植物把太阳能固定在体内开始的。但生的。但生态系统能量的源头是阳光（光能）态系统能量的源头是阳光（光能）（2）能量流动的途径是食物链和食物网）能量流动的途径是食物链和食物网（3）流经生态系统的总能量是指生态系统中生产者固定的太）流经生态系统的总能量是指生态系统中生产者固定的太阳能总量，而非照射到生产者身上的能量阳能总量，而非照射到生产者身上的能量（4）能量流动的主要形式：太阳光能）能量流动的主要形式：太阳光能生物体内有机物中的生物体内有机物中的化学能化学能热能热能（5）各个营养级的能量来源）各个营养级的能量来源流入到各级
14、消费者的总能量是指各级消费者所同化的能流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量，量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量，生产者的能量来自太阳能，分解者的能量来自生产者和消生产者的能量来自太阳能，分解者的能量来自生产者和消费者费者同化量同化量=摄入量摄入量-粪便中所含能量粪便中所含能量（6）各个营养级的能量去路）各个营养级的能量去路自身呼吸散热消耗；自身呼吸散热消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被被分解者分解利用。分解者分解利用。未利用的能量（最终被分解者利用，因此，也未利用的能量（最终被分解者利用，因此，也可以归为可以归为）
15、（7）能量流动的特点）能量流动的特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减(2010山东理综，山东理综，6)以下表示动物利用食物的过以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是程。正确的分析是()A恒温动物的恒温动物的/值一般高于变温动物值一般高于变温动物B哺乳动物的哺乳动物的/值一般为值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高提高圈养动物生长量一般需提高/值值D食肉哺乳动物的食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺值一般低于食草哺乳动物乳动物解析：解析：A项，呼吸代谢消耗量的大小对项，呼吸代谢消耗量的大小对/值有影响。在高温环境中，值有影响。在高温环境中，变温动物的呼吸代谢消耗量大，变温动物的呼吸
16、代谢消耗量大，/值低于恒温动物，在低温环境值低于恒温动物，在低温环境中，变温动物呼吸代谢消耗量小，中，变温动物呼吸代谢消耗量小，/值高于恒温动物；值高于恒温动物；B项，相邻两项，相邻两个营养级的能量传递效率个营养级的能量传递效率(该营养级的同化量该营养级的同化量 上一营养级的同化量上一营养级的同化量)为为10%20%；C项，提高项，提高/值，实际是提高对食物的值，实际是提高对食物的(饲料饲料)利用率，利用率，能够提高圈养动物生长量；能够提高圈养动物生长量；D项与食草哺乳动物相比，食肉动物消化吸项与食草哺乳动物相比，食肉动物消化吸收有机物能力强，而草中纤维素较多，难以完全消化吸收，随粪便排出收有
17、机物能力强，而草中纤维素较多，难以完全消化吸收，随粪便排出的能量多，故的能量多，故/值一般较高。值一般较高。答案：答案：C （7）能量流动的特点）能量流动的特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减（8）能量传递效率的相关计算）能量传递效率的相关计算在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差别，能量传递效率为别，能量传递效率为10%20%。解题时注意题。解题时注意题目中是否有目中是否有“最多最多”、“最少最少”、“至少至少”等特等特殊的字眼，从而确定使用殊的字眼，从而确定
18、使用10%或或20%来解题。来解题。下图表示某生态系统中，四种生物所同化下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是能的是 （ ）A设食物链为设食物链为ABCD，分情况讨论如下：，分情况讨论如下：已知已知D营养级的能量为营养级的能量为M，则至少需要，则至少需要A营养级的营养级的能量能量M（20%）3；最多需要；最多需要A营养级的能量营养级的能量M（10%）3。已知已知A营养级的能量为营养级的能量为N，则，则D营养级最多可获得营养级最多可获得的能量的能量N
19、（20%）3；最少可获得的能量；最少可获得的能量N（10%）3。如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径所获得的养级的多种生物中获得能量，且各途径所获得的生物量相等，则按照各个单独的食物链进行计算生物量相等，则按照各个单独的食物链进行计算后合并。后合并。在食物网中分析，如在食物网中分析，如，确定生物量，确定生物量变化的变化的“最多最多”或或“最少最少”时，还应遵循以下原时，还应遵循以下原则：则：A食物链越短，最高营养级获得的能量越多。食物链越短，最高营养级获得的能量越多。B生物间的取食关系越简单，生态系统能量流动生物间的
20、取食关系越简单，生态系统能量流动过程中消耗的能量越少。如已知过程中消耗的能量越少。如已知D营养级的能量为营养级的能量为M，计算至少需要，计算至少需要A营养级的能量时，应取最短食营养级的能量时，应取最短食物链物链AD，并以，并以20%的能量传递效率进行传递，的能量传递效率进行传递，即等于即等于M20%；计算最多需要；计算最多需要A营养级的能量时，营养级的能量时，应取最长的食物链应取最长的食物链ABCD，并以，并以10%的能的能量传递效率进行传递，即等于量传递效率进行传递，即等于M（10%）3。 如果图中草能提供如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的的能量，营养级间的能量传递效率为能量传
21、递效率为10%20%，那么鹰占据的营养，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分别是级能得到的最低和最高能量值分别是_KJ和和_KJ。10400例题例题2假如某原存在如图所示的食物网。草假如某原存在如图所示的食物网。草兔猫头鹰草食昆虫食虫鸟兔猫头鹰草食昆虫食虫鸟若猫头鹰增重若猫头鹰增重100克所需要的能量克所需要的能量1/2来来自兔，自兔，1/2来自食虫鸟，则猫头鹰增重来自食虫鸟，则猫头鹰增重100克，克，至少需要消耗草至少需要消耗草_克。克。7500如果一个人的食物有如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如来自羊肉
22、，假如传递效率为传递效率为10%，那么该人每增加，那么该人每增加1千克体千克体重，约消耗植物重，约消耗植物（）A.10千克千克B.28千克千克C.100千克千克D.280千克千克D（9）.研究能量流动的意义研究能量流动的意义1）可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使）可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用；帮助人们合理地调整生态能量得到最有效利用；帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分对人类最有益的部分2）根据生态系统的能量流动规律，要提高对能量的）根据生态系统的能量流动规律，要提高
23、对能量的利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些措施措施尽量缩短食物链尽量缩短食物链充分地利用生产者充分地利用生产者充分充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌；利用植物利用分解者，如利用秸秆培育食用菌；利用植物残体生产沼气残体生产沼气提高能量利用率而不是提高能量传递效率提高能量利用率而不是提高能量传递效率【例题例题】(2010全国全国，5)下图是一个农业生态系下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是统模式图，关于该系统的叙述，错误的是()A微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B沼气池中的微
24、生物也是该生态系统的分解者沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率C在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）。下列有关叙述不正确的是（图所示）。下列有关叙述不正确的是（ ）A.A.该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜家禽家畜B.B.该生态系统
25、中，人的作用非常关键，植物是主该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分要成分C.C.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率传递效率D.D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性的稳定性C2.生态系统的物质循环生态系统的物质循环（1）生态系统的物质循环的范围所指的物质）生态系统的物质循环的范围所指的物质主要是组成生物体的基本元素，而不是由主要是组成生物体的基本元素，而不是由这些元素组成的糖类、脂肪、蛋白质等具这些元素组成的糖类、脂肪、蛋白质等具体物质体物质（2）物质循环概念中所说的生态系统，
26、并不）物质循环概念中所说的生态系统，并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统生态系统生物圈，因此，物质循环具有生物圈，因此，物质循环具有全球性全球性（3）碳循环）碳循环 1）大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物）大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用的光合作用2）碳在生物群落和无机环境之间是以）碳在生物群落和无机环境之间是以CO2的形的形式循环的式循环的3）大气中）大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧料的燃烧4）碳元素在
27、生物群落中的传递，主要靠食物链）碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物和食物网，传递形式为有机物5）碳在生物群落与无机环境之间传递时，只有）碳在生物群落与无机环境之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，在其生产者与无机环境之间的传递是双向的，在其他各成分间的传递均是单向的他各成分间的传递均是单向的.如图是生态系统中碳循环示意图，如图是生态系统中碳循环示意图，“”表示碳的流动方向，其中代表分解者的是表示碳的流动方向，其中代表分解者的是（）A. B. C. D. D【例题例题】如图是生态系统中碳循环示意图，如图是生态系统中碳循环示意图，“”表示碳的流动方向，下
28、列说法正确的是表示碳的流动方向，下列说法正确的是A图中图中A是生产者，是生产者，BDE是消费者，是消费者，C是分是分解者解者B该生态系统的组成成分包括该生态系统的组成成分包括ABCD非非生物的物质和能量生物的物质和能量C该生物系统中食物链可表示为：该生物系统中食物链可表示为：ADEBDE每增加每增加1kg的体重，至少需要的体重，至少需要25kg的的A解析解析从碳循环的过程分析，从碳循环的过程分析，A是生产者，是生产者，DE是消费者，是消费者，B是分解者，是分解者，C是无机环境是无机环境中的中的CO2库，故库，故AB两项的叙述是错误的；两项的叙述是错误的；C项错在食物链表示的是生产者和消费者之项
29、错在食物链表示的是生产者和消费者之间的关系，不应包含分解者间的关系，不应包含分解者B；根据能量传；根据能量传递效率递效率20%来计算，来计算，E每增加每增加1kg的体重，的体重，至少需要消耗至少需要消耗A25kg。答案答案D3生态系统物质循环和能量流动的区别和联系生态系统物质循环和能量流动的区别和联系【例例】（2009重庆理综）如图是某森林生态系统物质和重庆理综）如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物（表示不同用途的有机物（j是是未利用部分），方框大小表示使用量。下列叙述正确的是未利用部分），方框大小表示使用量。下列叙述正确的是A进入该生态
30、系统的进入该生态系统的CO2量与各量与各h产生的产生的CO2总总量相等量相等B生产者中生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机的量大于被初级消费者同化的有机物的量物的量C流向分解者的流向分解者的k可被生产者直接吸收利用可被生产者直接吸收利用D流经该生态系统的物质和能量可循环利用流经该生态系统的物质和能量可循环利用答案答案B解析解析据图判断，据图判断，h表示各营养级呼吸消耗的有表示各营养级呼吸消耗的有机物，机物，i表示被下一营养级摄入的有机物，表示被下一营养级摄入的有机物，k表示表示通过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。通过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该生态系统的进入该生态系统的CO2量即生产者固定的量即生产者固定的CO2量，量，大于各营养级的大于各营养级的h分解消耗产生的分解消耗产生的CO2总量，总量，A错错误；流向分解者的有机物（误；流向分解者的有机物（k）经分解者分解为）经分解者分解为CO2和无机盐后才能被生产者利用，和无机盐后才能被生产者利用，C错误；在错误；在生态系统中，物质可循环利用，能量只能单向传生态系统中，物质可循环利用，能量只能单向传递，不能循环利用，递，不能循环利用，D错误；生产者中错误；生产者中i的量，等的量，等于初级消费者同化的量加上其粪便中的量。于初级消费者同化的量加上其粪便中的量。
