2025届高三生物二轮复习课件专题七　生态系统的结构与功能

专题七 生物与环境 1 壹 贰 种群的数量变化与影响因素 群落的结构与演替 目录/ DIRECTORY 叁 生态系统的结构与功能 肆 生态系统的稳定性人与环境 2 核心考点 考试频次 考题统计 生态系统的结构 3年8次 （2024 江苏卷）种群、群落和生态系统 （2024 北京卷）生态系统与进化 （2024 湖北卷）生态系统组成成分 物质循环和信息传递 3年24次 （2025 浙江卷）生物富集 （2025 浙江卷）生态系统的信息种类 （2024 甘肃卷）营养结构与生物富集 （2024 河北卷）碳循环 （2024 福建卷）生态系统信息的种类 生态系统的能量流动 3年13次 （2024 天津卷）生态系统组分和能量流动 （2024 海南卷）能量流动额度概念和过程 （2024 江苏卷）能量流动的过程、特点 （2024 山东卷）生态金字塔 （2024 吉林卷）能量流动计算 生态系统的稳定性和生物多样性 3年32次 （2025 浙江卷）全球性的环境问题及环境污染的防治 （2024 海南卷）抵抗力稳定性和恢复力稳定性 （2024 重庆卷）抵抗力稳定性和恢复力稳定性 本部分内容年年必考，以非选择题为主，试题情境主要选自当前生态学的相关科研文献。 3 叁 生态系统的结构与功能 4 (1)概念:由________与它的__________相互作用而形成的统一整体。 (2)范围:________。 (3)地球上最大的生态系统是________。 生物群落 非生物环境 有大有小 生物圈 生态系统的 （四种） 生态系统的 （ ） 物质 。 能量 。 信息 。 组成成分 营养结构 食物链和食物网 循环 流动 传递 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 1.生态系统的结构 生态 系统 生态系统的结构 生态系统的功能 项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 作用 生物群落中物质和能量的根本来源 ①加速生态系统的物质循环；②帮助植物传粉和传播种子 地位 生态系统的基础，必要成分 生态系统的关键成分、必要成分 ①合成有机物储存能量 ②为消费者提供食物和栖息空间 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用 生态系统的基石 生态系统最活跃的成分、非必要成分 1.生态系统的结构 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 范围 途径 地位 联系 单向流动，逐级递减 全球性，循环往复运动 往往是双向的，不能循环（也有单向） 生态系统中各营养级之间(生物群落中) 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 食物链和食物网 不依赖食物链食物网 三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 生态系统三大功能对比： 能量流动是生态系统运转的动力 物质循环是生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态 生态系统的信息传递 作用 生命活动的正常进行,离不开信息的作用; 生物种群的繁衍,离不开信息的传递; 范围 生物与生物之间及生物与非生物环境之间 特点 一般具有双向性 应用 提高农畜产品的产量；对有害动物进行控制 种类 物理信息 化学信息 行为信息 调节生物种间关系，维持生态系统的稳定性； 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 2.构建食物链(网)的一般方法 (1)根据种群数量变化曲线图构建 ①依据:先上升、先下降者为被捕食者。 ②可构建食物链:乙→丙→甲。 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 2.构建食物链(网)的一般方法 (2)根据所含能量(生物量)构建 ②图1可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁。图2生物可形成食物网: ①依据:根据相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在2倍以内,很可能为同一营养级。 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 2.构建食物链(网)的一般方法 (3)根据生物体内有害物质的浓度构建 ①依据:生物的富集作用。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,其含量往往是上一营养级个体含量的5~10倍。 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39 ②构建食物网: 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 3.建模分析常见生态系统的碳循环过程 (1)“三看法”判断碳循环各环节 ①图1中，A为生产者，B为大气中的CO2库，C为消费者，D为分解者。 ②图2中，A为生产者，B为大气中的CO2库，C为初级消费者，D为次级消费者，E为分解者。 ③图3中，E为生产者，A为大气中的CO2库，B、D、F为消费者，C为分解者。 图1 图2 图3 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 3.建模分析常见生态系统的碳循环过程 (2)常见碳循环模式图分析 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 情境1：碳达峰和碳中和 碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求，增加碳存储是实现碳中和的重要举措。地球系统存储碳的载体称为碳库，包括大气、土壤植物和海洋等。碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2)。农田生态系统是最活跃的碳库，它既是碳源，也是碳汇。被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。 (1)碳达峰和和碳中的提出原因 各国二氧化碳排放→温室气体猛增→威胁生命系统→提出碳达峰和碳中和。 深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型 情境1：碳达峰和碳中和 (2)碳达峰和碳中和的解释 ①碳达峰：年度二氧化碳排放量达到历史 最高值，之后会经历平台期，进入持续下 降的过程，碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。 ②碳中和：企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 (3)碳中和的措施：①少排放：节能减排、低碳生活。②不排放：开发利用新能源。③负排放：植树造林、直接捕获碳等。 (1)碳存储离不开碳循环，生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在_________和____________之间循环往复的过程。生态系统中的分解者获取碳元素的方式是通过______________________________________。 (2)实现碳中和的重要途径之一是_____(填“增加”或“降低”)碳汇。农作物碳汇的过程是_________。农田产生的粮食和秸秆大多被消耗掉形成_____(填“碳源”或“碳汇”)。海洋贝类一方面利用海水中的HCO形成贝壳，其主要成分为CaCO3，另一方面通过滤食水体中悬浮的有机碳颗粒，实现个体软组织生长，从而固定水体中的碳。据此判断，贝类养殖_____(填“属于”或“不属于”)碳汇。 (3)红树林是重要的海洋“蓝碳”生态系统之一，红树林可利用植物或土壤本身持续大量储碳，植物中的碳来自___所固定的______，土壤中的碳来自__________________和红树林植物复杂的地上结构在潮汐过程中“网罗”到的外源沉积物。 　 增加 生物群落 非生物环境 分解动植物遗体和动物的排遗物 光合作用 碳源 属于 C5 CO2　 分解者的分解作用 3.(2024·南宁模拟)海草床是近海具有极高初级生产力的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献大。人类活动和气候变化等可能会使海草床快速退化。相关叙述错误的是(　　) A.海草床的初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关 B.近海水体富营养化会提高海草床生态系统抵抗力稳定性 C.海草床的快速退化可使该生态系统由“碳汇”转为“碳源” D.可通过生境恢复、植株移植等方法进行海草床生态修复 B 近海水体富营养化,藻类大量繁殖,不利于海草生长,物种丰富度降低 解析:海草作为海洋生态系统中的生产者,初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关,A正确;近海水体富营养化,藻类大量繁殖,不利于海草生长,物种丰富度降低,会降低海草床生态系统抵抗力稳定性,B错误;海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,海草床生态系统从吸收二氧化碳的“碳汇”转变为排放二氧化碳的“碳源”,C正确;可通过生境恢复的措施恢复该区域的水质,通过植株移植增加该区域的生产者数量等方法进行海草床生态修复,D正确。 【典例1】如图表示某生态系统的部分结构和功能，其中A、B、C代表生物成分，B1为植食性动物，①~⑦代表碳元素流动的相应过程。下列说法错误的是（　　） A．图中碳元素流入大气中的过程有①⑥⑦ B．图中涉及4条食物链，B3和C为同一营养级 C．⑤和⑥中含碳物质 的化学组成不同 D．生物成分B可加快 该生态系统的碳循环 B 分解者不在食物网中，图中食物链共有2条，B3属于第3和第4营养级 18 [例1]　(2024·江西高考)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是 (　　) A.④③①② B.④②①③ C.①③②④ D.④①②③ 物种 流经生物的能量/kJ 生物体内镉浓度/(μg/g) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大) ① — 0.03 15.64 ② — 0.08 — ③ 1.60×106 — 1.05 ④ 2.13×108 — — D ④→③ ①→② ①→③ [解析]　根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高,C错误;根据生物承受的捕食压力指数判断③是高营养级,①是低营养级,A错误;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高,B错误;另外,根据能量传递效率推算,④和③不是相邻营养级。综合判断4种生物在食物链中的排序是④①②③,故选D。 1.(2024·海口二模)美国白蛾幼虫喜食法桐、桑、柳等的叶肉,是给林业生产带来严重危害的害虫,目前常采用挂设黑光灯诱杀成虫、施加性信息素诱捕雄虫、释放天敌周氏啮小蜂或喷洒白僵菌粉剂等方式进行防治。下列说法正确的是(　　) A.美国白蛾和白僵菌均相当于生态系统中的分解者 B.研究美国白蛾的生态位时需研究其出现频率、种群密度、食物及天敌 C.挂设黑光灯或施加性信息素诱捕均通过直接影响出生率和死亡率对美国白蛾进行防治 D.周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素 D 消费者 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 影响性别比例从而影响出生率对美国白蛾进行防治 解析:美国白蛾属于消费者,白僵菌与美国白蛾是寄生关系,也属于消费者,A错误。研究美国白蛾的生态位时需研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B错误。挂设黑光灯主要通过直接影响死亡率对美国白蛾进行防治;施加性信息素诱捕主要是通过影响出生率对美国白蛾进行防治,C错误。周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素,D正确。 2.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是 (　　) A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响 B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者 C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者 D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是 丙→乙→甲 B 解析:由题图分析可知,甲数量的变化会通过影响乙数量进而间接影响丙数量,A错误;乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;丙至少是次级消费者,不可能是初级消费者,C错误;能量流动方向只能是甲→乙→丙,D错误。 1.(2024·昆明模拟)生态系统中信息的传递类型多种多样,如①用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产;②雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知。下列相关说法正确的是(　　) A.①和②中的信息种类均属于物理信息 B.①说明生命活动的正常进行离不开信息的作用 C.②说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定 D.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥作用的 B 化学信息 生物种群的繁衍离不信息的传递 生态系统中的信息来源于生物和非生物环境 解析:①中的声波属于物理信息,②中的性外激素属于化学信息,A错误;①中用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产,说明生命活动的正常进行离不开信息的作用,B正确;②中雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知,说明生物种群的繁衍离不信息的传递,C错误;生态系统中的信息来源于生物和非生物环境,D错误。 2.(2024·临沂二模)绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫,捕虫笼的唇和盖非常滑,当昆虫接触时非常容易滑落入笼,从而帮助猪笼草适应缺氮环境。下列说法错误的是 (　　) A.猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者 B.猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用 C.昆虫的存在使猪笼草的花蜜中出现毒素,从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮 D.猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果 B 猪笼草的花蜜中本身存在毒素 解析:猪笼草可以通过光合作用将无机物转化为有机物,属于生产者,同时猪笼草可以捕食昆虫,属于消费者,A正确;猪笼草的蜜液散发的香味由化学物质产生,吸引昆虫体现了化学信息的作用,B正确;猪笼草的花蜜中本身存在毒素,并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草的花蜜中出现毒素,C错误;在缺氮的环境中,猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素,猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果,D正确。 深化点(二) 构建能量流动模型,分析能量传递效率 1.构建能量流动模型 (1)能量流动的模型 深化点(二) 构建能量流动模型,分析能量传递效率 1.构建能量流动模型 (2)“拼图法”分析能量流动的过程 深化点(二) 构建能量流动模型,分析能量传递效率 2.分析能量流动的过程 (1)能量流动计算公式 ①摄入量=同化量+粪便量。其中粪便量属于上一营养级的同化量。 ②同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。 ③用于生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一营养级摄入量+未被利用的能量。 (2)流经生态系统的总能量 类型 能量来源 自然生态系统 一般是生产者固定的能量 人工 生态系统 除了生产者固定的能量,还要考虑人工投放的有机物中的能量 [例2]　(2024·黑吉辽高考,改编)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述错误的是 (　　) A.E是生产者固定的太阳能 B.E2属于未被利用的能量 C.E3占净初级生产量的36% D.E3的产生过程是物质循环的必要环节 注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 B 呼吸消耗 18×1010÷(50×1010)×100%=36% [解析]　E是生产者通过光合作用固定的能量,A正确;E2=12×1010 J·hm-2·a-1,为生产者自身呼吸消耗的能量,B错误;E1为净初级生产量,E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%=36%,C正确;E3的产生过程是分解者通过分解作用释放能量的过程,该过程将有机物转化为无机物,是物质循环的必要环节,D正确。 3.(2024·江苏高考)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是(　　) A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率 B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系 D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益 套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/% 单独套养泥鳅 81.3 8.2 单独套养黄鳝 75.7 3.6 混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9 B 解析:由表可知混合套养泥鳅和黄鳝时,对莲藕食根金花虫的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝时的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A正确;能量传递效率为两个相邻营养级的同化量之间的比值,而同化量=摄入量-呼吸消耗,故正常情况下,3种套养方式都无法提高相邻营养级的能量传递效率,B错误;泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;生物防治通过利用天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D正确。 4.(2024·安阳模拟)某城市为了解决城市生活污水净化问题,建立了一处湿地公园。该生态系统主要存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如下表所示(单位:103 kJ)。下列说法错误的是 (　　) A.生产者在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量 B.植食性动物遗体残骸的能量就是其流入分解者的全部能量 C.植物用于生长、发育和繁殖的能量为367×103 kJ D.能量由第二营养级向 第三营养级的传递效率 约为11.27% 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸作用消耗 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 B +肉食性动物捕食植食性动物后的粪便中的能量 (463-96)×103 kJ=367×103 kJ 第二营养级同化量=(463-96-292-12)×103=63×103 kJ 第三营养级同化量=(63-24.5-29.3-2.1)×103=7.1×103 kJ 解析:生产者作为生态系统的基石,在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量,A正确;植食性动物遗体残骸的能量及肉食性动物捕食植食性动物后的粪便中的能量之和是其流入分解者的全部能量,B错误;根据能量流动的过程可知,植物用于生长、发育和繁殖的能量=植物的同化量-植物呼吸作用消耗的能量,即(463-96)×103 kJ=367×103 kJ,C正确;分析表中的数据,第二营养级同化量为X=(463-96-292-12)×103=63×103 kJ,第三营养级同化量为Y=(63-24.5-29.3-2.1)×103=7.1×103 kJ,能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为7.1/63×100%≈11.27%,D正确。 5.(2024·洛阳模拟)核污染水虽经处理但仍残留大量3H、14C、131I等放射性元素,若将其排入海洋中,这些放射性元素难降解且容易被海洋生物吸收,进而会进入全球物质循环,下图为碳循环过程简图。下列叙述错误的是(　　) A.核污染水中的14C进入生物富集的渠道,与物质循环一样具有全球性 B.风化过程中岩石可分解释放出CO2,而大气中的CO2也可参与岩石形成 C.图中细菌可以是生产者、消费者或分 解者,可以是好氧菌或厌氧菌 D.核污染水中的14C可通过图中的植物 进入生物群落,以有机物形式传递 C 图中细菌主要指分解者 解析:核污染水中的14C进入生物富集的渠道是食物链和食物网,物质循环包括水循环、碳循环和氮循环等,都具有全球性,A正确;据题图可知,风化过程中碳酸盐可分解形成CO2,而大气中的CO2也可形成碳酸盐而参与岩石的形成,B正确;图中细菌主要指分解者,可以是好氧菌或厌氧菌,C错误;核污染水中的14C可通过图中的植物的光合作用形成含C有机物进入生物群落,以有机物形式在群落内部进行传递,D正确。 6.碳中和要求碳的排放量等于吸收量,可采取以下4种途径实现:碳替代(清洁能源替代化石能源)、碳减排(减少碳的排放)、碳封存(收集CO2,实施地质封存,使化石能源的碳回归地层)、碳循环(人工碳转化和森林固定CO2)。下列叙述错误的是 (　　) A.通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径 B.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量 C.碳封存使部分碳脱离碳循环,碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排 D.对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和 B 还有化石燃料燃烧释放的CO2等 解析:通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径,A正确;达到碳中和时,碳的释放量等于碳的吸收量,而碳的释放量不是只有生物圈内所有生物呼吸释放的CO2,还有化石燃料燃烧释放的CO2等,B错误;由题意可知,碳替代指清洁能源替代化石能源,碳封存使部分碳脱离碳循环,其中碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排,C正确;海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和,D正确。 下节再见 32 $$