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專題14 生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護 [重溫考綱要求]　1.生態(tài)系統(tǒng)的結構(Ⅰ)。2.生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應用(Ⅱ)。3.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞(Ⅱ)。4.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(Ⅱ)。5.人口增長對環(huán)境的影響(Ⅱ)。6.全球性的環(huán)境問題(Ⅰ)。7.生物多樣性保護的意義和措施(Ⅰ)。 生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護的正誤判斷 (1)我國南方熱帶雨林中分解者的代謝活動比北方森林中的弱(　　) (2)防治稻田害蟲，可提高生產者和消費者之間的能量傳遞效率(　　) (3)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量中一部分用于自身生長、發(fā)育、繁殖等生命活動，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失(　√　) (4)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大(　　) (5)假設將水稻田里的雜草全部清除掉，稻田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的營養(yǎng)級數(shù)減少(　　) (6)食物鏈各營養(yǎng)級中10%～20%的能量會被分解者利用(　　) (7)富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華的現(xiàn)象，可以說明能量流動的特點(　　) (8)無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用(　√　) (9)直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量(　　) (10)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞對所有捕食者都必然是有利的(　　) (11)變色龍變化體色，主要是向同類傳遞行為信息(　　) (12)落葉闊葉林、針闊葉混交林和針葉林遭到嚴重破壞時，往往不易在短時間內恢復到原來的狀態(tài)，原因是其自我調節(jié)能力喪失了(　　) (13)全球范圍內生物多樣性有降低的趨勢，對此所作的分析是：棲息地破碎化造成小種群，有利于維持生物多樣性(　　) (14)生物多樣性的豐富程度與自然選擇無關(　　) (15)基因多樣性較低的種群適應環(huán)境能力強(　　) (16)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用(　　) 一、“生命之網(wǎng)”的生態(tài)系統(tǒng) 1.(2016全國乙，5)在漫長的歷史時期內，我們的祖先通過自身的生產和生活實踐，積累了對生態(tài)方面的感性認識和經(jīng)驗，并形成了一些生態(tài)學思想，如：自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據(jù)這一思想和生態(tài)學知識，下列說法錯誤的是(　　) A.生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動有其自身的運行規(guī)律 B.若人與自然和諧統(tǒng)一，生產者固定的能量便可反復利用 C.“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例 D.人類應以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標準 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)過程中，無機環(huán)境中的物質可以被生物群落反復利用，生物群落中的物質可通過呼吸作用進入無機環(huán)境；能量流動是單向的、逐級遞減的。二者均具有各自的規(guī)律，A正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量是單向流動的，不可反復利用，B錯誤；“退耕還林、還草”保護了生物多樣性，體現(xiàn)了自然與人和諧統(tǒng)一的思想，C正確；人類對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不能超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，以保持其相對穩(wěn)定，D正確。 2.(2016全國丙，5)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　) A.鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量 B.該生態(tài)系統(tǒng)中細菌產生的能量可流向生產者 C.鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié) D.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向 答案　C 解析　鷹遷入后，形成了食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，據(jù)此可知，鷹的遷入會使該樹林中黃雀的數(shù)量減少、螳螂增加、蟬減少等系列變化，故A錯誤；能量流動是沿著食物鏈進行的，細菌是分解者，不參與食物鏈的構成，即細菌的能量不能流向生產者，B錯誤；能量流動是沿著食物鏈進行的，鷹的遷入沒有改變該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向，D錯誤。 3.(2015全國Ⅱ，4)下列有關生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中含有非生物成分 B.生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時無能量輸入和散失 C.生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞 D.負反饋調節(jié)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者，A正確；生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時能量的輸入＝輸出(散失)，B錯誤；生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞能調節(jié)種間關系，有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，C正確；負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎，有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定，D正確。 4.(2016全國丙，31)凍原生態(tài)系統(tǒng)因其生物的生存條件十分嚴酷而獨具特色，有人曾將該生態(tài)系統(tǒng)所處的地區(qū)稱為“不毛之地”?；卮鹣铝袉栴}： (1)由于溫度的限制作用，凍原上物種的豐富度較低。豐富度是指________________________。 (2)與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比，通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機物質的積累，其原因是________________________________________________________________________。 (3)通常，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會很長，原因是_____________________________________。 答案　(1)群落中物種數(shù)目的多少 (2)低溫下分解者的分解作用弱 (3)能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的 解析　(1)物種豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少。(2)由于凍原生態(tài)系統(tǒng)中的溫度較低，生物體內酶活性較低，不利于土壤中微生物(分解者)對土壤有機物的分解，所以與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比，通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機物質的積累。(3)在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，所傳遞的能量過少時，將不足以維系該營養(yǎng)級生命所需，所以生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈一般不超過4～5個營養(yǎng)級。 5.(2015全國Ⅱ，31)某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2，假設該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種植物→乙種動物→丙種動物，乙種動物種群的K值為1 000頭，回答下列問題： (1)某次調查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物種群數(shù)量為550頭，則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物的種群密度為___________；當乙種動物的種群密度為____________時，其種群增長速度最快。 (2)若丙種動物的數(shù)量增加，則一段時間后，甲種植物數(shù)量也增加，其原因是___________。 (3)在甲種植物→乙種動物→丙種動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量________(填“大于”“等于”或“小于”)丙種動物同化的能量。 答案　(1)2.2頭/km2　2頭/km2 (2)由于乙種動物以甲種植物為食，丙種動物的數(shù)量增加導致乙種動物的數(shù)量減少，從而導致甲種植物數(shù)量增加 (3)大于 解析　(1)該生態(tài)系統(tǒng)乙種動物種群密度為550頭/250 km2＝2.2頭/km2；當乙種動物種群數(shù)量為K/2時，種群增長速度最快，此時乙種動物種群密度為500頭/250 km2＝2頭/km2。(2)捕食者數(shù)量增加會導致被捕食者數(shù)量減少，反之亦然。丙捕食乙，丙的數(shù)量增加會導致乙的數(shù)量減少；乙捕食甲，乙的數(shù)量減少，導致甲的數(shù)量增加。(3)乙種動物屬于第二營養(yǎng)級，丙種動物屬于第三營養(yǎng)級。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，乙種動物同化的能量大于丙種動物同化的能量。 6.(2014新課標全國Ⅱ，31)某陸地生態(tài)系統(tǒng)中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調查得知，該生態(tài)系統(tǒng)有4個營養(yǎng)級，營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%～20%，且每個種群只處于一個營養(yǎng)級。一年內輸入各種群的能量數(shù)值如下表所示，表中能量數(shù)值的單位相同。 種群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題： (1)請畫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。 (2)甲和乙的種間關系是________；種群丁是該生態(tài)系統(tǒng)生物組分中的__________。 (3)一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的主要功能包括____________、____________，此外還具有信息傳遞等功能。碳對生物和生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義，碳在____________和____________之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行。 答案　(1) (2)捕食　消費者 (3)物質循環(huán)　能量流動　生物群落　無機環(huán)境 解析　(1)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中相鄰兩營養(yǎng)級間能量的傳遞效率為10%～20%和能量流動逐級遞減的理論進行分析。戊含有的能量最多，處于第一營養(yǎng)級；乙和丙含有的能量較多且相差很小，都處于第二營養(yǎng)級；甲含有的能量較少，處于第三營養(yǎng)級；丁含有的能量最少，處于第四營養(yǎng)級。由此可畫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)為： 。 (2)根據(jù)食物網(wǎng)可以看出：甲和乙的種間關系是捕食，戊是生產者，甲、乙、丙和丁都為消費者。 (3)生態(tài)系統(tǒng)的功能是能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞等。碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的重要組成部分，碳在生物群落中是以有機物的形式進行傳遞的，而在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行。 悟規(guī)律 本考點屬于高考熱點，考查內容涉及生態(tài)系統(tǒng)的成分、營養(yǎng)結構、能量流動、物質循環(huán)與信息傳遞等，考查題型多樣，內容豐富，近年高考對依據(jù)情境信息自行構建食物網(wǎng)及能量分流模型考查更多。 1.明確生態(tài)系統(tǒng)中三大類生物成分的作用 (1)生產者：可將無機物轉化為有機物，是自養(yǎng)生物，是生態(tài)系統(tǒng)的基石。 (2)消費者：能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。 (3)分解者：可將有機物分解為無機物，是物質循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)。 2.把握生態(tài)系統(tǒng)結構的3個方面 (1)某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個種群，甚至可能不屬于同一物種。 (2)同一種消費者在不同食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。 (3)在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關系可出現(xiàn)多種，如狼和狐之間既有捕食關系，又有競爭關系。 3.能量在各營養(yǎng)級間流動過程分析 由此可見：(1)攝入量－糞便量＝同化量。 (2)同化量－呼吸量＝用于生長、發(fā)育、繁殖量。 (3)一個營養(yǎng)級糞便量不屬于該營養(yǎng)級同化量，而屬于上一營養(yǎng)級的同化量中“流入分解者”的一部分。 4.信息傳遞的“三種類型”與“三類功能” (1)三種類型：物理信息、化學信息、行為信息(強調肢體語言)。 (2)三類功能：①個體生存所必需；②種群繁衍所必需；③調節(jié)種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 題型一　生態(tài)系統(tǒng)成分與營養(yǎng)結構的確定 1.下圖表示生態(tài)系統(tǒng)四種成分之間的關系，以下相關敘述中正確的是(　　) A.1和2所包含的所有種群構成群落 B.3代表的一定是原核生物 C.4可以表示大氣中的CO2庫 D.①代表光合作用，②代表細胞呼吸 答案　C 解析　分析該圖，由14的關系可知兩者為生產者、非生物環(huán)境兩種成分，而1、2、3各有箭頭指向4，故4代表非生物環(huán)境，1為生產者，2為消費者，3為分解者。A選項，1、2、3所包含的所有種群才可構成群落。B選項，3(分解者)中有真核生物，如某些真菌和腐生動物。D選項，①可代表捕食，②代表細胞呼吸，③可代表光合作用和化能合成作用。 2.在如圖所示的食物網(wǎng)中，除生產者外的各種生物中，會因其滅絕而導致另一種生物隨之滅絕的最可能是(　　) A.乙 B.丙 C.丁 D.戊 答案　B 解析　由圖可知，在該食物網(wǎng)的6條食物鏈“甲→乙→戊、甲→乙→丙→戊、甲→乙→丙→己→戊、甲→丁→丙→戊、甲→丁→丙→己→戊、甲→丁→戊”中，丙是己唯一的食物來源，故若丙滅絕，必然導致己滅絕，故選B。 3.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中構成一條食物鏈的甲、乙、丙、丁4個種群的數(shù)量變化，下列說法錯誤的是(　　) A.甲種群在該食物鏈中是次級消費者，第三營養(yǎng)級 B.ab段甲種群數(shù)量下降的原因是乙減少，丙增多 C.甲、乙、丙、丁4個種群占據(jù)不同的位置，體現(xiàn)了群落的垂直結構和水平結構 D.由于丁種群在4個種群中相對數(shù)量最多，所以其豐富度最大 答案　D 解析　根據(jù)種群數(shù)量曲線可知，這4個種群構成的食物鏈為丁→乙→甲→丙，所以甲是次級消費者，第三營養(yǎng)級。而ab段甲種群數(shù)量下降是由于食物來源(乙)減少，天敵(丙)數(shù)量增多造成的。群落的空間結構指各個生物種群分別占據(jù)不同的空間，包括垂直結構和水平結構。豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少，與某一種群數(shù)量無關。 技法提煉 1.生態(tài)系統(tǒng)各生物成分的判斷 (1)判斷生產者時要注意是否為“自養(yǎng)型”生物，若為自養(yǎng)型生物，則為生產者。 (2)判斷消費者時要特別注意異養(yǎng)型、寄生、捕食、非腐生等關鍵詞，植物、微生物都有可能成為消費者。 (3)判斷分解者的主要依據(jù)是“腐生型”，凡腐生型生物均屬于分解者。 2.復雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化的分析技巧 (1)生產者相對穩(wěn)定，即生產者比消費者穩(wěn)定得多，所以當某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不需考慮生產者數(shù)量的增加或減少。 (2)處于最高營養(yǎng)級的種群有多種食物來源時，若其中一條食物鏈的來源減少或中斷，則該種群可通過多捕食其他生物而維持其數(shù)量基本不變。例如右圖所示的食物網(wǎng)中，若食草鳥減少，則兔將更多地被鷹捕食而減少，綠色植物因捕食者減少而增多。 題型二　生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能分析 4.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。下列說法正確的是(　　) A.圖中甲所固定的能量是乙、丙的能量之和 B.能量在流動過程中是逐級遞減的 C.乙營養(yǎng)級的個體數(shù)量一定多于丙的個體數(shù)量 D.若乙的數(shù)量越多，則丙獲得的能量越少 答案　B 解析　圖中甲所固定的能量大于乙、丙能量之和，因為自身呼吸作用還要消耗一部分能量；據(jù)圖可知，能量在流動中是逐級遞減的；乙營養(yǎng)級的個體數(shù)量不一定多于丙的個體數(shù)量，數(shù)量金字塔有倒置現(xiàn)象；在一定范圍內，若乙的數(shù)量越多，則丙獲得的能量越多。 5.如圖為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模式圖，相關敘述不正確的是(　　) A.信息傳遞是雙向的，能量流動和物質循環(huán)也是雙向的 B.生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動和物質循環(huán)，還有信息傳遞 C.物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質循環(huán)的方向 D.生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞 答案　A 解析　能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，而物質循環(huán)是反復出現(xiàn)、循環(huán)流動的，信息傳遞往往是雙向的。 6.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。相關敘述正確的是(　　) A.甲代表生產者，①可以代表化能合成作用 B.碳元素在甲、乙、丙、丁間以含碳有機物的形式傳遞 C.在食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級可能是甲 D.該生態(tài)系統(tǒng)中的消費者為乙、丙 答案　C 解析　由圖示可知，甲為生產者，乙為消費者，丙為分解者，丁為無機環(huán)境，①代表呼吸作用。在食物鏈中生產者占有碳元素最多，碳元素在食物鏈中以有機物的形式傳遞，在生物和無機環(huán)境間以CO2的形式傳遞。 易錯警示 1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的3點提醒 (1)10%～20%是相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率，不是兩個個體之間的傳遞效率。 (2)流經(jīng)各營養(yǎng)級的總能量 ①對生產者而言強調關鍵詞“固定”而不能說“照射”。 ②對各級消費者而言強調關鍵詞“同化”而不能說“攝入”或“儲存”。 (3)能量傳遞效率≠能量利用率 ①能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級遞減，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%～20%。 ②能量利用率 a.通常考慮的是流入人體中的能量占生產者能量的比值。 b.流入最高營養(yǎng)級的能量占生產者能量的比值。 c.考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。 2.生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中的3個誤區(qū) (1)誤以為碳循環(huán)就是CO2在生物群落之間的循環(huán)。碳循環(huán)和物質循環(huán)中的其他循環(huán)一樣，指的都是某種元素的循環(huán)而不是具體某種物質的循環(huán)。 (2)誤以為碳進入生物群落的途徑只有植物的光合作用。光合作用是主要的途徑，除此之外，化能合成作用也是途徑之一。 (3)誤以為分解者的分解作用和呼吸作用不同。分解者的分解作用其實質也是呼吸作用，因為只有分解者進行呼吸作用才能將糞便、遺體或殘枝敗葉中的有機物分解成無機物。 二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及環(huán)境保護 1.(經(jīng)典高考題)下列有關生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是(　　) A.生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎 B.生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 C.生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其間接價值 D.生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性就越強 答案　D 解析　生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是通過其內部結構與功能的協(xié)調來實現(xiàn)的，其組成成分越多，營養(yǎng)結構越復雜，受到破壞后越難以恢復，故恢復力穩(wěn)定性越差，所以A、B選項正確，D選項錯誤；生物多樣性的間接價值是指每種物種都維系著它們所在生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，維持著其所在生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，C選項正確。 2.(2013大綱全國，33)某一池塘中有三個優(yōu)勢種群，分別是鳙魚、浮游動物A和浮游植物B，其中鳙魚以浮游動物A為食，浮游動物A以浮游植物B為食。 回答下列問題： (1)為提高池塘鳙魚的產量，采取向池塘中施肥和捕撈小型野雜魚等措施，其中施肥的作用是直接提高_________________的種群數(shù)量。捕撈野雜魚的作用是降低其與鳙魚對__________、__________和空間等資源的競爭。 (2)若大量捕撈使池塘中的鳙魚數(shù)量減少，則短時間內會導致________________的種群數(shù)量迅速下降。 (3)若池塘施肥過量，一段時間后，池塘內上述三個優(yōu)勢種群消失了兩個，它們是__________，消失的主要原因是缺少____________________。再經(jīng)過一段時間后，僅存的一個優(yōu)勢種群也基本消失，而另一類生物如微生物大量繁殖，使水體變黑發(fā)臭，該類生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于__________________。 答案　(1)浮游植物B　食物　氧氣(或溶解氧)　(2)浮游植物B　(3)浮游動物A和鳙魚　氧氣(或溶解氧)　分解者 解析　本題解答的關鍵是要清楚三個優(yōu)勢種群的營養(yǎng)關系，并寫出食物鏈，即浮游植物B―→浮游動物A―→鳙魚。(1)生態(tài)系統(tǒng)中只有生產者才能利用肥料分解后產生的無機物，因此施肥會使浮游植物B種群數(shù)量增加。野雜魚中有許多是次級消費者，與鳙魚屬于同一營養(yǎng)級，在食物、溶解氧、生存空間上存在競爭關系。(2)從營養(yǎng)關系上看，大量捕撈鳙魚會使浮游動物A的天敵減少，浮游動物A種群數(shù)量增加，捕食大量的浮游植物B，導致短時間內浮游植物B種群數(shù)量下降。(3)施肥過量，肥料中的有機物會被好氧微生物分解，消耗大量的O2，造成水體中溶解氧量下降，浮游動物A和鳙魚因缺氧而死亡，它們的尸體又會造成厭氧微生物大量繁殖，導致水體變黑發(fā)臭。 悟規(guī)律 高考對本知識點的考查多滲透于生態(tài)系統(tǒng)結構、功能中進行綜合性考查，內容涉及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原理、兩種穩(wěn)定性內涵及全球性生態(tài)環(huán)境問題的成因與防范等。 1.兩種穩(wěn)定性的分析 (1)抵抗力穩(wěn)定性與自我調節(jié)能力的關系——正相關 (2)抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的關系——負相關。 (3)特例：極地苔原(凍原)，由于物種組成單一、結構簡單，極易被破壞，又由于溫度極低，一旦破壞也極難恢復原狀，故兩種穩(wěn)定性都較低。 2.環(huán)境污染的成因及后果歸納 3.生物多樣性三個層面、三種價值與四類保護 (1)三個層面：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 (2)三種價值 注：生物多樣性的間接價值遠大于其直接價值。 (3)四類保護：就地保護、易地保護、生物技術保護、法制保護。 題型一　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1.下圖表示甲、乙兩個相鄰的不同類型的生態(tài)系統(tǒng)，在遭受同等程度的外來干擾其穩(wěn)定性發(fā)生明顯波動后，再恢復到原有的結構狀態(tài)所需時間的圖像。關于這兩個生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是(　　) A.甲的抵抗力穩(wěn)定性較乙強 B.乙的恢復力穩(wěn)定性較甲強 C.甲的抵抗力穩(wěn)定性較弱，而恢復力穩(wěn)定性較強 D.甲為森林生態(tài)系統(tǒng)，乙為草原生態(tài)系統(tǒng) 答案　C 解析　任何一個自然生態(tài)系統(tǒng)都具有一定的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關系。據(jù)此分析坐標圖，可找出隨時間(橫軸)推移，甲、乙兩條曲線的變化情況，甲偏離穩(wěn)態(tài)的幅度大，表明抵抗力穩(wěn)定性差，乙恢復穩(wěn)態(tài)所需時間長，表明恢復力穩(wěn)定性弱，森林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性應強于草原生態(tài)系統(tǒng)，故只有C選項正確。 2.生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎是負反饋調節(jié)。下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)負反饋調節(jié)的是(　　) A.草原鼠的數(shù)量上升引起蛇的數(shù)量上升，使得鼠的增加受到抑制 B.草原被蝗蟲采食后，草原植物增強再生能力，減緩植物種群數(shù)量的下降 C.森林局部著火破壞了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速地萌發(fā)生長 D.池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進一步引起水質變差 答案　D 解析　負反饋調節(jié)作用的結果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所引起的變化，使生態(tài)系統(tǒng)達到或保持穩(wěn)定。草原鼠的數(shù)量上升引起蛇的數(shù)量上升，使得鼠的增加受到抑制，屬于生態(tài)系統(tǒng)負反饋調節(jié)；草原被蝗蟲采食后，草原植物增強再生能力，減緩植物種群數(shù)量的下降，屬于生態(tài)系統(tǒng)負反饋調節(jié)；森林局部著火破壞了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速地萌發(fā)生長，也屬于生態(tài)系統(tǒng)負反饋調節(jié)；池塘被傾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，進一步引起水質變差，屬于生態(tài)系統(tǒng)正反饋調節(jié)。 技法提煉 “三看”判斷抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性 項目 抵抗力穩(wěn)定性 恢復力穩(wěn)定性 看實質 保持自身結構、功能相對穩(wěn)定 恢復自身結構、功能相對穩(wěn)定 看核心 抵抗干擾、保持原狀 遭到破壞，恢復原狀 看影響 因素 生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越大，營養(yǎng)結構越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越強 一般生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富度越小，營養(yǎng)結構越簡單，恢復力穩(wěn)定性越強 題型二　全球性生態(tài)環(huán)境問題與生物多樣性保護 3.造成溫室效應的原因和緩解全球溫室效應危機的主要措施依次是(　　) A.煤、石油、天然氣等的大量燃燒；營造森林綠地 B.SO2等有毒氣體的大量產生；種植夾竹桃等能大量吸收SO2的植物 C.人造含氟制冷劑的泄漏；采用無氟制冷劑 D.汽車和工廠排放的廢氣和煙塵；收取排污費，限令整改 答案　A 解析　首先明確產生溫室效應的原因是大氣中CO2的含量增加，而CO2的含量在大氣中增加的原因是由于煤、石油、天然氣等的大量燃燒。要想緩解全球溫室效應的危機，需采取措施降低大氣中CO2的含量。而降低CO2濃度的最有效措施是營造森林綠地，這樣不僅可緩解溫室效應，而且還可改善環(huán)境中的其他方面。 4.生態(tài)護坡是利用植被對斜坡或邊坡進行保護的一項綜合護坡技術。下列敘述錯誤的是(　　) A.生態(tài)系統(tǒng)具有一定的營養(yǎng)結構，第一營養(yǎng)級一定是生產者 B.生態(tài)坡地不同地段中植物種類的分布差異體現(xiàn)了群落的垂直結構 C.把裸露的坡地建成生態(tài)坡地，說明人類活動可改變演替的速度 D.植被覆蓋可有效防止坡地水土流失，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值 答案　B 解析　生產者是食物鏈的起點，是第一營養(yǎng)級，A正確；生態(tài)坡地不同地段中植物類群的分布是水平方向的差異，體現(xiàn)了群落的水平結構，B錯誤；人工把裸露坡地建成生態(tài)坡地縮短了演替時間，加速了演替進程，說明了人類活動可改變演替速度，C正確；植被覆蓋可有效防止坡地水土流失，屬于生態(tài)價值，即間接價值，D正確。 1.下圖甲為某草原生態(tài)系統(tǒng)中幾種生物之間的關系，圖乙為根據(jù)圖甲繪制的能量金字塔(數(shù)字代表不同營養(yǎng)級的生物類群)。下列相關敘述不正確的是(　　) A.該草原生態(tài)系統(tǒng)中沒有被標出的生物類群是分解者 B.碳元素和能量在該草原生態(tài)系統(tǒng)中能實現(xiàn)自給自足 C.草等生產者的種類和數(shù)量是該生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結構穩(wěn)定的基礎 D.若土壤中有某種難分解的有毒物質，則圖乙生物中體內有毒物質濃度最高的是Ⅰ 答案　B 解析　在食物鏈中只有生產者和消費者，所以缺少的生物是分解者，故A正確；碳元素的循環(huán)是全球性的，能量也需要太陽能源源不斷地輸入，故B錯誤；生產者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，所以草等生產者的種類和數(shù)量是該生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結構穩(wěn)定的基礎，故C正確；如果土壤中有難分解的有毒物質，這些物質具有富集作用，營養(yǎng)級越高含量越高，由圖可知Ⅰ營養(yǎng)級是最高的，故D正確。 2.我國自實行計劃生育以來，全國少生4億多人，有效地緩解了人口對資源、環(huán)境的壓力，有力地促進了經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。2015年12月27日全國人大常委會表決通過了人口與計劃生育法修正案，全面二孩政策于2016年1月1日起正式實施。以下有關敘述不合理的是(　　) A.我國人口政策反映了人類種群數(shù)量變化規(guī)律不同于其他生物種群的一面 B.人口增長率比人口的年齡組成更加適合于對短期人口變化進行精確的計算 C.醫(yī)療水平的改善而導致的壽命延長，是我國實行控制生育政策同時人口仍然保持增長的一個重要原因 D.當一對夫妻平均生育兩個孩子時，我國人口總量就會保持穩(wěn)定 答案　D 3.下面是碳循環(huán)簡圖，據(jù)圖分析正確的是(　　) A.人類減少對③的依賴是當前緩解溫室效應的重要措施 B.②過程增強后，①過程隨之增強，故不能通過增強②減少大氣中的CO2量 C.生物群落內部碳循環(huán)的物質形式主要是CO2 D.參與②過程的生物包括生產者、消費者和分解者 答案　A 解析　目前，化石燃料的燃燒是導致大氣中CO2含量急劇上升的主要原因，因此，可以通過減少化石燃料的燃燒緩解溫室效應，A正確；生活中可以通過植樹造林、退耕還林(草)等途徑增強植物的光合作用，減少生物群落排放到大氣中的CO2量，B錯誤；碳在生物體內(生物群落內)主要以含碳有機物的形式存在，C錯誤；②是大氣中的二氧化碳通過光合作用和化能合成作用進入生物群落，該生物為生產者，D錯誤。 4.下圖表示“糧桑漁畜”生態(tài)農業(yè)的基本模式，據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是(　　) A.生態(tài)農業(yè)實現(xiàn)了廢物資源化，減少了環(huán)境污染 B.使生態(tài)系統(tǒng)中物質和能量被分層次多級利用，提高了能量的利用率 C.飼養(yǎng)家禽可以適當延長光照時間來提高產蛋率，這是利用了物理信息的作用 D.利用蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因培育抗蟲作物，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值 答案　D 解析　利用蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因培育抗蟲作物，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值，D錯誤。 5.某科研小組對一個烏魚塘進行了長期研究。表1是該池塘中5種生物的捕食關系(其中烏魚捕食泥鰍，其余以此類推)，表2是整個生長季節(jié)里，該池塘生態(tài)系統(tǒng)中相關能量數(shù)值(單位：kJ)。下列分析正確的是(　　) 表1 泥鰍 水蚤 小球藻 烏魚 √ 河蚌 √ 泥鰍 √ √ 水蚤 √ 表2 太陽能 光合效率 能量傳遞效率 水蚤 河蚌 1010 1% 10% 106 106 A.烏魚可做藥用原料體現(xiàn)了生物多樣性的潛在價值 B.根據(jù)表1分析，水蚤和泥鰍的關系只有捕食 C.整個生長季節(jié)，烏魚能從魚塘獲取的能量是8.1105 kJ D.池塘中水蚤和泥鰍兩種生物減少可使烏魚的種群密度上升 答案　C 解析　烏魚做藥用材料體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值，A項錯誤；分析表1信息可知，水蚤吃小球藻，泥鰍吃水蚤和小球藻，所以水蚤和泥鰍的關系是捕食和競爭，B項錯誤；分析表1和表2的信息可推知：該池塘中存在的食物網(wǎng)以及有關生物的同化量如下圖，已知相鄰兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是10%，因此整個生長季節(jié)，烏魚能從魚塘獲取的能量是(10810%－106－106)10%＋10610%10%＝8.1105 kJ，C項正確；表1信息顯示，烏魚只以泥鰍為食，但泥鰍可以同時捕食水蚤和小球藻，因此當水蚤和泥鰍減少時，可使烏魚的種群密度下降，D項錯誤。 6.如圖所示為不同生態(tài)系統(tǒng)在相同的環(huán)境條件變化下，甲和乙兩個生物群落所表現(xiàn)出來的反應。據(jù)圖分析，下列說法正確的是(　　) A.甲生物群落的生物多樣性高于乙生物群落 B.甲和乙群落所在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不同，生物種類完全不同 C.不同群落內部的負反饋調節(jié)維持著不同生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D.甲所在的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性弱，則其恢復力穩(wěn)定性一定強 答案　C 解析　由圖可知，在相同環(huán)境條件的影響下，甲生物群落的變化明顯，說明其生物多樣性較低，A錯誤；甲生物群落和乙生物群落對外界環(huán)境變化表現(xiàn)出的反應不同，說明它們所在的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不同，但有些生物種類可能會相同，B錯誤；負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎，C正確；并非所有生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都呈負相關，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低，其恢復力穩(wěn)定性也低，D錯誤。 7.請閱讀以下材料并回答相關問題： “不必說碧綠的菜畦，光滑的石井欄，高大的皂莢樹，紫紅的桑椹；也不必說鳴蟬在樹葉里長吟，肥胖的黃蜂伏在菜花上，輕捷的叫天子(云雀)忽然從草間直竄向云霄里去了?！万仍谶@里低唱，蟋蟀們在這里彈琴。”(選自魯迅先生《從百草園到三味書屋》) (1)“百草園”這個生態(tài)系統(tǒng)的結構包括______________________、__________________。 (2)“百草園”的枯枝落葉或動物尸體不會大量堆積，從生態(tài)學角度分析原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“百草園”中某昆蟲種群中雌雄個體通過氣味相互識別，這屬于________________信息，說明______________離不開信息傳遞。請再找出“百草園”中體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的一個例子：______________________________。 (4)下圖為“百草園”生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的示意圖，則B、D的含義分別是____________________、____________________。 答案　(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分　食物鏈和食物網(wǎng)(營養(yǎng)結構) (2)細菌等分解者具有分解枯枝落葉和動物尸體的作用(合理即可) (3)化學　種群的繁衍　鳴蟬的長吟、油蛉的低唱、蟋蟀彈琴等(答出一個即可) (4)分解者利用量　(初級消費者)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網(wǎng))。 (2)分解者可將遺體殘骸分解。 (3)氣味屬于化學信息。而化學信息有利于種群的繁衍。 (4)初級消費者的攝入量減去糞便量為同化量A。糞便流向分解者B，D代表初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，其遺體殘骸流向分解者，C可表示呼吸作用。 8.近年來，我國部分地區(qū)多次陷入嚴重霧霾之中，給人們的健康與生活造成了很大影響，其中一個重要原因是化石燃料的不良排放。下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖。請回答下列問題： (1)圖中的A→B1→B2→B3構成了_______________，該生態(tài)系統(tǒng)的_________________是沿著這種渠道進行的。 (2)碳元素通過①___________________途徑進入生物群落，②為生物的______________作用。為防止霧霾天氣，人們應采取的措施是__________________________(至少兩條)。 (3)圖中B1、B2、B3的數(shù)量會在一定范圍內波動，說明生態(tài)系統(tǒng)具有__________能力，這種能力主要通過________調節(jié)機制來實現(xiàn)。 (4)圖中捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是_______。 答案　(1)食物鏈　物質循環(huán)和能量流動 (2)光合作用和化能合成作用　呼吸　大量植樹造林、減少化石燃料的燃燒、改善化石燃料的品質 (3)自我調節(jié)　(負)反饋 (4)調節(jié)生物的種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 解析　(1)分析圖示可知：A為生產者，B1為初級消費者，B2為次級消費者，B3為三級消費者，C為分解者，其中生產者和消費者參與食物鏈的構成，所以圖中的A→B1→B2→B3構成了食物鏈。食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的渠道。(2)過程①表示碳元素以CO2的形式通過光合作用和化能合成作用從大氣中進入生物群落，過程②為生物的呼吸作用。采取大量植樹造林、減少化石燃料的燃燒、改善化石燃料的品質等措施，可以防止霧霾天氣的發(fā)生。(3)圖中B1、B2、B3的數(shù)量會在一定范圍內波動，說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力，而負反饋調節(jié)機制是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎。(4)捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，被捕食者同樣也能夠依據(jù)捕食者的氣味或行為特征躲避獵捕。說明生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞具有調節(jié)生物的種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定的作用。 9.如圖甲為某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少。請據(jù)圖作答： (1)圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為__________、________________________，該圖反映出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有____________特點。 (2)圖乙中，若A、F分別表示營養(yǎng)級Ⅱ、Ⅲ所攝入(吃進)的能量，則B表示____________，C表示____________。 答案　(1)太陽能　熱能(或呼吸作用散失的熱量)　逐級遞減　(2)Ⅱ所同化的能量?、蛴糜谏L、發(fā)育和繁殖的能量 解析　(1)依題意并分析圖甲可知：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示生產者、初級消費者、次級消費者、三級消費者，m1表示輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，即生產者所同化固定的太陽能，m2表示生產者和各級消費者通過呼吸作用散失的熱能(或呼吸作用散失的熱量)。該圖反映出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有逐級遞減的特點。(2)圖乙中，若A表示營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的能量，則B表示營養(yǎng)級Ⅱ所同化的能量，C表示營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。 10.某濱海區(qū)因自然和人為原因導致土壤退化并形成堿斑地，自然植被僅有堿蓬、堿蒿等少數(shù)幾種植物。回答下列問題： (1)該堿斑地全部堿蓬構成一個________。鹽堿度的差異使堿蓬、堿韭等分布在不同的地段，體現(xiàn)了群落的________結構。 (2)人們對堿斑地封育、種草期間，引入的虎尾草數(shù)量沒有呈“J”型增長，原因是__________________?；⑽膊菰谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的主要作用是______________________。 (3)隨著恢復改造的進行，沿岸水域出現(xiàn)了底棲生物、浮游植物、浮游動物、水草等，它們之間主要的種間關系有______________。 (4)濱海區(qū)中的生物群落和________________共同組成一個生態(tài)系統(tǒng)，恢復后的生態(tài)系統(tǒng)的________________大大提高。 答案　(1)種群　水平　(2)存在環(huán)境阻力　實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的物質和能量輸入(或合成有機物，固定太陽能)　(3)捕食、競爭　(4)非生物的物質和能量(或無機環(huán)境)　抵抗力穩(wěn)定性(或自我調節(jié)能力) 解析　(1)該堿斑地全部堿蓬構成一個種群，堿蓬、堿韭等在不同的地段的分布體現(xiàn)了群落的水平結構。(2)引入的虎尾草數(shù)量沒有呈“J”型增長，原因是存在環(huán)境阻力。虎尾草是生產者，作用是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的物質和能量輸入(或合成有機物，固定太陽能)。(3)底棲生物、浮游植物、浮游動物、水草等之間的種間關系有捕食、競爭。(4)生態(tài)系統(tǒng)＝生物群落＋非生物的物質和能量(或無機環(huán)境)?；謴秃蟮纳鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性(或自我調節(jié)能力)大大提高。 11.湖泊是調節(jié)江河水量的天然水庫，也是重要的淡水生態(tài)系統(tǒng)。研究人員在對某湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究后，繪制了該生態(tài)系統(tǒng)中部分生物構成的食物網(wǎng)示意圖(圖1)和碳循環(huán)部分示意圖(圖2)，圖2中甲、乙、丙、丁表示生態(tài)系統(tǒng)的相關成分。請據(jù)圖回答有關問題： (1)圖1的生物中，含能量最少的是____________，因為能量流動的特點是_______________。該生態(tài)系統(tǒng)中有________條食物鏈，銀魚處于第________營養(yǎng)級。 (2)圖2中缺少兩個重要過程，請用文字和箭頭的形式補充：____________、___________。 (3)圖2中甲→乙過程中碳主要以____________________________________的形式進行傳遞，在生物群落與無機環(huán)境之間碳主要以________________的形式進行循環(huán)。 (4)該湖泊因大量排入污水，藻類過度繁殖，引起水草(沉水植物)死亡，隨之大量浮游動物及魚類等死亡，水體發(fā)臭，水生生物的死亡又加重了水體污染，這種調節(jié)方式稱為___________。為保護湖泊生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，我國已建立多個自然保護區(qū)，這屬于____________保護。 答案　(1)黑魚　單向流動、逐級遞減　3　三、四 (2)無機環(huán)境→丁　甲→丙 (3)含碳有機物　CO2 (4)正反饋調節(jié)　就地 解析　(1)圖1中黑魚所在的營養(yǎng)級最高，其所含的能量最少，原因是能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。該食物網(wǎng)中食物鏈有3條，分別為：小球藻→水蚤→翅目幼蟲→銀魚→黑魚，小球藻→水蚤→銀魚→黑魚，小球藻→搖蚊幼蟲→銀魚→黑魚。銀魚處于第三和第四營養(yǎng)級。(2)根據(jù)圖2信息可知，丁是生產者，甲、乙是消費者，丙是分解者，圖2中缺少無機環(huán)境→丁以及甲→丙兩個重要過程。(3)碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的，在生物群落內部是以含碳有機物的形式傳遞的。(4)水體污染使水生生物死亡，水生生物死亡后，又加重了水體污染，使更多水生生物死亡，這屬于正反饋調節(jié)。建立自然保護區(qū)是在原地對被保護的生態(tài)系統(tǒng)或物種采取的保護措施，屬于就地保護。