高考

生物江蘇省專用專題22生態系統與生態環境的保護考點一生態系統的結構一、生態系統的成分1.非生物的物質和能量:無機鹽、陽光、熱能、水、空氣等。考點清單作用(1)合成有機物,儲存能量(2)為消費者提供⑤

食物和棲息場所

(1)加快⑥

物質循

(2)幫助植物傳粉和傳播種子將有機物分解為無機

物,供生產者重新利用

生產者消費者分解者營養方式①

自養

異養異養生物類型(1)光能自養型生物:②

綠色植

和藍藻等(2)化能合成型生物:硝化細菌等大多數③

動物

,寄生植物(如菟絲子)④

腐生細菌和真菌

,腐食動物地位生態系統的基石生態系統最活躍部分生態系統的關鍵成分2.生物群落3.對生態系統成分認識的4個誤區錯誤說法特例細菌都是分解者硝化細菌是自養生物,屬于生產者;寄生細菌如結

核桿菌屬于消費者動物都是消費者以動、植物殘體為食的腐食性動物屬于分解者,

如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等生產者是綠色植物硝化細菌等自養生物也是生產者,正確的說法是:

生產者包括綠色植物植物都是生產者菟絲子營寄生生活,屬于消費者二、生態系統的營養結構1.食物鏈(1)概念:在生態系統中,生物之間由于⑦

營養

關系(如捕食關系)而形

成的營養結構。(2)實例

(3)特點:⑧

生產者

為第一營養級,消費者所處營養級不固定,食物鏈中

一般不超過⑨

5

個營養級。(1)概念:生態系統中的許多食物鏈相互交錯形成更為復雜的網狀營養結

構。(2)食物網分析

2.食物網特別提醒(1)食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇形成的,通常不會逆

轉。(2)某一營養級的生物所代表的是該營養級的所有生物,不代表單個生物

個體,也不一定是一個種群。考點二生態系統的功能與穩定性一、生態系統的能量流動1.概念理解

3.消費者的能量來源與去路

2.生產者的能量來源與去路(1)從上述圖解可以得到:攝入量=同化量+⑦

糞便量

。(2)在各營養級中,能量的幾個去路:通過呼吸作用以熱能的形式散失、被

下一營養級生物利用、被分解者利用、未利用。注意:最高營養級消費者的能量沒有流向下一營養級這條途徑。4.特點

5.能量流動的最值計算(1)適用范圍:題目沒有明確傳遞效率和食物鏈之間的關系時,需根據“最

少”“最多”“至少”“至多”等信息判斷傳遞效率及選擇計算的食

物鏈。(2)規律

(3)能量傳遞效率與能量利用率不同a.能量傳遞效率=(下一營養級同化量÷該營養級同化量)×100%,約為10%~20%。b.能量利用率是指流入最高營養級(或人類)的能量占生產者固定總能量

的比值。一般來說,食物鏈越短,能量利用率越高。二、生態系統的物質循環1.物質循環的概念

(1)碳的存在形式與循環形式a.在生物群落和無機環境間:主要以

CO2

形式循環。b.在生物群落內部:以

含碳有機物

形式傳遞。c.在無機環境中:主要以

CO2和碳酸鹽

形式存在。2.碳循環的過程(2)碳進入生物群落的途徑:生產者的光合作用和

化能合成作用

。

3.碳循環的破壞——溫室效應(1)形成原因:大量化石燃料的燃燒,導致大氣中的CO2含量迅速增加,打破

了生物圈中碳循環的平衡。(2)影響:使氣溫升高,加快極地和高山冰川的融化,導致海平面上升,進而

對人類和其他許多生物的生存構成威脅。實例類別傳遞形式光、聲、溫度、濕度等物理信息物理過程動物的性外激素化學信息信息素蜜蜂跳舞、孔雀開屏行為信息動物的特定行為特征三、生態系統的信息傳遞1.生態系統中信息的種類2.信息傳遞的作用層次作用舉例個體生命活動的正常進行,離不開信

息的作用(1)蝙蝠的回聲定位(2)萵苣種子必須接受某種波長

的光才萌發種群生物種群的繁衍,離不開信息的

傳遞(1)植物開花需光信息刺激(2)昆蟲分泌性外激素,引誘異性

個體群落和生態系統調節

生物種間關系

,以維持生態系統的穩定食物鏈上相鄰物種為對方提供

大量的有用信息3.信息傳遞在農業生產中的應用(1)提高農產品或畜產品的產量。如利用模擬的動物信息吸引大量的傳

粉動物,就可以提高果樹的傳粉率和結實率。(2)控制有害動物。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的

種群密度。四、生態系統的穩定性1.概念:生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能

力。2.形成原因:生態系統內部具有一定的

自我調節

能力。

(2)基礎:

負反饋

調節,在生態系統中普遍存在。(3)特點:生態系統的自我調節能力是有限的,當外界干擾因素的強度超過

一定限度時,生態系統的自我調節能力會迅速喪失,生態系統難以恢復。3.自我調節能力(1)實例

抵抗力穩定性恢復力穩定性區別實質保持自身結構功能相對穩定恢復自身結構功能相對穩定

核心抵抗干擾,保持原狀遭到破壞,恢復原狀

影響因素生態系統中物種豐富度越高,營養結構越復雜,抵抗力穩定性越強生態系統中物種豐富度越小,營養結構越簡單,恢復力穩定性越強4.類型二者聯系

①相反關系:一般抵抗力穩定性強的生態系統,恢復力穩定性弱,反之亦然;②二者是同時存在于同一系統中的兩種截然不同的作用力,它們相互作

用共同維持生態系統的穩定。如圖所示:

5.提高生態系統穩定性的措施(1)控制對生態系統干擾的程度,對生態系統的利用應適度,不應超過生態

系統的自我調節能力。(2)對人類利用強度較大的生態系統,應實施相應的物質和能量投入。比較項目正反饋負反饋調節方式加速最初發生變化的那種成分所發生的變化抑制和減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化結果常使生態系統遠離穩態有利于生態系統保持相對穩定實例分析

草原上食草動物兔與植物的平衡6.反饋調節的種類與判斷方法(1)種類(2)判斷正反饋、負反饋調節的方法a.依據:從調節后的結果與原狀態之間的變化分析。b.方法:調節后

考點三生態環境的保護一、全球性的生態環境問題1.環境污染的成因與防治

成因機制危害防治措施溫室效應煤、石油和天然氣的

大量燃燒→大氣中CO2

增加→溫室效應→全

球氣候變暖全球氣候變暖;海平面

上升減少化石燃料的燃燒;

開發新能源;植樹造林酸雨煤、石油和天然氣燃

燒→硫和氮的氧化物+

大氣中的水汽→硫酸

和硝酸→酸雨水體酸化,影響動物的

生長發育,傷害植物的

葉和芽,腐蝕建筑物和

金屬材料減少化石燃料的燃燒;

使用脫硫煤;開發新能

源;植樹造林臭氧層破壞使用氟利昂→臭氧層

變薄→南極上空出現

臭氧層空洞導致人患皮膚癌、白

內障等疾病的概率上

升;植物的光合作用受

到抑制,農作物減產等減少氮氧化物和氟氯

烴的排放水體污染生活污水、工業廢水

進入水體,海洋運輸時

石油泄漏和傾倒污染

物等水體富營養化,若出現

在海洋中稱為赤潮;若

出現在湖泊等淡水流

域稱為水華減少生活污水、工業

廢水和污染物等的產

生土地荒漠化植被(如草原、森林等)

遭到破壞是主要原因沙塵暴遮天蔽日,破壞

力極強合理利用和保護現有

植被;大量營造防護林;

部分地區退耕還林、

還草等2.特點:全球性。3.影響:對生物圈的①

穩態

造成嚴重威脅,并且影響到人類的②

生存和發展

。4.可持續發展——人類的必然選擇(1)含義:“在不犧牲未來幾代人需要的情況下,滿足我們這代人的需要”,

它追求的是③

自然、經濟、社會

的持久而協調的發展。(2)實現措施:保護生物多樣性,保護環境和資源,建立起人口、環境、科技

和資源消費之間的協調與平衡。(2)層次

(3)生物多樣性的判斷

二、生物多樣性1.生物多樣性的內容(1)范圍:生物圈中。

3.保護生物多樣性的措施(1)就地保護:建立自然保護區以及風景名勝區等。(2)⑨

遷地保護

:把待保護物種遷至異地進行專門保護。(3)利用⑩

生物技術

對瀕危物種的基因進行保護。(4)加強立法、執法和宣傳教育。項目內容侵入種的危害a.造成嚴重的生態破壞和生物污染

b.導致生物多樣性喪失

c.生態災害頻繁發生外來物種入侵引發生態危機的原因a.占據生態位

b.侵入種具有頑強生命力,傳播能力強,一旦侵入,

能迅速傳播蔓延開來

c.外來物種缺少天敵的控制4.外來物種入侵5.水體富營養化分析

生態工程是指應用生態系統中物種共生與物質循環再生原理、結構與

功能協調原則,結合系統分析的最優化方法而設計的促進物質被分層多

級利用的生產工藝系統。2.生態工程的基本特點:

少消耗、高效益、可持續

。3.設計生態工程的根本目的:在促進自然界良性循環的前提下,充分發揮

資源的生產潛力,防止環境污染,達到經濟效益和生態效益的同步發展。三、生態工程1.概念項目理論基礎意義物質循環再生原理物質循環可避免環境污染及其對系統穩

定和發展的影響物種多樣性原理物種多樣性與生態系統的穩定

性關系物種多樣性程度高,可提高生態

系統的抵抗力穩定性協調與平衡原理生物與環境的協調與平衡可避免系統的失衡和破壞整體性原理生態學、系統學和經濟學相統一統一協調各種關系,保障系統的

平衡與穩定4.生態工程的基本原理系統學和工程學原理系統的結構決定功能原理:分布式結構優于集中式和環式結構改善和優化系統的結構,以改善

功能

系統整體性原理:總體功能大于各部分之和能保持很高的系統生產力5.我國生態工程建設的實例Ⅰ.治污生態工程(1)內容:主要涉及固體、液體及有機廢棄物的處理,生物肥料的研制與試

用,湖區污染的生態治理,塑料的再生利用等。(2)實例①生物氧化塘a.原理:利用藻類和細菌等生物之間的協同作用連續處理污水的生物循環

過程。氧化塘中,藻類光合作用產生的氧氣和空氣中的氧氣,有利于好氧

菌降解污水中的有機物;兼性菌和厭氧菌通過好氧或厭氧反應,分解污水

中的有機物。b.多功能生物氧化塘工藝流程示意圖多功能生物氧化塘不僅具有凈化污水的作用,還可使污水資源化,其工藝

流程示意圖如下:

污水進來后,首先進入沉砂環節,讓一些固體廢棄物沉淀下來。若污水中有機物的含量高,就采用流程Ⅰ。若污水中有機物的含量低,就采用流程Ⅲ或流程Ⅳ。流程Ⅰ是利用了某些微生物能去除塘中的營養物質;流程Ⅱ和流程Ⅲ利

用了植物的光合作用等;流程Ⅳ(藻、菌互生環節)就是利用藻類吸收無機

物產生氧氣和細菌分解有機物的作用,促進污水凈化。出水前可通過對

藻、菌進行控制以達到改善水質的目的。②隔河泄水藍藻去除生態工程。(3)治污生態工程主要涉及的生態工程原理有物種多樣性原理、協調與

平衡原理等。Ⅱ.生態恢復工程(1)內容:恢復某一地區的生物群落,形成合理、高效的食物鏈,并在演替過

程中保持長期的穩定與平衡。其中恢復植被是生態工程的第一步。(2)實例:我國西部生態治理。(3)生態恢復工程主要涉及的生態工程原理有生物多樣性原理、協調與

平衡原理等。(2)前提:環境與經濟協調發展。(3)特點:多層次、多功能的農業生產。(4)實例:留民營村生態農業系統。Ⅲ.生態農業工程(1)依據:生態學原理。提升一生態系統的營養結構分析與構建一、食物網中生物數量的變化分析1.食物鏈的第一營養級生物減少,相關生物都減少。2.“天敵”減少,被捕食者數量增加,但隨著其數量增加,種內斗爭加劇,種

群密度還要下降,直到趨于穩定。3.“中間”營養級生物減少的情況,舉例如下:

知能拓展若青蛙突然減少,則以它為食的蛇將減少,鷹過多捕食兔和食草鳥,從而導

致兔、食草鳥減少,因鷹不只捕食蛇這一種生物,一段時間內它可以依靠

其他食物來源維持數量基本不變。二、食物鏈(網)的構建方法1.依據種群數量變化曲線圖構建

圖1(1)分析依據:先上升、先下降者為被捕食者。(2)食物鏈:乙→丙→甲(圖1)。2.依據所含能量(生物量)構建

圖2

圖3(1)分析依據:根據營養級間能量傳遞效率10%~20%,可確定相鄰兩個營養

級能量差別在5倍左右,若能量相差在5倍以內,很可能為同一營養級。(2)結果:①圖2可形成一條食物鏈:丙→甲→乙→丁。②圖3生物可形成食物網:

。3.根據提供的捕食方面的信息構建(1)信息:古樹上有紅蜘蛛、蚜蟲、草蛉、七星瓢蟲、麻雀、花喜鵲6種動

物,它們之間的關系是草蛉、七星瓢蟲捕食紅蜘蛛、蚜蟲;紅蜘蛛、蚜蟲

以植物的各器官為食物;麻雀、花喜鵲以紅蜘蛛、蚜蟲、草蛉為食。(2)依據捕食關系直接繪圖如下:

4.根據生物體內有害物質的含量構建假設在這5個種群構成的食物網中,消費者只能以其前一個營養級的所有

物種為食。種群甲乙丙丁戊重金屬含量(μg/kg鮮重)0.00370.00370.0350.0350.34(1)分析依據:生物的富集作用。重金屬、農藥等有害物質被生物體

吸收后難以排出體外,所以此類物質會隨著食物鏈逐級積累,即營養級越

高的個體中含有有害物質的量越多,其含量往往是上一營養級個體含量

的5~10倍。(2)分析結果:

例

(2021屆江蘇揚州中學高二期中,25)如圖表示某生態系統的食物網。

下列有關敘述中正確的是(多選)

()

A.生產者除綠色植物外,藍藻、硝化細菌、硫細菌等原核生物也可以充

當生產者B.若食蟲鳥被人類大量捕殺,短期內植物蟲害將嚴重C.維持一個生態系統存在的不可缺少的成分只有生產者D