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1、第二讲生态系统与环境保护,生态系统的成分,1生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量物质：等。能量：。(2)：属于自养生物，主要是绿色植物，是生态系统的主要成分。(3)消费者：属于 生物，主要是动物。(4)：属于异养生物，主要是 等营腐生生活的微生物，是生态系统的必需成分。,空气、水、无机盐,阳光、热能,生产者,异养,分解者,细菌和真菌,2生态系统的营养结构(1)包括，是生态系统能量流动和物质循环的渠道。(2)营养结构的特点每条食物链的起点总是，最高点是不被其他动物所食的动物。同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。食物网的复杂程度主要取决于。,食物链和食物网,生产者,有食物联系
2、的生物种类,1生态系统的四种成分及其相互关系,2成分说明(1)生产者除绿色植物外，还包括部分微生物：如能进行光合作用的光合细菌和能进行化能合成作用的硝化细菌。(2)消费者除动物外，还包括营寄生生活的细菌、菟丝子、病毒等生物。(3)分解者除营腐生生活的细菌、真菌外，还包括少数的动物，如蜣螂、蚯蚓等。,生态系统的功能和稳定性,1信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系,由图解可以看出，一个营养级所同化的能量，有三个去向：第一：自身呼吸作用消耗；第二：流入下一营养级；第三：被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失。生产者只有源源不断地固定太阳能，才能保证生态系
3、统能量流动的正常进行。,2生态系统的反馈调节机制反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，包括正反馈和负反馈。(1)负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态实例：如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。,(2)正反馈调节使生态系统远离平衡状态若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。,生态环境的保护,1人口增长对生态环境的影响主要体现在土地资源、森林资源、能源和等五个方面的压力。为此我国在控制人口增长的同时，还加大了，如加大植树种草的力度，加强生物多样性保护等措施。2
4、全球的环境问题全球气候变化、水资源短缺、酸雨、土地荒漠化、海洋污染等。,水资源,环境污染,保护资源和环境的力度,臭氧层破坏,3生物多样性的保护(1)内容：多样性、物种多样性和 多样性。(2)保护层次：基因、和生态系统。(3)保护措施：、利用生物技术保护及加强教育和法制管理。(4)价值：直接价值、和。,基因,生态系统,物种,就地保护,易地保护,间接价值,潜在价值,1人口增长对环境的影响(如下图),大部分环境问题，归根结底是由快速增长的人口造成的。人口增长意味着需要更多的资源，不论是石油、矿物等不可再生资源，还是鱼类、森林这样的可再生资源都会遭遇更大压力，并需要农业生产出更多的食物。,人口增长不同
5、于自然种群数量的增长，生物种群的消长规律不完全适用于人口增长的情况，人类在生态系统中地位比较特殊，受其他生物和非生物因素干扰小，比较接近“J”型增长曲线。因此我国在1982年将计划生育定为基本国策，人口过快增长得到有效控制，但由于人口基数过大，仍将持续增长。,2生物多样性是指所有自然界的资源，包括植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统。包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。,保护生物多样性的现代观点：两避免、两坚持。避免盲目掠夺式开发利用，坚持可持续发展的观念。避免禁止开发和利用，坚持合理开发是最好的保护，如规定禁渔期和禁渔区、退耕还林(草、湖)等。,3温
6、室效应、酸雨、臭氧层破坏与水体污染,例1(2010年高考山东卷)以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是()A恒温动物的/值一般高于变温动物B哺乳动物的/值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高/值D食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物,解析恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，/值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率应表示为/(未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高/值，这样才能促使有机物积累；食肉动物与食草动物的/值无法比较。答案C,利用“拼图法”巧解能量流动难点输入
7、第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。参考图示，很容易理解以下问题：,流经整个生态系统的总能量，是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个草原生态系统中，草原上所有生物的总能量都来自于W1，所有生物总能量之和小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。,1(2011
8、年高考四川卷)图A为小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食)，跟踪调查该生态系统及其对照组的变化，发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图B)，而其他生物数量变化相对较小。请回答下列问题：,(1)沙氏变色蜥处于第_营养级，其与卷尾鬣蜥的种间关系是_。(2)引入卷尾鬣蜥后，沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移，而网蜘蛛的织网位置略有下降。此现象表明生态因素的改变，可使生物群落的_发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势是_。结合其他生物的数量变化信息可以看出，小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定，表明生态系统内部具
9、有_能力。,解析：(1)分析食物网可以看出，沙氏变色蜥处于食物网中的第三或第四营养级。卷尾鬣蜥捕食沙氏变色蜥，两者存在捕食关系；当卷尾鬣蜥以较大的地面节肢动物为食时，与沙氏变色蜥构成竞争关系。(2)引入卷尾鬣蜥后，沙氏变色蜥和网蜘蛛的栖息场所发生改变，表明生态因素的改变可使生物群落的垂直结构发生改变。(3)分析曲线可知，引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势为先增加后减少，最终达到平衡。通过分析图像可以看出，小岛生态系统中各种生物的数量趋于平衡，结构和功能能够保持相对稳定，表明生态系统内部具有一定的自动调节能力。答案：(1)三或第四竞争和捕食(2)垂直结构(3)先增加后减少，最终达到平衡一定的自
10、动调节,例2(2011年高考江苏卷)下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述，错误的是()A互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵B克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵C麋鹿原产我国，但后来在国内绝迹，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁地保护D丹顶鹤在我国东北等地繁殖，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区实行就地保护,解析生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。互花米草引入到江苏沿海等地后，在与本
11、地物种的竞争中占优势，使本地的生物多样性受到威胁，A项正确；小龙虾由日本引入后，在与本地生物的竞争中占优势而大量繁殖并迅速扩散，属于生物入侵，B项错误；麋鹿原产我国，在国内绝迹后，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区保护起来，属于迁地保护，C项正确；盐城的丹顶鹤自然保护区是在其越冬地进行的就地保护，D项正确。答案B,2(2011年高考江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等
12、浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为_。,(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过_、_进行调控。,解析：(1)人工养殖池塘生态系统物种数量少，恢复力稳定性高。水体受污染后生物死亡导致微生物数量增加，
13、促进水体溶氧量下降，导致鱼类等死亡，又进一步促进环境恶化，说明调节过程中，最初的变化经调节后变化更大，从而说明该调节方式为正反馈调节。(2)由图示可知，该生态系统与传统养殖池塘相比，新增加的是生态塘和潜流湿地的工程设施。栽植水生植物或放养滤食动物，可促进对N、P的利用，从而达到水体自我净化的目的。(3)前一池塘的上层水流流入后一池塘底部，使得水层充分与植物和动物接触，从而增加水的溶氧量和提高饵料利用率。(4)人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，这样后面池塘的N、P含量越来越高，易引起水体富营养化，不利于植物、动物生存。(5)该养殖系统经过各个养殖塘后的水体中含有大量的N、P，因此可通过排出部
14、分水，再补充其他水进行调节，还可通过水泵控制水的流量大小进行调节。答案：(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次),1“哥本哈根气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。据图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是()A生物群落内部进行碳循环的物质形式是二氧化碳B参与过程的生物包括生产者、消费者，不包括分解者C过程增强后过程随之增强，不能通过增强减少大气中的CO2D开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程的依赖解析
15、：生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物；过程增强后过程不会成比例随之增强，因此可以通过增强减少大气中的CO2；参与过程的应包括分解者。答案：D,2为了研究生态系统的能量流动，科学家做了以下实验：投放一定量的单细胞藻类喂养水蚤(通常全部被吃掉)。分批移走水蚤，移走水蚤的总量即水蚤的收获量。水蚤收获量/藻类投放量为能量转化效率。移走比率(每批移出水蚤数占总数的比率)对转化效率的影响如图所示。曲线分别表示移走的是成年水蚤、幼年水蚤。下列相关叙述正确的是()A该实验对能量转化效率的研究是在生态系统层次上进行的B水蚤收获量总是小于藻类投放量，主要原因是种内斗争引起水蚤个体的死亡C移走成年个体的能
16、量转化效率高，主要原因是移走成年个体使种群趋向增长型D该实验对能量转化效率的研究不能表明能量沿食物链的流动是逐级递减的,解析：该实验对能量转化率的研究是在种群层次上进行的；水蚤收获量总是小于藻类的投放量，说明水蚤不能将藻类的能量全部同化，即能量沿食物链传递具有递减的特点。水蚤最多同化藻类同化能量的20%。答案：C,1(2011年高考海南卷)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋
17、鸟。该计划的实施将使该地区()A灰椋鸟种内竞争必然减弱B鸟的种类必然增加C农林害虫数量必然大幅度上升D生态系统的结构必然发生变化解析：由题意知，该项措施会使树种减少，会使灰椋鸟种群数量增加，种内竞争加剧，且大量捕食害虫将导致农林害虫大量减少，从而使该地区的物种数量减少，食物链和食物网简单化，生态系统的自我调节能力下降。答案：D,2(2011年高考海南卷)关于生态系统的叙述，正确的是()A生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小解析：能量在
18、生态系统中是单向流动、逐级递减的，某一营养级的能量约是其上一营养级的10%20%；生态系统的信息传递可调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，但并非对所有捕食者都有利；生态系统中的营养级与生物的体型大小没有必然联系。答案：A,解析：在生态系统的物质循环中，图示中乙与丙之间为双向的，故若乙为大气中的CO2，则丙为生产者，而甲可表示消费者或分解者，A项正确；若图示中乙代表淋巴，则甲代表的血浆不能形成淋巴，乙代表的淋巴也不能形成组织液，B项错误；在生态系统的能量流动中，丙代表的分解者的能量不能再被生产者和消费者利用，C项错误；在甲状腺激素的分级调节中，图示甲应表示下丘脑，乙应表示垂体，丙应表示甲状
19、腺，故D项错误。答案：A,4(2010年高考江苏卷)长在路边的小草一般不会引起人们的特别关注，从保护生物多样性的角度来看，它却有其存在的价值，但不包括()A它属于该地区生态系统中的生产者B它对生态系统中其他种群的生存有利无害C它可能含有对人类有重要价值的基因D它可能为某种害虫的天敌提供栖息地解析：小草作为植物，属于生态系统中的生产者，可为其他生物提供栖息地，也可能含有对人类有重要价值的基因。若小草为某种害虫的天敌提供栖息地，小草的存在则对该种害虫来说就是有害的，所以B项错。答案：B,5(2010年高考全国卷)右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()A微生物也能利用农作物通过
20、光合作用储存的能量B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D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率解析：微生物能够利用农作物秸秆中有机物内储存的能量，A项对；沼气池中的微生物如产甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷(沼气的成分之一)，此时的微生物是分解者，B项对；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能循环利用，C项错；农作物为人类提供食物，为家畜提供饲料，产生的秸秆可以用来生产沼气，这种多途径利用农作物的方式，大大提高了生态系统中的能量利用效率。答案：C,6(2011年高考山东卷)6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日
21、主题是“共建生态文明，共享绿色未来”，草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如下图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的_能力较差，其_稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有_才能保证其物质循环的正常进行。,(2)如果图中草能提供10 000 kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是_ kJ和_ kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的_锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是_和竞争。若某年兔种群的K值为
22、1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为_只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果_(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压_，引起_渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起_对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。,解析：(1)抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。生态系统的自我调节能力有大有小，因此，抵抗力稳定性有高有低。一般
23、地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分(生产者、消费者和分解者)，图中的生物组成成分缺少了分解者。,(2)据图分析，鹰所在的食物链有三条，分别占据着第三营养级和第四营养级，它所获得的能量最低值要按照最长食物链(草鼠蛇鹰)、最低能量传递效率(10%)来计算，即10 00010%10%10%10(kJ)；它所获得的能量最高值要按照最短食物链(草鼠或兔鹰)、最高能量传递效率(20%)来计算，即10 00020%20%400(kJ)。若去除蛇，且狐的数量不变，则兔的数量不变，而鼠的数量增多，去除蛇后，因为
24、鹰的食物来源还有兔和鼠，且通过更短的食物链获得鼠的能量，故鹰的数量增多；若外来物种入侵到当地生态系统，外来物种会以当地物种为食物，或与当地物种竞争食物、空间等资源，会使当地生物多样性锐减甚至丧失。,(3)图中兔与草、狐、鹰形成捕食关系，与鼠形成竞争关系，两种种间关系都影响到兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的繁殖，增加的400只鼠争夺了100只兔的食物，所以兔种群的K值是1 000100900只。标志重捕法是根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。其计算公式是M/Nm/n(其中N表示种群内个体总数；M表示第一次捕捉到并标记个体数；n表示第二次捕捉数；m表示第二次捕捉个体中标记数)，则NMn/m，若部分标记个体迁出，即m值偏小，N值会偏高。(4)动物机体缺水时体内细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑内的渗透压感受器产生兴奋，兴奋经反射弧传导到垂体，促进抗利尿激素的释放。抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排放，以保持体内水分平衡。答案：(1)自我调节(或反馈调节、负反馈调节)抵抗力分解者(2)10400增加生物多样性(或物种多样性)(3)捕食900偏高(4)升高下丘脑肾小管和集合管,本小节结束请按ESC键返回,
