内容正文:
生态系统及其稳定性
第3章
一、构建思维导图
二、默写核心概念
1.生态系统是指______________________________________________
。
2.生态系统的结构包括 。
3.生态系统的组成成分包括____________________________________
。
4. 是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道。
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
生态系统的组成成分和营养结构
非生物的物质和能量、生产者、消费者
和分解者
食物链和食物网
5.生产者的作用是 ,为消费者提供食物条件和栖息场所。消费者的存在能够 ,对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者的作用是
,供生产者重新利用。
6.生态系统的能量流动包括 的过程。
7.流经生态系统的总能量是 。
制造有机物,储存能量
加快生态系统的物质循环
将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物
能量的输入、传递、转化和散失
生产者固定的太阳能总量
8.流入每个营养级中能量的去路一般有通过 以热能的形式散失、流入下一营养级(最高营养级除外)及_______________________
。
9.初级消费者的摄入量、同化量、自身呼吸散失的能量、用于生长、发育和繁殖的能量、未被利用的能量,它们之间的关系是摄入量= 。同化量=________________________________
。用于生长、发育和繁殖的能量= 。
呼吸作用
以遗体残骸的形式被
分解者利用
同化量+粪便量
自身呼吸散失的能量+用于生长、
发育和繁殖的能量
流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量
10.能量流动的特点是 。单向流动的原因是
___________________________________________________________
;逐级递减的原因是__________________
____________________________________________________________
。
单向流动、逐级递减
生物之间的捕食关系不可逆转,能量只能从低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动
各营养级生物同化的
能量,一部分通过呼吸作用散失、一部分被分解者利用,还有一部分未被利用,只有10%~20%的能量流入下一营养级
11.人们研究生态系统的能量流动的意义是_______________________
______________________________________________________,例如间种套作等;____________________________________________________
,例如沼气池中沼渣的利用;___________________________
,例如合理确定草场的载畜量。
帮助人们将生物在时间、
空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量
帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
帮助人们合理地调整生态系统
中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
12.生态系统的物质循环是指____________________________________
______________________________________________________________________________________________________________。其特点是具有 。
13.生物富集是_________________________________________________
。
14.光、声、温度、湿度、磁场等属于 信息,生物碱、有机酸和性外激素等属于 信息,生物的行为特征可以体现为 信息。
组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等
元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环
全球性、循环性
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象
物理
化学
行为
15.信息传递在生态系统中的作用: 离不开信息的作用; 也离不开信息的传递;信息还能调节
,以维持生态系统的稳定。
16.生态平衡是 的一种状态。其特征是结构平衡、功能平衡、 。
17.负反馈调节在生态系统中的作用是___________________________
。
生命活动的正常进行
生物种群的繁衍
生物的种间关系
生态系统的结构和功能处于相对稳定
收支平衡
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
18.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与功能保持原状(不受损害)的能力。恢复力稳定性是指___________________
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
三、体验高考真题
1.(2022·广东卷,6)如图所示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
A.a、c是生产者 B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物 D.d、f是植食动物
C
图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级,是生产者;d处于第二营养级,是植食动物;e处于第三营养级,是肉食动物;c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级,是杂食动物。C正确。
2.(2023·全国甲卷,5)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是( )
A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
C
同种动物在不同食物链中可能处于不同营养级,A正确;绿色植物通过光合作用固定太阳能,能量来源于太阳,B正确;次级消费者在食物链中处于第三营养级,C错误;能量在食物链中的流动是单向的、逐级递减的,D正确。
3.(2023·广东卷,13)凡纳滨对虾是华南地
区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内
虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂
人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。
1个月后虾池生态系统的物质循环过程如图。下列叙述正确的是( )
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
B
1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A错误;藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B正确;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
4.(2023·山东卷,13)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者
固定 来自陆
地的植
物残体 初级消
费者
摄入 初级消
费者
同化 初级消
费者呼
吸消耗
能量[105J/
(m2·a)] 90 42 54 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
答案:C
根据题意,流经该生态系统的总能量除了生产者固定的能量,还有陆地的植物残体中的能量,A错误;初级消费者的摄入量包括生产者固定的能量和陆地的植物残体中的能量,所以根据表中数据无法准确计算生产者的能量流入下一营养级的比例,B错误;初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=初级消费者同化的能量-初级消费者呼吸消耗的能量=13.5×105-3×105
=10.5×105[J/(m2·a)],C正确;初级消费者粪便量=初级消费者摄入量-初级消费者同化量=54×105-13.5×105=40.5×105[J/( m2·a)],D错误。
5.(2023·湖北卷,9)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是( )
A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用
B.在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降
C.通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级
D.在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
D
水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,故能缓解H2O2对苦草的氧化作用,A正确;环境容纳量的大小取决于生物所生存的环境,在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降,B正确;镉属于重金属,能够通过生物富集作用,沿食物链传递到更高营养级,C正确;胁迫是一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,因此在镉的胁迫下,苦草已经不能通过自身的调节作用维持稳态,D错误。
6.(2022·湖南卷,8)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
B
该种养模式实现了物质的循环利用,提高了能量的利用率,但不能提高营养级间的能量传递效率,A错误;光属于物理信息,B正确;硬壳蟹摄食软壳蟹属于种内竞争,而捕食属于种间关系,C错误;生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的,D错误。
7.(2023·海南卷,19节选)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出,是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。
(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,可使某些经济鱼类种群的环境容纳量 。
增大
(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,为生物提供更多的资源和空间,使某些经济鱼类种群的环境容纳量增大。
(2)人工鱼礁投放海底一段时间后,礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于 ,能有效降低大气中CO2含量,其主要原因是 。
生产者
藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
(2)藻类可以进行光合作用,将无机物转变为有机物,在生态系统组成成分中属于生产者;藻类能将CO2转变为有机物,能有效降低大气中CO2含量。
(3)在同一片海域中,投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出
现环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这体现出海洋生物群落的 结构。
水平
(3)海洋生物呈现镶嵌分布,这是水平方向上的差异,为群落的水平结构。
(4)三亚蜈支洲岛海洋牧场是海南省首个国家级海洋牧场示范区。该牧场某年度重要经济鱼类(A鱼和B鱼)资源量的三次调查结果如图。据图分析,12月没有调查到A鱼的原因可能与其 的生活习性有关,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈 趋势。
喜欢较高温度
上升
(4)12月气温低,12月没有调查到A鱼的原因可能与其喜欢较高温度的生活习性有关;结合图示可知,4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈上升趋势。
(5)三亚蜈支洲岛海洋牧场与邻近海域主要消费者的群落结构指标见表。与邻近海域相比,该牧场的生态系统稳定性较高,据表分析其原因是 。
营养级多样性高,食物网复杂
群落结
构指标
不同区域 营养级长
度(NR) 摄食来源多
样性水平(CR) 平均营养级
多样性(CD)
三亚蜈支洲岛 7.60 6.36 1.92
南海中西部 4.91 3.49 1.20
陵水湾 4.66 4.45 1.49
南沙群岛西南部 4.30 3.40 1.00
(5)三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高,生物种类多,食物网复杂,生态系统稳定性较高。
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