内容正文:
第33讲 生态系统与生态平衡
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1.生态系统的组成及功能,不同类型的生态系统。
2.生物圈及其保护。
3.食物链和食物网,生态系统的能量流动和物质循环。
4.生态系统稳定性的现象和意义。
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一、生态系统
1.生物群落和它所生活的环境中的非生物因素相互作用形成的统一整体称为生态系统。地球上最大的生态系统是生物圈。
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2.生态系统由生物部分与非生物部分组成,生物部分包括生产者、消费者、分解者,非生物部分包括阳光、水、空气、无机盐等物质和能量。生产者和分解者是生态系统中必要的、最基本的成分,在物质循环和能量流动中具有重要的意义。
3.食物链和食物网。
(1)食物链:在生态系统中,各种生物由于食物关系而形成的联系叫食物链,食物链是生态系统中物质和能量的传递渠道。
(2)食物网:将生态系统中所有的食物链连在一起而构成的多条食物链相互交错成的网状结构。
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4.生态系统中的能量流动:生态系统中能量流动的起点是生产者固
定的光能,终点是热能,路径是食物链和食物网。能量在流动过程中是
逐级递减、单向、不可逆的,从上一营养级到下一营养级的传递效率一
般为 。
5.生态系统中的物质循环:物质循环是全球性的,包括碳循环和氮循环等。
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二、生态平衡
1.生态平衡(生态系统的稳定性)。
(1)生态系统具有自动调节能力:生态系统的成分越复杂,生物
种类越多,自动调节能力就越强,生态系统的稳定性就越高。
(2)生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果人为干预或
自然因素的变化超过了这个限度,生态系统的稳定状态就会被破坏。
2.生命系统的构成具有层次性:细胞 组织 器官 系统 生
物个体 种群 群落 生态系统。
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知识点一:生态系统的组成
&1& 如图所示为某湿地生态系统的部分生物组成的食物网,请据图回答下列问题:
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(1)湿地生态系统具有净化水质、蓄洪抗旱的作用,有“地球之肾”之
称。若要构成一个完整的生态系统,图中生物部分还缺少________。
分解者
&2& 生态系统由生物部分和非生物部分组成,生物部分包括生产者、消费者、分解者,非生物部分包括阳光、空气和水等,所以若要构成一个完整的生态系统,图中生物部分还缺少分解者。
&5& 知道生态系统的组成;食物链是指生产者和消费者之间吃与被吃的关系,起点是生产者,终点是最高级消费者;太阳能是生态系统能量流动的起点。
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(2)该食物网中最长的一条食物链是_____________________________;
鹭和鱼之间存在吃与被吃的______关系。
水生植物 <m></m> 浮游动物 <m></m> 蟹 <m></m> 鹭
捕食
&3& 该食物网中最长的一条食物链是水生植物 浮游动物 蟹 鹭。该食物网中,鹭以鱼为食,鹭和鱼之间存在吃与被吃的捕食关系。
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(3)从图中可以看出,鹭可从多条食物链中获取能量,这些能量的最
初来源是水生植物固定的________。
太阳能
&4& 从图中可以看出,鹭可从多条食物链中获取能量,生态系统中生物所需的能量来源于植物进行光合作用所固定的太阳能。
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&6& 掌握生态系统的组成及各生物之间的关系是解题的关键。
如果把羊在生态系统中的作用呈现在右图
中,那么它所处的位置是( )
B
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
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知识点二:生态系统的能量流动与物质循环
&8& 如图甲所示为某湿地生态系统中部分生物形成的食物网;图乙表示图甲中某条食物链中各生物体内有毒物质的相对含量;图丙表示该生态系统中碳循环的过程。
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(1)如图甲所示的食物网中,水生植物的能量通过___条食物链传递给鹭。
4
&9& 图甲中有4条食物链,能量是沿着食物链和食物网进行传递的,因此水生植物的能量通过4条食物链传递给鹭。
(2)图乙中的 对应图甲中的生物是__________。
浮游动物
食物链中有毒物质的相对含量会沿着消费者级别的升高
而逐渐增加,这是生物富集现象。因此图乙中的食物链为
,则 对应图甲中的生物是浮游动物。
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(3)图丙中的字母 代表生态系统的成分,数字① ⑦代表推动
碳循环的生理过程,则字母D代表________,数字③④⑤代表________
___。
分解者
呼吸作用
&11& 图丙中,A代表生产者,B代表初级消费者,C代表次级消费者,D代表分解者,①代表分解作用,②代表光合作用,③④⑤代表呼吸作用。
&12& 本题涉及的知识点较多,梳理出甲、乙、丙三图中的相关信息是解题的关键。
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&13& 某森林公园森林覆盖率高,动植物种类丰富,是市民首选的旅游胜地。如图甲所示为该生态系统中的部分生物关系,请据图回答下列问题:
(1)此生态系统中生命活动的能量最初来源是________。
太阳能
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(2)如图甲所示的食物网中有___条食物链。通过分析可知,杂食性鸟
获得物质和能量最少的食物链是_________________________________。
4
草本植物 <m></m> 蝗虫 <m></m> 蜘蛛 <m></m> 杂食性鸟
(3)与杂食性鸟存在竞争关系的生物有____________。
蜘蛛、蝗虫
(4)如图乙所示为该生态系统中的三种成分参与碳循环的示意图,能
够代表乔木的是___。
C
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知识点三:生态系统的稳定性
&14& 如图甲所示为某人工的池塘生态系统的结构简图,“ ”表示碳的流动方向。如图乙所示为该池塘生态系统中草鱼的种群数量变化曲线,请回答下列问题:
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(1)图甲中代表生产者、消费者、分解者的字母依次是___________。
<m></m>
&15& 图甲中,首先根据双向箭头可判断出A是无机环境、D是生产者;其次判断分解者,分解者除了一个箭头指向无机环境外,其他箭头都指进来,因此E为分解者;其余均为消费者,即B和C均为消费者。
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(2)经测定发现,食物链中下一营养级的生物只能得到上一营养级生
物的一部分能量,其原因包括________(填序号)。
①各营养级生物体内的大部分能量被呼吸作用消耗
②上一营养级生物的部分能量未被下一营养级生物利用
③少数能量被分解者利用
①②③
&16& 在生态系统中,下一营养级的生物不能得到上一营养级生物的全部能量,因为少数能量被分解者利用、各营养级生物体内的大部分能量被呼吸作用消耗、上一营养级生物的部分能量未被下一营养级生物利用。
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(3)根据图乙,描述草鱼在 时间段的出生率和死亡率之间的关
系:__________________。
出生率大于死亡率
&17& 图乙中显示草鱼在 时间段的个体数呈增长趋势,因此草鱼在 时间段的出生率大于死亡率。
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(4)在养殖过程中,该生态系统每年的 月份都会突发“鱼病、鱼
死”现象,且有进一步严重化的趋势。从生态系统稳定性的角度分析,
发生该现象的原因是____________________________________________
__________。
动植物种类少,营养结构简单,生态系统的自动调节能力弱
该生态系统每年的 月都会突发“鱼病、鱼
死”现象,且有进一步严重化的趋势。发生该现象的原因是动植物种类
少,营养结构简单,生态系统的自动调节能力弱。
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&19& 理解生态系统的四个组成成分及能量的流动特点是单向的、逐级递减的,并结合图表进行分析。
&20& 识记生态系统的组成成分,掌握各组成成分之间的关系,能根据图中箭头方向判断各字母的含义,再结合所学的知识解答即可。
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&21& 某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题,对黄河源头的草原进行了几项专题研究,并绘制了甲、乙两图。其中图甲表示一个黄鼠鼠群迁入一个新的生态系统后的种群数量增长曲线;图乙表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系,图中的虚线代表未放牧时草原中生产者的净生产量。请据图分析并回答下列问题:
(1)草原生态系统与森林生态系统
相比,其自动调节能力较弱,原因是
______________________________。
生物种类少,生态系统结构简单
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(2)图甲中,最可能表示因种内的生存斗争而限制鼠群数量增长的曲
线段是____段。
<m></m>
(3)图乙中,适宜的放牧量应控制在 点和 点之间,原因是_______
_____________________________________________。
既能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜产量
(4)如果该草原生态系统的放牧量长期在图乙中 点以上,那么将会
造成的后果是____________________________________。
草原退化,严重时会导致草原的荒漠化
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&22& 【温州】在“制作生态瓶”的实践活动中,科学实践小组发现不同生态瓶中生物的种类和数量不同,瓶内生态系统的稳定性不同。他们想:当生态瓶中的水及水草数量一定时,动物的种类与数量怎样投放才能使生态瓶更稳定?于是通过实验来探究这一问题。
可供选择的器材:容积为 的透明塑料瓶、凡士林、新鲜河水、
蒸馏水、水草、大小相近的健壮小金鱼和小田鱼各若干等。
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老师建议:①瓶中水量为其容积的 ,每瓶中投放植物3株、鱼不
超过3条;②先探究鱼的数量对生态瓶稳定性的影响,再探究不同种类
鱼的配比对生态瓶稳定性的影响。
(1)实验中选择的塑料瓶是透明的,其目的是_____________________
______。
有利于光合作用,便于观察
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&23& 实验中选择的塑料瓶是透明的,其目的是有利于光合作用,便于观察。
&24& 本实验需运用控制变量法,目的是探究鱼的种类和数量对生态系统稳定性的影响,所以除了鱼的种类和数量外,其他无关变量应控制相同。
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(2)选择合适的器材,写出本实验的步骤: ______________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
__________________________ 。
①取3个塑料瓶,各
装入 新鲜河水和3株大小相近的健壮水草,分别标上 ;②
在A瓶内放入1条小金鱼、B瓶内放入2条小金鱼、C瓶内放入3条小金鱼;
③用瓶盖和凡士林将3个塑料瓶密封,并同时放在光线良好的地方且避
免阳光直射,每天早晚各观察一次,记录并比较各组鱼存活的天数;④
比较三组实验现象,若B组金鱼生存时间最长,再取2个塑料瓶,各装
入 新鲜河水和3株大小相近的健壮水草,分别标上 ;⑤在D瓶
内放入2条小田鱼、E瓶内放入小金鱼和小田鱼各1条,重复步骤③;⑥
比较分析实验现象,得出结论
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根据自变量控制(鱼的种类和数量)、无关变量的选择(实验器材选择、环境条件控制、密闭系统控制)、因变量观测(因变量的转换与观测)、阶段性研究(根据第一阶段的实验结果开展第二阶段研究)进行相关实验设计。
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&25& 在实验方案设计中要明确因变量、自变量、无关变量的应用。
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1.在一片湿润的土地上,有一堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蚯
蚓、蜘蛛、老鼠等动物。这些生物与其生活的环境相互影响、相互作用,
共同构成了一个 ( )
D
A.生物群落 B.生物圈 C.生物环境 D.生态系统
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2.【德州】下列关于生态系统中能量流动的叙述中正确的是( )
A
A.生态系统中的能量源头是太阳能
B.生态系统中的能量可以循环流动
C.食物链中的能量最终都流向分解者
D.由于能量流动递减,所以消费者的数量一定比生产者少
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3.【成都】为了研究生态系统的结构和功能,某同学准备用河沙、池塘
水、小鱼、小虾等材料制作生态瓶。下列建议中不宜采纳的是 ( )
A.材料应该进行严格的消毒和杀菌
B.需要加入适量的植物作为生产者
C.生态瓶应放在适宜的光照条件下
D.所选动植物材料要能形成食物链
A
4.【青岛】小王依据所学知识,绘制了如图所示的生态系统各成分关系
示意图。下列对图示的分析中符合生物学事实的是 ( )
A
A.乙通过①过程将二氧化碳合成有机物
B.通过捕食,乙的能量全部进入丙体内
C.图中的生物之间可以构成2条食物链
D.丁体内的能量最终来源于乙
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5.【安徽】如图所示为某生态系统中生产者、消
费者和分解者的关系示意图,① ④中,通过捕
食关系传递物质和能量的是 ( )
A
A.① B.② C.③ D.④
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6.【湘潭】如图所示为某地部分生物构成的食物网,
下列叙述中正确的是( )
A
A.物质和能量沿着食物链和食物网流动
B.体内有毒物质积累得最多的是狼
C.藏羚羊、金雕、高原植物都属于消费者
D.若鼠兔的数量减少,则狼的数量也立即减少
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7.【泰州】图甲表示某草原生态系统中的食物链和食物网,图乙表示其中一条食物链各生物体内有毒物质的相对含量。请据图分析并回答下列问题:
(1)图甲中的草属于生态系统生物成分中的________。作为一个完整
的生态系统,图甲中缺少的成分是________和非生物成分。鹰和蛇的关
系是____________。
生产者
分解者
捕食和竞争
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(2)图乙中的C对应图甲中的生物是____。该生态系统中,当鼠和兔
的数量增加时,植被会遭到破坏,而食肉动物数量的增加又使鼠和兔的
数量减少,草原植被得以恢复。上面的事例说明生态系统具有________
__能力。
鹰
自动调节
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8.一个密闭的生态瓶,内含浮游藻类、浮游动物、泥沙(有微生物)、水等,放置在有光照的环境中。
(1)生态瓶中浮游藻类、浮游动物和微生物共同组成了一个______
(填“种群”或“群落”)。
群落
(2)从物质循环的角度简要说明该生态瓶能长时间保持稳定的原因: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
浮游藻类进行光合作用为浮游动物提供氧气和食物,为分解者提供氧气,浮游动物和分解者产生的二氧化碳被浮游藻类利用,浮游植物和浮游动物的尸体、粪便被分解者利用
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(3)若缺乏光照,生态瓶中的生物最终都将死亡,这是因为生态瓶中
的能量流动是______的。
单向
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9.【无锡】科研小组测得某生态系统中的生物体内残留的甲基汞(一种
有毒化学物质)含量如下表所示。若这些生物恰好构成一条食物链,则
该食物链的组成是 ( )
生物 A B C D E
体内甲基汞的残留量 0.07 8 1.9 64 0.35
D
A. B.
C. D.
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10.下列示意图中,如果 表示生产者, 表示消费者, 表示分解者,
表示环境,那么图中表示生态系统的物质循环最为合理的是 ( )
C
A.&26& B.&27& C.&28& D.&29&
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[解析] 生态系统中生物之间最重要的联系是通过食物链和食物网连成一个整体,所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。物质循环由 生产者 消费者,生产者和消费者的遗体、排泄物会被 分解者分解成无机物,返回 环境,再被生产者吸收利用,即 、 、 、 、 。
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11.在某个相对封闭的草原生态系统中,狼的数量大量减少,下列最符
合较长时间内野兔的数量变化的曲线是 ( )
B
A.&30& B.&31& C.&32& D.&33&
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[解析] 在食物链“植物 野兔 狼”中,若野兔的天敌狼的数量大量减
少,则野兔的数量会增加,植物(野兔的食物)的数量随着野兔数量的
增加而减少,以野兔为食的动物的数量也会随着野兔数量的增加而增加,
一段时间后,野兔的数量随着植物数量的减少或以野兔为食的动物数量
的增加而减少。生态系统具有一定的自动调节能力,较长时间内野兔的
数量还会保持动态平衡。
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12.如图甲所示为某湖水生态系统中
碳循环模式图,图甲中
表示生态系统的成分,
(1)图甲中的过程①表示的生理过程是__________。
光合作用
(2)如果图乙中的 表示图甲中的四种鱼,那么
对应图甲中的成分是___(填“A”“B”“C”或“D”)。
C
如图乙所示为图甲中部分生物之间的营养结构关系,图中的
表示四种鱼。
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(3)生活污水的排放导致水质恶化,蓝藻、绿藻疯长,进而使水生生
物大量死亡。为解决水体发绿的问题,有人建议在湖中投放一定数量的
鱼苗。你认为最适宜投放的鱼苗分别是图乙中的______(填字母)。
<m></m>
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13.为除去有害于农作物的某种害虫而引入
捕食者蜘蛛后,对两个种群进行调查,得
出如图所示的结果。下列说法中正确的是
( )
C
A.在引入蜘蛛前,害虫没有危害农作物
B.在 期间,若对害虫喷洒杀虫剂,则蜘蛛的数量将增加得更快
C.在 期间,蜘蛛数量减少的原因是食物不足
D.在 期间,因为蜘蛛的数量减少,害虫的种群密度将持续增加
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[解析] 图中所示害虫,为了获取食物,危害了农作物;在 期间,若对害虫喷洒杀虫剂,则害虫的数量会减少,蜘蛛由于食物减少,其数量会增加得更慢,甚至减少;在 期间,由于蜘蛛的数量过多,害虫的数量减少,蜘蛛由于食物不足,数量减少;在 期间,两个种群的数量基本保持不变,是在两个种群的捕食与被捕食关系的相互作用下形成的。
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14.农技人员设计并建造了日光温室大棚,如图甲所示。请据图回答下列问题:
(1)大棚内所有生物的总和称为一个____________________。
生物群落(或群落)
(2)猪圈中猪的不同体色是由DNA分子上的______决定的。
基因
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(3)菜地里种植青菜的过程中,需要及时除草、治虫,目的是_______
__________________________________________________________。
使物质和能量更多地积累到青菜内(或使物质和能量更多地流向人类)
(4)农技人员研究温度对某种蔬菜产量的影响,将实验结果绘制成如
图乙所示的曲线。图中 四块面积可表示某部分有机物
的量。在温度从 上升到 期间,该蔬菜积累有机物的量为________。
<m></m>
[解析] 光合作用消耗二氧化碳产生有机物,呼吸作用消耗有机物产生
二氧化碳,该蔬菜积累有机物的量为
。
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$$