【备考2027】高考生物一轮复习讲练测:第34讲 生态系统的结构及其稳定性(知识清单)(解析版+原卷版)

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【备考2027】高考生物一轮复习讲练测:第34讲 生态系统的结构及其稳定性(知识清单)(解析版+原卷版)

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第34讲 生态系统的结构及其稳定性
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
基础梳理·自主夯基(12条) 重难突破·考点深研
【考点一】 生态系统的概述
【考点二】 生态系统的结构
【考点三】 生态系统的稳定性
【考点四】 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】 生态系统各成分的判断方法(规律方法)
【专项突破02】 食物网中生物数量的变化分析(归纳总结)
【专项突破03】 食物链(网)的构建(疑难解读)
【专项突破04】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断和解读(规律方法)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 生态系统的组成成分
【考向二】 生态系统食物链(网)的分析
【考向三】 生态平衡与生态系统的稳定性
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.在一定空间内, 由生物群落 与它的非生物环境 相互作用而形成的统一整体叫作生态系统。地球上最大的生态系统是生物圈 。 2.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网) 3.生态系统的组成成分包括①非生物的物质和能量 , ②生产者 , ③消费者 , ④分解者 。生态系统的基石是生产者 。 4.消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。 5.判断生态系统的组成成分: A 为消费者 ,B 为分解者 , C 为非生物的物质和能量, D 为生产者 。 6.错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件 。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 7.食物链和食物网 是生态系统的营养结构, 是生态系统的物质循环和能量流动的渠道。 8.处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一,结构平衡,生态系统的各组分保持相对稳定。 第二, 功能平衡 。第三, 收支平衡。 9.负反馈调节在生态系统中普遍存在, 它是生态系统具备自我调节能力的基础。 10.生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力 。 叫作生态系统的稳定性。 11.生态系统的稳定性表现在两方面,一方面生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力叫作抵抗力稳定性。另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力叫作恢复力稳定性。 12.一般来说, 生态系统中的组分越多, 食物网越复杂, 其自我调节能力就越强 , 抵抗力稳定性就越高 ,恢复力稳定性就越低 。特例:北极冻原生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很弱。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 生态系统的概述
1.概念:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。 2.范围: ①生态系统的空间范围有大有小。 ②生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其非生物环境。 3.结构:由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。 4.功能:进行物质循环、能量流动、信息传递。 5.生态系统的类型 教材深挖: 动物园中的全部生物不能构成一个群落,因为不同种的动物是分开饲养的,彼此间没有内在联系和相互影响,不是一个有机整体。同理,动物园中的全部动物和植物也没有相互依存、相互影响的关系,因此,动物园不是一个生态系统。
考点二 生态系统的结构
1.生态系统的组成成分及其相互关系 (1)组成成分 成分范畴营养方式作用非生物 成分光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等—生物群落中物质和能量的根本来源生产者(生态系统的基石)①进行光合作用的绿色植物、蓝细菌、光合细菌等; ②进行化能合成作用的硝化细菌等自养把无机物制造成有机物,把光能等转化为有机物中的化学能,从而可以被生物所利用消费者①绝大多数动物; ②营寄生生活的植物(如菟丝子)、细菌和病毒等异养加快生态系统的物质循环;对植物的传粉、种子的传播等具有重要作用分解者①营腐生生活的细菌、真菌; ②腐生动物,如蜣螂、蚯蚓等异养将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,返还到无机环境中,供生产者重新利用
(2)生态系统各成分的相互关系 生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。 2.生态系统的营养结构——食物链 (1)概念:由生产者和消费者通过捕食关系形成食物链。 (2)特点 ①关联性:生产者为第一营养级,消费者处于较高的营养级,各营养级之间由于食物关系而形成链。除了捕食食物链,还有腐生食物链和寄生食物链等。 ②有限性:一条食物链一般不会超过5个营养级。 ③单向性:捕食食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转。 ④群体性:某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。 ⑤动态性:食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。 3.生态系统的营养结构——食物网 (1)概念:在一个生态系统中,食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 (2)食物网分析 ①营养位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰在下图食物网中分别占第三、四、五营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 ②种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有两种及以上的关系,如蛇与猫头鹰,二者之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。 ③复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而不是取决于生物数量。 (3)食物链和食物网功能 ①生态系统物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网进行的。 ②错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强。 易错辨析: 1.生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。 2.消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。 3.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。 4.生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。 5.营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。 易错辨析: “非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头,“非生物的物质和能量”指入箭头多,“生产者”指出箭头多。 教材拾遗: 一般来说,一个生态系统的食物链越多,食物网越复杂,这个生态系统抵抗外界干扰的能力与保持自身稳定的能力加强。农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链,提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等。
考点三 生态系统的稳定性
1.生态平衡 (1)概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 (2)特征 ①结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。 ②功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。 ③收支平衡:例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。 (3)调节机制——负反馈调节 ①概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。 ②实例 1)森林中的食虫鸟和害虫的数量变化 2)森林火灾及灾后恢复 ③作用:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。 2.生态系统的稳定性 (1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。 (2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。 (3)特点: 生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。 (4)类型 类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别含义生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力实质保持自身结构与功能相对稳定恢复到原来的结构与功能核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏,恢复原状特点一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的联系 一般来说,二者呈负相关。但对苔原、荒漠而言,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
(5)提高生态系统稳定性的措施 ①控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。 ②对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。 在成熟阶段,群落的总生产量和总呼吸量均趋于稳定,且相对值接近,说明群落在输入和输出上趋于平衡状态,即群落表现为收支平衡。 注意说明: 生态系统稳定性与生态平衡的关系,生态平衡强调的是一种状态,是动态的平衡:生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
考点四 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
1.实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。 2.基本原理 (1)在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,构建成一个人工微生态系统是可能的。 (2)在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。 (3)人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。 3实验流程 (1)制作生态缸框架:用玻璃板和粘胶制作。 (2)缸底部的铺垫:从底部向上层依次铺石块(缸底一侧)、细沙土(厚5-15cm)、含较多腐殖质土(厚5-10cm),整体呈坡状。 (3)放有孔的假山石:可作为小动物栖息的场所。 (4)注入自来水:水位高5-10cm,在水中放几块鹅卵石。 (5)放入动、植物:在土坡上种植苔藓、铁线蕨等植物,放入鼠妇、蚯蚓等小动物;在水中放入浮萍等水生植物,放入虾、小鱼等小动物。 (6)密封生态缸:封上生态缸盖。 (7)移置生态缸:将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 (8)观察记录:观察记录生态缸内生物种类与数量的变化,每周至少一次。 4.结果分析 生态缸中虽然成分齐全,但由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。 5.设计要求及相关分析 设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间便于操作,且使缸内储备一定量的空气生态缸的采光应用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择的动物不宜过多,个体不宜太大减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量小于消耗量
生态瓶: 判断生态瓶(或缸)成功与否的标准是维持平衡的时间的长短,而不是美观程度。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】生态系统各成分的判断方法(规律方法)
1.依据文字判断
(1)判断生产者时要注意是不是自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。
(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词。植物、微生物都可能是消费者。
(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、动物的排遗物中的有机物分解成无机物,即是否营腐生生活,如蚯蚓。
2.依据图形判断
(1)根据双向箭头找出生产者和非生物的物质和能量。根据A≥D确定A、D两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。
(2)根据箭头指向判断各成分。
①A有三个箭头指出,A应为生产者。
②D有三个箭头指入,为非生物的物质和能量。
③B和C中一个为消费者,另一个为分解者,A(生产者)和B均有箭头指向C,则C为分解者,B为消费者。
【专项突破02】食物网中生物数量的变化分析(归纳总结)
1.第一营养级生物减少,相关生物都减少。
2.“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着其数量增加,种内竞争加剧,种群密度会下降,最后趋于稳定。
3.“中间”营养级生物减少的情况,举例如图:
若青蛙突然减少,则以青蛙为食的蛇将减少,食草昆虫增加,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。
【专项突破03】食物链(网)的构建(疑难解读)
1.根据种群数量变化曲线图构建
2.根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②分析结果:图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网:。
营养级 A B C D
Pg 15.9 870.7 1.9 141.0
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量,根据能量多少和传递效率10%~20%可以确定食物链为B→D→A→C。
3.根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
①分析依据:重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。
②分析结果:。
4..依据提供的信息构建
信息:古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物,它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫;红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食;麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。依据捕食关系由低营养级→高营养级直接绘图,可得到如图所示食物网。
5.根据物质循环图解构建
如图所示为生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是非生物环境,其中的食物链是D→A。
【专项突破04】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断和解读(规律方法)
1.“口诀法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2.经典曲线解读
(1)“y”:抵抗力稳定性指标。y越大,抵抗力稳定性越弱。
(2)“x”:恢复力稳定性指标。x越大,恢复力稳定性越弱。
(3)“TS”总稳定性指标。该面积越大,总稳定性越弱,反之则越强。
高考精练·专题实战通关
考向一 生态系统组成成分
1.(2026·黑吉辽蒙,6) 山水林田湖草沙是生命共同体,各组分在生态系统中扮演着不同的角色,彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是(  )
A. 林、草等绿色植物为生态系统的生产者,是生态系统的基石
B. 沙化治理能增加植被覆盖,固定更多的CO2,减缓全球变暖
C. 各组分相互依存,形成共同体,有利于维持生态系统的平衡稳定
D. 保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
【答案】D
【解析】A、林、草等绿色植物属于自养生物,是生态系统的生产者,生产者能将无机物转化为有机物,为生态系统其他生物提供物质和能量,是生态系统的基石,A正确;
B、沙化治理可以增加植被覆盖率,植物通过光合作用固定更多CO2,降低大气中温室气体的浓度,进而减缓全球变暖,B正确;
C、各组分相互依存、紧密联系,能提升生态系统的自我调节能力,有利于维持生态系统的平衡稳定,C正确;
D、生态系统的调节功能属于生物多样性的间接价值,D错误。
2.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是(  )
A.动物都属于消费者,其中食草动物属于第二营养级
B.细菌都属于分解者,其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型
C.生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本的生物成分
D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
【答案】 C
【解析】 食草动物属于第二营养级,多数动物属于消费者,但少数动物(如蚯蚓)能够分解动植物遗体残骸等,属于分解者,A错误;细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型,部分细菌属于分解者,少数细菌(如化能合成型细菌)属于生产者,B错误;生产者属于自养型生物,能够通过光合作用等制造有机物,是生态系统中最基本的生物成分,C正确;多数生物只属于生态系统中的一种生物成分,但有些生物(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者,也是消费者,D错误。
考向二 生态系统食物链(网)的分析
3.(2025·广东,13)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是(  )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
【答案】 C
【解析】 互利共生是指两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,分开后至少一方不能正常生存,而蜜蜂与油菜分开后,各自能独立生活,二者的关系不是互利共生,A错误;在题图食物链中,鱼以蜻蜓幼虫为食,蜻蜓幼虫的食物在图中并未呈现,因此无法判断鱼的营养级,B错误;鱼以蜻蜓幼虫为食,则鱼的数量增加→蜻蜓数量减少→蜜蜂被捕食的量减少→蜜蜂数量增多,利于帮助油菜传粉,使油菜籽产量增加,C正确;由图可知,蜻蜓幼虫生活在水中,可作为鱼的食物,蜻蜓成虫生活在陆地,可捕食蜜蜂,因此将水陆两种生境联系在一起的关键生物是蜻蜓,D错误。
4.(2025·黑吉辽蒙,5)如图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是(  )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
【答案】 B
【解析】 图中的生物只有生产者和消费者,缺少分解者,所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统,A错误;野猪数量下降,虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、 梅花鹿),生态位重叠加剧,进而导致虎对豹的排斥加剧,B正确;分析题图可知,图中的食物网共由8条食物链组成,分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹,C错误;能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,并非某种生物到另一种生物的传递效率,D错误。
考向三 生态平衡与生态系统的稳定性
5.(2025·北京,12)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。20世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是(  )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与20世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
【答案】 A
【解析】 不同荒原的环境条件(如气候、土壤等)差异较大,塞罕坝的造林经验基于当地特定条件,不能直接推广到所有类型的荒原治理,A错误;增加物种多样性可提高生态系统的抵抗力稳定性,种植多种树木符合这一原理,B正确;人类活动(如植树造林)能改变群落演替的速度和方向,塞罕坝的恢复是典型实例,C正确;森林覆盖率的提高意味着生产者(如华北落叶松)数量增加,光合作用固定CO2的能力增强,生态系统的总固碳量必然增加,D正确。
6.(2025·河北,10)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列叙述错误的是(  )
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
【答案】 C
【解析】 植物通过光合作用吸收CO2,大量口袋公园的建设增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2,A正确;一般来说,生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性呈正相关,植物多样性提高,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强,B正确;口袋公园生态系统具备自我调节能力,只是相对较弱,可能需要一定的人工维护,C错误;从空地到公园,环境改变,鸟类等动物类群逐渐丰富,动物等消费者能加快生态系统的物质循环,D正确。第34讲 生态系统的结构及其稳定性
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
基础梳理·自主夯基(12条) 重难突破·考点深研
【考点一】 生态系统的概述
【考点二】 生态系统的结构
【考点三】 生态系统的稳定性
【考点四】 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】 生态系统各成分的判断方法(规律方法)
【专项突破02】 食物网中生物数量的变化分析(归纳总结)
【专项突破03】 食物链(网)的构建(疑难解读)
【专项突破04】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断和解读(规律方法)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 生态系统的组成成分
【考向二】 生态系统食物链(网)的分析
【考向三】 生态平衡与生态系统的稳定性
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.在一定空间内, 由 与 相互作用而形成的统一整体叫作生态系统。地球上最大的生态系统是 。 2.生态系统的结构包括 和 3.生态系统的组成成分包括① , ② , ③ , ④ 。生态系统的基石是 。 4.消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为 ,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在能够 。 5.判断生态系统的组成成分: A 为 ,B 为 , C 为 , D 为 。 6.错综复杂的食物网是使生态系统保持 的重要条件 。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就 。 7. 是生态系统的营养结构, 是生态系统的 和 的渠道。 8.处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一, 平衡,生态系统的各组分保持相对稳定。 第二, 平衡 。第三, 平衡。 9. 调节在生态系统中普遍存在, 它是生态系统具备 能力的基础。 10.生态系统 或 自身结构与功能处于 状态的能力 。 叫作生态系统的稳定性。 11.生态系统的稳定性表现在两方面,一方面生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能 原状(不受损害)的能力叫作 稳定性。另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 到原状的能力叫作 稳定性。 12.一般来说, 生态系统中的组分越多, 食物网越 , 其自我调节能力就越 , 抵抗力稳定性就越 ,恢复力稳定性就越 。特例: 生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很弱。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 生态系统的概述
1.概念:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,叫作生态系统。 2.范围: ①生态系统的空间范围有大有小。 ②生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其非生物环境。 3.结构:由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。 4.功能:进行物质循环、能量流动、信息传递。 5.生态系统的类型 教材深挖: 动物园中的全部生物不能构成一个群落,因为不同种的动物是分开饲养的,彼此间没有内在联系和相互影响,不是一个有机整体。同理,动物园中的全部动物和植物也没有相互依存、相互影响的关系,因此,动物园不是一个生态系统。
考点二 生态系统的结构
1.生态系统的组成成分及其相互关系 (1)组成成分 成分范畴营养方式作用非生物 成分光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等—生物群落中物质和能量的根本来源生产者(生态系统的基石)①进行光合作用的绿色植物、蓝细菌、光合细菌等; ②进行化能合成作用的硝化细菌等自养把无机物制造成有机物,把光能等转化为有机物中的化学能,从而可以被生物所利用消费者①绝大多数动物; ②营寄生生活的植物(如菟丝子)、细菌和病毒等异养加快生态系统的物质循环;对植物的传粉、种子的传播等具有重要作用分解者①营腐生生活的细菌、真菌; ②腐生动物,如蜣螂、蚯蚓等异养将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,返还到无机环境中,供生产者重新利用
(2)生态系统各成分的相互关系 生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。 2.生态系统的营养结构——食物链 (1)概念:由生产者和消费者通过捕食关系形成食物链。 (2)特点 ①关联性:生产者为第一营养级,消费者处于较高的营养级,各营养级之间由于食物关系而形成链。除了捕食食物链,还有腐生食物链和寄生食物链等。 ②有限性:一条食物链一般不会超过5个营养级。 ③单向性:捕食食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转。 ④群体性:某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。 ⑤动态性:食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。 3.生态系统的营养结构——食物网 (1)概念:在一个生态系统中,食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 (2)食物网分析 ①营养位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰在下图食物网中分别占第三、四、五营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。 ②种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有两种及以上的关系,如蛇与猫头鹰,二者之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。 ③复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而不是取决于生物数量。 (3)食物链和食物网功能 ①生态系统物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网进行的。 ②错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强。 易错辨析: 1.生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。 2.消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。 3.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。 4.生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。 5.营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。 易错辨析: “非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头,“非生物的物质和能量”指入箭头多,“生产者”指出箭头多。 教材拾遗: 一般来说,一个生态系统的食物链越多,食物网越复杂,这个生态系统抵抗外界干扰的能力与保持自身稳定的能力加强。农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链,提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等。
考点三 生态系统的稳定性
1.生态平衡 (1)概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 (2)特征 ①结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。 ②功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。 ③收支平衡:例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。 (3)调节机制——负反馈调节 ①概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。 ②实例 1)森林中的食虫鸟和害虫的数量变化 2)森林火灾及灾后恢复 ③作用:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。 2.生态系统的稳定性 (1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。 (2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。 (3)特点: 生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。 (4)类型 类型抵抗力稳定性恢复力稳定性区别含义生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力实质保持自身结构与功能相对稳定恢复到原来的结构与功能核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏,恢复原状特点一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的联系 一般来说,二者呈负相关。但对苔原、荒漠而言,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
(5)提高生态系统稳定性的措施 ①控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。 ②对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。 在成熟阶段,群落的总生产量和总呼吸量均趋于稳定,且相对值接近,说明群落在输入和输出上趋于平衡状态,即群落表现为收支平衡。 注意说明: 生态系统稳定性与生态平衡的关系,生态平衡强调的是一种状态,是动态的平衡:生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。
考点四 实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
1.实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。 2.基本原理 (1)在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,构建成一个人工微生态系统是可能的。 (2)在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。 (3)人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。 3实验流程 (1)制作生态缸框架:用玻璃板和粘胶制作。 (2)缸底部的铺垫:从底部向上层依次铺石块(缸底一侧)、细沙土(厚5-15cm)、含较多腐殖质土(厚5-10cm),整体呈坡状。 (3)放有孔的假山石:可作为小动物栖息的场所。 (4)注入自来水:水位高5-10cm,在水中放几块鹅卵石。 (5)放入动、植物:在土坡上种植苔藓、铁线蕨等植物,放入鼠妇、蚯蚓等小动物;在水中放入浮萍等水生植物,放入虾、小鱼等小动物。 (6)密封生态缸:封上生态缸盖。 (7)移置生态缸:将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 (8)观察记录:观察记录生态缸内生物种类与数量的变化,每周至少一次。 4.结果分析 生态缸中虽然成分齐全,但由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。 5.设计要求及相关分析 设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间便于操作,且使缸内储备一定量的空气生态缸的采光应用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择的动物不宜过多,个体不宜太大减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量小于消耗量
生态瓶: 判断生态瓶(或缸)成功与否的标准是维持平衡的时间的长短,而不是美观程度。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】生态系统各成分的判断方法(规律方法)
1.依据文字判断
(1)判断生产者时要注意是不是自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。
(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词。植物、微生物都可能是消费者。
(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、动物的排遗物中的有机物分解成无机物,即是否营腐生生活,如蚯蚓。
2.依据图形判断
(1)根据双向箭头找出生产者和非生物的物质和能量。根据A≥D确定A、D两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。
(2)根据箭头指向判断各成分。
①A有三个箭头指出,A应为生产者。
②D有三个箭头指入,为非生物的物质和能量。
③B和C中一个为消费者,另一个为分解者,A(生产者)和B均有箭头指向C,则C为分解者,B为消费者。
【专项突破02】食物网中生物数量的变化分析(归纳总结)
1.第一营养级生物减少,相关生物都减少。
2.“天敌”减少,被捕食者数量增加,但随着其数量增加,种内竞争加剧,种群密度会下降,最后趋于稳定。
3.“中间”营养级生物减少的情况,举例如图:
若青蛙突然减少,则以青蛙为食的蛇将减少,食草昆虫增加,鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少。
【专项突破03】食物链(网)的构建(疑难解读)
1.根据种群数量变化曲线图构建
2.根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②分析结果:图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网:。
营养级 A B C D
Pg 15.9 870.7 1.9 141.0
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量,根据能量多少和传递效率10%~20%可以确定食物链为B→D→A→C。
3.根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
①分析依据:重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。
②分析结果:。
4..依据提供的信息构建
信息:古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物,它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫;红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食;麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。依据捕食关系由低营养级→高营养级直接绘图,可得到如图所示食物网。
5.根据物质循环图解构建
如图所示为生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是非生物环境,其中的食物链是D→A。
【专项突破04】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断和解读(规律方法)
1.“口诀法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
2.经典曲线解读
(1)“y”:抵抗力稳定性指标。y越大,抵抗力稳定性越弱。
(2)“x”:恢复力稳定性指标。x越大,恢复力稳定性越弱。
(3)“TS”总稳定性指标。该面积越大,总稳定性越弱,反之则越强。
高考精练·专题实战通关
考向一 生态系统组成成分
1.(2026·黑吉辽蒙,6) 山水林田湖草沙是生命共同体,各组分在生态系统中扮演着不同的角色,彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是(  )
A. 林、草等绿色植物为生态系统的生产者,是生态系统的基石
B. 沙化治理能增加植被覆盖,固定更多的CO2,减缓全球变暖
C. 各组分相互依存,形成共同体,有利于维持生态系统的平衡稳定
D. 保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
2.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是(  )
A.动物都属于消费者,其中食草动物属于第二营养级
B.细菌都属于分解者,其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型
C.生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本的生物成分
D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
考向二 生态系统食物链(网)的分析
3.(2025·广东,13)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是(  )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
4.(2025·黑吉辽蒙,5)如图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是(  )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
考向三 生态平衡与生态系统的稳定性
5.(2025·北京,12)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。20世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是(  )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与20世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
6.(2025·河北,10)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列叙述错误的是(  )
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环

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