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第十六讲　生态系统和生态安全
生物与环境的相互作用
生态系统
1．生态系统的概念：在一定的空间范围内，生物与 相互作用所形成的统一的整体。
2．生态系统的组成和功能
3．生态系统的营养结构
(1)食物链指在生态系统中，不同生物之间由于 的关系形成的链状结构。在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成 。
(2) 是生态系统的营养结构，生态系统中的 就是沿着食物链和食物网流动的。
4．生态系统的两大基本功能——能量流动和物质循环
(1)能量流动： 是生态系统中能量的来源，光能通过生产者的 ，转化为储存在有机物中的化学能，沿着食物链流动，被各种生物所利用。
(2)物质循环： 、 和一些其他物质，则随着各种生物的生命活动，不断进行着从 到生物体、又从生物体到无机环境的循环。
食物链的正确写法
(1)起点是生产者，终点是最高级消费者。
(2)在一条食物链中用“→”表示捕食关系，箭头指向消费者。
(3)分解者和非生物部分不参与食物链的构成，如细菌、真菌、阳光、水等。
(4)在同一条食物链中，营养级别越高，生物的数量越少，所包含的有机物越少，可利用的能量也越少。
生物圈
1．生物圈的范围：包括大气圈的 、整个水圈、 。
2．生物圈是地球上所有生物与其生存环境的总和，是由各种类型的生态系统组成的 ，是地球上 的生态系统，是所有生物共同的家园。
3．多种多样的生态系统
类型 特点
自然 生态 系统 森林生 态系统 动植物种类繁多。在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等方面起着重要作用，有“① ”和“② ”之称
草原生 态系统 分布在干旱与半干旱地区，动植物种类比森林生态系统少
海洋生 态系统 有丰富的藻类资源，动物种类很多。海洋中的藻类、植物可以制造大量的氧气
湿地生 态系统 净化水质、蓄洪抗旱，有“③ ”之称
淡水生 态系统 为人类提供饮用水、灌溉及工业用水的水源，在调节气候等方面也有重要作用
人工 生态 系统 农田生 态系统 以农作物为主体，动植物种类相对较少
城市生 态系统 人类起着重要的支配作用，植物的种类和数量少
生态安全
1．生态系统服务：人类从生态系统获得的各种 ，这是人类生存和发展的基础。
2．生态系统的自我调节能力
(1)生态系统具有 能力，可以在受到一定程度的外界影响后逐步恢复原有的结构与功能。
(2)生态系统的自我调节能力是有 的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏， 功能就会退化。
3．人类活动对生态环境的影响
(1)人类破坏环境的行为：乱砍滥伐、乱捕滥杀、过度放牧等。
(2)保护生态环境的措施： 、 、退耕还林(还草)等。
4．酸雨对生物的影响
(1)酸雨：pH小于 的雨水。
(2)成因：由人类活动向大气中排放大量的 、 等造成的。
(3)危害：腐蚀建筑物和户外雕塑，使植物枯萎，甚至能伤害人的皮肤和黏膜等。
5．生态安全
(1)含义：指生态系统服务能够支撑经济社会可持续发展，使人类的生存和发展不受 问题威胁的状态与能力，是 的重要组成部分。
(2)对策：颁布相关法律法规，合理利用和保护土地、水、动植物等 ，防治 ，保护和修复自然生态系统。
6．山水林田湖草沙是 ，因此要坚持山水林田湖草沙一体化保护与修复。保护生物圈就是维护 。
【易错字练习】
生态因素______ 竞争______
捕食______ 食物链______
碳循环______
探究非生物因素对某种动物的影响
以探究光对鼠妇生活的影响为例
【实验装置图】
【方法步骤】
1．以小组为单位进行实验。
2．在阴暗处和光照处的中央各自放入5只鼠妇。
3．待实验装置中的鼠妇平静后，每分钟统计一次明亮处和阴暗处鼠妇数目，共统计10次，求出平均值。
4．算出小组之间的平均值，得出结论。
【变量分析】有光和无光构成一组对照实验，变量是 。
【实验结果】
组　别 一组 二组 三组 四组 五组
光照处(只) 2 3 3 1 3
阴暗处(只) 8 7 7 9 7
【现象与结论】现象：光照处鼠妇数量少，阴暗处鼠妇数量多。
结论：鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。
【常见问题分析】
1．取材选样问题：不能选取个头特别大、跑得特别迅速的个体；至少取10只鼠妇；实验对象不能过少，要采取多组平行或多组重复实验，避免偶然性误差。
2．对照实验的单一变量问题：除了光照条件不同，其他条件均保持一致。如果存在多个变量，将不能判断实验结果与哪个变量有关；变量单一，可以避免其他因素对实验结果的影响。
3．实验组和对照组：实验组是指能反映实验目的、需要研究的、接受实验变量处理的对象组，而对照组是不进行实验变量处理的对象组。
(2024·内蒙古通辽期中)生物兴趣小组根据鼠妇生活在阴暗潮湿的环境这一现象，提出了“光会影响鼠妇的分布吗？”这一问题，并制定和实施了如下实验。
步骤1：在纸盒内撒上一层湿土，以盒的横轴中线为界分为A、B两区(如图)。
步骤2：选10只大小、健康状况相同的鼠妇，将其平均分成两组，分别放在A、B两区的中央，A区盖上纸板、B区盖上玻璃板。
步骤3：静置2分钟后，每隔1分钟观察统计1次鼠妇在两区的数量，连续统计6次，统计数据如下表。
次数 1 2 3 4 5 6
A区(只) 5 6 7 9 9 10
B区(只) 5 3 3 1 1 0
请你根据以上实验操作和实验统计数据，回答下列问题。
(1)该探究实验作出的假设是 。
(2)该实验是否设计了对照实验？ ，其理由是A、B两区除了 不同，其他条件都相同。
(3)如果在纸盒两侧中央各放1只鼠妇， (填“能”或“不能”)得出准确的结论。为什么？ 。
(4)在纸盒两侧的中央各放入大小、健康状况相同的鼠妇，这样设计是为了 。
(5)实验结果： (填“A区”或“B区”)的鼠妇数量多，根据实验现象，你得出的实验结论是 。
(6)请问：①该实验的实验组是 (填“A区”或“B区”)。
②实验结束后，你应该怎样处理鼠妇呢？ 。
生物与环境的关系
考查角度：①生物因素对生物的影响；②生物与环境的关系。常以选择题形式进行考查。
方法指导：①因为环境因素的影响，使得生物产生了变化——环境影响生物。②因为生物的某些活动，使得周围环境发生了变化——生物影响环境。③生物在形态结构、生理特征或生活方式上与其生活的环境相适应的现象——生物适应环境。
(2025·内蒙古锡林郭勒盟二模)下列关于生物圈、生物与环境以及生态系统的叙述，正确的是( )
A．地球是最大的生态系统，它包括大气圈底部、整个水圈和岩石圈的表层
B．“万物生长靠太阳”，说明生物生存离不开环境
C．生态系统之间只有通过非生物因素才能相互联系
D．雷鸟的羽毛冬季为白色，夏季为灰色属于生物对环境的影响
(2025·湖北黄石一模)蚯蚓能疏松土壤，产生的粪便还可以提高土壤肥力，这说明生物能影响和改变环境。下列生物与环境关系的实例中，与题干相同的是( )
A．沙漠中生活的骆驼刺根系发达
B．植物能调节气候、净化空气
C．雷鸟随季节变换羽毛颜色
D．荒漠中生活的骆驼尿液非常少
生态系统
考查角度：①生态系统的组成；②食物链和食物网；③有害物质会通过食物链积累；④生态系统的自我调节能力
是有限的；⑤各种各样的生态系统。常以曲线图、柱形图、饼状图、食物网、生态系统示意图等形式为依托，以选择题的形式或综合性(识图)分析题的形式进行考查。
方法指导：
1．判断生态系统的方法：①根据生态系统的概念进行判断；②利用生态系统的组成进行判断，必须既有生物部分，又有非生物部分。
2．生态系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有一定限度的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。
(2025·内蒙古乌海海勃湾区一模)如图是某生态系统的物质循环示意图。下列分析错误的是( )
A．②所表示的生理活动是在叶绿体中进行的
B．丙是动物，在促进物质循环方面发挥重要作用
C．物质循环和能量流动都是通过食物链和食物网实现的
D．①③④所表示的生理活动的实质都是分解有机物，释放能量
(2025·内蒙古巴彦淖尔乌拉特前旗模拟)图甲是某生态系统各成分之间的关系示意图，图乙是因某种原因导致在该食物网中三种生物体内有害物质相对含量的柱形图，下列叙述正确的是( )
　
A．图乙中的c对应图甲中的生物是狼
B．为了创造更大的经济价值，必须保护好b，把a全部杀掉
C.图甲中生理过程①将光能转化为化学能，储存在有机物中
D．在生理过程④中，分解者可以将有机物分解成无机物，供植物重新利用
人类活动对生物圈的影响
考查角度：人类活动对生态环境的影响。常以选择题或材料分析题的形式进行考查。
方法指导：注意从有害、有益两个方面思考人类活动对生物圈的影响，关注低碳生活等时政信息。
防止污染、保护生物圈是人类与自然和谐发展的必然选择。下列做法错误的是( )
A.建设生态城市，发展生态农业
B．建立自然保护地，保护生物多样性
C．直接排放废水，节省废水处理经费
D．加强立法执法，宣传保护生物圈的意义
生态安全
考查角度：①人类活动对生态环境的影响的事例分析；②生态系统的自我调节能力；③生态安全以及维护生态安全的对策。常以选择题或材料分析题的形式进行考查。
方法指导：辩证的分析人类活动对生态环境的影响，关注生态安全的事例及对策等时政信息。
(2025·江苏常州金坛区期中)下列关于生态安全的叙述，错误的是( )
A．生态安全是国家安全的重要组成部分
B．人类活动对生物圈造成的破坏是无法再修复的
C．长江十年禁渔使长江流域生物资源得到有效保护
D．“天保工程”实施封山育林等措施，增强天然林的生态功能第十六讲　生态系统和生态安全
生物与环境的相互作用
生态系统
1．生态系统的概念：在一定的空间范围内，生物与环境相互作用所形成的统一的整体。
2．生态系统的组成和功能
3．生态系统的营养结构
(1)食物链指在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系形成的链状结构。在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。
(2)食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。
4．生态系统的两大基本功能——能量流动和物质循环
(1)能量流动：太阳是生态系统中能量的来源，光能通过生产者的光合作用，转化为储存在有机物中的化学能，沿着食物链流动，被各种生物所利用。
(2)物质循环：二氧化碳、水(与前一空可互换)和一些其他物质，则随着各种生物的生命活动，不断进行着从无机环境到生物体、又从生物体到无机环境的循环。
食物链的正确写法
(1)起点是生产者，终点是最高级消费者。
(2)在一条食物链中用“→”表示捕食关系，箭头指向消费者。
(3)分解者和非生物部分不参与食物链的构成，如细菌、真菌、阳光、水等。
(4)在同一条食物链中，营养级别越高，生物的数量越少，所包含的有机物越少，可利用的能量也越少。
生物圈
1．生物圈的范围：包括大气圈的底部、整个水圈、岩石圈的表面。
2．生物圈是地球上所有生物与其生存环境的总和，是由各种类型的生态系统组成的统一整体，是地球上最大的生态系统，是所有生物共同的家园。
3．多种多样的生态系统
类型 特点
自然 生态 系统 森林生 态系统 动植物种类繁多。在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等方面起着重要作用，有“①绿色水库”和“②地球之肺(与前一空可互换)”之称
草原生 态系统 分布在干旱与半干旱地区，动植物种类比森林生态系统少
海洋生 态系统 有丰富的藻类资源，动物种类很多。海洋中的藻类、植物可以制造大量的氧气
湿地生 态系统 净化水质、蓄洪抗旱，有“③地球之肾”之称
淡水生 态系统 为人类提供饮用水、灌溉及工业用水的水源，在调节气候等方面也有重要作用
人工 生态 系统 农田生 态系统 以农作物为主体，动植物种类相对较少
城市生 态系统 人类起着重要的支配作用，植物的种类和数量少
生态安全
1．生态系统服务：人类从生态系统获得的各种惠益，这是人类生存和发展的基础。
2．生态系统的自我调节能力
(1)生态系统具有自我调节能力，可以在受到一定程度的外界影响后逐步恢复原有的结构与功能。
(2)生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏，生态系统服务功能就会退化。
3．人类活动对生态环境的影响
(1)人类破坏环境的行为：乱砍滥伐、乱捕滥杀、过度放牧等。
(2)保护生态环境的措施：植树造林、建立自然保护地、退耕还林(还草)等。
4．酸雨对生物的影响
(1)酸雨：pH小于5.6的雨水。
(2)成因：由人类活动向大气中排放大量的二氧化硫、氮氧化物(与前一空可互换)等造成的。
(3)危害：腐蚀建筑物和户外雕塑，使植物枯萎，甚至能伤害人的皮肤和黏膜等。
5．生态安全
(1)含义：指生态系统服务能够支撑经济社会可持续发展，使人类的生存和发展不受生态环境问题威胁的状态与能力，是国家安全的重要组成部分。
(2)对策：颁布相关法律法规，合理利用和保护土地、水、动植物等自然资源，防治环境污染，保护和修复自然生态系统。
6．山水林田湖草沙是生命共同体，因此要坚持山水林田湖草沙一体化保护与修复。保护生物圈就是维护生态安全。
【易错字练习】
生态因素______ 竞争______
捕食______ 食物链______
碳循环______
探究非生物因素对某种动物的影响
以探究光对鼠妇生活的影响为例
【实验装置图】
【方法步骤】
1．以小组为单位进行实验。
2．在阴暗处和光照处的中央各自放入5只鼠妇。
3．待实验装置中的鼠妇平静后，每分钟统计一次明亮处和阴暗处鼠妇数目，共统计10次，求出平均值。
4．算出小组之间的平均值，得出结论。
【变量分析】有光和无光构成一组对照实验，变量是光的有无。
【实验结果】
组　别 一组 二组 三组 四组 五组
光照处(只) 2 3 3 1 3
阴暗处(只) 8 7 7 9 7
【现象与结论】现象：光照处鼠妇数量少，阴暗处鼠妇数量多。
结论：鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。
【常见问题分析】
1．取材选样问题：不能选取个头特别大、跑得特别迅速的个体；至少取10只鼠妇；实验对象不能过少，要采取多组平行或多组重复实验，避免偶然性误差。
2．对照实验的单一变量问题：除了光照条件不同，其他条件均保持一致。如果存在多个变量，将不能判断实验结果与哪个变量有关；变量单一，可以避免其他因素对实验结果的影响。
3．实验组和对照组：实验组是指能反映实验目的、需要研究的、接受实验变量处理的对象组，而对照组是不进行实验变量处理的对象组。
(2024·内蒙古通辽期中)生物兴趣小组根据鼠妇生活在阴暗潮湿的环境这一现象，提出了“光会影响鼠妇的分布吗？”这一问题，并制定和实施了如下实验。
步骤1：在纸盒内撒上一层湿土，以盒的横轴中线为界分为A、B两区(如图)。
步骤2：选10只大小、健康状况相同的鼠妇，将其平均分成两组，分别放在A、B两区的中央，A区盖上纸板、B区盖上玻璃板。
步骤3：静置2分钟后，每隔1分钟观察统计1次鼠妇在两区的数量，连续统计6次，统计数据如下表。
次数 1 2 3 4 5 6
A区(只) 5 6 7 9 9 10
B区(只) 5 3 3 1 1 0
请你根据以上实验操作和实验统计数据，回答下列问题。
(1)该探究实验作出的假设是光会(或不会)影响鼠妇的分布。
(2)该实验是否设计了对照实验？是，其理由是A、B两区除了光照条件不同，其他条件都相同。
(3)如果在纸盒两侧中央各放1只鼠妇，不能(填“能”或“不能”)得出准确的结论。为什么？一只鼠妇数量太少，使实验结果存在偶然性。
(4)在纸盒两侧的中央各放入大小、健康状况相同的鼠妇，这样设计是为了控制单一变量。
(5)实验结果：A区(填“A区”或“B区”)的鼠妇数量多，根据实验现象，你得出的实验结论是光会影响鼠妇的分布。
(6)请问：①该实验的实验组是B区(填“A区”或“B区”)。
②实验结束后，你应该怎样处理鼠妇呢？放回适合鼠妇生活的环境中。
生物与环境的关系
考查角度：①生物因素对生物的影响；②生物与环境的关系。常以选择题形式进行考查。
方法指导：①因为环境因素的影响，使得生物产生了变化——环境影响生物。②因为生物的某些活动，使得周围环境发生了变化——生物影响环境。③生物在形态结构、生理特征或生活方式上与其生活的环境相适应的现象——生物适应环境。
(2025·内蒙古锡林郭勒盟二模)下列关于生物圈、生物与环境以及生态系统的叙述，正确的是(B)
A．地球是最大的生态系统，它包括大气圈底部、整个水圈和岩石圈的表层
B．“万物生长靠太阳”，说明生物生存离不开环境
C．生态系统之间只有通过非生物因素才能相互联系
D．雷鸟的羽毛冬季为白色，夏季为灰色属于生物对环境的影响
解析：生物圈是最大的生态系统，它包括大气圈底部、整个水圈和岩石圈的表层，A错误。“万物生长靠太阳”，太阳是一切能量的来源，说明生物的生存离不开环境(太阳)，B正确。生态系统之间通过生物因素和非生物因素相互联系，C错误。雷鸟的羽毛冬季为白色，夏季为灰色，属于生物对环境的适应，D错误。
(2025·湖北黄石一模)蚯蚓能疏松土壤，产生的粪便还可以提高土壤肥力，这说明生物能影响和改变环境。下列生物与环境关系的实例中，与题干相同的是(B)
A．沙漠中生活的骆驼刺根系发达
B．植物能调节气候、净化空气
C．雷鸟随季节变换羽毛颜色
D．荒漠中生活的骆驼尿液非常少
解析：荒漠中生活的骆驼刺，根比地上部分长许多，是因为荒漠干旱缺水，根比地上部分长许多，可以吸收到荒漠深处的水，适应干旱缺水的沙漠环境，是生物适应环境的表现，A不符合题意。植物通过蒸腾作用增加大气湿度，调节气候，通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，净化空气，这是生物影响环境，B符合题意。雷鸟随季节变换羽毛颜色，是生物适应环境的表现，C不符合题意。荒漠中水资源匮乏，骆驼尿液非常少，是骆驼为了适应荒漠干旱缺水的环境发展出的生理特征，是生物适应环境的表现，D不符合题意。
生态系统
考查角度：①生态系统的组成；②食物链和食物网；③有害物质会通过食物链积累；④生态系统的自我调节能力
是有限的；⑤各种各样的生态系统。常以曲线图、柱形图、饼状图、食物网、生态系统示意图等形式为依托，以选择题的形式或综合性(识图)分析题的形式进行考查。
方法指导：
1．判断生态系统的方法：①根据生态系统的概念进行判断；②利用生态系统的组成进行判断，必须既有生物部分，又有非生物部分。
2．生态系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有一定限度的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。
(2025·内蒙古乌海海勃湾区一模)如图是某生态系统的物质循环示意图。下列分析错误的是(B)
A．②所表示的生理活动是在叶绿体中进行的
B．丙是动物，在促进物质循环方面发挥重要作用
C．物质循环和能量流动都是通过食物链和食物网实现的
D．①③④所表示的生理活动的实质都是分解有机物，释放能量
解析：②表示作为生产者的植物通过光合作用消耗大气中的二氧化碳，光合作用的场所是叶绿体，A正确。丙是分解者，一些的细菌和真菌作为分解者把动植物遗体、遗物(枯枝落叶、动物粪便等)分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又被植物吸收利用，进而制造有机物，促进了自然界中的物质循环，B错误。物质循环和能量流动是生态系统中的两个基本功能。这两个功能主要是通过食物链和食物网来实现的，C正确。①表示生产者的呼吸作用、③表示分解者的分解作用、④表示消费者的呼吸作用，呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量，D正确。
(2025·内蒙古巴彦淖尔乌拉特前旗模拟)图甲是某生态系统各成分之间的关系示意图，图乙是因某种原因导致在该食物网中三种生物体内有害物质相对含量的柱形图，下列叙述正确的是(D)
　
A．图乙中的c对应图甲中的生物是狼
B．为了创造更大的经济价值，必须保护好b，把a全部杀掉
C.图甲中生理过程①将光能转化为化学能，储存在有机物中
D．在生理过程④中，分解者可以将有机物分解成无机物，供植物重新利用
解析：图甲中食物链为草→羊→狼，有毒物质沿着食物链逐级增加，所以图乙中食物链为c→b→a，因此图乙中的c对应图甲中的生物是草，A错误。保护b羊而把a狼全部杀掉，容易破坏生态平衡，B错误。图甲中的②是光合作用，能将光能转化为化学能，储存在有机物中，C错误。在生理过程④中，分解者细菌和真菌，将枯枝败叶中的有机物分解成无机物，供植物重新利用，D正确。
人类活动对生物圈的影响
考查角度：人类活动对生态环境的影响。常以选择题或材料分析题的形式进行考查。
方法指导：注意从有害、有益两个方面思考人类活动对生物圈的影响，关注低碳生活等时政信息。
防止污染、保护生物圈是人类与自然和谐发展的必然选择。下列做法错误的是(C)
A.建设生态城市，发展生态农业
B．建立自然保护地，保护生物多样性
C．直接排放废水，节省废水处理经费
D．加强立法执法，宣传保护生物圈的意义
生态安全
考查角度：①人类活动对生态环境的影响的事例分析；②生态系统的自我调节能力；③生态安全以及维护生态安全的对策。常以选择题或材料分析题的形式进行考查。
方法指导：辩证的分析人类活动对生态环境的影响，关注生态安全的事例及对策等时政信息。
(2025·江苏常州金坛区期中)下列关于生态安全的叙述，错误的是(B)
A．生态安全是国家安全的重要组成部分
B．人类活动对生物圈造成的破坏是无法再修复的
C．长江十年禁渔使长江流域生物资源得到有效保护
D．“天保工程”实施封山育林等措施，增强天然林的生态功能
解析：虽然人类活动对生物圈破坏严重，但部分破坏可通过生态修复手段改善，比如植树造林恢复森林生态、治理污水改善水域生态等，并非无法修复，B错误。

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