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第2课时　生态系统和生物圈
知识点一　生态系统的组成
1.生态系统的概念
在一定的区域内,　 　与　 　所形成的统一的整体叫生态系统。如一片森林、一个城市。
生物
环境
名师点拨
判断生态系统的标准
有无包含这个区域内的所有生物(植物、动物和微生物)和环境。既要有生产者、消费者和分解者,又要有非生物部分,才能构成生态系统。
2.生态系统的成分
组成 解读 实例
生 物 部 分 能通过光合作用制造有机物,供自己和其他生物利用 　、自养的细菌等
消费者 不能制造有机物,直接或间接以植物为食 绝大多数 　、人
分解动植物遗体、遗物中的有机物获得营养和能量 主要是营腐生生活的细菌和真菌,还包括蚯蚓、白蚁、蜣螂、秃鹫等腐食性动物
非生物部分 影响生物生活的 　因素 阳光、空气、水、温度、土
壤等
生产者
绿色植物
动物
分解者
非生物
规律总结
生态系统组成成分之间的关系
生态系统中的有机物最终都来自生产者。生产者、消费者、分解者都参与生态系统中的物质循环,其中消费者促进物质循环,分解者实现物质循环。
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)生态系统中的能量最终来源于太阳能。( )
(2)生态系统中最关键、最基本的成分是生产者。( )
(3)生产者并不都是植物,如光合细菌能制造有机物,属于生产者;植物也不都是生产者,如菟丝子寄生在其他植物上,属于消费者。( )
(4)动物并不都是消费者,如蚯蚓、蜣螂等属于分解者;消费者也并不都是动物,如寄生的细菌和真菌属于消费者。( )
(5)细菌和真菌都属于分解者,分解者都是细菌和真菌。( )
√
√
√
√
×
知识点二　生态系统的营养结构——食物链和食物网
1.食物链
(1)概念:在生态系统中,各种生物之间由于　 　关系而形成的链状结构。
(2)组成:只有生产者和消费者,没有　 　和　 　。
(3)书写:生产者→消费者,如草→鼠→蛇→鹰。
①每条食物链的起点都是　 　,一般都是植物,不能是植物的　 　(如叶、果实、种子、根等),终止于　 　,一般都是动物。
②“→”箭头指向表示　 　的去向,即箭头指向捕食者。
③生产者是第一营养级,随着食物链营养级依次为第二、三、四等营养级。
④营养级越高,生物的数量(总重)越　 　,第一营养级(生产者)生物数量最　 　。
捕食
分解者
非生物部分
生产者
某一器官
最高级消费者
物质和能量
少
多
2.食物网
(1)概念:在一个生态系统中,有些食物链往往彼此交错连接,形成了食物网。
(2)食物链中的生物只是食物关系,而在食物网中,一种生物往往并不固定在一条食物链上,因此,两种生物之间可能既有　 　关系,又有　 　关系。
(3)生态系统中某种生物数量改变对其他生物有影响。
捕食
竞争
名师点拨
当食物网中一种生物的数量变化时,受影响最大的总是相邻的生物。
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)食物网中的生物只有捕食关系。( )
(2)“螳螂捕蝉,黄雀在后”可以表示一条完整的食物链:蝉→螳螂→黄雀。( )
×
×
知识点三　生态系统的功能——能量流动和物质循环
1.生态系统中的能量流动和物质循环沿着　 　和　 　进行。
2.能量单向流动
(1)能量的输入:植物在进行光合作用时,将　 　能转化为有机物中的化学能。因此,生态系统中的能量最终都来自　 　。
(2)能量的传递:植物被消费者取食后,能量随着有机物转入消费者体内,分解者通过分解动植物的遗体、遗物等获得能量。
(3)能量的散失:生产者、消费者、分解者都要进行　 　,将有机物中的化学能转化为热能(维持体温)和生命活动所需要的能量。但植物不能利用热能进行光合作用,所以生态系统中的能量是　 　流动、逐级　 　的。
食物链
食物网
太阳
太阳能
呼吸作用
单向
递减
名师点拨
研究能量流动的意义(桑基鱼塘、生态农业的生态学意义)
(1)合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
(2)实现对能量的多级利用,提高能量的利用率。
(3)减少农药和化肥的使用,环保无污染。
3.物质循环
(1)概念:生态系统中的某种化学元素能够从无机环境开始,依次经过　 　、消费者、分解者,又再次归还到无机环境中的过程,叫做　 　,如碳的循环。
(2)分析
无机环境中的碳以二氧化碳的形式经过植物的　 　进入植物体内,将二氧化碳转化为含碳的有机物;植物被消费者取食,有机物转入动物体内,植物和动物经过　 　,将有机物转变为二氧化碳;生产者和消费者死亡后,被分解者分解,碳再次回到无机环境中,如此,实现了碳的循环。
生产者
物质循环
光合作用
呼吸作用
方法技巧
物质循环示意图中各生态因素的判断方法:所有成分都指向的是无机环境,与无机环境有双向箭头的是生产者,其他生物成分都指向的是分解者,另外的是消费者。
4.有毒物质的富集现象
土壤、水、空气等环境中的重金属等有毒物质一旦进入生物体内,不易被生物分解,生物体也很难将这些有毒物质排出体外,这些有毒物质会通过　 　不断积累。在食物链中,营养级越高的生物,其体内积累的有毒物质就越　 　。
食物链
多
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)在生态系统中,物质和能量沿着食物链和食物网循环流动。( )
(2)在自然条件下,生态系统能够在一段较长时间内保持相对稳定,其主要原因是能量流动和物质循环能反复进行。( )
(3)生态系统中没有动物,也能进行物质循环。( )
×
×
√
知识点四　生态系统的自动调节能力
生态系统中各种生物的数量和所占比例是相对稳定的,这说明生态系统具有一定的　 　,这种能力是有一定　 　的,当人为或自然因素干扰超过这个限度时,生态系统就会遭到严重破坏,甚至难以恢复。生物种类和数量越多、营养结构越复杂的生态系统的调节能力越强。
自动调节能力
限度
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)生态系统具有自动调节能力,所以我们就可以过度地利用它。( )
(2)在生态系统中,生物的种类和数量保持不变,就叫做生态平衡。( )
(3)在一片草原上,为了保护野兔,将狐狸杀绝是最好的办法。( )
×
×
×
知识点五　生物圈
1.概念:地球上所有的生物与其　 　的总和。
2.范围:生物圈的范围包括　 　的底部、　 　的大部和　 　的表面。
3.生物圈中有各种各样的生态系统
环境
大气圈
水圈
岩石圈
4.每一个生态系统都与周围的其他生态系统相关联,从而使生物圈形成一个统一的　 　,生物圈是地球上最大的生态系统,是所有生物共同的家园。
整体
【秒判正误】(正确的填“√”,错误的填“×”)
(1)生物圈是指全部的大气圈、水圈和岩石圈。( )
(2)地球上所有生物及其生存的环境构成地球上最大的生态系统。( )
(3)生物圈的三个圈层是截然分开的。( )
×
√
×
考点一　生态系统的组成
1.(2022威海一模)下列属于生态系统的是(　 　)
A.校园内的所有鼠妇
B.校园内的所有动物
C.校园内的所有生物
D.校园内的所有生物与环境
解析:校园内所有生物与环境既包括了生物所在的环境,又包括了环境中的所有生物,符合生态系统的概念,是一个完整的生态系统,D符合题意。而A项缺少其他动物、植物、微生物及所在的环境,B项缺少植物、微生物及所在的环境,C项缺少环境,都不能构成一个完整的生态系统。
D
2.(2021东营)生态浮床是指将植物种植于浮在水面的床体上,充分利用各种生物有效进行水体修复的技术,如图为东营市广利河中的生态浮床。下列叙述正确的是(　 　)
A.生态浮床中的植物吸收的水分主要用于光合作用
B.生态浮床中的植物属于生态系统成分中的生产者
C.生态浮床中植物的生长所需的营养物质都来自水体
D.污水流入后该水域仍能保持动态平衡,说明生态系统的自动调节能力是无限的
解析:生态浮床中植物吸收的水分主要用于蒸腾作用,A错误;生态浮床中植物的生长所需的水和无机盐等来自水体,植物光合作用所需的二氧化碳和呼吸作用所需的氧气等来自空气,C错误;污水流入后该水域仍能保持动态平衡,说明生态系统具有一定的自动调节能力,但这种调节能力不是无限的,D错误。
B
3.(2021广西)“禾下乘凉梦,一稻一人生”,这是“共和国勋章”获得者袁隆平院士一生的真实写照,他把毕生精力投入到杂交水稻的研究,被誉为“杂交水稻之父”。下列关于以杂交水稻为主的农田生态系统的描述,正确的是(　 　)
A.阳光、空气和水不属于农田生态系统的成分
B.杂交水稻是农田生态系统中的生产者
C.农田中除杂交水稻外,其他生物都属于消费者
D.农田生态系统中的生物种类是固定不变的
解析:阳光、空气和水属于组成农田生态系统的非生物部分,A错误;农田中除杂交水稻外,还有杂草等生产者,也有消费者和分解者,C错误;农田生态系统中,生物的种类和数量不是不变,而是相对稳定,D错误。
B
考点二　食物链和食物网
4.(2022东营二模)“硅藻→虾→小鱼”为东营某农业科技合作社的水塘中的一条食物链,图中三条曲线分别表示该食物链中各生物在水塘不同深度的分布情况。下列相关分析错误的是(　 　)
A.物种丙表示小鱼,该种群营养级最高,所含能量最少
B.物种甲在不同水深处个体数量不同主要受阳光的影响
C.物种甲的数量突增,物种丙的数量一定会增加
D.若水体内存在汞等有害物质,则丙体内的含量一般最高
解析:影响物种丙的因素很多,如气候、食物、天敌、传染病等,所以物种甲的数量突增,物种丙的数量不一定会增加。
C
5.(2022泰安)我市非常重视保护泰山生物多样性及生态环境,努力实现“为所有生命构建共同的未来”的愿景。下图是泰山某地域生态系统中部分生物之间的关系。请分析回答:
(1)该生态系统中山雀与蜘蛛的关系是　 　,体温恒定的脊椎动物是　 　。请写出与鼠有关的食物链　 　。
解析:(1)由图示可知,山雀吃蜘蛛,二者之间是捕食关系。同时山雀和蜘蛛都吃甲虫幼虫,二者之间又存在竞争关系。恒温动物包括鸟类和哺乳动物。图中山雀和鼠的体温恒定。图中与鼠有关的食物链为植物→鼠→蛇。
竞争和捕食
山雀、鼠
植物→鼠→蛇
(2)研究人员在上述生态系统中,分别在A、B、C三个区域采集相同面积、相同重量的表层泥土样 本,收集其中5种动物并称量其重量,结果如下图:
B、C区域与A区域相比,　 　的重量增加了,依据食物网中生物之间的关系分析,原因可能是
　 　。分析B、C区域中5种动物的重量变化,推断化学药物X和Y可能导致生态系统中生物的　 　减少,从而影响生态平衡。为保护环境,在既不伤害天敌又不污染环境的情况下,可以利用　 　方法,减少病虫害的发生,促进生态系统良性循环。
跳虫
蜘蛛数量减少
种类和数量
生物防治
解析:(2)分析题中条形统计图的数据,可发现B、C区域与A区域相比,跳虫的重量增加了,也意味着其数量增加了。根据题图食物网分析,捕食跳虫的只有蜘蛛一种生物,故推测蜘蛛的数量减少,跳虫的数量才会增加。分析题中条形统计图的数据,可发现B区域与A区域相比,只有跳虫的数量增加了,蜘蛛、蜗牛、甲虫幼虫和鼠妇的数量都减少了;C区域与A区域相比,蜗牛的数量为0,只有跳虫的数量略有增加,蜘蛛、甲虫幼虫和鼠妇的数量都减少了。由此推断化学药物X和Y可能导致生态系统中生物的种类和数量减少。生物防治是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它不污染环境,成本低,可以减少农药对环境的污染。
考点三　物质循环和能量流动
6.(2022东营一模)自然条件下,生态系统能够在较长时间内维持相对稳定。下图体现了生态系统各成分的相互关系,有关分析不正确的是(　 　)
A.②③过程表示呼吸作用,①过程表示光合作用
B.丁体内的能量最终来源于太阳能
C.乙、丙、丁构成的食物链是乙→丙→丁
D.能量沿食物链流动,在丙这一级获得最少
解析:生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的,能量流动的特点是单向流动,逐级递减。在一个生态系统中,营养级越高,获得的能量就越少,即丁获得能力最少。
D
7.(2021邵阳)农民在农田里喷洒一种在生物体内难以分解、无法排出的杀虫剂。如图为该农田生态系统中的一条食物链,图中方框面积表示甲、乙、丙、丁四种生物体内所含杀虫剂的多少。下列有关说法错误的是(　 　)
A.该食物链可以表示为丁→丙→乙→甲
B.乙以丙为食
C.四种生物中含能量最多的是丁
D.图中的乙就是要喷杀的害虫
解析:在生态系统中,有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,所以甲、乙、丙、丁四种生物构成食物链为:丁→丙→乙→甲。农民在农田中喷洒杀虫剂是为了保护农作物,消灭吃农作物的害虫。食物链的第二营养级为植食性动物,所以丙为药物喷杀的害虫。
D
8.(2022潍坊)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国将于2030年前确保碳达峰,力争在2060年前实现碳中和(二氧化碳排放量与减少量相等),这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。下图是某自然生态系统中碳循环示意图,图中字母表示该生态系统的不同成分。
(1)在自然生态系统中,d通过　 　从e中摄取碳的速率与　 　(用图中字母表示)呼吸作用(或分解作用)释放碳的速率大致相等,可以自我维持动态平衡。在通常情况下,适度地引种外来绿化苗木,并不会造成该生态系统的动态失衡,原因是　 　。
解析:(1)在自然生态系统中,d生产者通过光合作用从e大气中的二氧化碳库中摄取碳的速率与a、b、c、d通过呼吸作用(或分解作用)释放碳的速率大致相等,可以自我维持动态平衡。在生态系统中,虽然各种生物的数量是在不断变化的,但在一般情况下,各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的,这说明生态系统具有一定的自动调节能力。所以,在通常情况下,适度地引种外来绿化苗木,并不会造成该生态系统的动态失衡。
光合作用
a、b、c、d
该生态系统具有一定的调节能力
(2)碳循环具有全球性和周而复始的特点,碳在生态系统中的传递形式是　 　。随着现代工业的迅速发展,人类活动打破了碳循环的平衡,使大气中碳的含量迅速增加,现在倡导的“碳中和”就是要通过一些具体的措施实现碳的排放和吸收正负抵消,请列举两项可行性措施:
　 .
　。
解析:(2)碳循环具有全球性和周而复始的特点,在生物与无机环境之间碳主要是以二氧化碳形式进行循环,在生物与生物之间碳主要是以有机物形式进行循环。所以,碳在生态系统中的传递形式是二氧化碳、有机物。碳中和即二氧化碳排放量与减少量相等,为实现碳中和,可行性措施有:提倡使用节能技术和节能产品;减少生活作息中所耗用的能量(如节约水电、出行时不坐私家车改乘公交车、步行、骑自行车等);植树造林等。
二氧化碳、有机物
提倡使用节能技术和节能产品;减少生活作息中所耗用的能量(如节约水电、出行时不坐私家车改
乘公交车、步行、骑自行车等);植树造林等
(3)流经该自然生态系统的总能量是　 　,经a流入b体内的能量最终去向是　 　。
(4)为做好垃圾分类和处理工作,现在社会上使用的部分专用餐具加入微生物后可直接被降解,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于图中[　 　]　 　。废旧电池中的重金属离子进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累而可能会影响人体健康,因此,废旧电池应投入　 　(填颜色)垃圾回收箱内,然后进行集中处理。
解析:(3)流经该自然生态系统的总能量是绿色植物通过光合作用固定的太阳能。在本生态系统中,经a初级消费者流入b次级消费者体内的能量最终去向是:呼吸作用散失,流入c分解者。
(4)为做好垃圾分类和处理工作,现在社会上使用的部分专用餐具加入微生物后可直接被降解,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于图中c分解者。按目前主流的分法,将生活垃圾分成了4类:可回收垃圾(颜色为蓝色)、厨余(湿)垃圾(颜色为绿色)、有害垃圾(颜色为红色),其他(干)垃圾(颜色为灰色)。废旧电池是有害垃圾,应投入红色垃圾回收箱内,然后进行集中处理。
绿色植物通过光合作用固定的太阳能
呼吸作用散失,流入c分解者
c
分解者
红色
考点四　生态系统的自动调节能力
9.(2021黄石)在草场上适度放牧,草场会由于牧草的不断生长而基本维持原状。这一事例说明
(　 　)
A.生态系统具有一定的自动调节能力
B.生态系统具有复杂的组成成分
C.生态系统中各种生物的数量不会改变
D.生态系统中各种生物相互依存、相互制约
解析:在生态系统中,各种生物的数量和所占比例总是维持在相对稳定的状态,这种现象叫做生态平衡。生态系统中各种生物之间是相互依赖、相互制约的关系。生态系统之所以能够维持相对平衡的状态,是因为生态系统具有一定的自动调节能力。
A
10.(2022菏泽改编)下图为某农田生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统的组成成分,a、b、c、d表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)该生态系统中属于无机环境的是　 　。
(2)写出鹰处于第四营养级的食物链:　 　。
解析:(1)一个完整的生态系统包括非生物部分和生物部分。结合图示可知,该生态系统中属于无机环境的是乙。
(2)题图中,甲是生产者,图中的动物都属于消费者,丙是分解者。图中的食物链有3条:甲→吃草籽鸟→鹰;甲→昆虫→食虫鸟→鹰;甲→兔→鹰。所以,鹰处于第四营养级的食物链是甲→昆 虫→食虫鸟→鹰。
乙
甲→昆虫→食虫鸟→鹰
(3)图中分解有机物,释放能量的生理过程有　 　(填字母)。
(4)　 　是生态系统的主要功能,它们将生态系统的各种成分联系成了一个统一的整体。
解析:(3)呼吸作用分解有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。所以,释放能量的生理过程有a、c、d(呼吸作用)。
(4)能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程,在物质循环过程中同时伴随着能量流动,它们将生态系统的各种成分联系成了一个统一的整体。所以,能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。
a、c、d
能量流动和物质循环
(5)该农田生态系统与森林生态系统相比,自动调节能力小,原因是　 .
　。
(6)为了尽快实现“碳中和”的奋斗目标,作为中学生,你认为该怎么做 　 .
.
　(从减少二氧化碳排放量和增加二氧化碳吸收量两个方面各答一点)。
解析:(5)生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,其自动调节能力越大。该农田生态系统与森林生态系统相比,农田生态系统的生物种类和数量较少,营养结构简单,自动调节能力小。
(6)为了尽快实现“碳中和”的奋斗目标,作为中学生,可以提倡使用节能技术和节能产品;减少生活作息中所耗用的能量(如节约水电、出行时不坐私家车改乘公交车、步行、骑自行车等);植树造林等。
农田生态系统的生物种类和数
量较少,营养结构简单
提倡使用节能技术和节
能产品;减少生活作息中所耗用的能量(如节约水电、出行时不坐私家车改乘公交车、步行、骑自
行车等);植树造林等
11.(2022泰安三模)我国江南地区的稻鱼生态系统有着“六月鱼苗放下田,九月再闻稻花香”的景象,被评为首批世界农业文化遗产。下图为稻鱼生态系统简图,请分析回答:
(1)稻鱼生态系统的组成成分中,稻飞虱、泥包虫等害虫可使水稻减产,但它们同时是鱼类的食物。从生态系统的构成来看,稻飞虱、泥包虫和鱼类属于　 　;试写出一条养殖鲤鱼防治水稻害虫的食物链:　 　。
解析:(1)在稻田生态系统中,水稻、杂草是绿色植物,属于生产者;稻飞虱、泥包虫等昆虫和鱼类都是动物,属于消费者;除此之外,生态系统的组成成分还包括分解者和非生物部分。稻鱼生态系统中养殖鲤鱼防治水稻害虫的食物链有:水稻→稻飞虱→鲤鱼或水稻→泥包虫→鲤鱼。
消费者
水稻→稻飞虱→鲤鱼(或水稻→泥包虫→鲤鱼)
(2)在该生态系统中,鱼类还可取食杂草,因而能缓解杂草与水稻的　 　关系,有利于水稻生长。
解析:(2)在稻田生态系统中,水稻和杂草之间属于竞争的关系,争夺水分、阳光、空气等。
竞争
(3)由下表可知,稻鱼种养结合模式的化肥使用量相比常规水稻种植模式明显下降,这是因为鲤鱼排出的粪便中含有丰富的氮、磷和钾等元素。这种种养结合模式可有效地增加土壤肥力,促进该生态系统的　 　循环。
解析:(3)由于稻田中养殖鲤鱼,鲤鱼排出的粪便中含有丰富的氮、磷和钾等元素,所以,稻鱼种养结合模式的化肥使用量相比常规水稻种植模式明显下降,这种稻鱼种养结合模式还能促进物质循环。
物质
模式 化肥使用量(kg/hm2) 农药使用量(kg/hm2)
常规水稻种植模式 1 883 7.02
稻鱼种养结合模式 1 597 4.20
节约比例 15.2% 40.2%
(4)有毒物质可能会通过　 　不断积累,危害生态系统中的许多生物。在稻鱼生态系统中,人们很少使用农药,所以对生态系统中的生物危害较小。
(5)相比于常规水稻种植模式,稻鱼种养结合模式在一定程度上丰富了物种的多样性,使得该生态系统的　 　能力增强。综合来看,稻鱼种养结合模式不仅提高了空间利用率,而且减少化肥和农药的使用量,缓解土壤和水体的污染,是生态农业的典范。
解析:(4)在生态系统中,有害物质可以通过食物链和食物网在生物体内不断积累,其浓度随着营养级的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
(5)生态系统具有一定的自动调节能力,随着稻田生态系统的生物物种的增多,营养结构变得复杂,稻鱼种养模式的自动调节能力会增强。
食物链和食物网
自动调节
考点五　生物圈
12.(2021营口)生物圈中有着多种多样的生态系统,其中有“地球之肺”“地球之肾”之称的生态系统分别是(　 　)
A.森林生态系统　草原生态系统
B.森林生态系统　湿地生态系统
C.海洋生态系统　湿地生态系统
D.海洋生态系统　农田生态系统
解析:湿地生态系统具有净化水源、蓄洪抗旱的作用,因此被称为“地球之肾”。森林生态系统分布在较湿润的地区,动植物种类繁多,森林在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气、消除污染等方面起着重要作用,有“绿色水库”“地球之肺”之称。
B
13.(2021连云港)生物圈是地球上最大的生态系统,是人类和其他生物共同生活的唯一家园。有关叙述正确的是(　 　)
A.生物圈的资源取之不尽,用之不竭
B.生物圈的范围包括大气圈、水圈和岩石圈
C.生物圈中的生物能影响和适应环境
D.生态系统由生产者、消费者和分解者组成
解析:生物圈的资源并不是取之不尽,用之不竭的,所以我们要合理开发和利用,A错误;生物圈包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面,B错误;生态系统的组成包括非生物部分和生物部分,生产者、消费者、分解者构成了生态系统的生物部分,D错误。
C

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