（全国通用版）2019高考生物二轮复习 专题六 生态与环境 考点3 生态系统的结构和功能学案

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1、 考点3　生态系统的结构和功能 1．生态系统中的生物成分 (1)判断生产者时要注意是否为“自养型”生物，若为自养型生物，则为生产者。 (2)判断消费者时要特别注意异养型、寄生、捕食、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。 (3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残骸等转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。 2．能量在各营养级间流动过程 (1)流经生态系统的总能量：自然生态系统一般是生产者“固定”的太阳能总量，人工生态系统有时候还要考虑人工投放的有机物中的能量。 (2)能量传递效率 ①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。 ②是相邻两

2、个营养级同化能量的比例，不是摄食量的比例。 ③10%～20%是通常情况下的平均值，某些生态系统的部分营养级之间的传递效率可能会高于20%。 ④能量传递效率≠能量利用率：能量利用率是指能够被人类利用的能量占生产者能量的比值。 3．碳循环 (1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。 (2)碳返回无机环境的途径 题型一　生态系统的结构分析 1．下列有关生态系统结构的叙述正确的是(　　) A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上 B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级 C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分 D．细菌都属于分解者，其异

3、化作用类型有需氧型和厌氧型两类 答案　C 解析　由于在生态系统中每一种生物与周围的多种生物有着错综复杂的联系，可同时处于不同食物链的不同阶层，故一种生物在生态系统中可处在于多个营养级，A错误；动物大多数以其他生物为食，故大多属于消费者，但并非均属于消费者，如蜣螂、蚯蚓等主要进行分解粪便等作用就属于分解者，B错误；自养生物都能将无机物合成有机物，故都是生产者，C正确；营腐生生活的细菌属于分解者，但并非所有细菌都是分解者，如硝化细菌是生产者，根瘤菌是消费者，D错误。 方法技巧　澄清四个误区 误区类型 特例 细菌都是分解者 硝化细菌是生产者；寄生细菌属于消费者 动物都是消费者 蚯蚓

4、、蜣螂等属于分解者 生产者都是真核生物 蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者 植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者 2．(2018·云南保山第二次统测)某人工投喂鱼塘中生活着浮游植物、植食性浮游动物、植食性鱼a和植食性鱼b等生物，现为增加收益向该鱼塘中引入一种以浮游动物和浮游植物为食的杂食性鱼c。下列相关叙述不正确的是(　　) A．该鱼塘中的最高营养级是第三营养级 B．流经该鱼塘生态系统的总能量等于该生态系统中生产者所固定的全部太阳能 C．调查植食性鱼a的种群密度可采用标志重捕法 D．该鱼塘中的杂食性鱼c与植食性鱼b存在竞争关系 答案　B 解析　根据题意分析，该

5、生态系统中浮游植物属于第一营养级，植食性浮游动物、植食性鱼a和植食性鱼b等生物属于第二营养级，杂食性鱼c属于第二、第三营养级，A正确；流经该鱼塘生态系统的总能量等于该生态系统中生产者所固定的全部太阳能和饲料中有机物含有的能量，B错误；调查鱼的种群密度可以用标志重捕法，C正确；该鱼塘中的杂食性鱼c与植食性鱼b都以浮游植物为食，两者之间存在竞争关系，D正确。 题型二　生态系统的能量流动分析 3．(2018·豫南六市高三联考)下图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中正确的是(　　) A．蜣螂同化的能量属于第二营养级的能量 B．最高营养级同化量的去向是：呼吸作用

6、散失、用于生长、发育和繁殖、流入分解者 C．草食动物N5/N4的比值大于肉食动物的这一比值 D．高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物 答案　D 解析　蜣螂同化的能量来自于一级消费者的粪便，而一级消费者粪便中的能量是其没有同化的能量，属于第一营养级同化的能量，A错误；最高营养级同化量的去向是：呼吸作用散失的能量、用于生长、发育和繁殖的能量，其中用于生长、发育和繁殖的能量包括分解者利用的能量和未被利用的能量，B错误；不同营养级的生物同化量与摄入量的比值无法判断，C错误；高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，D正确。 4．如图为某生态系统

7、的食物网，图表为食物网中“B→A→E”中各种群能量的变化，单位：J/(hm2·a)。请分析回答下列问题： B A E 固定的 太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 2.45×1011 8.9×108 5.5×108 5.15×108 7.44×107 7.25×107 7.18×107 (1)该食物网中共有________条食物链，B植物中的能量能通过________条食物链传递给E。 (2)处于第三营养级的生物包括__________________。蘑菇的能量________(填“能”或“不能”)传递给生产者。大量捕杀G会导

8、致D的数量________(填“增多”或“减少”)。 (3)据表中数据分析，种群A用于生长、发育和繁殖的能量为____________J/(hm2·a)；种群E粪便中含有的能量为____________J/(hm2·a)，这些能量实质来源于__________，能量从种群A到种群E的传递效率约为________%(保留1位小数)。 答案　(1)6　3　(2)A、D、E、G、H　不能　增多 (3) 3.5×107　1.9×106　A　13.2 解析　据图分析，B、F为生产者，其余生物为消费者；图中共有6条食物链；表格为食物网中“B→A→E”中各种群能量的变化，三者固定的能量分别是2.45

9、×1011 J/(hm2·a)、5.5×108 J/(hm2·a)、7.25×107 J/(hm2·a)。 (1)根据以上分析可知，图中食物网含有6条食物链，其中B植物中的能量可以通过3条食物链传递给E。 (2)图中食物网中属于第三营养级的生物有A、D、E、G、H；蘑菇属于分解者，其含有的能量不能进入食物网，因此不能传给生产者；大量捕杀G，则F和C的能量更多的流向D，因此D的数量将增加。 (3)根据表格数据分析，A用于生长、发育和繁殖的能量＝其同化量－呼吸量＝5.5×108－5.15×108＝3.5×107 [J/(hm2·a)]，种群E粪便中含有的能量＝摄入量－同化量＝7.44×107

10、－7.25×107＝ 1.9×106 [J/(hm2·a)]，这些能量实质来源于上一营养级(A)的同化量。能量从种群A到种群E的传递效率＝E的同化量÷A的同化量×100%＝(7.25×107)÷(5.5×108)×100% ≈13.2%。 5．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，请回答有关问题： (1)图中A代表的生理过程是____________。 (2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率是________；第一营养级到第二营养级的传递效率是__________(保留1位小数)。 (3)流入该生态系统的总能量是___

11、_________kJ/(m2·a)。 答案　(1)细胞呼吸　(2)15.625%　12.7% (3)11.7×104 解析　图中A代表的是各种生物的细胞呼吸。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103 [kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103 [kJ/(m2·a)]，第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入的能量，生产者固定的总能量＝96×103 [kJ/(m2·a)]＋流入植食性动物的能量＝110

12、×103[kJ/(m2·a)]，第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝14/110×100%≈12.7%。 方法技巧　人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量，在求算该营养级与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人工输入的能量。 题型三　生态系统的物质循环分析 6．下图表示生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是(　　) A．1和2所包含的所有种群构成群落 B．3代表的一定是原核生物 C．4可以表示大气中的CO2库 D．①代表光合作用，②代表细胞呼吸 答案　C

13、 解析　分析该图，由14的关系可知两者为生产者、非生物环境两种成分，而1、2、3各有箭头指向4，故4代表非生物环境，C正确；1为生产者，2为消费者，3为分解者，1、2、3所包含的所有种群才可构成群落，A错误；3(分解者)中有真核生物，如某些真菌和腐生动物，B错误；①可代表捕食，②代表细胞呼吸，③可代表光合作用和化能合成作用，D错误。 7．下图为某生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统的三种组成成分，a、b、c、d是乙中的四种生物。请回答下列问题： (1)该生态系统的基石是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)乙中的b种群在食物链中处于第__________营

14、养级，b和d之间传递的信息一般有物理、化学和____________信息。 (3)丙表示________，它在生态系统中的作用是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若由于某种原因导致生物c减少，其他生物数量经过一段时间的波动后逐渐趋于稳定，这是由于该生态系统具有____________能力。 答案　(1)甲　(2)三　行为　(3)分解者　把动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物　 (4)自我调节 解析

15、　(1)由于生产者既能够进行光合作用吸收二氧化碳，也能够进行细胞呼吸释放二氧化碳，因此图中甲表示生产者；由此可以分别确定乙是消费者，丙是分解者，生态系统的基石是生产者。 (2)图中a、b、c、d表示四种消费者，b、c能量相当，所以构成的食物网为，因此乙中的b种群在食物链中处于第三营养级，信息传递一般有物理、化学和行为信息。 (3)丙是分解者，它在生态系统中的作用是把动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物。 (4)由于某种原因使得消费者中c的数量减少，其他生物数量经过一段时间的波动后又逐渐趋于稳定，表明生态系统具有(一定的)自我调节能力，其基础是负反馈调节。 模型构建　碳循环中各种成分的

16、判定方法 (1)先据双向箭头确定“大气中CO2库”与“生产者”。 (2)再根据两者中有1个指入箭头的为“生产者”(如甲中A，乙中①，丙中E)，有1个指出箭头的为“大气中CO2库”(如甲中B，乙中④，丙中A)。 (3)最后根据食物链从生产者→初级消费者→次级消费者及各生物均最终指向分解者确认各级消费者及分解者(如三个图中分解者为甲中D，乙中③，丙中C；丙中F为初级消费者，D为次级消费者，B为三级消费者)。 题型四　生态系统的综合考查 8．(2018·湖北七市教科研协作体3月联考)Ⅰ.某高中学校生物研究性学习小组开展了对某湖泊环境问题的研究。他们选取了该湖泊中A～E等5种不同的生物，

17、先对其中4种动物消化道内的食物组成进行分析，再对这5种生物体内的汞和某种杀虫剂的含量进行测定，结果如下表示。请分析回答下列问题： 生物种类 消化道内食物组成 千克体重污染物含量/mg 汞 某种杀虫剂 A 鱼(甲) 鱼(乙) 78 96 B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57 C 小球藻 — 3 5 D 鱼(乙) 水蚤 10 31 E 水蚤 小球藻 5 15 (1)表中5种生物可能形成的食物链(网)是__________________________________ (用上表中的字母表示)。作出该判断的主要依据是___________

18、__________________ ________________________________________________________________________。 (2)若生物C中的能量保持不变，将动物B的食物比例由生物C∶生物E＝1∶1调整为3∶1，按最高能量传递效率计算，该生态系统中，传递给动物B的能量将是原来的________倍。 Ⅱ.若下图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图。其中甲～丁代表生态系统的4种成分，请分析并回答下列问题： (1)①～⑦代表过程或生理过程。则图中碳以碳水化合物的形式流动的过程是_____(填序号)。 (2)能进行生理过程①的生

19、态系统成分，其代谢的显著特点是__________________________ ______________________________________________。 (3)成分乙在该生态系统中所起的作用主要是_____________________________________ ________________________________________________________________(答出1点即可)。 答案　Ⅰ.(1)　4种动物消化道中的食物种类以及5种生物体内汞和杀虫剂的含量　(2)1.5 Ⅱ.(1)③④⑦　(2)能直接利用无机物合成有机物

20、 (3)加快生态系统的物质循环(和能量流动)、协助植物的传粉和种子的传播、参与生态系统的信息交流 解析　Ⅰ.(1)从表中的统计可看出小球藻是生产者，被水蚤和河蚌所捕食，而水蚤又是鱼(乙)和河蚌的食物，鱼(乙)又被鱼(甲)所捕食，且营养级越高，汞和杀虫剂含量越高，由此形成的食物链是：。 (2)从B出发，当食物比例为C∶E＝1∶1时，设B的能量为x，需要的C为1/2x÷20%＋1/2x÷20%÷20%＝15x；当食物比例调整为C∶E＝3∶1时，设B的能量为y， 需要的C为3/4y÷20%＋1/4y÷20%÷20%＝10y，由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以15x＝10y，则y＝1.5

21、x，即调整后传递给动物B的能量将是原来的1.5倍。 Ⅱ.(1)生物群落内部碳元素以含碳有机物的形式流动，对应图中的③④⑦过程。 (2)进行①过程的是生产者，其能直接利用无机物合成有机物，属于自养生物。 (3)图中乙是消费者，可以加快生态系统的物质循环(和能量流动)、协助植物的传粉和种子的传播、参与生态系统的信息交流。 9．(2018·太原高三模拟)某果园生态系统，苹果树下进行了间种草菇的实验，利用高湿度、低风速等环境条件，获得了良好的经济效益。回答下列问题： (1)区别该群落与其他普通果园群落的重要特征是________________。 (2)草菇在该生态系统成分中属于_____

22、_____。苹果树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的____________功能。 (3)长期间种草菇使该生态系统的营养结构趋于复杂，生态系统的____________能力将会增强，这也是人类为保护______________进行的有益尝试。 (4)研究小组对某池塘生态系统中青鱼的能量流动情况进行了研究，据下表分析，青鱼同化的能量是________kJ/(cm2·a)。初夏池塘蛙声一片，这属于________信息，它有利于______________。 摄入的能量[kJ/(cm2·a)] 用于生长、发育和繁殖的能量[kJ/(c

23、m2·a)] 呼吸作用散失的能量[kJ/(cm2·a)] 粪便中的能量[kJ/(cm2·a)] 51.6 1.5 23.1 27 答案　(1)群落的物种组成　(2)分解者　物质循环(或物质循环和能量流动)　(3)自我调节　生物多样性　(4)24.6　物理　种群的繁衍 解析　(1)该果园生态系统中，在苹果树下进行了间种草菇实验，与普通果园群落相比，群落的物种组成较丰富。 (2)草菇是食用菌，在该生态系统中属于分解者。苹果树落下的叶子可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的物质循环(或物质循环和能量流动)的功能。 (3)生态系统的营养结构趋于复杂，该生态系统的自我调节能力将会增强。立体农业也是人类在保护生物多样性进行的有益尝试。 (4)据表可知，青鱼同化的能量是51.6－27＝24.6[kJ/(cm2·a)]。池塘中蛙声属于物理信息，是雄蛙对雌蛙传递交配信息的方式，所以它有利于种群的繁衍。 9