内容正文:
第3章 生态系统和生物圈
第1节 多种多样的生态系统
必会知识一 生态系统的组成
1. 在一定的区域内,所有生物与非生物环境所形成的有机整体,叫作生态系统。
2. 生态系统由多种成分组成,包括非生物成分和生物成分。
3. 非生物成分是指除生物外的一切非生命的物质和能量,包括光照、空气、水、温度、土壤等非生物因素。它们对生态系统中的生物有着直接或间接的影响。
4. 生物成分包括植物、动物和微生物等所有生物。生物依据其在生态系统中的不同作用,一般可以分为生产者、消费者和分解者三大类。
5. 生产者能自己制造有机物并储存能量。例如,池塘中的水草、森林中的树木等植物属于生产者。生产者为消费者和分解者的生存提供了营养物质和能量。如果没有生产者,其他生物就失去了生存的基础。
6. 消费者不能自己制造有机物,只能直接或间接以生产者为食。例如,池塘中的鱼、森林中的狼等动物属于消费者。
7. 分解者分解动植物的遗体和排出的废物等,将其中的有机物分解为无机物,供生产者再利用。例如,土壤里、池水中的大多数细菌和真菌等属于分解者。
【例1】下列属于生态系统的是( )
A.仙女湖中的水生生物
B.劳动公园内的所有植物
C.棋盘山上的全部生物及其生活环境
D.沈阳植物园里的植物和土壤中的微生物
【答案】C
【分析】生态系统由生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分(如阳光、空气、水、土壤等)共同构成,二者缺一不可。
【详解】A.仙女湖中的水生生物仅包含生物部分,未提及非生物环境,无法构成完整的生态系统,故A不符合题意。
B.劳动公园内的所有植物仅有生物部分,无非生物部分,故B不符合题意。
C.棋盘山上的全部生物及其生活环境,既包含生物部分(全部生物),又包含非生物部分(生活环境),符合生态系统的定义,故C符合题意。
D.沈阳植物园里的植物和土壤中的微生物仅包含生产者和分解者,未明确包含消费者及完整的非生物环境,故D不符合题意。
故选C。
【例2】关于生态系统的组成及各成分的功能,下列叙述正确的是( )
A.生产者通过光合作用将有机物分解为无机物,释放能量
B.消费者直接或间接以生产者为食,包括草食、肉食和杂食动物
C.分解者能将无机物合成有机物,供生产者循环利用
D.非生物环境仅包括水和空气,不包括温度和光照
【答案】B
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成。生产者通过光合作用合成有机物;消费者依赖生产者获取能量;分解者分解有机物为无机物;非生物环境包括水、空气、温度等。
【详解】A.生产者通过光合作用将无机物合成有机物并储存能量,而非分解有机物,故A错误。
B.消费者是指直接或间接利用生产者所制造的有机物质为食物和能量来源的生物,包括草食、肉食和杂食动物,故B正确。
C.分解者将有机物分解为无机物,供生产者利用,而非合成有机物,故C错误。
D.非生物环境包括水、空气、温度、光照等,故D错误。
故选B。
【例3】生物兴趣小组的同学尝试制作了生态瓶,将下列4个生态瓶放置在阳光下,能维持生态平衡的时间最长的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】生态瓶制作要求:生态瓶必须是封闭的;生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者);生态瓶材料必须透明;生态瓶宜小不宜大,瓶中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间;生态瓶采光用较强的散射光;选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。
【详解】A.消费者太少,相比起B瓶,生态平衡维持时间更短,A不符合题意。
B.包含了生产者(如金鱼藻和绿萍)、消费者(虾和螺丝)和分解者(如细沙中的细菌、真菌),因此能够维持较长的生态平衡,B符合题意。
C.缺少分解者(如细沙中有分解者),其物质循环将受阻,生态平衡难以维持,C不符合题意。
D.生产者太少,将导致能量供应不足,影响其他生物的生存和繁衍,生态平衡难以维持,D不符合题意。
故选B。
必会知识二 生态系统的类型
这些生态系统不是孤立存在的,而是有着密切的联系。
【例1】白居易的诗歌《池上》,“小娃撑小艇,偷采白莲回。不解藏踪迹,浮萍一道开。”描写的生态系统是( )
A.草原生态系统 B.淡水生态系统 C.森林生态系统 D.海洋生态系统
【答案】B
【分析】地球上所有的生物与其环境的总和就叫生物圈。生物圈是地球上所有生物与其生存的环境形成的一个统一整体,包括森林生态系统、海洋生态系统、农田生态系统、草原生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、城市生态系统等。
【详解】A.草原生态系统主要分布在干旱地区,以草本植物为主,与诗歌描述的淡水环境不符,A不符合题意。
B.淡水生态系统包括湖泊、河流、池塘等淡水水域,其中可以生长莲花、浮萍等水生植物,与诗歌描述相符,B符合题意。
C.森林生态系统以高大的乔木为主,形成茂密的树林,与诗歌描述的开阔水面环境不符,C不符合题意。
D.海洋生态系统为咸水环境,白莲、浮萍无法生存,与淡水环境截然不同,D不符合题意。
故选B。
【例2】蝗虫和青蛙所生活的麦田是( )
A.海洋生态系统 B.农田生态系统 C.淡水生态系统 D.森林生态系统
【答案】B
【分析】生态系统分为自然生态系统(如森林、草原、海洋等)和人工生态系统(如农田、城市)。麦田是人类种植农作物的区域,属于人工生态系统中的农田生态系统。
【详解】A.海洋生态系统以海洋环境为主,与陆地上的麦田无关,故A不符合题意。
B.农田生态系统是人类为种植农作物建立的,麦田属于此类,蝗虫和青蛙在此环境中活动,故B符合题意。
C.淡水生态系统包括湖泊、河流等水域环境,与麦田的陆地环境无关,故C不符合题意。
D.森林生态系统以高大乔木为主,与麦田的农作物环境不同,故D不符合题意。
故选B。
【例3】2025年4月22日是第56个“世界地球日”,我国的宣传主题是“珍爱地球人与自然和谐共生”,下列生态系统被誉为“地球之肾”的是( )
A.草原生态系统 B.森林生态系统
C.海洋生态系统 D.湿地生态系统
【答案】D
【分析】生态系统的类型有森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统,不同的结构功能不同。
【详解】A.草原生态系统分布在半干旱地区,缺乏高大的植物,故A不符合题意。
B.森林生态系统分布在较湿润的地区,营养结构复杂、保持水土、调节气候、消除污染等方面起着重要作用、“地球之肺”之称,故B不符合题意。
C.海洋生态系统是由海洋生物群落和海洋环境两大部分组成,虽然这些植物光合作用的效率不如森林生态系统的植物,因为在地球上70%的水域中全是藻类植物。所以它们通过光合作用每年能够产生三百六十亿吨氧气,是产生氧气最多的生态系统,故C不符合题意。
D.湿地生态系统是在多水和过湿条件下形成的生态系统,以沼泽植物占优势。湿地具有净化水源,蓄洪抗旱的作用,因此被称为“地球之肾”,故D符合题意。
故选D。
【例4】微塑料是指直径小于5mm的塑料颗粒。目前,在海洋、湖泊、河流等水源中都检测到了不同浓度的微塑料,甚至在世界之巅——珠穆朗玛峰上也发现有微塑料的存在。这说明( )
A.生物圈是最大的生态系统 B.生物圈是一个统一的整体
C.各生态系统之间互不相干 D.微塑料只出现在水域环境
【答案】B
【分析】微塑料在不同环境中的广泛存在,反映了物质在生物圈中的迁移和分布。
【详解】A.生物圈是最大的生态系统,但题干强调微塑料跨生态系统的分布,未涉及范围大小,A不符合题意。
B.微塑料出现在水域及珠峰,说明各生态系统相互关联,体现生物圈的统一性,B符合题意。
C.各生态系统互不相干与微塑料跨环境存在的事实矛盾,C不符合题意。
D.珠峰属于陆地环境,说明微塑料不限于水域,D不符合题意。
故选B。
必会知识三 生物圈
地球上全部生物及一切能够适合生物生存的环境的总和,叫作生物圈,它是包含多种类型生态系统的最大生态系统。生物圈的范围包括大气圈的下层、水圈、岩石圈的上层。
【例1】截至2023年12月7日,中国生物圈保护区网络成员增加至200家,成为一个充满活力的实施“人与生物圈计划”、开展保护区能力建设和理念培训的教育平台。下列关于生物圈的描述正确的是( )
A.生物圈指的是地球上全部植物、动物和微生物的总称
B.生物圈是最大的生态系统
C.生物圈的范围包括大气圈的上层、水圈和岩石圈的下层
D.生物圈中多种多样的生态系统之间彼此独立,互不影响
【答案】B
【分析】生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总和,是最大的生态系统,包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。生物圈中各生态系统之间相互关联。
【详解】A.生物与环境是统一的整体,生物圈不仅包含全部生物(全部植物、动物和微生物),还包括它们的环境,故A错误。
B.生物圈地球上包含所有的生态系统,是最大的生态系统,故B正确。
C.生物圈范围应为大气圈底部、水圈大部和岩石圈表面,而非大气圈的上层、水圈和岩石圈的下层,故C错误。
D.多种生态系统之间通过物质循环和能量流动相互影响,故D错误。
故选B。
【例2】假如你乘坐宇宙飞船从太空中遥望地球,映入你眼帘的将是一幅由蓝色、绿色、白色等编织而成的美丽图案。其中“蓝色、绿色、白色”分别属于生物圈中的( )
A.水圈、岩石圈、大气圈 B.大气圈、水圈、岩石圈
C.岩石圈、大气圈、水圈 D.岩石圈、水圈、大气圈
【答案】A
【分析】生物圈的范围:以海平面为标准来划分,生物圈向上可到达约10千米的高度,向下可深入10千米左右深处,厚度为20千米左右的圈层,包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的表面。绿色一般是地球上的植物颜色,代表岩石圈,蓝色是海水的颜色,代表水圈,白色是大气在阳光下的白茫茫,代表大气圈。
【详解】地球表面约71%被水覆盖,从太空中遥望地球,蓝色部分主要是海洋、湖泊、河流等水域,这些水域构成了水圈;所以“蓝色”属于生物圈中的水圈。绿色部分主要代表的是地球表面的植被覆盖区域,如森林、草原等,这些植被主要生长在地球的岩石表面及土壤中,岩石圈是地球表面的固体部分,包括地壳和上地幔顶部,是陆生生物的“立足点”,所以绿色部分属于岩石圈,即“绿色”属于生物圈中的岩石圈。白色部分主要是地球大气中的云层等,大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统,包围着地球,所以白色部分属于大气圈,即“白色”属于生物圈中的大气圈。综上,“蓝色、绿色、白色”分别属于生物圈中的水圈、岩石圈、大气圈,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
难点知识 生态系统组成成分
生产者
生物成分
消费者
分解者
生态系统
非生物成分:水、阳光、空气、温度等
命题角度 观察情境中缺少的成分
1.生态瓶是小型生态系统,其组成如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.①代表非生物部分
B.绝大多数植物是该生态系统的生产者
C.②包含菌腐生生活的细菌、真菌
D.该生态瓶的能量最终来自植物
【答案】D
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分包括阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。图中:①代表非生物部分;②代表微生物。
【详解】A.生态系统由生物部分和非生物部分组成,图中①包含阳光、空气和水等,代表非生物部分,A正确。
B.植物能通过光合作用制造有机物,为自身和其他生物提供物质和能量,是生态系统中的生产者,B正确。
C.生物部分包括植物、动物和微生物等,②代表微生物,包含细菌、真菌等分解者,C正确。
D.生态系统的能量最终来自太阳能,植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来,并非能量最终来自植物,D错误。
故选D。
2.图一是生态系统生物部分的各组成成分(字母表示)之间的关系示意图;图二是某污水处理厂降解池,当污水流经时,池中的微生物能降解其中的污染物。分析回答:
(1)图一中_____________(填字母)通过光合作用制造的有机物,养育了生态系统中的其他生物,因此被称为生态系统中的_______________者。B和C之间是________________关系。
(2)冰处理厂利用微生物降解污染物,这与图一生态系统组成中____________(填字母和文字)的作用一致,它能够将污水中的________分解成水、二氧化碳和无机盐等物质。
【答案】(1) B 生产 捕食
(2) D分解者 有机物
【分析】(1)生态系统的组成成分及作用:
生产者:主要是绿色植物,能通过光合作用将二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,为生态系统中的其他生物提供食物和能量来源,是生态系统的基石。
消费者:包括各种动物,它们直接或间接以生产者为食,促进生态系统的物质循环和能量流动。
分解者:主要是细菌和真菌等营腐生生活的微生物,能把动植物遗体和排泄物中的有机物分解为无机物,归还到无机环境,促进物质循环。
(2)生物之间的关系:在生态系统中,生物之间存在多种关系,如捕食关系(一种生物以另一种生物为食)、竞争关系(两种或多种生物相互争夺资源和空间等)、合作关系(生物之间相互协作)等。
(3)图一中:A是大气中的二氧化碳,B是生产者,C是消费者,D是分解者。
【详解】(1)在图一中,B生产者(通常是绿色植物)通过光合作用,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,这些有机物养育了生态系统中的其他生物,所以B被称为生态系统中的生产者。结合分析和题图可知,C是消费者,以B生产者为食,所以B和C之间是捕食关系。
(2)污水处理厂利用微生物降解污染物,这与图一生态系统组成中D分解者的作用一致。分解者能够将污水中的有机物分解成水、二氧化碳和无机盐等物质,使污水得到净化,这些无机物又可以被生产者重新利用,参与生态系统的物质循环。
1.生态系统的组成包括生物部分和非生物部分。下列属于生态系统的是( )
A.一块农田中的土壤 B.一块农田中的动物
C.一块农田中的农作物 D.一块农田
【答案】D
【分析】在一定区域内生物和它所生活的环境就形成一个生态系统,它包括生物部分和非生物部分,只有生物不叫生态系统,只有环境也不叫生态系统。
【详解】A.一块农田中的土壤仅为非生物部分,缺乏完整的生物部分,A不符合题意。
B.一块农田中的动物仅为生物部分中的消费者,缺乏生产者、分解者和非生物部分,B不符合题意。
C.一块农田中的农作物仅为生物部分中的生产者,缺乏消费者、分解者和非生物部分,C不符合题意。
D.一块农田包含所有生物(如农作物、动物、微生物)和非生物环境(如土壤、空气、水),构成完整的生态系统,D符合题意。
故选D。
2.关于生态系统,下列叙述正确的是( )
A.在生态系统中,绿色植物都属于生产者,动物都属于消费者
B.细菌、真菌都属于分解者
C.生产者、消费者和分解者构成了一个完整的生态系统
D.绿色植物、细菌和真菌都是生态系统中不可缺少的生物成分
【答案】D
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统由生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分(如阳光、空气、水等)组成。生产者主要指绿色植物,分解者包括细菌和真菌,消费者多为动物。
【详解】A.绿色植物大多数是生产者,但并非全部(如某些寄生植物可能属于消费者);动物多为消费者,但部分动物(如蚯蚓)属于分解者,A错误。
B.细菌不全是分解者,如硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者,B错误。
C.完整的生态系统需包含生物部分和非生物部分,仅生产者、消费者、分解者无法构成完整生态系统,C错误。
D.绿色植物作为生产者提供有机物,细菌和真菌作为分解者完成物质循环,均为生态系统的必要生物成分,D正确。
故选D。
3.以下是红红组设计的生态瓶及对照实验,将甲、乙、丙三个生态瓶置于相同的有光环境下,丙瓶用不透光的纸盒罩住,下列相关说法中错误的是( )
A.甲、乙两个模拟的生态系统中,虾存活时间更长的是乙
B.乙、丙对照,探究的是阳光对生态瓶的影响
C.生态瓶中加入的河水、细沙进行消毒
D.甲、乙对照,变量是绿色植物
【答案】C
【分析】生态系统由生物成分和非生物成分组成。生物成分包括生产者(如绿色植物)、消费者(如动物)和分解者(如微生物);非生物成分包括阳光、水、空气等。
【详解】A.甲瓶中缺少金鱼藻等植物,不能进行光合作用释放出氧气,而乙瓶内有金鱼藻、绿萍等植物,能进行光合作用释放出氧气,氧气有利于虾呼吸所需,所以甲、乙两个模拟的生态系统中,虾存活时间更长的是乙,A正确。
B.乙、丙对照,实验的变量是光照,除光照不同以外,其他的实验条件保持相同,所以探究的是阳光对生态瓶的影响,B正确。
C.生态瓶中加入的河水、细沙进行消毒,这样会将细菌和真菌杀灭,这样瓶中缺少分解者,生态瓶中直接加入河水和细沙等,C错误。
D.甲、乙对照,变量是绿色植物,除变量不同以外其他的实验如光照等条件保持相同,D正确。
故选C。
4.我国科学家通过基因技术改造一种天然塑料降解菌,使这种细菌能高效分解土壤中的塑料(属于有机物),可有效修复受污染土壤。下列相关叙述不正确的是( )
A.降解菌属于生态系统中的分解者
B.利用生物修复土壤,避免使用化学药剂,减少环境污染
C.该技术可彻底解决塑料污染,无需减少塑料使用
D.该技术需警惕菌群扩散对土壤生态的影响
【答案】C
【分析】分解者是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物(无机盐、二氧化碳、水),释放到环境中,供生产者再一次利用。
【详解】A.生态系统的组成成分包括非生物部分和生物部分,生物部分包括生产者、消费者和分解者。降解菌能高效分解土壤中的塑料(有机物),将有机物分解为无机物,属于生态系统中的分解者,A正确。
B.传统的土壤修复方法可能会使用化学药剂,化学药剂可能会对土壤环境造成二次污染,如破坏土壤结构、影响土壤微生物的生存等。而利用生物修复土壤,是利用生物(如本题中的降解菌)来分解土壤中的污染物(塑料),避免了化学药剂的使用,从而减少了环境污染,B正确。
C.科学家通过基因技术改造了降解菌,使其能高效分解土壤中的塑料,但这并不意味着可以彻底解决塑料污染问题,也并不意味着无需减少塑料使用。一方面,塑料污染不仅存在于土壤中,还广泛存在于海洋、河流、空气等环境中,该技术目前可能主要针对土壤中的塑料污染,对于其他环境中的塑料污染可能效果有限;另一方面,减少塑料使用是从源头上控制塑料污染的重要措施,即使有高效的降解技术,如果不减少塑料的使用,塑料污染问题仍然会不断产生,C错误。
D.基因技术改造的降解菌是一种人工干预的生物,当将其引入土壤环境进行塑料修复时,需要警惕菌群扩散可能对土壤生态的影响。改造后的降解菌可能会与土壤中的其他微生物竞争资源,影响原有微生物群落的平衡;或者可能会对土壤中的植物、动物等产生未知的影响,从而破坏土壤生态系统的稳定,D正确。
故选C。
5.制作一个稳定的生态瓶时,以下哪项是必须包含的成分( )
A.水草、小鱼、泥沙、水 B.水草、小鱼、密封瓶口
C.水草、小鱼、阳光、水、分解者 D.水草、小鱼、大量氧气
【答案】A
【分析】生态瓶是一个微型生态系统,需包含生产者、消费者、分解者和非生物环境。生产者(如水草)通过光合作用提供有机物和氧气,消费者(如小鱼)消耗有机物,分解者(如泥沙中的微生物)分解废物,非生物成分(如水、泥沙)提供物质基础。
【详解】A.水草(生产者)、小鱼(消费者)、泥沙(含分解者)、水(非生物成分),完整包含生态系统的必要成分,A符合题意。
B.缺少分解者(泥沙中的微生物)和非生物环境中的泥沙,密封瓶口仅为物理条件,B不符合题意。
C.阳光是外部能量来源,并非生态瓶内部必须包含的成分;分解者通常已包含在泥沙中,无需单独列出,C不符合题意。
D.大量氧气非必需,水草通过光合作用可产氧,且分解者会维持气体平衡,D不符合题意。
故选A。
6.高原上的秃鹫以动物尸体做为食物,秃鹫属于( )
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.无机环境
【答案】C
【分析】生态系统中的生物成分包括生产者、消费者和分解者。生产者主要指自养的绿色植物;消费者指直接或间接以生产者为食的动物;分解者指营腐生生活的细菌、真菌等。
【详解】A.生产者能通过光合作用制造有机物,秃鹫是动物,无法自养,A不符合题意。
B.消费者依赖现成有机物为食,秃鹫取食动物尸体,不属于消费者,B不符合题意。
C.分解者通过分解有机物将其转化为无机物(如细菌、真菌)。生物圈中有些动物以动物遗体、遗物为食进行腐生生活,也属于分解者。秃鹫以动物尸体做为食物,属于分解者,C符合题意。
D.无机环境是非生物成分(如水、空气),秃鹫是生物,D不符合题意。
故选C。
7.夏季雨后,树林的地表会生长出大量蘑菇。蘑菇在生态系统中的成分是( )
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.寄生者
【答案】C
【分析】蘑菇属于真菌,真菌在生态系统中通常作为分解者,负责分解动植物遗体中的有机物,促进物质循环。
【详解】A.生产者主要指能进行光合作用能够自己制造有机物的植物,蘑菇细胞内不含叶绿体,不能进行光合作用自己制造有机物,营养方式为异养,其不属于生产者,A不符合题意。
B.消费者以现成有机物为食,而蘑菇通过分解有机物获取营养,因此蘑菇不属于消费者,B不符合题意。
C.分解者分解有机物为无机物(二氧化碳、水、无机盐等),蘑菇属于腐生真菌,承担此功能,因此蘑菇是分解者,C符合题意。
D.寄生者一般属于消费者,而蘑菇进行腐生生活,属于分解者,D不符合题意。
故选C。
8.某村构建了既生态环保又经济创收的“稻+鸭+萍+泥鳅”种养模式。在该模式中,鸭主要以杂草、水生害虫、绿萍为食,偶尔以泥鳅为食;泥鳅以绿萍、水生害虫、鸭粪为食:同时鸭粪、泥鳅又为水稻、绿萍提供肥料。结合资料,回答下列问题。
(1)该种养模式中的水、杂草、鸭和泥鳅等属于影响水稻生长的_______因素。
(2)从食性分析,鸭与泥鳅之间有_______关系。
(3)绿萍、鸭粪可作为泥鳅的食物,说明泥鳅在该生态系统中的组成成分既属于_______又属于_______。
(4)与普通稻田相比,该种养模式中的鸭会使水稻产量增加,其原因是_______。(答出一点即可;2分)
【答案】(1)生态
(2)捕食和竞争
(3) 消费者 分解者
(4)鸭吃杂草,使杂草数量减少,水稻可获得更多资源,有利于水稻增产;鸭粪被分解者分解后,可为水稻提供肥料,有利于水稻增产;鸭吃害虫,使水稻的天敌数量减少,有利于水稻增产
【分析】(1)一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,其中生物部分又分为生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)。(2)食物链是在生态系统中生产者和消费者之间存在的吃与被吃的关系,中间用箭头表示,箭头的方向指向吃的一方。
【详解】(1)环境中影响生物生活的因素称为生态因素,它包括非生物因素和生物因素两类。该种养模式中的水、杂草、鸭和泥鳅等属于影响水稻生长的生态因素。
(2)一种生物以另一种生物为食的现象叫做捕食。鸭以泥鳅为食,它们之间为捕食关系;两种生物相互争夺资源和空间等现象叫竞争,鸭子和泥鳅有共同的食物绿萍、水生害虫,它们之间构成竞争关系。
(3)消费者指的是不能利用无机物质制造有机物质的生物,其不能直接利用太阳能来生产食物,只能直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质的异养生物;泥鳅是动物,以绿萍、水生害虫为食物,属于消费者;分解者指以动植物等生物的遗体、残骸、粪便等为食的那些生物;泥鳅能够分解鸭粪中的有机物,为水稻、绿萍提供肥料,因此又属于分解者。
(4)与普通稻田相比,该种养模式中的鸭会使水稻产量增加,其原因是鸭吃杂草,使杂草数量减少,水稻可获得更多资源,有利于水稻增产;鸭吃害虫,使水稻的天敌数量减少,有利于水稻增产;鸭粪被分解者分解后,可为水稻提供肥料,有利于水稻增产。
9.广东省多地推广“鱼菜共生”生态农业模式。“鱼菜共生”系统通过微生物将鱼类残饵及粪便分解为无机物,为植物提供可吸收的营养物质。为探究不同蔬菜对水质净化的效果,科研人员将鱼池内的水、残饵、粪便由水泵吸入管道流入栽培槽(植床),经栽培槽内植株及陶粒等净化过滤后,将水重新排回鱼池(图甲)。栽培槽种植高温美快菜、奶油生菜、紫脆香油麦菜、京研韭菜四个品种,每个品种种植27株,重复3次,一个月后统计蔬菜单株鲜重平均值,结果如下:
组别
种植蔬菜
总氮吸收量(mg)
总磷吸收量(mg)
总钾吸收量(mg)
单株鲜重(g)
甲
高温美快菜
171
48
353
93
乙
奶油生菜
60
17
95
19
丙
紫脆香油麦菜
144
52
207
53
丁
京研韭菜
11
4
6
11
(1)若将“鱼菜共生”系统看作一个完整的生态系统,除了实验中的鱼、蔬菜、微生物外,还需要__________ 部分。
(2)本实验的变量是__________ ,实验中每个品种种植27株,重复3次,统计蔬菜单株鲜重平均值,作用是________________ 。实验中鱼的数量、光照强度和水温等因素保持一致,是为了控制____________ 。
(3)据表中数据可知,净化水质效果最好的蔬菜是__________ 。氮、磷、钾总吸收量越________ (填“高”或“低”),蔬菜单株鲜重增长越__________ (填“大”或“小”)。
(4)如果只选取两种蔬菜混合种植来净化水质,你会选__________ 和________ ;原因是____________________________________________________ 。(答出一条即可)
【答案】(1)非生物
(2) 蔬菜品种 减小实验误差 单一变量
(3) 高温美快菜 高 大
(4) 高温美快菜 紫脆香油麦菜 二者对氮、磷、钾的吸收量较高,净化效果显著
【分析】(1)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。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。为了减少实验数据的误差,避免偶然性,使实验结果更准确,应多做几次实验,取其平均值。
【详解】(1)一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,其中生物部分又包括生产者、消费者和分解者。在鱼菜共生系统中,鱼属于消费者,蔬菜属于生产者,微生物(如细菌和真菌)属于分解者。然而,这个系统还缺乏非生物部分,如阳光、空气、水等。因此,除了鱼、蔬菜、微生物外,还缺乏的是非生物成分。
(2)本实验是为探究不同蔬菜对水质净化的效果,故实验变量是蔬菜品种。为了尽量减少实验结果的误差,避免偶然性,提高实验结果的可信度,因此实验中每个品种种植27株,重复3次,统计蔬菜单株鲜重平均值,结果才更可靠。对照实验遵循单一变量原则,为了确保实验结果是蔬菜品种不同引起的,除了这一条件不同外,其他条件都应相同。故实验中鱼的数量、光照强度和水温等因素保持一致,是为了控制单一变量。
(3)据表中数据可知,净化水质效果最好的蔬菜是高温美快菜,因为其氮、磷、钾总吸收量最多。分析表格中的数据可知,氮、磷、钾总吸收量越高,蔬菜单株鲜重增长越大。
(4)如果只选取两种蔬菜混合种植来净化水质,会选高温美快菜、紫脆香油麦菜,因为两者对氮、磷、钾的吸收量较高,净化效果显著。
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第3章 生态系统和生物圈
第1节 多种多样的生态系统
必会知识一 生态系统的组成
1. 在一定的区域内,所有生物与非生物环境所形成的有机整体,叫作生态系统。
2. 生态系统由多种成分组成,包括非生物成分和生物成分。
3. 非生物成分是指除生物外的一切非生命的物质和能量,包括光照、空气、水、温度、土壤等非生物因素。它们对生态系统中的生物有着直接或间接的影响。
4. 生物成分包括植物、动物和微生物等所有生物。生物依据其在生态系统中的不同作用,一般可以分为生产者、消费者和分解者三大类。
5. 生产者能自己制造有机物并储存能量。例如,池塘中的水草、森林中的树木等植物属于生产者。生产者为消费者和分解者的生存提供了营养物质和能量。如果没有生产者,其他生物就失去了生存的基础。
6. 消费者不能自己制造有机物,只能直接或间接以生产者为食。例如,池塘中的鱼、森林中的狼等动物属于消费者。
7. 分解者分解动植物的遗体和排出的废物等,将其中的有机物分解为无机物,供生产者再利用。例如,土壤里、池水中的大多数细菌和真菌等属于分解者。
【例1】下列属于生态系统的是( )
A.仙女湖中的水生生物
B.劳动公园内的所有植物
C.棋盘山上的全部生物及其生活环境
D.沈阳植物园里的植物和土壤中的微生物
【例2】关于生态系统的组成及各成分的功能,下列叙述正确的是( )
A.生产者通过光合作用将有机物分解为无机物,释放能量
B.消费者直接或间接以生产者为食,包括草食、肉食和杂食动物
C.分解者能将无机物合成有机物,供生产者循环利用
D.非生物环境仅包括水和空气,不包括温度和光照
【例3】生物兴趣小组的同学尝试制作了生态瓶,将下列4个生态瓶放置在阳光下,能维持生态平衡的时间最长的是( )
A. B.
C. D.
必会知识二 生态系统的类型
这些生态系统不是孤立存在的,而是有着密切的联系。
【例1】白居易的诗歌《池上》,“小娃撑小艇,偷采白莲回。不解藏踪迹,浮萍一道开。”描写的生态系统是( )
A.草原生态系统 B.淡水生态系统 C.森林生态系统 D.海洋生态系统
【例2】蝗虫和青蛙所生活的麦田是( )
A.海洋生态系统 B.农田生态系统 C.淡水生态系统 D.森林生态系统
【例3】2025年4月22日是第56个“世界地球日”,我国的宣传主题是“珍爱地球人与自然和谐共生”,下列生态系统被誉为“地球之肾”的是( )
A.草原生态系统 B.森林生态系统
C.海洋生态系统 D.湿地生态系统
【例4】微塑料是指直径小于5mm的塑料颗粒。目前,在海洋、湖泊、河流等水源中都检测到了不同浓度的微塑料,甚至在世界之巅——珠穆朗玛峰上也发现有微塑料的存在。这说明( )
A.生物圈是最大的生态系统 B.生物圈是一个统一的整体
C.各生态系统之间互不相干 D.微塑料只出现在水域环境
必会知识三 生物圈
地球上全部生物及一切能够适合生物生存的环境的总和,叫作生物圈,它是包含多种类型生态系统的最大生态系统。生物圈的范围包括大气圈的下层、水圈、岩石圈的上层。
【例1】截至2023年12月7日,中国生物圈保护区网络成员增加至200家,成为一个充满活力的实施“人与生物圈计划”、开展保护区能力建设和理念培训的教育平台。下列关于生物圈的描述正确的是( )
A.生物圈指的是地球上全部植物、动物和微生物的总称
B.生物圈是最大的生态系统
C.生物圈的范围包括大气圈的上层、水圈和岩石圈的下层
D.生物圈中多种多样的生态系统之间彼此独立,互不影响
【例2】假如你乘坐宇宙飞船从太空中遥望地球,映入你眼帘的将是一幅由蓝色、绿色、白色等编织而成的美丽图案。其中“蓝色、绿色、白色”分别属于生物圈中的( )
A.水圈、岩石圈、大气圈 B.大气圈、水圈、岩石圈
C.岩石圈、大气圈、水圈 D.岩石圈、水圈、大气圈
难点知识 生态系统组成成分
生产者
消费者
生物成分
分解者
生态系统
非生物成分:水、阳光、空气、温度等
命题角度 观察情境中缺少的成分
1.生态瓶是小型生态系统,其组成如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.①代表非生物部分
B.绝大多数植物是该生态系统的生产者
C.②包含菌腐生生活的细菌、真菌
D.该生态瓶的能量最终来自植物
2.图一是生态系统生物部分的各组成成分(字母表示)之间的关系示意图;图二是某污水处理厂降解池,当污水流经时,池中的微生物能降解其中的污染物。分析回答:
(1)图一中_____________(填字母)通过光合作用制造的有机物,养育了生态系统中的其他生物,因此被称为生态系统中的_______________者。B和C之间是________________关系。
(2)冰处理厂利用微生物降解污染物,这与图一生态系统组成中____________(填字母和文字)的作用一致,它能够将污水中的________分解成水、二氧化碳和无机盐等物质。
1.生态系统的组成包括生物部分和非生物部分。下列属于生态系统的是( )
A.一块农田中的土壤 B.一块农田中的动物
C.一块农田中的农作物 D.一块农田
2.关于生态系统,下列叙述正确的是( )
A.在生态系统中,绿色植物都属于生产者,动物都属于消费者
B.细菌、真菌都属于分解者
C.生产者、消费者和分解者构成了一个完整的生态系统
D.绿色植物、细菌和真菌都是生态系统中不可缺少的生物成分
3.以下是红红组设计的生态瓶及对照实验,将甲、乙、丙三个生态瓶置于相同的有光环境下,丙瓶用不透光的纸盒罩住,下列相关说法中错误的是( )
A.甲、乙两个模拟的生态系统中,虾存活时间更长的是乙
B.乙、丙对照,探究的是阳光对生态瓶的影响
C.生态瓶中加入的河水、细沙进行消毒
D.甲、乙对照,变量是绿色植物
4.我国科学家通过基因技术改造一种天然塑料降解菌,使这种细菌能高效分解土壤中的塑料(属于有机物),可有效修复受污染土壤。下列相关叙述不正确的是( )
A.降解菌属于生态系统中的分解者
B.利用生物修复土壤,避免使用化学药剂,减少环境污染
C.该技术可彻底解决塑料污染,无需减少塑料使用
D.该技术需警惕菌群扩散对土壤生态的影响
5.制作一个稳定的生态瓶时,以下哪项是必须包含的成分( )
A.水草、小鱼、泥沙、水 B.水草、小鱼、密封瓶口
C.水草、小鱼、阳光、水、分解者 D.水草、小鱼、大量氧气
6.高原上的秃鹫以动物尸体做为食物,秃鹫属于( )
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.无机环境
7.夏季雨后,树林的地表会生长出大量蘑菇。蘑菇在生态系统中的成分是( )
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.寄生者
8.某村构建了既生态环保又经济创收的“稻+鸭+萍+泥鳅”种养模式。在该模式中,鸭主要以杂草、水生害虫、绿萍为食,偶尔以泥鳅为食;泥鳅以绿萍、水生害虫、鸭粪为食:同时鸭粪、泥鳅又为水稻、绿萍提供肥料。结合资料,回答下列问题。
(1)该种养模式中的水、杂草、鸭和泥鳅等属于影响水稻生长的_______因素。
(2)从食性分析,鸭与泥鳅之间有_______关系。
(3)绿萍、鸭粪可作为泥鳅的食物,说明泥鳅在该生态系统中的组成成分既属于_______又属于_______。
(4)与普通稻田相比,该种养模式中的鸭会使水稻产量增加,其原因是_______。(答出一点即可;2分)
9.广东省多地推广“鱼菜共生”生态农业模式。“鱼菜共生”系统通过微生物将鱼类残饵及粪便分解为无机物,为植物提供可吸收的营养物质。为探究不同蔬菜对水质净化的效果,科研人员将鱼池内的水、残饵、粪便由水泵吸入管道流入栽培槽(植床),经栽培槽内植株及陶粒等净化过滤后,将水重新排回鱼池(图甲)。栽培槽种植高温美快菜、奶油生菜、紫脆香油麦菜、京研韭菜四个品种,每个品种种植27株,重复3次,一个月后统计蔬菜单株鲜重平均值,结果如下:
组别
种植蔬菜
总氮吸收量(mg)
总磷吸收量(mg)
总钾吸收量(mg)
单株鲜重(g)
甲
高温美快菜
171
48
353
93
乙
奶油生菜
60
17
95
19
丙
紫脆香油麦菜
144
52
207
53
丁
京研韭菜
11
4
6
11
(1)若将“鱼菜共生”系统看作一个完整的生态系统,除了实验中的鱼、蔬菜、微生物外,还需要__________ 部分。
(2)本实验的变量是__________ ,实验中每个品种种植27株,重复3次,统计蔬菜单株鲜重平均值,作用是________________ 。实验中鱼的数量、光照强度和水温等因素保持一致,是为了控制____________ 。
(3)据表中数据可知,净化水质效果最好的蔬菜是__________ 。氮、磷、钾总吸收量越________ (填“高”或“低”),蔬菜单株鲜重增长越__________ (填“大”或“小”)。
(4)如果只选取两种蔬菜混合种植来净化水质,你会选__________ 和________ ;原因是____________________________________________________ 。(答出一条即可)
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