第三章 生态系统(知识清单)生物浙科版选择性必修2
2025-12-29
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学浙科版选择性必修2 生物与环境 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三章 生态系统 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.66 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 玲珑百合🌻 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55686648.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学“生态系统”知识清单系统梳理了生态系统的组成、结构、能量流动、物质循环、信息传递及稳态调节等核心内容,通过可视化思维导图构建知识框架,以分级考点(含星级标注)梳理必背知识,搭建从基础概念到实践应用的递进式学习支架。
清单采用“考点星级标注+易错辨析表+速记口诀”设计,如将“能量流动单向递减”标为四星重点,用表格对比生产者判断特例(菟丝子为消费者)培养科学思维,“食物链构建口诀”助力快速掌握要点,结合碳平衡、无人机遥感等跨学科热点渗透生态观,既方便学生自主精准复习,也为教师教学设计提供清晰的重难点指引与实践素材。
内容正文:
第三章 生态系统(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 群落与非生物环境构成生态系统(2个考点)
考点1生态系统中的生物成分和非生物成分包括生产者、消费者和分解者★★★☆☆
考点2 生物圈时地球上最大的生态系统 ★★☆☆☆
第2节 食物链和食物网形成生态系统的营养结构
考点1生态系统中各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网★★★★☆
考点2 某些有害物质会通过食物链不断地富集★★☆☆☆
考点3 生态系统各营养级间的生物量和个体数量关系呈金字塔形★★★☆☆
第3节 生态系统中的能量单向递减流动(3个考点+1个易错辨析)
考点1 初级生产量是生态系统的基石★★★☆☆
考点2 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失过程★★☆☆☆
考点3 能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减★★★★☆
考点4 人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产★★☆☆☆
第4节 生态系统中的物质被循环利用(4个考点)
考点1 生物在水循环中起的作用很小 ★★☆☆☆
考点2 二氧化碳是碳循环的主要形式★★☆☆☆
考点3 固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用★★☆☆☆
考点4 人类运用生态系统中的物质循环规律,在生产实践中实现资源多层次利用★★☆☆☆
第5节 生态系统中存在信息传递
考点1 生态系统中存在多种信息★★☆☆☆
考点2 生态系统中的信息传递非常重要★★★☆☆
考点3 信息传递可以用于农业生产★★★☆☆
第6节 生态系统通过自我调节维持稳态
考点1 生态系统主要通过反馈调节维持稳态★★☆☆☆
考点2 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力★★★☆☆
考点3 生态系统 在遭到外界因素破坏时具有恢复稳态的能力★★☆☆☆
(星级越高,重要程度越高)
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 群落与非生物环境构成生态系统
考点1生态系统包括生物成分和非生物成分★★★☆☆
1.生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统
生态系统:由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体。
2.生物生态系统由生产者、消费者、分解者和无机环境组成
组成成分
无机环境
生产者(基石)
消费者
分解者
营养方式
-
自养
异养
异养
定义
水、底质(泥、沙或石)等因素直接影响生物的存活和繁殖,这些 的总和。
(太阳能等→化学能,无机物→有机物)利用 制造 ,维持自身的生命活动
(直接或间接依赖生产者制造有机物)通过摄食植物或者捕食动物,获得有机物
能够将死亡后的生物体、存活时脱落的残体和动物排泄物,分解为为简单的无机物,实现物质循环的生物
实例
水、底质(泥、沙或石)等
硝化细菌、水生高等植物、大型藻类、浮游植物等
捕食性动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物等。
营腐生生活的细菌和真菌、腐食动物等
在生态系统中的作用
生物群落中的物质和能量的根本来源
①合成有机物,储存能量
②为消费者提供食物和栖息场所
①加快生态系统的物质循环;②帮助植物传粉和传播种子
把动植物遗体(枯枝败叶,尸体残骸)和动物排遗物中的有机物分解成无机物
易错辨析
生态系统各成分的判断方法
错误说法
特例
生产者都是绿色植物
光合细菌,硝化细等自养型原核生物也是生产者,应该说生产者主要是绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活,属于消费者
动物都是消费者
秃鹫、蚯蚓等以动植物遗体为食的腐食性动物属于分解者
细菌都是分解者
硝化细菌是自养型生物,属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者
分解者都是细菌和真菌
秃鹫、蚯蚓等也是分解者,不属于细菌
1.依据文字判断
1)判断生产者时要注意是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。
2)判断消费者时要特别注意 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。
考点2 生物圈时地球上最大的生态系统 ★★☆☆☆
1.生物圈(地球最大的生态系统):包含了地球有生命活动的所有区域。
生态系统
自然生态系统
水域生态系统(海洋、 淡水、湿地等)
陆地生态系统(森林、草原、荒漠、冻原等)
人工生态系统
农田生态系统
城市生态系统
第2节 食物链和食物网形成生态系统的营养结构
考点1 生态系统中各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网★★★★☆
1. 食物链:
(1)概念:生态系统中各种生物间通过 关系,不断传递着生产者所固定的能量,这种单向的 称为食物链。
(2)类型:捕食食物链和腐食食物链,捕食食物链以 为起点,腐食食物链以 为起点。陆地生态系统和浅水生态系统中,生物体内大部分有机物是死亡之后被腐食动物和微生物利用,以 食物链为主,海洋生态系统以 食物链为主。
2.营养级:在食物链中,箭头用来指示从食物到摄食者,生物在生态系统食物链中所处的层次。
3.营养结构:生态系统中生物之间以 关系为纽带形成的食物链和食物网。
3.食物网
(1)概念:食物链彼此相互交错连接成 复杂营养关系(食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者)。
(2)形成原因:一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,而一种植食性动物既可能吃多种植物,也可能被多种肉食性动物所食。
(3)功能:生态系统 和 的渠道。
(4)食物网的复杂程度:主要取决于有食物联系的 ,而并非取决于生物的数量。
(5)意义:维持了生态系统的相对稳定。食物网越复杂,生态系统 的能力就越强。 是地球上最复杂的生态系统, 是最脆弱和最敏感的生态系统。
a.某种动物减少或消失,其在食物链上的位置可能会由其他生物取代。
b.食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力一般越强。
考点2 某些有害物质会通过食物链不断地富集★★☆☆☆
1. 生物富集:
(1)概念:又称 ,是生物体由于对环境中某些元素或 的化合物的积累,使其浓度超过环境中浓度的现象。
(2)实例:铅、汞、镉等重金属、DDT、有机氯杀虫剂、多氯联苯等。
(3)生物吸收环境物质的三种方式:①直接从环境中摄取(靠 直接吸收;靠 吸收)。
②从食物中吸收,即通过食物链摄取。
(4)富集过程:随食物链的延长和 的增加,物质逐级 和浓缩。
(5)危害:对位于 营养级的生物危害更严重。
补充:1.构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
①分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。
②食物链:乙→丙→甲(图1)。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②结果:图2可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网:。
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网
某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量(μg/kg鲜重)
0.003 7
0.003 6
0.035
0.036
0.34
①信息:重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集,营养级越高,含量越高,甲、乙中重金属含量差别不大,所以处于同一营养级,同理,丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示:
2.明确关于食物链和食物网的六个易误点
(1)每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)食物链由生产者和消费者构成,分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分,不出现在食物链(网)中。
(3)由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1。
(4)某一营养级的生物代表的是处于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)同一种消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如青蛙和蜘蛛既是捕食关系,又是种间竞争关系。
考点3 生态系统各营养级间的生物量和个体数量关系呈金字塔形★★★☆☆
1. 生态金字塔
(1)概念:将生态系统各营养级间有机体的 ,按照营养级顺序由低至高排列起来绘制成的图形,称为生态金字塔。
(2)类型:生态金字塔分为 、 、 。
项目
能量金字塔
生物量金字塔
数量金字塔
定义
如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
如果用同样的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,就形成生物量金字塔。
如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。
形状
每一层含义
单位时间内,食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
单位时间内,每一营养级生物所容纳的有机物的总干重
每一营养级生物个体的数目
特点
天然生态系统一定为上窄下宽的金字塔形
一般为上窄下宽的金字塔形
一般为上窄下宽的金字塔形
象征
意义
能量在流动过程中逐级递减
生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减
生物个体的数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
特殊
形状
某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置的金字塔形
海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物,呈现倒置的金字塔形
如果消费者个体小而生产者个体大,就会 的金字塔形,如昆虫(第二营养级)和树(第一营养级)
教材隐性知识:下图为几种生物的营养关系。请据图回答问题:
(1)图中缺少了生态系统中的 。
(2)甲虫和弹尾虫之间的关系是 。
(3)若蛇的种群数量减少,蜈蚣的种群密度将 。
(4)若真菌被农药污染,图中最严重的受害者是蛇,原因是有害物质沿食物链流动逐级积累和浓缩,营养级越高有毒物质积累越多,图中蛇的营养级最高,受害最严重。
第3节 生态系统中的能量单向递减流动
考点1 初级生产量是生态系统的基石★★★☆☆
1.初级生产量
2.次级生产量
等 利用现成有机物质而生产出来的有机物或固定的能量称为次级生产量。
(1)单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)。
(2)生产过程:次级生产者的 - 即为净次级生产量。
(选择性必修2 P67图3-9)下图为次级生产量的生产过程,请据图分析回答:
(1)图中表示净次级生产量的是⑨(填序号),图中⑦和⑩分别是指 和 。
(2)从生态系统成分来看,次级生产者指的是 ,它们的次级生产量归根结底是要依靠植物在光 过程中产生的有机物质。植物的总初级生产量除转化为次级生产量外,其他部分用于自身 和自身生物量的积累。
(3)在生产实践中要提高圈养牲畜的生产量可通过提高 (用图中序号以比例形式表示)来实现。
3.生物量
生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内 的有机物质(包括生物体内所存的食物)的鲜重或干重总量。常以干重表示。(1)单位:g/m2或J/m2。
(2)NP=GP-R
(3)通过动物生物量的计算,可以推测各类动物在生态系统中的 。
(4)以英吉利海峡为例,分析生物量金字塔倒置原因:海洋中的生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖快、含 少,可以整个被浮游动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量。
考点2 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失过程★★☆☆☆
1.能量流动的过程
2.第二个营养级(兔)及其后营养级能量流动
(1)从上述图解可以得到:兔的摄入量=兔的总次级生产量(同化量)+兔的 。
(2)除最高营养级外其他各营养级同化能量均有4个去路:①通过呼吸以热能的形式散失;②被 利用;③被分解者利用;④未被利用,而最高营养级无②(填序号)。
(3)未被利用是指:在统计能量流动的时间段内,某一营养级生物的同化量中未被呼吸作用消耗,也未被下一营养级捕食或分解者利用的能量,有时还包括以化石燃料形式储存于地下未被人类开采的能量,还包括多年生植物上一年自身生长发育的净积累量。如草原中一批羊,羊吃草可以长大,在统计期间,有被狼捕食的,有死亡的,还有未死亡的(未利用)。
(1)家兔粪便中能量与尿液中能量都属于同化量吗?
提示 粪便中能量不属于家兔同化量,但尿液中(如尿素)所含能量属于家兔同化量的一部分。
(2)在所有的生态系统中,流入生态系统的总能量都等于该生态系统中生产者总初级生产量吗?为什么?
提示 不是,一般来讲,流入生态系统的总能量=生态系统中生产者总初级生产量(同化量)。但是对于养鱼塘、有生活污水流入的生态系统,除了生产者同化的能量之外,还有饲料、有机污染物中的化学能。
考点3能量流动的特点及应用★★★★☆
第3节 生态系统中的物质被循环利用
1.物质在生物群落与无机环境间不断循环
生态系统的 (生物地球化学循环):组成生物体的基本化学元素(碳、氢、氧、氮、磷、硫等)在无机环境与生物群落间的往复循环过程。
考点1 生物在水循环中起的作用很小 ★★☆☆☆
1.水主要储存在海洋,冰川,湖泊、河流和地下水,微量水蒸气存在于大气中。
2.水循环动力: 和 两大驱动力
3,水循环过程:①在太阳能的作用下,地球表面的水蒸发到大气中形成水蒸气;②水蒸气随大气环流运动,在一定条件下,凝结成云并形成雨雪等降水;③降水到达地面后,转化为地表水和地下水,最后以径流的形式返回海洋,完成水循环。
4.水循环作用:形成全球范围的大循环,影响各地气候;补充陆地上的水资源;植物通过蒸腾作用提高大气湿度,参与水循环;水循环对其他物质的循环运动具有重要作用;通过侵蚀、搬运、沉积等过程,形成丰富多彩的地形地貌。
教材隐性知识:水体富营养化和水华
水体富营养化是指水中氮、磷等营养盐含量过多而引起的水质污染现象,实质是营养盐 物质的输入和输出失衡。在富营养化水体,经常会出现蓝细菌(旧称蓝藻)大量繁殖,在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫,称为水华。
大量繁殖的蓝细菌死亡后,其分解过程会耗尽水中氧气,从而造成鱼类等大量水生生物的死亡。蓝细菌还能产生毒素,除了直接对鱼类等水生动物产生毒害外,还是人类肝癌等疾病的重要诱因。
考点2 二氧化碳是碳循环的主要形式★★☆☆☆
1.二氧化碳是碳循环的主要形式
(1)概念:碳元素主要贮存在化石燃料,土壤、沉积物、海洋、生物体以及大气中,在各组分间持续运动和交换的现象。
(2)过程:①绿色植物将大气中的二氧化碳经光合作用转化成有机物并释放氧气;②有机物被消费者或分解者利用,通过呼吸作用把碳以其最初形态 (二氧化碳)返回到环境中,并释放储存的能量;③千分之一的生物有机体转变为化石燃料;④燃烧化石燃料时,其中的碳氧化成为二氧化碳而排入大气。
小结:(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间:主要以 形式循环。
②在生物群落内部:以 形式传递。
③在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径: 和 作用。
(3)碳返回非生物环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
补充:如何实现碳中和?
减少CO2排放、增加CO2固定、减少化石燃料燃烧、植树造林、开发新能源
考点3 固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用★★☆☆☆
1.氮循环过程
(1)固氮作用生成的氨或铵盐,通过①② 才能被生物利用。
(2)动、植物死体和动物的排泄物中的含氮有机物通过③ 转变为无机化合物(氨)。
(3)硝酸盐等含氮化合物通过④ 重返大气。
考点4 人类运用生态系统中的物质循环规律,在生产实践中实现资源多层次利用★★☆☆☆
1.运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的 和 ,使物质中的能量更多地流向 。
2.人们根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,就可以实现资源的 或 用,使人和自然环境共同受益。
(1)化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响?怎么缓解这种影响?
提示 引起温室效应。在燃烧过程中,化石燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气,使大气中的二氧化碳浓度增大。而二氧化碳作为一种温室气体具有吸热和隔热的功能,其结果是使地球表面温度升高,加重了温室效应。缓解措施:开发清洁能源,减少化石燃料的燃烧;植树造林,增加绿地面积。
(2)同碳元素一样,氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢?
提示 农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量,使能量更多地流向人类,满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
第5节 生态系统中存在信息传递
考点1 生态系统中存在多种信息★★☆☆☆
1.生态系统正常运行需要信息传递
生态系统的各组成成员之间和成员内部都广泛存在着信息交流,传递的方向往往是双向的,彼此间进行着信息传递。信息传递是生物 的结果,可以出现在 等不同水平上。
2.信息传递类型和意义
信息传递
定义
来源
举例
物理信息
光、声、温度、湿度、磁场等物理因素,引起生物之间感应作用
非生物环境或生物
①光强和光周期调控植物的生长和发育;
②海豚、蝙蝠等利用声波进行回声定位;
③雄性蟋蟀的鸣叫可以向雌性个体传递发送者的物种、性别、位置以及社会地位等信息。
化学信息
生物在生命过程中常会产生一些可以传递信息的化学物质
动物代谢活动
雌蚕娥释放的性外激素等
行为信息
动物的某些行为也可以用于同种或异种间的信息传递的行为特征
动物特殊表现和行为
①蜜蜂“舞蹈” 准确地把蜜源的距离、方位等信息告诉其他个体;
②孔雀开屏是雄孔雀的求偶炫耀行为,它在雌孔雀面前尽力表现自己,以期待获得与雌孔雀交配繁衍的机会。
考点2 生态系统中的信息传递的作用及应用★★★☆☆
1.信息传递的作用:(1)与生物 密切相关。
(2) 离不开信息传递。
(3)信息信息传递能影响 。
传递的双向性,加强了 之间、 之间的联系,形成了生态系统的自我调节机制,从而保持生态系统结构和功能的相对稳定。
光: ,由无机环境产生被蜜蜂接收(信息的传递发生在生物和无机环境之间)
花产生的香味: ,由植物产生被蜜蜂接收(信息的传递发生在不同生物之间)
蜜蜂舞蹈: (信息的传递发生在同种生物之间)
案例中蜜蜂通过香味物质寻找蜜源,通过光感知蜜源的位置信息,通过舞蹈传递蜜源的方向和距离信息,从而引导更多的蜜蜂前往蜜源采蜜。
2. 信息传递在农业生产中的应用
措施
目的
养鸡场延长光照时间
提高产蛋率
用一定波长的光照处理蔬菜、各类作物的种子
提高萌发率
利用模拟的动物信息吸引传粉动物
提高作物的传粉效率和结实率
利用音响设备模拟动物声音
诱捕或驱赶动物
施加昆虫信息素
诱捕或警示有害动物
补充:有害动物三种防治方法的比较
名称
化学防治
机械防治
生物防治
措施
化学药剂喷施等
人工捕捉等
引入天敌或寄生生物等
优点
作用迅速;短期效果明显
无污染;见效快,效果好
效果好且持久;成本低,无污染
缺点
引起害虫抗药性增强;杀灭害虫天敌,破坏生态平衡;污染环境
费时费力;对体型很小的害虫无法实施
天敌数量不确定;寄生生物专一性强
小结:信息传递则调节着能量流动和物质循环的方向和强度
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
双向传递
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力,使物质能够连续地在生物群落和无机环境间循环利用
能量的载体,使能量能够沿生态系统食物链(网)流动
决定能量流动和物质循环的方向和强度
联系
生态系统的各组分正是通过能量流动、物质循环和信息传递三者的协同作用,形成一个统一的有机整体。
第6节 生态系统通过自我调节维持稳态
考点1 生态系统主要通过反馈调节维持稳态★★☆☆☆
1.生态系统主要通过反馈调节维持稳态
、
考点2 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力★★★☆☆
考点3 生态系统在遭到外界因素破坏时具有恢复稳态的能力★★☆☆☆
1.生态系统稳态的失调
(1)原因:生态系统的 有一定限度。当外来干扰因素超过这一限度时,生态系统自我调节功能本身就会受到 ,从而引起生态系统稳态的失调,甚至导致 。
(2)预防措施
①我们对生态系统的利用或干预需要严格加以 ,不能超出生态系统的 能力。
②对于利用和干预强度较大的生态系统,应有相应 和 的补充输入,以保证系统内部结构和功能的协调稳定。
(3)对生产生活的启示:人类的活动除了要注重经济效益和社会效益外,还必须特别注意 ,以便在改造自然的同时也能基本保持整个生物圈的稳定性。
2.活动:设计并制作生态瓶,观察其稳定性
(1)设计原理:只有 彼此协调,生态系统的物质循环和能量流动才能正常进行,从而维持其 。
(2)目的要求
①设计并制作生态瓶。
②观察生态瓶中动、植物数量的变化,分析其变化的原因,概述影响生态瓶稳定性的因素。
(3)方法步骤
①设计生态瓶中各种 及其 的方案。
②制作生态瓶,并将其放置在温度适宜和 良好的地方,但要避免 。
③定期观察、记录生态瓶中动、植物 和 的变化。
1.前沿科学动态
无人机遥感技术在生态学中的应用
原理:通过红外相机+AI识别追踪野生动物生理状态、物种识别及种群动态。
考点预测:东北虎豹国家公园种群普查、生物多样性评价、群落调查、植物生理状态评估等
2. 热点问题分析
碳平衡及其利用,碳循环路径、生物碳汇(森林、湿地、碳汇渔业)、全球变暖的生态影响与应对措施。
考点预测:人工林固碳、海洋碳汇、低碳农业、碳捕捉技术对生态系统的作用,“双碳” 目标下的减排与增汇路径。
1.下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述正确的是( )
A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B.戊不一定是微生物
C.图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D.丁中的CO2含量增加将导致臭氧层被破坏
速记 四大组成成分详解
成分
营养方式
核心功能
典型代表
易错警示
生产者
自养
将无机物→有机物(能量转换)
藻类/绿色植物/硝化细菌
✘ 菟丝子是寄生型消费者
消费者
异养
物质传递+能量流动
动物/寄生生物/肉食性昆虫
✔ 杂食动物跨多营养级
分解者
异养(腐生)
有机物→无机物(循环关键)
真菌/蚯蚓/秃鹫
✘ 分解者≠仅限微生物
无机环境
-
提供物质能量基础
水/氧气/矿物质/温度
✔ 决定群落分布的终极因素
高频考点速记口诀
1. 成分判断三字诀
生产者看自养力,消费者找异养迹。分解需验腐生技,无机环境是地基。
2. 食物链构建口诀
链起生产终顶级,分解不列链网里。箭头指向取食方,营养级别要+1。
2.(2023·浙江嘉兴高三模拟)如图是某生态系统的食物网示意图,甲~庚代表不同的生物,箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 一个生态系统除了图示成分外,还有分解者和非生物成分
B.若乙数量明显减少,则丙的数量是减少的
C.除了戊以外的其他生物都在该食物网中占据多个营养级
D.丙的粪便有机物中含有的能量是丙或丁或乙固定同化的
3.下表是人工饲养的肉用太白鸡生长过程中体重的变化情况,据表分析正确的是( )
周龄
1
2
3
…
9
…
17
18
19
体重(g)
57
92
138
…
610
…
1 231
1 253
1 255
周增重(g)
24
35
46
…
92
…
57
22
2
A.每周体重测量值即为生物量
B.周增重可反映周次级生产量的变化
C.饲养周期内净增的有机物总量与呼吸量之和即为净次级生产量
D.生物量一直在增加,尽量延长饲养时间可提高效益
4.(2023·浙江宁波高三模拟)如图是某人工池塘中的能量流动示意图,其中a、b、c表示生物同化的能量,d、e、f表示用于生物生长和繁殖的能量,g、h、i表示呼吸消耗的能量。下列分析正确的是( )
A.第三个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为×100%
B.流经该生态系统的总能量可表示为g+b+j,即初级生产量
C.初级消费者同化的能量除图示流向外,还存在部分暂未利用的能量
D.生态系统营养级越多,则流向人类的能量就越少
5.(2023·浙江绍兴高三期中)虫媒花植物的花具有蜜腺和鲜艳的花瓣,还能释放有芳香气味的物质,以此吸引蜜蜂前来采蜜。蜜蜂中的侦查蜂发现蜜源后,会借助“圆形舞”等舞蹈动作告知同伴蜜源的方向和距离。蜜蜂在采花蜜的过程中,为虫媒花植物进行了传粉,使其授粉概率增大,繁殖率也得到了提升。下列叙述错误的是( )
A.虫媒花植物释放的信息属于化学和物理信息
B.侦查蜂释放的信息属于行为信息
C.侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系
D.上述事实说明信息传递只能发生于同一种群内
(
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第三章 生态系统(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 群落与非生物环境构成生态系统(2个考点)
考点1生态系统中的生物成分和非生物成分包括生产者、消费者和分解者★★★☆☆
考点2 生物圈时地球上最大的生态系统 ★★☆☆☆
第2节 食物链和食物网形成生态系统的营养结构
考点1生态系统中各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网★★★★☆
考点2 某些有害物质会通过食物链不断地富集★★☆☆☆
考点3 生态系统各营养级间的生物量和个体数量关系呈金字塔形★★★☆☆
第3节 生态系统中的能量单向递减流动(3个考点+1个易错辨析)
考点1 初级生产量是生态系统的基石★★★☆☆
考点2 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失过程★★☆☆☆
考点3 能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减★★★★☆
考点4 人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产★★☆☆☆
第4节 生态系统中的物质被循环利用(4个考点)
考点1 生物在水循环中起的作用很小 ★★☆☆☆
考点2 二氧化碳是碳循环的主要形式★★☆☆☆
考点3 固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用★★☆☆☆
考点4 人类运用生态系统中的物质循环规律,在生产实践中实现资源多层次利用★★☆☆☆
第5节 生态系统中存在信息传递
考点1 生态系统中存在多种信息★★☆☆☆
考点2 生态系统中的信息传递非常重要★★★☆☆
考点3 信息传递可以用于农业生产★★★☆☆
第6节 生态系统通过自我调节维持稳态
考点1 生态系统主要通过反馈调节维持稳态★★☆☆☆
考点2 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力★★★☆☆
考点3 生态系统 在遭到外界因素破坏时具有恢复稳态的能力★★☆☆☆
(星级越高,重要程度越高)
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 群落与非生物环境构成生态系统
考点1生态系统包括生物成分和非生物成分★★★☆☆
1.生物群落与非生物因素相互作用形成生态系统
生态系统:由生物群落与非生物因素相互作用而形成的、能够自我维持的整体。
2.生物生态系统由生产者、消费者、分解者和无机环境组成
组成成分
无机环境
生产者(基石)
消费者
分解者
营养方式
-
自养
异养
异养
定义
水、底质(泥、沙或石)等因素直接影响生物的存活和繁殖,这些非生物因素的总和
(太阳能等→化学能,无机物→有机物)利用无机物制造有机物,维持自身的生命活动
(直接或间接依赖生产者制造有机物)通过摄食植物或者捕食动物,获得有机物
能够将死亡后的生物体、存活时脱落的残体和动物排泄物,分解为为简单的无机物,实现物质循环的生物
实例
水、底质(泥、沙或石)等
硝化细菌、水生高等植物、大型藻类、浮游植物等
捕食性动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物等。
营腐生生活的细菌和真菌、腐食动物等
在生态系统中的作用
生物群落中的物质和能量的根本来源
①合成有机物,储存能量
②为消费者提供食物和栖息场所
①加快生态系统的物质循环;②帮助植物传粉和传播种子
把动植物遗体(枯枝败叶,尸体残骸)和动物排遗物中的有机物分解成无机物
易错辨析
生态系统各成分的判断方法
错误说法
特例
生产者都是绿色植物
光合细菌,硝化细等自养型原核生物也是生产者,应该说生产者主要是绿色植物
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活,属于消费者
动物都是消费者
秃鹫、蚯蚓等以动植物遗体为食的腐食性动物属于分解者
细菌都是分解者
硝化细菌是自养型生物,属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者
分解者都是细菌和真菌
秃鹫、蚯蚓等也是分解者,不属于细菌
1.依据文字判断
1)判断生产者时要注意是否为自养型生物,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。
考点2 生物圈时地球上最大的生态系统 ★★☆☆☆
1.生物圈(地球最大的生态系统):包含了地球有生命活动的所有区域。
生态系统
自然生态系统
水域生态系统(海洋、 淡水、湿地等)
陆地生态系统(森林、草原、荒漠、冻原等)
人工生态系统
农田生态系统
城市生态系统
第2节 食物链和食物网形成生态系统的营养结构
考点1 生态系统中各生物之间单向的营养关系形成食物链和食物网★★★★☆
1. 食物链:
(1)概念:生态系统中各种生物间通过取食和被取食关系,不断传递着生产者所固定的能量,这种单向的营养关系称为食物链。
(2)类型:捕食食物链和腐食食物链,捕食食物链以生产者为起点,腐食食物链以死亡或现成有机物为起点。陆地生态系统和浅水生态系统中,生物体内大部分有机物是死亡之后被腐食动物和微生物利用,以腐食食物链为主,海洋生态系统以捕食食物链为主。
2.营养级:在食物链中,箭头用来指示从食物到摄食者,生物在生态系统食物链中所处的层次。
3.营养结构:生态系统中生物之间以食物营养关系为纽带形成的食物链和食物网。
3.食物网
(1)概念:食物链彼此相互交错连接成单向的复杂营养关系(食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者)。
(2)形成原因:一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,而一种植食性动物既可能吃多种植物,也可能被多种肉食性动物所食。
(3)功能:生态系统物质循环和能量流动的渠道。
(4)食物网的复杂程度:主要取决于有食物联系的生物种类,而并非取决于生物的数量。
(5)意义:维持了生态系统的相对稳定。食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。热带雨林是地球上最复杂的生态系统,苔原是最脆弱和最敏感的生态系统。
a.某种动物减少或消失,其在食物链上的位置可能会由其他生物取代。
b.食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力一般越强。
考点2 某些有害物质会通过食物链不断地富集★★☆☆☆
1. 生物富集:
(1)概念:又称生物浓缩,是生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使其浓度超过环境中浓度的现象。
(2)实例:铅、汞、镉等重金属、DDT、有机氯杀虫剂、多氯联苯等。
(3)生物吸收环境物质的三种方式:①直接从环境中摄取(靠体表直接吸收;靠根系吸收)。
②从食物中吸收,即通过食物链摄取。
(4)富集过程:随食物链的延长和营养级的增加,物质逐级积累和浓缩。
(5)危害:对位于高位营养级的生物危害更严重。
补充:1.构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
①分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。
②食物链:乙→丙→甲(图1)。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②结果:图2可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网:。
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网
某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量(μg/kg鲜重)
0.003 7
0.003 6
0.035
0.036
0.34
①信息:重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集,营养级越高,含量越高,甲、乙中重金属含量差别不大,所以处于同一营养级,同理,丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示:
2.明确关于食物链和食物网的六个易误点
(1)每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)食物链由生产者和消费者构成,分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分,不出现在食物链(网)中。
(3)由于第一营养级一定是生产者,因此一种动物在某一食物链中的营养级=消费者级别+1。
(4)某一营养级的生物代表的是处于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)同一种消费者在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如青蛙和蜘蛛既是捕食关系,又是种间竞争关系。
考点3 生态系统各营养级间的生物量和个体数量关系呈金字塔形★★★☆☆
1. 生态金字塔
(1)概念:将生态系统各营养级间有机体的生物量、个体数量或能量,按照营养级顺序由低至高排列起来绘制成的图形,称为生态金字塔。
(2)类型:生态金字塔分为能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。
项目
能量金字塔
生物量金字塔
数量金字塔
定义
如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
如果用同样的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,就形成生物量金字塔。
如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。
形状
每一层含义
单位时间内,食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
单位时间内,每一营养级生物所容纳的有机物的总干重
每一营养级生物个体的数目
特点
天然生态系统一定为上窄下宽的金字塔形
一般为上窄下宽的金字塔形
一般为上窄下宽的金字塔形
象征
意义
能量在流动过程中逐级递减
生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减
生物个体的数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
特殊
形状
某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置的金字塔形
海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物,呈现倒置的金字塔形
如果消费者个体小而生产者个体大,就会呈现倒置的金字塔形,如昆虫(第二营养级)和树(第一营养级)
教材隐性知识:下图为几种生物的营养关系。请据图回答问题:
(1)图中缺少了生态系统中的非生物成分和生产者。
(2)甲虫和弹尾虫之间的关系是竞争。
(3)若蛇的种群数量减少,蜈蚣的种群密度将减少。
(4)若真菌被农药污染,图中最严重的受害者是蛇,原因是有害物质沿食物链流动逐级积累和浓缩,营养级越高有毒物质积累越多,图中蛇的营养级最高,受害最严重。
第3节 生态系统中的能量单向递减流动
考点1 初级生产量是生态系统的基石★★★☆☆
1.初级生产量
2.次级生产量
异养生物(包括消费者和分解者)等次级生产者利用现成有机物质而生产出来的有机物或固定的能量称为次级生产量。
(1)单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)。
(2)生产过程:次级生产者的同化量-呼吸量即为净次级生产量。
(选择性必修2 P67图3-9)下图为次级生产量的生产过程,请据图分析回答:
(1)图中表示净次级生产量的是⑨(填序号),图中⑦和⑩分别是指总次级生产量和呼吸(量)。
(2)从生态系统成分来看,次级生产者指的是消费者和分解者,它们的次级生产量归根结底是要依靠植物在光合作用过程中产生的有机物质。植物的总初级生产量除转化为次级生产量外,其他部分用于自身呼吸消耗(或呼吸)和自身生物量的积累。
(3)在生产实践中要提高圈养牲畜的生产量可通过提高⑦/⑤(或⑨/⑦或⑦/⑧或⑨/⑩)(用图中序号以比例形式表示)来实现。
3.生物量
生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质(包括生物体内所存的食物)的鲜重或干重总量。常以干重表示。(1)单位:g/m2或J/m2。
(2)NP=GP-R
(3)通过动物生物量的计算,可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性。
(4)以英吉利海峡为例,分析生物量金字塔倒置原因:海洋中的生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖快、含纤维素少,可以整个被浮游动物吞食和消化,并迅速转化为下一个营养级的生物量。
考点2 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失过程★★☆☆☆
1.能量流动的过程
2.第二个营养级(兔)及其后营养级能量流动
(1)从上述图解可以得到:兔的摄入量=兔的总次级生产量(同化量)+兔的粪便量。
(2)除最高营养级外其他各营养级同化能量均有4个去路:①通过呼吸以热能的形式散失;②被下一个营养级生物利用;③被分解者利用;④未被利用,而最高营养级无②(填序号)。
(3)未被利用是指:在统计能量流动的时间段内,某一营养级生物的同化量中未被呼吸作用消耗,也未被下一营养级捕食或分解者利用的能量,有时还包括以化石燃料形式储存于地下未被人类开采的能量,还包括多年生植物上一年自身生长发育的净积累量。如草原中一批羊,羊吃草可以长大,在统计期间,有被狼捕食的,有死亡的,还有未死亡的(未利用)。
(1)家兔粪便中能量与尿液中能量都属于同化量吗?
提示 粪便中能量不属于家兔同化量,但尿液中(如尿素)所含能量属于家兔同化量的一部分。
(2)在所有的生态系统中,流入生态系统的总能量都等于该生态系统中生产者总初级生产量吗?为什么?
提示 不是,一般来讲,流入生态系统的总能量=生态系统中生产者总初级生产量(同化量)。但是对于养鱼塘、有生活污水流入的生态系统,除了生产者同化的能量之外,还有饲料、有机污染物中的化学能。
考点3能量流动的特点及应用★★★★☆
第3节 生态系统中的物质被循环利用
1.物质在生物群落与无机环境间不断循环
生态系统的物质循环(生物地球化学循环):组成生物体的基本化学元素(碳、氢、氧、氮、磷、硫等)在无机环境与生物群落间的往复循环过程。
考点1 生物在水循环中起的作用很小 ★★☆☆☆
1.水主要储存在海洋,冰川,湖泊、河流和地下水,微量水蒸气存在于大气中。
2.水循环动力:太阳辐射和地球引力两大驱动力
3,水循环过程:①在太阳能的作用下,地球表面的水蒸发到大气中形成水蒸气;②水蒸气随大气环流运动,在一定条件下,凝结成云并形成雨雪等降水;③降水到达地面后,转化为地表水和地下水,最后以径流的形式返回海洋,完成水循环。
4.水循环作用:形成全球范围的大循环,影响各地气候;补充陆地上的水资源;植物通过蒸腾作用提高大气湿度,参与水循环;水循环对其他物质的循环运动具有重要作用;通过侵蚀、搬运、沉积等过程,形成丰富多彩的地形地貌。
教材隐性知识:水体富营养化和水华
水体富营养化是指水中氮、磷等营养盐含量过多而引起的水质污染现象,实质是营养盐 物质的输入和输出失衡。在富营养化水体,经常会出现蓝细菌(旧称蓝藻)大量繁殖,在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫,称为水华。
大量繁殖的蓝细菌死亡后,其分解过程会耗尽水中氧气,从而造成鱼类等大量水生生物的死亡。蓝细菌还能产生毒素,除了直接对鱼类等水生动物产生毒害外,还是人类肝癌等疾病的重要诱因。
考点2 二氧化碳是碳循环的主要形式★★☆☆☆
1.二氧化碳是碳循环的主要形式
(1)概念:碳元素主要贮存在化石燃料,土壤、沉积物、海洋、生物体以及大气中,在各组分间持续运动和交换的现象。
(2)过程:①绿色植物将大气中的二氧化碳经光合作用转化成有机物并释放氧气;②有机物被消费者或分解者利用,通过呼吸作用把碳以其最初形态 (二氧化碳)返回到环境中,并释放储存的能量;③千分之一的生物有机体转变为化石燃料;④燃烧化石燃料时,其中的碳氧化成为二氧化碳而排入大气。
小结:(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回非生物环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
补充:如何实现碳中和?
减少CO2排放、增加CO2固定、减少化石燃料燃烧、植树造林、开发新能源
考点3 固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用★★☆☆☆
1.氮循环过程
(1)固氮作用生成的氨或铵盐,通过①②硝化作用才能被生物利用。
(2)动、植物死体和动物的排泄物中的含氮有机物通过③氨化作用转变为无机化合物(氨)。
(3)硝酸盐等含氮化合物通过④反硝化作用重返大气。
考点4 人类运用生态系统中的物质循环规律,在生产实践中实现资源多层次利用★★☆☆☆
1.运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动,使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。
2.人们根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,就可以实现资源的多层次利用或循环利用,使人和自然环境共同受益。
(1)化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响?怎么缓解这种影响?
提示 引起温室效应。在燃烧过程中,化石燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气,使大气中的二氧化碳浓度增大。而二氧化碳作为一种温室气体具有吸热和隔热的功能,其结果是使地球表面温度升高,加重了温室效应。缓解措施:开发清洁能源,减少化石燃料的燃烧;植树造林,增加绿地面积。
(2)同碳元素一样,氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢?
提示 农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量,使能量更多地流向人类,满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
第5节 生态系统中存在信息传递
考点1 生态系统中存在多种信息★★☆☆☆
1.生态系统正常运行需要信息传递
生态系统的各组成成员之间和成员内部都广泛存在着信息交流,传递的方向往往是双向的,彼此间进行着信息传递。信息传递是生物长期进化的结果,可以出现在个体、种群、群落等不同水平上。
2.信息传递类型和意义
信息传递
定义
来源
举例
物理信息
光、声、温度、湿度、磁场等物理因素,引起生物之间感应作用
非生物环境或生物
①光强和光周期调控植物的生长和发育;
②海豚、蝙蝠等利用声波进行回声定位;
③雄性蟋蟀的鸣叫可以向雌性个体传递发送者的物种、性别、位置以及社会地位等信息。
化学信息
生物在生命过程中常会产生一些可以传递信息的化学物质
动物代谢活动
雌蚕娥释放的性外激素等
行为信息
动物的某些行为也可以用于同种或异种间的信息传递的行为特征
动物特殊表现和行为
①蜜蜂“舞蹈” 准确地把蜜源的距离、方位等信息告诉其他个体;
②孔雀开屏是雄孔雀的求偶炫耀行为,它在雌孔雀面前尽力表现自己,以期待获得与雌孔雀交配繁衍的机会。
考点2 生态系统中的信息传递的作用及应用★★★☆☆
1.信息传递的作用:(1)与生物个体生存密切相关。
(2)种群的繁殖离不开信息传递。
(3)信息信息传递能影响群落的演替。
传递的双向性,加强了生物群落与非生物因素之间、生物与生物之间的联系,形成了生态系统的自我调节机制,从而保持生态系统结构和功能的相对稳定。
光:物理信息,由无机环境产生被蜜蜂接收(信息的传递发生在生物和无机环境之间)
花产生的香味:化学信息,由植物产生被蜜蜂接收(信息的传递发生在不同生物之间)
蜜蜂舞蹈:行为信息(信息的传递发生在同种生物之间)
案例中蜜蜂通过香味物质寻找蜜源,通过光感知蜜源的位置信息,通过舞蹈传递蜜源的方向和距离信息,从而引导更多的蜜蜂前往蜜源采蜜。
2. 信息传递在农业生产中的应用
措施
目的
养鸡场延长光照时间
提高产蛋率
用一定波长的光照处理蔬菜、各类作物的种子
提高萌发率
利用模拟的动物信息吸引传粉动物
提高作物的传粉效率和结实率
利用音响设备模拟动物声音
诱捕或驱赶动物
施加昆虫信息素
诱捕或警示有害动物
补充:有害动物三种防治方法的比较
名称
化学防治
机械防治
生物防治
措施
化学药剂喷施等
人工捕捉等
引入天敌或寄生生物等
优点
作用迅速;短期效果明显
无污染;见效快,效果好
效果好且持久;成本低,无污染
缺点
引起害虫抗药性增强;杀灭害虫天敌,破坏生态平衡;污染环境
费时费力;对体型很小的害虫无法实施
天敌数量不确定;寄生生物专一性强
小结:信息传递则调节着能量流动和物质循环的方向和强度
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
双向传递
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力,使物质能够连续地在生物群落和无机环境间循环利用
能量的载体,使能量能够沿生态系统食物链(网)流动
决定能量流动和物质循环的方向和强度
联系
生态系统的各组分正是通过能量流动、物质循环和信息传递三者的协同作用,形成一个统一的有机整体。
第6节 生态系统通过自我调节维持稳态
考点1 生态系统主要通过反馈调节维持稳态★★☆☆☆
1.生态系统主要通过反馈调节维持稳态
、
考点2 生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力★★★☆☆
考点3 生态系统在遭到外界因素破坏时具有恢复稳态的能力★★☆☆☆
1.生态系统稳态的失调
(1)原因:生态系统的自我调节功能有一定限度。当外来干扰因素超过这一限度时,生态系统自我调节功能本身就会受到损害,从而引起生态系统稳态的失调,甚至导致生态危机。
(2)预防措施
①我们对生态系统的利用或干预需要严格加以控制,不能超出生态系统的自我调节能力。
②对于利用和干预强度较大的生态系统,应有相应物质和能量的补充输入,以保证系统内部结构和功能的协调稳定。
(3)对生产生活的启示:人类的活动除了要注重经济效益和社会效益外,还必须特别注意生态效益,以便在改造自然的同时也能基本保持整个生物圈的稳定性。
2.活动:设计并制作生态瓶,观察其稳定性
(1)设计原理:只有生态系统的成分彼此协调,生态系统的物质循环和能量流动才能正常进行,从而维持其稳定性。
(2)目的要求
①设计并制作生态瓶。
②观察生态瓶中动、植物数量的变化,分析其变化的原因,概述影响生态瓶稳定性的因素。
(3)方法步骤
①设计生态瓶中各种成分及其比例的方案。
②制作生态瓶,并将其放置在温度适宜和光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
③定期观察、记录生态瓶中动、植物种类和数量的变化。
1.前沿科学动态
无人机遥感技术在生态学中的应用
原理:通过红外相机+AI识别追踪野生动物生理状态、物种识别及种群动态。
考点预测:东北虎豹国家公园种群普查、生物多样性评价、群落调查、植物生理状态评估等
2. 热点问题分析
碳平衡及其利用,碳循环路径、生物碳汇(森林、湿地、碳汇渔业)、全球变暖的生态影响与应对措施。
考点预测:人工林固碳、海洋碳汇、低碳农业、碳捕捉技术对生态系统的作用,“双碳” 目标下的减排与增汇路径。
1.下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述正确的是( )
A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B.戊不一定是微生物
C.图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D.丁中的CO2含量增加将导致臭氧层被破坏
答案 B
解析 由图可知,甲是生产者,乙和丙是消费者,戊是分解者,丁是非生物成分(CO2)。群落包含该区域内所有的生物,即包括生产者、消费者和分解者;戊是分解者,有些动物(如蚯蚓)也是分解者;图中乙1和丙1有共同的食物来源甲,乙2和丙2有共同的食物来源丙1,故乙1和丙1、乙2和丙2都存在竞争关系;由图知丁不会导致臭氧层破坏,导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。【解题方法归纳】
据图中箭头判断生态系统中成分的基本思路:
(1)根据CD间的双向箭头确定两者肯定是非生物成分、生产者。
(2)根据箭头指向判断各成分:
①D有三个指出,应为生产者。
②C有三个指入,为非生物成分。
③A和B一个为消费者,另一个为分解者,D(生产者)和A(消费者)均指向B,则B为分解者。
速记 四大组成成分详解
成分
营养方式
核心功能
典型代表
易错警示
生产者
自养
将无机物→有机物(能量转换)
藻类/绿色植物/硝化细菌
✘ 菟丝子是寄生型消费者
消费者
异养
物质传递+能量流动
动物/寄生生物/肉食性昆虫
✔ 杂食动物跨多营养级
分解者
异养(腐生)
有机物→无机物(循环关键)
真菌/蚯蚓/秃鹫
✘ 分解者≠仅限微生物
无机环境
-
提供物质能量基础
水/氧气/矿物质/温度
✔ 决定群落分布的终极因素
高频考点速记口诀
1. 成分判断三字诀
生产者看自养力,消费者找异养迹。分解需验腐生技,无机环境是地基。
2. 食物链构建口诀
链起生产终顶级,分解不列链网里。箭头指向取食方,营养级别要+1。
2.(2023·浙江嘉兴高三模拟)如图是某生态系统的食物网示意图,甲~庚代表不同的生物,箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 一个生态系统除了图示成分外,还有分解者和非生物成分
B.若乙数量明显减少,则丙的数量是减少的
C.除了戊以外的其他生物都在该食物网中占据多个营养级
D.丙的粪便有机物中含有的能量是丙或丁或乙固定同化的
答案 A
解析 生态系统的成分包括生产者、分解者、消费者和非生物成分,图中的成分只有生产者和消费者,A正确;由题图可知,丙具有不同的食物来源,若乙数量明显减少,则丙会捕食更多的丁,因此数量不一定会减少,B错误;图中共有六条食物链:戊→甲→丁→丙、戊→丁→丙、戊→庚→丁→丙、戊→庚→乙→丙、戊→己→庚→丁→丙、戊→己→庚→乙→丙,戊是生产者,占第一个营养级,甲和己只占据第二个营养级,C错误;丙的粪便有机物中含有的能量不属于丙同化的能量,而是上一个营养级丁或乙固定同化的能量,D错误。【解题方法归纳】食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
(1)食物链中第一个营养级的生物数量减少对其他生物数量变动的影响
若处于食物链中第一个营养级的生物数量减少,直接以其为食物的第二个营养级的生物因食物缺乏而数量减少,又会引起连锁反应,整个食物链中的其他生物数量都会减少。
(2)“天敌”一方减少对被捕食者数量变动的影响
“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但随着其数量的增加,种内竞争加剧,种群密度下降,直到趋于稳定,但最终结果比原来数量要大。
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据,考虑方向和顺序为:从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级的生物有多种食物来源时,若其中一条食物链被中断,则该种群可通过多食其他生物来维持其数量基本不变。
(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b种群的数量将增加。
②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时,则b种群的数量将减少。
3.下表是人工饲养的肉用太白鸡生长过程中体重的变化情况,据表分析正确的是( )
周龄
1
2
3
…
9
…
17
18
19
体重(g)
57
92
138
…
610
…
1 231
1 253
1 255
周增重(g)
24
35
46
…
92
…
57
22
2
A.每周体重测量值即为生物量
B.周增重可反映周次级生产量的变化
C.饲养周期内净增的有机物总量与呼吸量之和即为净次级生产量
D.生物量一直在增加,尽量延长饲养时间可提高效益
答案 B
解析 生物量是生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量。每周体重测量值不能指生物量,但是可以反映其变化趋势,周增重指一周内动物增加的体重(包括有机物、无机物、水分等),能反映动物的有机物的量在增加,动物一周内有机物的增加即为周次级生产量的变化,A错误、B正确;动物净次级生产量为同化量减去呼吸消耗量,即只包含周期内净增的有机物总量,C错误;据表格数据可知,动物的体重(鲜重)一直在增加,从而可反映出动物的生物量(干重)一直在增加,但是到最后几周时,体重(鲜重)增加的量已经很少,从而反映出生物量(干重)增加也很少,所以延长饲养时间不能提高效益,D错误。
4.(2023·浙江宁波高三模拟)如图是某人工池塘中的能量流动示意图,其中a、b、c表示生物同化的能量,d、e、f表示用于生物生长和繁殖的能量,g、h、i表示呼吸消耗的能量。下列分析正确的是( )
A.第三个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为×100%
B.流经该生态系统的总能量可表示为g+b+j,即初级生产量
C.初级消费者同化的能量除图示流向外,还存在部分暂未利用的能量
D.生态系统营养级越多,则流向人类的能量就越少
答案 C
解析 第三个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为第二个营养级传递给第三个营养级的能量/第二个营养级的同化量=×100%,这里要注意第二个营养级同化的能量包括从上一个营养级同化的能量(b)和有机物输入的能量,A错误;流经该生态系统的总能量可表示为a+m,a为生产者固定的能量,为初级生产量,B错误;初级消费者同化的能量为b+m,流向途径有呼吸消耗(h)、流向分解者(k)、流向下一个营养级(c),还存在部分暂未利用的能量,C正确;生态系统营养级越多,则流向人类的能量不一定就越少,如人吃水稻,人为第二个营养级,水稻还可能处于其他食物链中,因此流向人类的能量的多少与生态系统中营养级的多少无关,D错误。
5.(2023·浙江绍兴高三期中)虫媒花植物的花具有蜜腺和鲜艳的花瓣,还能释放有芳香气味的物质,以此吸引蜜蜂前来采蜜。蜜蜂中的侦查蜂发现蜜源后,会借助“圆形舞”等舞蹈动作告知同伴蜜源的方向和距离。蜜蜂在采花蜜的过程中,为虫媒花植物进行了传粉,使其授粉概率增大,繁殖率也得到了提升。下列叙述错误的是( )
A.虫媒花植物释放的信息属于化学和物理信息
B.侦查蜂释放的信息属于行为信息
C.侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系
D.上述事实说明信息传递只能发生于同一种群内
答案 D
解析 虫媒花植物鲜艳的花瓣,属于物理信息,释放有芳香气味的物质,属于化学信息,A正确;侦查蜂跳“圆形舞”属于行为信息,B正确;侦查蜂释放的信息可将蜜蜂吸引到蜜源方向采蜜,获得食物,故侦查蜂释放的信息与蜜蜂的生存有密切关系,C正确;花能通过物理和化学信息吸引蜜蜂采蜜,这体现了信息传递可以发生在不同生物之间,D错误。
解题方法归纳:生态系统中信息类型的辨析方法
1.涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉到的信息,则判断为物理信息。
2.若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
3.凡涉及“肢体语言”的,则判断为行为信息。
4.若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
5.若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁),生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。
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