第一部分專題突破

專題六生物與環(huán)境

第2講生態(tài)系統(tǒng)

【思維導圖】

生物成分：生產者、消費者、分解者

—＞一＜?非生物的物質和能量

結構組成成分-----------------------

生1?營養(yǎng)結構（食物鏈和食物網：起點是生產者,終點是不被吃的消費者）

態(tài)「?能量流動（過程圖解.特點、能量傳遞效率和意義）

系＜?功能］?物質循環(huán)（概念、物質、范圍.特點、碳循環(huán)過程）

統(tǒng)I?信息傳遞（信息種類、作用）

f?概念

ι?穩(wěn)定性《?原因：自我調節(jié)能力（取決于生物種類和環(huán)境、負反饋是基礎）

I?抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性

【考點梳理】

11.生態(tài)系統(tǒng)的結構

I（1）生態(tài)系統(tǒng)的概念

I生物群落與無機環(huán)境相互影響、相互作用而形成的統(tǒng)一整體。

I?生物與無機環(huán)境之間相互作用。

I?生物與生物之間相互作用。

I（2）生態(tài)系統(tǒng)的結構

I①完整的生態(tài)系統(tǒng)的結構包括:組成成分和營養(yǎng)結構（食物鏈

和食物網）。

②生態(tài)系統(tǒng)的組成成分

無機環(huán)境:非生物的物質和能量

生產者：自養(yǎng)生物,主要是綠色植

物,還有藍藻、硝化細菌等

生態(tài)消費者:主要是動物,還有食蟲植

心］I生物成分《物、寄生植物、病毒、寄生

幺田菌等

分解者:主要是腐生高細菌、真菌、

■H〔〔放線菌、動物等

A植物中有生產者和消費者,沒有分解者。

A動物中有消費者和分解者,沒有生產者。

A細菌中有生產者、消費者和分解者。

非生物的物質和能量

A生產者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分、基石。

A分解者是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的關鍵成分?！?/p>

A生產者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的成分。

③食物鏈和食物網

?食物鏈:生物之間由于食物關系而形成的聯(lián)系。（捕食鏈:吃

與被吃的關系）

I生產者I-Al初級消費者I-Al次級消費者I-Al三級消費者I―>?

第一吉養(yǎng)級第二春兼級第三?賽級第四?兼級……

A食物鏈中只有生產者和消費者,無分解者和無機環(huán)境。

A食物鏈的起點總是生產者,終點是不再被吃的動物。■

>營養(yǎng)級數(shù)=消費者級數(shù)+1O

A第一營養(yǎng)級永遠是生產者。

A一般食物鏈不超過5個營養(yǎng)級（從能量和有害物質角度分析）。

?食物網:許多食物鏈相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結構。

IA各種生物在食物網中所處的營養(yǎng)級并不是一成不變的。］

IA兩種生物之間的關系可能是捕食關系,也可能是競爭關系。

IA食物鏈越多,食物網就越復雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能

力就越強。

I2.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

I⑴概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程,

稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。

I⑵渠道:食物鏈和食物網。

(3)研究水平:種群或個體。

(4)能量流動的過程:

A每個營養(yǎng)級都有能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

A輸入自然生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產者所固定的太陽能。

糞便初級消費者

攝入

分

解?

初級消費者一

呼

者同化

吸

利

作

體

遺

用

骸

用

殘?■

用于生長失

呼

發(fā)育和繁殖散

吸U

作

用

，次級消費者

失

散攝入

生產者（第一營養(yǎng)級）同化的能量:生產者通過光合作用固定的

太陽能。

消費者同化量=攝入量-糞便量。

每個營養(yǎng)級同化的能量包括兩部分:呼吸作用散失的能量（熱

能）和用于生長發(fā)育和繁殖等生命活動的能量。

[?呼吸作用散失（熱能）.

被下一個營養(yǎng)級同化

同（除最高營養(yǎng)級）

*1?用于生長被分解者利用

:發(fā)育和繁殖（遺體殘骸、排泄物、

量的命活動枯枝落葉等）■

暫未利用

Ik儲存在體內,方向不確定）

分解者

14.6

微量

太陽能生產者62.8植食性動物12.6-肉食性動物

、464.6-62.812.6

未

固

定

呼吸未利用

122.6327.3

(5)能量流動的特點

A特點:單向流動,逐級遞減。

A相鄰營養(yǎng)級能量傳遞效率為10%?20%。能量傳遞效率=某

一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量XIOO%。

A能量金字塔低AA▲高

n√?四??h

能/%三營養(yǎng)敘I

/第二營養(yǎng)級\

I?營養(yǎng)級數(shù)越高,能量越少/第一營養(yǎng)級

(6)能量流動的實踐意義高M-------------------N低

A科學規(guī)劃,設計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量多級、高效地利用,提

高能量利用率。

A調整能量流動方向,使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益

的部分。

3.生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

I⑴概念:組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素不斷地進

行著從無機環(huán)境到生物群落,又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過

程,這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。

A物質:C、H、0、N、P、S等元素O

IA范圍:生物圈。

IA特點:全球性,循環(huán)性。

＞別名:生物地球化學循環(huán)O

(2)過程:碳循環(huán)

大氣中的CO2

廠房、汽車等

煤、石油等

?C循環(huán)的主要形式:CQ”

?C在生物群落的循環(huán)形式:有機物。

?C進入生物群落的主要方式:光合作用。H

?C返回無機環(huán)境的方式:呼吸作用和燃燒。I

?碳循環(huán)失衡:溫室效應(原因、影響和措施)。

4.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

⑴生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類:物理信息、化學信息和行為信息。

(2)信息傳遞的作用：

①保證生命活動的正常進行；

②維持生物種群的繁衍；

③調節(jié)生物的種間關系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

(3)信息傳遞在農業(yè)生產中的應用：

①提高農產品或畜產品的產量；

②對有害動物進行控制。

5.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

I(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結構和功能相對

穩(wěn)定的能力,叫作生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

I⑵原因:生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力。

IA自我調節(jié)能力的大小主要取決于營養(yǎng)結構的復雜程度。

A負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎。

(3)種類

抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使

I概念I生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因

自身的結構與功能保持原狀

素的破壞后恢復原狀的能力

的能力

影響因素生物的種類、環(huán)境生物的種類、環(huán)境

破壞程度______Sg_______________較嚴重_________

1____________________

I聯(lián)系I

)X、------恢復力穩(wěn)定性

營養(yǎng)結構復或程度

?一般來說,生物種類越多,自我調節(jié)能力就越強,抵抗力穩(wěn)定

性就越高,但恢復力穩(wěn)定性越低。

?環(huán)境惡劣的生態(tài)系統(tǒng),恢復力穩(wěn)定性和抵抗力穩(wěn)定性都很低。

典例示范一

（2021.佛山一模）某湖泊因生活污水和工業(yè)廢水的排放引起水

體藍藻大量繁殖,出現(xiàn)水華。科研人員運用生物學相關原理對該

湖泊水華進行治理。回答以下問題：

（1）科研人員選擇種植某些水生植物用于治理該湖泊的水華，

所選擇的植物需具備哪些特點？

競爭陽光的能力比藍藻強、對N和P的吸收效率高（寫出2點）。

種植一段時間后,還需定期打撈收割引入湖泊中的這些植物，

目的是防止其死亡后經微生物分解,將氮和磷重新釋放到水體中。

【詳解】水華是由淡水湖泊中藍藻大量繁殖引起的,若想

要選擇種植某些水生植物用于治理該湖泊的水華,此植物必須滿

足兩個條件:競爭陽光的能力比藍藻強、對N和P的吸收效率高，

從而抑制藍藻的生長和繁殖。種植一段時間后,防止其死亡后經

微生物分解,將氮和磷重新釋放到水體中,還需定期打撈收割引入

湖泊中的這些植物。

(2)湖泊中的多種生物可構成復雜的食物網,理由是一種生物

以多種生物為食,同時可被多種生物捕食。

已知水體中存在著由藍藻一浮游動物一食浮游動物魚類一食

肉魚類組成的食物鏈,科研人員可通過增加食肉魚類數(shù)量或

減少食浮游動物魚類數(shù)量調整不同魚類在湖泊中的種群數(shù)量，

達到治理水華的目的。

【詳解】由于一種生物以多種生物為食,同時可被多種生

物捕食,因此湖泊中的多種生物可構成復雜的食物網。若水體中

存在著由藍藻一浮游動物→食浮游動物魚類一食肉魚類組成的

食物鏈,要達到治理水華的目的,即減少藍藻的含量,要從調整不

同魚類在湖泊中的種群數(shù)量來實現(xiàn),可增加食肉魚類數(shù)量或減少

食浮游動物魚類數(shù)量。

變式訓練一

I（2021.惠州一模）大學生小A響應黨的號召,回鄉(xiāng)幫助村民發(fā)展

“果樹—草菇，，（即在果樹下進行間種草菇）立體農業(yè)脫貧致富。回

I⑴立體農業(yè)是一種利用了群落的空間結構原理,進而充分

利用空間和環(huán)境資源的農業(yè)生產模式。I

【詳解】結合分析可知,立體農業(yè)運用了群落的空間結構

原理,實現(xiàn)了群落對空間資源的合理利用。

(2)該模式中,果樹用于自身生長、發(fā)育和繁殖的那部分能量

最終的去路是流向下-營養(yǎng)級和被分解者分解。

【詳解】根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的途徑可知,該模式中,果

樹用于自身生長、發(fā)育和繁殖的那部分能量一方面流向下一營

養(yǎng)級,另一條途徑是以殘枝落葉的形式被分解者分解。

(3)果樹生長過程中經常遭遇蜥蟲危害,為了評估蜘蟲造成的

危害程度,通常采用樣方法法調杳其種群密度。果樹除了與場

蟲、草菇等生物之間進行信息傳遞外,與無機環(huán)境之間也講行。

當害蟲數(shù)量增加時,食蟲鳥類由于食物豐富,數(shù)量也會增多,這樣

害蟲種群的增長就會受到抑制。這種調節(jié)方式稱為負反饋調節(jié),

是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的基礎。

【詳解】果樹生長過程中經常遭遇蜘蟲危害,為了評估場

蟲造成的危害程度,由于蜘蟲活動能力弱,因此采用樣方法調查其

種群密度。果樹除了與蜘蟲、草菇等生物之間進行信息傳遞外,

還與無機環(huán)境之間進行信息交流,即信息交流可以發(fā)生在生物與

生物之間以及生物與無機環(huán)境之間。當害蟲數(shù)量增加時,食蟲鳥

類由于食物豐富,數(shù)量也會增多,這樣害蟲種群的增長就會受到抑

制,這是負反饋調節(jié)的機制,這一機制是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能

力的基礎,從而維持了生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的穩(wěn)定。

(4)請從資源利用、生態(tài)系統(tǒng)、經濟利益等方面分析“果樹一

草菇”結構立體農業(yè)的意義：充分利用了空間和光照、水分、養(yǎng)

分等資源:有利于防止水土流失.增加了物種多樣性.提高了人工

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:可以獲得更多農產品,獲取經濟效益(答出3

點即可)。

【詳解】“果樹一草菇”結構立體農業(yè)的意義從資源利用

角度分析可知,立體農業(yè)能使群落中的生物充分利用空間資源,從

而提高了能量利用率,立體農業(yè)的設計使生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性

增加,營養(yǎng)結構復雜,生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力提高,增加了生態(tài)系

統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時也可獲得多種農產品,提高了經濟效益,也有利

于環(huán)境的保護。

典例示范二

(2021?廣東省二模)位于粵港澳大灣區(qū)的華陽湖,在20世紀末分

布著眾多的養(yǎng)殖場和電鍍、漂染企業(yè),水體與淤泥中含有較多的

重金屬與有毒物質。后來,當?shù)卣凑铡敖匚?、清游、活源、?/p>

堤、修復”的思路,將其打造成“魚翔淺底,荷花飄香,白鷺成群”的

國家濕地公園。請回答：

(1)清游出來的泥土可在河灘上造地并種植觀賞類花卉和樹木,

但不宜種植蔬菜或水果.其理由是：淤泥中的重金屬與有毒物質

會通過生物富集作用對人體造成危害。

【詳解】清游出來的泥土可在河灘上造地并種植觀賞類花

卉和樹木,但由于淤泥中的重金屬與有毒物質會通過生物富集作

用對人體造成危害,故不宜種植蔬菜或水果。

(2)湖泊、河灘和堤岸鑲嵌分布著不同的生物種群,這形成了

群落的水平結構。種植綠化植物與在湖泊中投放動物時均要

求種類多樣,這有助于提高該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,其原理是:主宣

營養(yǎng)結構,提高生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力。HHH

■【詳解】(2)湖泊、河灘和堤岸鑲嵌分布著不同的生物種群,

這形成了群落的水平結構。種植綠化植物與在湖泊中投放動物

時均要求種類多樣,可以豐富營養(yǎng)結構,提高生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能

力,這有助于提高該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(2)湖泊、河灘和堤岸鑲嵌分布著不同的生物種群,這形成了

群落的水平結構。種植綠化植物與在湖泊中投放動物時均要

求種類多樣,這有助于提高該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,其原理是:主邕

■【詳解】湖泊、河灘和堤岸鑲嵌分布著不同的生物種群，

這形成了群落的水平結構。種植綠化植物與在湖泊中投放動物

時均要求種類多樣,可以豐富營養(yǎng)結構,提高生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能

力,這有助于提高該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(3)在“荷花一鯉魚一白鷺”這條食物鏈中,白鷺所屬的生態(tài)系

統(tǒng)組成成分是一次級消費者。鯉魚中的能量流動到白鷺的效率

并不高,除了鯉魚中的能量部分被分解者分解利用外,還有其他原

因是：通過呼吸作用散失部分能量、部分能量未被利用(寫2點

即可)。

【詳解】在“荷花一鯉魚一白鷺”這條食物鏈中,荷花是

生產者,鯉魚是初級消費者,白鷺是次級消費者。鯉魚中的能量會

通過呼吸作用散失,還有部分被分解者分解利用,部分能量未被利

用,故流動到白鷺的效率并不高。

變式訓練二

（2021.廣州二模）海洋中存在著大量的有機碎屑,包括海洋生物

尸體分解成的小碎塊、食物殘余、糞便以及被河流沖進海中的

有機顆粒物質。因此,除了一條以生產者為起點的“牧食食物鏈”

外,海洋中還存在著一條以有機碎屑為起點的“碎屑食物鏈”?；?/p>

答下列問題：

（1）魚A是一種以浮游動物為食的海洋魚類,寫出一條以魚A為

最高營養(yǎng)級的“牧食食物鏈”。

■【答案】浮游植物（藻類\植物\生產者）一浮游動物一魚AI

【詳解】食物鏈的起點均為生產者,終點是不被捕食的最

高營養(yǎng)級,結合題意“魚A是一種以浮游動物為食的海洋魚類”，

可寫出食物鏈為浮游植物（藻類\植物\生產者）一浮游動物T魚A。

（2廣牧食食物鏈”中消費者的糞便作為有機碎屑經“碎屑食物

鏈”被其他生物利用?據(jù)此不可以（填“可以”或“不可以”）認為

能量被循環(huán)利用了。

■【詳解】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減的

特點,該特點是針對生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構,即“牧食食物鏈”而言,

若“牧食食物鏈”中消費者的糞便作為有機碎屑經“碎屑食物

鏈”被其他生物利用,由于不同種類的食物鏈中種間關系的不同,

能量是被其他生物而非原有的食物鏈中的生物利用,不可以認為

能量被循環(huán)利用。

(3)某海域“牧食食物鏈”和“碎屑食物鏈”各營養(yǎng)級間的

能量傳遞效率見下表。

___________________________________________________________________________________________

.類別.

營養(yǎng)級I-營養(yǎng)級∏一營養(yǎng)級III-

營養(yǎng)級∏營養(yǎng)級In營養(yǎng)級IV

牧食食物鏈7.4%3.9%15.2%

碎屑食物鏈4.1%8.1%13.7%

研究發(fā)現(xiàn)該海域中積累了大量的有機碎屑,根據(jù)表中信息分

析,可能的原因有牧食食物鏈”中,營養(yǎng)級ITII、營養(yǎng)級∏一III的

能量傳遞效率較低,產生了較多的有機碎屑;“碎屑食物鏈”中,營養(yǎng)

級I一∏的能量傳遞效率較低,有機碎屑消耗少,因此有機碎屑積

累較多。

I如不加干預,在適宜條件下,有機碎屑將更多地被分解者分

解為無機物,水體中的含N、P的無機鹽含量將增加,造成富營養(yǎng)

化,海域發(fā)生一赤潮的風險增大。

【詳解】一般而言,能量傳遞效率為10%?20%,據(jù)表格數(shù)據(jù)

可知,“牧食食物鏈”中,營養(yǎng)級1一11、營養(yǎng)級II-III的能量傳

遞效率較低,產生了較多的有機碎屑,而“碎屑食物鏈”中,營養(yǎng)

級I→∏的能量傳遞效率較低,有機碎屑消耗較少,因此有機碎屑

積累較多;若不加干預,則有機物可被分解者分解為無機鹽,使得N、

P含量升高,水體富營養(yǎng)化,在海水中產生赤潮。

真題回顧

l.（2022?廣東卷）圖示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網,其中字母表示不同

的生物,箭頭表示能量流動的方向。下列歸類正確的是（）

A.a、C是生產者/C

B.b、e是肉食動物.b-

C.c、f是雜食動物「二方C

■D.d、f是植食動物

■【答案】C

【解析】a在食物鏈的起點,是生產者,c能捕食b等,屬于消費

者,A錯誤;b在食物鏈的起點,是生產者,B錯誤;C和f都能捕食生產

者a、b,也都能捕食消費者e,所以C和f屬于雜食動物,C正確;d是植

食動物,但由C選項解析可知,f屬于雜食動物,D錯誤。故選C。

2.（2022.浙江卷）生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是物質循環(huán)和能量流動

的主要途徑。下列敘述錯誤的是（

A.調查生物群落內各物種之間的取食與被取食關系,可構

建食物鏈

B,整合調查所得的全部食物鏈,可構建營養(yǎng)關系更為復雜

的食物網

c.歸類各食物鏈中處于相同環(huán)節(jié)的所有物種,可構建相應

的營養(yǎng)級

D.測算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值,可構建生態(tài)系統(tǒng)的能

量金字塔

【答案】D

【解析】生物群落中各物種間通過捕食關系建立食物鏈,A

正確;錯綜復雜的食物鏈構成食物網,B正確;營養(yǎng)級是指物種在食

物鏈中的位置,C正確;測算全部食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值,可構建生

態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,D錯誤。故選D。

3.（2022.湖南卷）稻一蟹共作是以水稻為主體、適量放養(yǎng)蟹的

生態(tài)種養(yǎng)模式,常使用燈光誘蟲殺蟲。水稻為蟹提供遮蔽場所和

氧氣,蟹能攝食害蟲、蟲卵和雜草,其糞便可作為水稻的肥料。下

列敘述正確的是）

■A.該種養(yǎng)模式提高了營養(yǎng)級間的能量傳遞效率

■B,采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞

■C硬殼蟹（非蛻殼）攝食軟殼蟹（蛻殼）為捕食關系

D.該種養(yǎng)模式可實現(xiàn)物質和能量的循環(huán)利用

【答案】B

【解析】能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的

比值,該模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的傳遞效率,A

錯誤;生態(tài)系統(tǒng)的物理信息有光、聲、溫度、濕度、磁力等,采用

燈光誘蟲殺蟲利用了光,是物理信息的傳遞,B正確;捕食關系是指

群落中兩個物種之間的關系,硬殼蟹（非蛻殼）和軟殼蟹（蛻殼）屬于

同一物種,兩者之間的攝食關系不屬于捕食,C錯誤;生態(tài)系統(tǒng)中的

能量傳遞是單向的,不能循環(huán)利用,D錯誤。故選B。

4.（2021?廣東卷）“葛（葛藤）之覃兮,施于中谷（山谷）,維葉萋萋。

黃鳥于飛,集于灌木,其鳴喈喈”（節(jié)選自《詩經?葛覃》）o詩句中

描寫的美麗景象構成了一個（

A.黃鳥種群B,生物群落

c.自然生態(tài)系統(tǒng)D.農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

■【解析】分析題意可知,詩中描寫的有葛藤、黃鳥、灌木

等生物,同時山谷包括了生活在其中的所有生物及無機環(huán)境,故它

們共同構成一個自然生態(tài)系統(tǒng),C正確。

5.(2021.廣東卷)近年來我國生態(tài)文明建設卓有成效,粵港澳大

灣區(qū)的生態(tài)環(huán)境也持續(xù)改善。研究人員對該地區(qū)的水鳥進行研

究,記錄至U146種水鳥,隸屬9目21科,其中有國家級保護鳥類14種，

近海與海岸帶濕地、城市水域都是水鳥的主要棲息地。該調查

結果直接體現(xiàn)了生物多樣性中的()

■A.基因多樣性和物種多樣性

■B.種群多樣性和物種多樣性

■C.物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性

D.基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性

【答案】C

【解析】生物多樣性包括基因（遺傳）多樣性、物種多樣性

和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,題干中描述了146種水鳥,體現(xiàn)了物種多樣性,

而近海與海岸帶濕地、城市水域等生態(tài)系統(tǒng),體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)多

樣性,綜上所述,C正確。

6.(2021.海南卷)海南坡鹿是海南特有的國家級保護動物,曾瀕

臨滅絕。經過多年的嚴格保護,海南坡鹿的種群及其棲息地得到

有效恢復?；卮鹣铝袉栴}。

I(1)海南坡鹿是植食性動物,在食物鏈中處于第營養(yǎng)級,坡

鹿同化的能量主要通過.呼吸作用以熱能的形式散失。HH

■【詳解】