宝典10 生态系统及其稳定性(3类解题大招)(知识·方法·能力清单)2026年高考生物二轮复习讲练测

2026-02-28
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精品

资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 学案-知识清单
知识点 生态系统及其稳定性
使用场景 高考复习-二轮专题
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.96 MB
发布时间 2026-02-28
更新时间 2026-03-06
作者 碱基诗人-小志老师
品牌系列 上好课·二轮讲练测
审核时间 2026-02-28
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/56598992.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中生物学高考复习知识清单系统整合了生态系统及其稳定性专题,涵盖生态系统结构、能量流动、物质循环、信息传递、稳定性及生态工程等核心内容,构建“结构-功能-调节-应用”完整知识框架。 清单采用“命题解码-要点清单-大招清单”三级结构,突出科学思维与探究实践素养,如“三类能量流动计算大招”配母题精讲,“实验变量控制模板”含结果分析四步法,标注高频考向与思维瓶颈,助力学生自主突破难点,教师可据此精准指导复习,提升备考效率。

内容正文:

宝典10 生态系统及其稳定性 内容导览 知识·方法·能力清单 第一部分 命题解码 拆解命题逻辑,锁定突破方向 第二部分 要点清单 整合知识要点,构建基础框架 第三部分 大招清单 搭建思维体系,提炼通用大招 大招清单 母题精讲(思路导航) 变式应用 大招01 三类生态系统能量流动“核心计算” 大招02 生态系统相关实验“变量控制+结果分析”技巧 大招03 突破生态类常考大题 考向聚焦 考查形式与思维瓶颈 生态系统的结构与功能综合分析 考查形式:选择题与非选择题均有高频考查。常以生态模式图、数据表格或文字描述为载体,综合考查成分判断、营养级分析、能量计算(如传递效率)及功能类型判断。 思维瓶颈: 结构功能割裂,无法将具体的生物成分(如分解者)准确定位到三大功能(尤其物质循环)的关键环节中;读图识图能力弱,面对复杂的食物网时,难以快速、准确地分析生物间的种间关系与能量流动路径;能量流动计算逻辑不清,混淆“同化量”、“摄入量”、“粪便量”等核心概念,在涉及多营养级和未知效率的计算时易出错。 能量流动的定量分析与实践应用 考查形式:主要为非选择题中的计算与分析题。提供具体的生产场景(如农田、鱼塘)或食物链数据,要求构建能量流动模型、计算传递效率、分析调整结构以提高效益的原理(如“桑基鱼塘”) 思维瓶颈:模型构建能力不足,不能将现实问题抽象为“输入-传递-输出”的能量流动简图;原理应用僵化,生搬硬套“10%-20%”的传递效率,忽略题目给出的具体数据或特殊条件;生态效益与经济效益结合分析能力弱,无法清晰阐述“调整食物链结构、减少营养级”以提升能量利用率的原理。 物质循环(以碳循环为核心)的过程与全球性影响 考查形式:选择题为主,非选择题中常作为一小问。结合“碳达峰、碳中和”等热点,通过模式图考查碳循环各环节(尤其非生物与生物部分之间的转换),分析温室效应成因及减缓措施。 思维瓶颈:过程记忆碎片化,对“大气CO₂库”与生产者、消费者、分解者之间的双向箭头关系理解不清,易遗漏“化石燃料燃烧”这一关键人为环节;局部与全局视角混淆,难以将具体的森林、海洋等生态系统的碳收支与全球碳循环动态平衡建立联系;对“物质循环与能量流动相伴而行但特点不同”的认识不足。 生态系统稳定性的机制与调节 考查形式:选择题与非选择题均有涉及。常以生态系统遭受干扰(如污染、物种引入或灭绝)后的变化曲线为情境,要求判断稳定性类型、分析调节机制或预测变化趋势。 思维瓶颈:对“反馈”机制理解抽象,不能结合具体实例(如害虫—天敌数量变化)阐明负反馈如何维持稳定;稳定性类型辨析不清,误认为物种丰富的生态系统其“恢复力稳定性”也一定高(实则往往相反);动态平衡观念薄弱,将“稳定”错误理解为“静止”,难以解读波动曲线背后的调节过程。 生态工程的基本原理与实例分析 考查形式:主要为非选择题中的分析说明题。以具体的生态修复工程(如湿地恢复、矿区复垦)或农业生产模式为背景,要求指出所依据的生态工程原理,并分析其优势。 思维瓶颈:原理与实例脱节,只能背诵原理名称,无法从材料中提取有效信息与之对应(如将“废弃物资源化”对应到“循环原理”);系统分析视角缺失,仅关注工程中的单一要素或环节,缺乏对“社会-经济-自然复合系统”整体效益的思考。 1.生态系统的结构 (1)生态系统的组成成分 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 可通过光合作用或化能合成作用合成有机物,把光能等转化为化学能,可被生物利用 加快生态系统的物质循环,有助于植物传粉和种子传播 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 地位 — 生态系统的基石 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分 营养方式 — 自养型 异养型 实例 光、热、水、空气、无机盐等 ①进行光合作用的绿色植物、光合细菌及蓝细菌等; ②进行化能合成作用的硝化细菌等 ①绝大多数动物; ②寄生植物(如菟丝子); ③寄生的细菌、真菌及病毒 ①腐生动物(如蚯蚓); ②腐生的细菌、真菌 提醒 三类“不一定” a.生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。 b.消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。 c.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。 两类“一定” a.生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。 b.营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。 (2)生态系统的营养结构-食物链和食物网 项目 食物链 食物网 概念 生态系统中各生物之间由于捕食关系形成的一种联系 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系 特点 生产者为第一营养级,消费者所处营养级不固定;一般不会超过5个营养级;只包含生产者和消费者 ①同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的营养级 ②食物网中,两种生物之间的种间关系除了捕食,还可能有种间竞争 其他 ①起点:生产者;②终点:不被其他动物捕食的动物,最高营养级;③单向性: 食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转 ①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;②功能: 食物链和食物网是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道 提醒 ①某一营养级的生物所代表的是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。 ②食物链中只包括生产者和消费者,不存在非生物的物质和能量及分解者。 ③食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。 (3)构建食物链(网)的方法 项目 内容 根据种群数量变化曲线图构建 根据所含能量(生物量)构建 ①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。 ②分析结果:图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网: 根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网) ①分析依据: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。 ②分析结果: 2.生态系统的能量流动 (1)能量流动的概念理解 项目 内容 输入 源头:太阳能(大多数生态系统) 总能量:生产者固定的太阳能总量 传递 途径:食物链和食物网形式:有机物中的化学能 转化 太阳能→有机物中的化学能→热能 散失 形式:最终以热能形式散失 过程:呼吸作用 意义 ①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。 ②帮助人们科学地规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 ③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。 (2)能量流动过程 项目 内容 能量流经第一营养级的过程 能量流经第二营养级的过程及其后营养级能量流动 由图分析得到: ①初级消费者摄入量(a)=初级消费者的同化量(b)+粪便量(c)。 ②同化量(b)=呼吸作用散失的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)=遗体残骸被分解者利用的能量(f)+次级消费者摄入量(i)+暂时未被利用的能量(j)。 提醒 ①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级流向分解者的能量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。 ②一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路: “2个”去路:同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。 “3个”去路(无时间单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量。 “4个”去路(以年为单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量+未被利用的能量。 ③最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。 (3)能量流动特点 项目 内容 单向流动 表现:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 原因:生物之间的捕食关系不可逆转,热能不能被再度利用 逐级递减 规律:①相邻两个营养级间的能量传递效率一般为10%~20%;②能量传递效率-相邻两个营养级之间同化量的比值 原因:①各营养级生物的呼吸消耗;②各营养级的能量都会有一部分流入分解者以及未被下一营养级利用的部分 (4)生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 概念 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形成的一个金字塔图形 如果金字塔中表示的是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 如果金字塔中表示的是各个营养级生物量(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 形状 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化 浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量 3.生态系统的物质循环 (1)生态系统物质循环的概念的理解 项目 内容 物质 组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等 范围 非生物环境和生物群落之间 特点 全球性、循环往复运动 渠道 食物链、食物网 与能量流动联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网,且同时进行、相互依存,不可分割; ②能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解; ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力 (2)碳的存在形式及循环途径 项目 内容 碳的存在形式及循环形式 存在形式 生物群落内部:以含碳有机物形式传递 非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在 循环形式:生物群落和非生物环境之间主要以CO2形式循环 碳循环途径 碳进人生物群落:绿色植物的光合作用和化能合成作用 碳循环非生物环境:生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用,以及化石燃料的燃烧 (3)生物富集 项目 内容 概念 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 条件 ①化学性质稳定;②能够被生物体吸收;③不易被排出 特点 随食物链延长,营养级越高的生物体内积累越多;最终积累在食物链的顶端;具有全球性 常见物质 重金属如Pb、Cd、Hg等,人工合成的有机化合物如DDT、六六六等 4.生态系统的信息传递 (1)生态系统中信息的种类 比较 物理信息 化学信息 行为信息 含义 自然界中的光、声温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物通过其特殊行为向同种或异种生物传递的某种信息 来源 非生物环境(光、声、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(颜色、性状等) 植物的生物碱、有机酸等代谢产物动物的性外激素等 动物的特殊行为,主要指各种动作 传递形式 物理过程 以化学物质为信息载体 动物的特殊行为,主要指各种动作 实例 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声、植物的颜色、海豚的“回声定位” 昆虫的信息素、狗的尿液和粪便、植物体散发出的花香气味 牛椋鸟的鸣叫与跳跃等报警行为、昆虫的舞蹈、孔雀开屏、豪猪竖刺 (2)信息传递在生态系统中的作用 项目 作用 实例 个体 生命活动的正常进行离不开信息的作用 海豚靠“超声波”捕食、定位等,莴苣或烟草种子萌发需特定光波 种群 生物种群的繁衍离不开信息的传递 植物开花需要光信息刺激,雌雄昆虫交尾涉及“性外激素” 群落和生态系统 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 捕食者与被捕食者依赖信息追踪或躲避猎捕 (3)控制动物危害的技术方法比较 比较 化学防治 机械防治 生物防治 措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引人天敌、寄生虫或使用信息素等 优点 ①作用迅速; ②短期效果明显 ①无污染; ②见效快,效果好 ①效果好且持久; ②成本低,无污染 缺点 ①使害虫抗药性增强; ②杀灭害虫天敌,破坏生态平衡; ③污染环境 ①费时费力; ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定,甚至可能会引发生态危机 5.生态平衡与生态系统的稳定性 (1)生态平衡 项目 内容 概念 生态系统的结构和功能处于相对稳定 的一种状态 特征 结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定的一种状态 功能平衡:生产一消费一分解的生态过程正常进行,保证物质循环和能量流动的正常进行 收支平衡:物质和能量的输入与输出平衡 调节机制-负反馈调节 结果;抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 作用:负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础 (2)生态系统的稳定性的理解 项目 内容 概念 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,生态系统稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。 原因 生态系统具有自我调节能力 其他 ①基础:负反馈调节。 ②表现:生态系统维持生态平衡的能力。 ③特点:生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏 (3)生态系统稳定性的类型 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区别 实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复自身结构与功能相对稳定 核心 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状 影响因素 生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强 生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强 二者联系 ①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示: 注意 冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。 6.人与自然 (1)生态足迹 项目 内容 概念 生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积 方面 林地、草地、耕地、建设用地、渔业用地、碳足迹 特点 生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大 影响因素 生活方式;人口规模;生活消费水平;技术条件和生产力等 (2)生物多样性及其保护措施和成因 (3)辨析生态工程的基本原理 项目 概念 原则 自生 由生物组分产生的自组织自我优化、自我调节、自我更新和维持 ①有效选择生物组分并合理布设;②要创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件 循环 是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高 实现不断循环,使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生 协调 是指生态系统中生物与环境生物与生物的协调与适应 ①考虑生物的生态适应性;②考虑环境容纳量 整体 每个生态工程均由多个组分构成,只有形成一个统一的整体才能产生最大作用 ①要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;②不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力 关键词 “自生”原理关键词:在生态工程中涉及生物组分的合理布设,有利于其生长、发育、繁殖;体现生物种类多,营养关系复杂;强调自我调节能力强。 “循环”原理关键词:废物利用、减轻环境污染。 “协调”原理关键词:强调引种时考虑与当地环境相适应;涉及环境承载力。 “整体”原理关键词:涉及自然、经济和社会;强调各组分的比例适当,不同组分之间的结构有序。 大招01 三类生态系统能量流动“核心计算” 大招详解 1.能量在各营养级间流动的过程 项目 内容 能量流动的模型 第二营养级的能量流动过程模型 能量来源和去向 2.三种类型能量流动计算 两大考向 ①围绕一个营养级进行分析,其基本逻辑是某一营养级的能量来源之和等于去路之和 ②围绕多个营养级进行分析,核心是营养级之间的能量传递效率通常是10%~20%,解题时注意分析题目具体的问题,以确定解题思路 项目 内容 能量传递效率的计算公式 “拼图法”分析能量流动过程 能量流动的相关“最值”计算 (1)求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①在一条食物链中,若生产者(第一营养级)能量为100%,那么第n营养级获得的能量最多为(20%)n-1,最少为(10%)n-1。 ②在多条食物链中,最高营养级从不同渠道得到的能量比不定,已知较低营养级生物的能量,求较高营养级生物获得的能量: 知低营养级求高营养级 (2)求最低营养级消耗量的“至少”或“最多” ①如一条食物链共有n个营养级,则第n营养级生物每增加1 kg体重: a.“至少”需要消耗的生产者的量: ==5n-1。 b.“最多”需要消耗的生产者的量: ==10n-1。 ②在多条食物链中,若已知较高营养级生物的能量,求所需较低营养级生物的能量: 知高营养级求低营养级 (3)关于“定值”的计算 在食物网中,某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再合并 (4)能量来源比例改变的计算 在具体计算时务必先弄清分配比例,再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”,以如图食物网为例: ①若已知“植物同化量(A)”,并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”,求解人最多增重变化量(M),计算时宜“顺推(用乘法)” 调整前 A××20%+A××(20%)2=M1 调整后 A××20%+A××(20%)2=M2 ②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”,求解最少需要植物变化量(A),计算时应“逆推(用除法)” 调整前 调整后 +=A1 +=A2 具有人工能量输入的能量传递效率计算 人工输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级到第三营养级传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100% 大招应用 【高考母题】(2023·山东高考13题)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[105 J/(m2·a)] 90 42 84 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70.5×105 J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者 【变式应用】 1.某海洋生态系统中存在从浮游植物开始的食物网,其营养级间能量传递效率如下表。下列叙述正确的是(  ) 能量输入 至第二营养级 至第三营养级 至第四营养级 至第五营养级 传递效率 8.90% 10.34% 17.80% 19.57% A.从某种浮游植物流向某种浮游动物的能量传递效率为8.90% B.由表中数据可以看出在该生态系统中能量流动是逐级增加的 C.该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况 D.第五营养级生物个体的体积最大,且体内重金属的含量最高 2.〔多选〕某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中正确的是(  ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 大招02 生态系统相关实验“变量控制+结果分析”技巧 大招详解 1.解题技巧 (1)变量控制技巧-判定标准 项目 内容 自变量 实验中人为改变的变量(如“生态瓶的光照强度”“是否加入某种生物”“污染物浓度”),决定实验分组(实验组 vs 对照组) 因变量 随自变量变化而变化的变量(实验要检测的指标,如“生态瓶中生物存活时间”“能量传递效率”“种群密度变化”“水体氮磷含量”),是实验结果的核心体现 无关变量 除自变量外,可能影响实验结果的其他变量(如“生态瓶的体积”“初始生物数量”“温度”“培养时间”),需遵循“相同且适宜”原则,全程控制一致,避免干扰实验结果 提醒 ① 不遗漏无关变量(如探究“光照对生态瓶稳定性的影响”,无关变量包括生态瓶体积、初始水质、生物种类和数量、温度等,均需相同); ② 对照组设置(空白对照/自身对照/相互对照),遵循“单一变量”原则,每组只改变1个自变量 (2)结果分析技巧 项目 内容 第一步 审清实验目的(明确“探究什么”,是结果分析的前提,如“探究能量流动的传递效率”“验证信息传递对种群数量的影响”) 第二步 对比分析实验结果(实验组 vs 对照组,找“差异”),结合生态系统知识点推导差异原因(如“生态瓶遮光组生物存活时间短→光照不足→生产者光合作用减弱→氧气和有机物不足”) 第三步 排除无关变量干扰(确认实验结果差异是由自变量引起,而非无关变量),确保分析逻辑闭环。 2.解题方法 (1)变量控制三步法(适用于实验设计、实验评价类题目) 项目 内容 第一步 找自变量(根据实验目的,确定人为改变的变量,明确分组) 第二步 控无关变量(列出所有可能影响结果的无关变量,明确“相同且适宜”的控制措施) 第三步 定因变量(确定因变量的检测指标、检测方法,确保可测量、可观察) (2) 结果分析四步法(适用于实验结果解读、结论推导类题目) 项目 内容 第一步 审实验目的(锁定探究核心,避免分析偏离) 第二步 析实验结果(对比实验组与对照组,提取差异数据/现象) 第三步 找因果关系(结合生态系统知识点,推导“自变量→因变量”的逻辑关系,解释差异原因) 第四步 写实验结论(呼应实验目的,规范表述,规避绝对化) 3.答题模板 项目 内容 变量控制模板 ① 自变量设置:设置两组(或多组)实验,一组为对照组(不改变自变量,如正常光照、无污染物),另一组(或多组)为实验组,分别改变自变量的不同条件(如遮光、不同浓度污染物),其他条件保持相同且适宜。 ② 无关变量控制:控制______(无关变量1)、______(无关变量2)等无关变量,各组实验中该变量的条件相同且适宜,避免干扰实验结果。 ③ 因变量检测:定期检测各组的______(因变量指标),记录数据/现象,统计分析差异。 结果分析模板 在本实验条件下,______(实验组条件)组的______(因变量指标)与对照组相比,______(差异描述,如“明显升高/降低/延长/缩短”);原因是______(结合生态知识点,推导自变量对因变量的影响,如“自变量改变→影响生态系统的××功能(光合作用/能量流动/物质循环)→导致因变量变化”)。 实验结论模板 ① 单一变量实验(两组对比):在本实验条件下,______(自变量)能______(影响因变量的趋势,如“提高/降低/影响”)生态系统的______(因变量相关指标),即______(呼应实验目的,简洁总结)。 ② 梯度变量实验(多组对比):在本实验条件下,一定范围内,______(自变量)的浓度/强度越高,______(因变量的变化趋势);超过该范围,______(若有数据支持,补充趋势;无数据则不写) 实验评价模板 该实验存在的缺陷:① 未控制______(无关变量),各组该变量条件不同,会干扰实验结果;② 因变量检测指标不明确/检测方法不合理;③ 实验组组数不足,无法排除偶然因素。 修正措施:① 控制______(无关变量),使各组条件相同且适宜;② 明确因变量检测指标为______,采用______(检测方法)进行检测;③ 增加实验组组数,重复实验,减少偶然误差。 大招应用 【高考母题】(2025·湖北·高考真题)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验: 实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。 实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。 回答下列问题: (1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 。 (2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈 形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: (填序号)。 ①变强        ②不变        ③变弱        ④无法判断 (3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图: 。 (4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。 (5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响: 。 【变式应用】 为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。    (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比, 。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致 加剧;群落空间结构在 两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是 。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响 B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散 C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展 D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准 2.学习以下材料,回答(1)~(5)题。 蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。 蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。 氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 植物提供 + - - - - - - \ - 布氏菌合成 - + + + + + + \ + 注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。 蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。 蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。 (1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了 的方向。 (2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。 (3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。 (4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。 (5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。 大招03 突破生态类常考大题 大招详解 1.生态农业与生态平衡 项目 内容 稻、虾、鱼等生态高效种养模式 生态农业构建中依据生态工程原理的判断 ①如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。 ②如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。 ③如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。 ④如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。 2.生态环境保护与治理 项目 内容 生境碎片化的危害和对策 ①危害:种群间的基因交流减少,近亲繁殖导致患隐性遗传病概率增加,死亡率升高。 ②措施:针对栖息地的碎片化,应建立生态廊道。 外来物种入侵与生物多样性 ①危害:生物多样性锐减。 ②原因:外来生物入侵初期常呈现“J”形增长, 导致本地生物失去生存空间,大量死亡(或迁移),群落物种丰富度减小,生物多样性下降。 生态浮床与水污染治理 ①根系网络:通过植物的根系吸收或吸附作用, 削减水体中的氮、磷及重金属等污染物质,最后通过收割浮床植物减少水中营养物质。 ②遮光作用:浮床通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,有效防止“水华” 发生。 生物防治、生态修复与生态平衡 ①生物防治 ②生态修复 大招应用 【高考母题】1.(2025·云南卷,20)云南某地苹果糖度高、香味浓,果农为打造高原生态苹果,可在生态苹果林中种植大豆,并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题: (1)种植大豆后,可以降低含________(填“氮”“磷”或“钾”)化肥的使用,原因是_________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (2)悬挂黄色粘虫板是利用________信息引诱捕杀害虫,从而减少害虫数量;与化学防治相比,其优点是________________________________________________________________________________________ (答出2点即可);从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是_________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 (3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有____________________________________________ _____________________________________________________________________。(答出2点即可)。 2. (2025·新课标卷,32)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题: (1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有___________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是___________________________________________________________________________________________。 (3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是_________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有______________________________________ ________________________________________________________(答出2点即可)。 【变式应用】 1.近年来某市通过推广“稻虾共作”养殖发展特色产业,实现了生态立体种养、稻虾效益双增。“稻虾共作”中的小龙虾四处爬动挖洞, 摄食害虫和杂草,实现水稻、小龙虾增产增收。为研究“稻虾共作”生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如下表: 目 物种丰富度 昆虫密度/ (只·m-2) 杂草密度/(株·m-2) 千金子 稗草 莎草 空心莲子草 通泉草 常规区 35 72.1 13.1 7.6 5.2 6.9 8.2 “稻虾共作”区 22 43.3 3.8 2.1 4.8 2.0 3.0 (1)小龙虾在稻田中清除杂草和害虫的同时,还能为水稻松土,并且人们可依托小龙虾走垂钓和观光相结合的发展之路,推进农旅融合。这种“稻虾共作”新模式体现了生物多样性的________________________价值。 (2)“稻虾共作”养殖模式能明显增加水稻产量,根据表中数据分析,其原因是_____________________ ________________________________________________________________________________________。 该模式体现了研究能量流动的意义是______________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (3)“稻虾共作”防治害虫的方法属于________防治;水稻在“稻虾共作”区正常生长所需的化肥量比常规区少,可能的原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)建立“稻虾共作”人工生态系统时,需以生态系统的________________________功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 2.(2025·西安五校联考)结合水域中的生态浮床示意图分析,下列相关叙述正确的是(  ) A.生态浮床能美化环境,体现生物多样性的间接价值 B.生态浮床通过遮光抑制藻类的光合作用,避免水华 C.生态浮床进行水体修复与植物根系吸收有机物有关 D.增设生态浮床,改变水体的能量流动方向,提高了能量传递效率 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 宝典10 生态系统及其稳定性 内容导览 知识·方法·能力清单 第一部分 命题解码 拆解命题逻辑,锁定突破方向 第二部分 要点清单 整合知识要点,构建基础框架 第三部分 大招清单 搭建思维体系,提炼通用大招 大招清单 母题精讲(思路导航) 变式应用 大招01 三类生态系统能量流动“核心计算” 大招02 生态系统相关实验“变量控制+结果分析”技巧 大招03 突破生态类常考大题 考向聚焦 考查形式与思维瓶颈 生态系统的结构与功能综合分析 考查形式:选择题与非选择题均有高频考查。常以生态模式图、数据表格或文字描述为载体,综合考查成分判断、营养级分析、能量计算(如传递效率)及功能类型判断。 思维瓶颈: 结构功能割裂,无法将具体的生物成分(如分解者)准确定位到三大功能(尤其物质循环)的关键环节中;读图识图能力弱,面对复杂的食物网时,难以快速、准确地分析生物间的种间关系与能量流动路径;能量流动计算逻辑不清,混淆“同化量”、“摄入量”、“粪便量”等核心概念,在涉及多营养级和未知效率的计算时易出错。 能量流动的定量分析与实践应用 考查形式:主要为非选择题中的计算与分析题。提供具体的生产场景(如农田、鱼塘)或食物链数据,要求构建能量流动模型、计算传递效率、分析调整结构以提高效益的原理(如“桑基鱼塘”) 思维瓶颈:模型构建能力不足,不能将现实问题抽象为“输入-传递-输出”的能量流动简图;原理应用僵化,生搬硬套“10%-20%”的传递效率,忽略题目给出的具体数据或特殊条件;生态效益与经济效益结合分析能力弱,无法清晰阐述“调整食物链结构、减少营养级”以提升能量利用率的原理。 物质循环(以碳循环为核心)的过程与全球性影响 考查形式:选择题为主,非选择题中常作为一小问。结合“碳达峰、碳中和”等热点,通过模式图考查碳循环各环节(尤其非生物与生物部分之间的转换),分析温室效应成因及减缓措施。 思维瓶颈:过程记忆碎片化,对“大气CO₂库”与生产者、消费者、分解者之间的双向箭头关系理解不清,易遗漏“化石燃料燃烧”这一关键人为环节;局部与全局视角混淆,难以将具体的森林、海洋等生态系统的碳收支与全球碳循环动态平衡建立联系;对“物质循环与能量流动相伴而行但特点不同”的认识不足。 生态系统稳定性的机制与调节 考查形式:选择题与非选择题均有涉及。常以生态系统遭受干扰(如污染、物种引入或灭绝)后的变化曲线为情境,要求判断稳定性类型、分析调节机制或预测变化趋势。 思维瓶颈:对“反馈”机制理解抽象,不能结合具体实例(如害虫—天敌数量变化)阐明负反馈如何维持稳定;稳定性类型辨析不清,误认为物种丰富的生态系统其“恢复力稳定性”也一定高(实则往往相反);动态平衡观念薄弱,将“稳定”错误理解为“静止”,难以解读波动曲线背后的调节过程。 生态工程的基本原理与实例分析 考查形式:主要为非选择题中的分析说明题。以具体的生态修复工程(如湿地恢复、矿区复垦)或农业生产模式为背景,要求指出所依据的生态工程原理,并分析其优势。 思维瓶颈:原理与实例脱节,只能背诵原理名称,无法从材料中提取有效信息与之对应(如将“废弃物资源化”对应到“循环原理”);系统分析视角缺失,仅关注工程中的单一要素或环节,缺乏对“社会-经济-自然复合系统”整体效益的思考。 1.生态系统的结构 (1)生态系统的组成成分 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 可通过光合作用或化能合成作用合成有机物,把光能等转化为化学能,可被生物利用 加快生态系统的物质循环,有助于植物传粉和种子传播 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 地位 — 生态系统的基石 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分 营养方式 — 自养型 异养型 实例 光、热、水、空气、无机盐等 ①进行光合作用的绿色植物、光合细菌及蓝细菌等; ②进行化能合成作用的硝化细菌等 ①绝大多数动物; ②寄生植物(如菟丝子); ③寄生的细菌、真菌及病毒 ①腐生动物(如蚯蚓); ②腐生的细菌、真菌 提醒 三类“不一定” a.生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。 b.消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。 c.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。 两类“一定” a.生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。 b.营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。 (2)生态系统的营养结构-食物链和食物网 项目 食物链 食物网 概念 生态系统中各生物之间由于捕食关系形成的一种联系 食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系 特点 生产者为第一营养级,消费者所处营养级不固定;一般不会超过5个营养级;只包含生产者和消费者 ①同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的营养级 ②食物网中,两种生物之间的种间关系除了捕食,还可能有种间竞争 其他 ①起点:生产者;②终点:不被其他动物捕食的动物,最高营养级;③单向性: 食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转 ①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;②功能: 食物链和食物网是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道 提醒 ①某一营养级的生物所代表的是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。 ②食物链中只包括生产者和消费者,不存在非生物的物质和能量及分解者。 ③食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。 (3)构建食物链(网)的方法 项目 内容 根据种群数量变化曲线图构建 根据所含能量(生物量)构建 ①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。 ②分析结果:图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网: 根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网) ①分析依据: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。 ②分析结果: 2.生态系统的能量流动 (1)能量流动的概念理解 项目 内容 输入 源头:太阳能(大多数生态系统) 总能量:生产者固定的太阳能总量 传递 途径:食物链和食物网形式:有机物中的化学能 转化 太阳能→有机物中的化学能→热能 散失 形式:最终以热能形式散失 过程:呼吸作用 意义 ①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。 ②帮助人们科学地规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 ③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。 (2)能量流动过程 项目 内容 能量流经第一营养级的过程 能量流经第二营养级的过程及其后营养级能量流动 由图分析得到: ①初级消费者摄入量(a)=初级消费者的同化量(b)+粪便量(c)。 ②同化量(b)=呼吸作用散失的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)=遗体残骸被分解者利用的能量(f)+次级消费者摄入量(i)+暂时未被利用的能量(j)。 提醒 ①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级流向分解者的能量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。 ②一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路: “2个”去路:同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。 “3个”去路(无时间单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量。 “4个”去路(以年为单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量+未被利用的能量。 ③最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。 (3)能量流动特点 项目 内容 单向流动 表现:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 原因:生物之间的捕食关系不可逆转,热能不能被再度利用 逐级递减 规律:①相邻两个营养级间的能量传递效率一般为10%~20%;②能量传递效率-相邻两个营养级之间同化量的比值 原因:①各营养级生物的呼吸消耗;②各营养级的能量都会有一部分流入分解者以及未被下一营养级利用的部分 (4)生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 概念 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形成的一个金字塔图形 如果金字塔中表示的是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 如果金字塔中表示的是各个营养级生物量(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 形状 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化 浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量 3.生态系统的物质循环 (1)生态系统物质循环的概念的理解 项目 内容 物质 组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等 范围 非生物环境和生物群落之间 特点 全球性、循环往复运动 渠道 食物链、食物网 与能量流动联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网,且同时进行、相互依存,不可分割; ②能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解; ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力 (2)碳的存在形式及循环途径 项目 内容 碳的存在形式及循环形式 存在形式 生物群落内部:以含碳有机物形式传递 非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在 循环形式:生物群落和非生物环境之间主要以CO2形式循环 碳循环途径 碳进人生物群落:绿色植物的光合作用和化能合成作用 碳循环非生物环境:生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用,以及化石燃料的燃烧 (3)生物富集 项目 内容 概念 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 条件 ①化学性质稳定;②能够被生物体吸收;③不易被排出 特点 随食物链延长,营养级越高的生物体内积累越多;最终积累在食物链的顶端;具有全球性 常见物质 重金属如Pb、Cd、Hg等,人工合成的有机化合物如DDT、六六六等 4.生态系统的信息传递 (1)生态系统中信息的种类 比较 物理信息 化学信息 行为信息 含义 自然界中的光、声温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物通过其特殊行为向同种或异种生物传递的某种信息 来源 非生物环境(光、声、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(颜色、性状等) 植物的生物碱、有机酸等代谢产物动物的性外激素等 动物的特殊行为,主要指各种动作 传递形式 物理过程 以化学物质为信息载体 动物的特殊行为,主要指各种动作 实例 蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声、植物的颜色、海豚的“回声定位” 昆虫的信息素、狗的尿液和粪便、植物体散发出的花香气味 牛椋鸟的鸣叫与跳跃等报警行为、昆虫的舞蹈、孔雀开屏、豪猪竖刺 (2)信息传递在生态系统中的作用 项目 作用 实例 个体 生命活动的正常进行离不开信息的作用 海豚靠“超声波”捕食、定位等,莴苣或烟草种子萌发需特定光波 种群 生物种群的繁衍离不开信息的传递 植物开花需要光信息刺激,雌雄昆虫交尾涉及“性外激素” 群落和生态系统 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 捕食者与被捕食者依赖信息追踪或躲避猎捕 (3)控制动物危害的技术方法比较 比较 化学防治 机械防治 生物防治 措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引人天敌、寄生虫或使用信息素等 优点 ①作用迅速; ②短期效果明显 ①无污染; ②见效快,效果好 ①效果好且持久; ②成本低,无污染 缺点 ①使害虫抗药性增强; ②杀灭害虫天敌,破坏生态平衡; ③污染环境 ①费时费力; ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定,甚至可能会引发生态危机 5.生态平衡与生态系统的稳定性 (1)生态平衡 项目 内容 概念 生态系统的结构和功能处于相对稳定 的一种状态 特征 结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定的一种状态 功能平衡:生产一消费一分解的生态过程正常进行,保证物质循环和能量流动的正常进行 收支平衡:物质和能量的输入与输出平衡 调节机制-负反馈调节 结果;抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 作用:负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础 (2)生态系统的稳定性的理解 项目 内容 概念 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,生态系统稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力。 原因 生态系统具有自我调节能力 其他 ①基础:负反馈调节。 ②表现:生态系统维持生态平衡的能力。 ③特点:生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏 (3)生态系统稳定性的类型 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区别 实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复自身结构与功能相对稳定 核心 抵抗干扰,保持原状 遭到破坏,恢复原状 影响因素 生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强 生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强 二者联系 ①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示: 注意 冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。 6.人与自然 (1)生态足迹 项目 内容 概念 生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积 方面 林地、草地、耕地、建设用地、渔业用地、碳足迹 特点 生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大 影响因素 生活方式;人口规模;生活消费水平;技术条件和生产力等 (2)生物多样性及其保护措施和成因 (3)辨析生态工程的基本原理 项目 概念 原则 自生 由生物组分产生的自组织自我优化、自我调节、自我更新和维持 ①有效选择生物组分并合理布设;②要创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件 循环 是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高 实现不断循环,使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生 协调 是指生态系统中生物与环境生物与生物的协调与适应 ①考虑生物的生态适应性;②考虑环境容纳量 整体 每个生态工程均由多个组分构成,只有形成一个统一的整体才能产生最大作用 ①要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;②不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力 关键词 “自生”原理关键词:在生态工程中涉及生物组分的合理布设,有利于其生长、发育、繁殖;体现生物种类多,营养关系复杂;强调自我调节能力强。 “循环”原理关键词:废物利用、减轻环境污染。 “协调”原理关键词:强调引种时考虑与当地环境相适应;涉及环境承载力。 “整体”原理关键词:涉及自然、经济和社会;强调各组分的比例适当,不同组分之间的结构有序。 大招01 三类生态系统能量流动“核心计算” 大招详解 1.能量在各营养级间流动的过程 项目 内容 能量流动的模型 第二营养级的能量流动过程模型 能量来源和去向 2.三种类型能量流动计算 两大考向 ①围绕一个营养级进行分析,其基本逻辑是某一营养级的能量来源之和等于去路之和 ②围绕多个营养级进行分析,核心是营养级之间的能量传递效率通常是10%~20%,解题时注意分析题目具体的问题,以确定解题思路 项目 内容 能量传递效率的计算公式 “拼图法”分析能量流动过程 能量流动的相关“最值”计算 (1)求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①在一条食物链中,若生产者(第一营养级)能量为100%,那么第n营养级获得的能量最多为(20%)n-1,最少为(10%)n-1。 ②在多条食物链中,最高营养级从不同渠道得到的能量比不定,已知较低营养级生物的能量,求较高营养级生物获得的能量: 知低营养级求高营养级 (2)求最低营养级消耗量的“至少”或“最多” ①如一条食物链共有n个营养级,则第n营养级生物每增加1 kg体重: a.“至少”需要消耗的生产者的量: ==5n-1。 b.“最多”需要消耗的生产者的量: ==10n-1。 ②在多条食物链中,若已知较高营养级生物的能量,求所需较低营养级生物的能量: 知高营养级求低营养级 (3)关于“定值”的计算 在食物网中,某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再合并 (4)能量来源比例改变的计算 在具体计算时务必先弄清分配比例,再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”,以如图食物网为例: ①若已知“植物同化量(A)”,并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”,求解人最多增重变化量(M),计算时宜“顺推(用乘法)” 调整前 A××20%+A××(20%)2=M1 调整后 A××20%+A××(20%)2=M2 ②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”,求解最少需要植物变化量(A),计算时应“逆推(用除法)” 调整前 调整后 +=A1 +=A2 具有人工能量输入的能量传递效率计算 人工输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级到第三营养级传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100% 大招应用 【高考母题】(2023·山东高考13题)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[105 J/(m2·a)] 90 42 84 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70.5×105 J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者 【答案】 C 【解析】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,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90+42=132×105 J/(m2·a),A错误;表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级,B错误;初级消费者同化量为13.5×105 J/(m2·a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105 J/(m2·a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105 J/(m2·a),C正确;初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量,故初级消费者粪便中的能量=84-13.5=70.5×105 J/(m2·a),该能量不属于初级消费者同化的能量,不会由初级消费者流向分解者,D错误。 【思路导航】 分步思路拆解 内容 第一步:定位考点,明确大招核心应用方向 考点核心:微型生态系统(含外来有机物输入)的总能量计算、初级消费者生长发育繁殖能量计算、粪便能量归属、能量传递效率计算;调用大招01 核心计算方法——① 总能量判定:自然生态系统(无外来输入)=生产者固定太阳能;有外来有机物输入=生产者固定太阳能+外来有机物能量;② 核心公式:生长发育繁殖能量=同化量-呼吸消耗量、粪便能量=摄入量-同化量(粪便能量不属于同化量);③ 传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。 第二步:套用大招,逐一分析选项A、B 1. 分析选项A(总能量计算):① 大招应用(总能量判定方法):题干明确“初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食”,说明该生态系统有外来有机物(陆地植物残体)输入;② 计算过程:总能量=生产者固定能量+陆地植物残体能量=90×10⁵ +42×10⁵ =132×10⁵ J/(m²·a);③ 逻辑推导:选项A仅计算生产者固定能量,忽略外来输入,故A错误。2. 分析选项B(能量传递效率计算):① 大招应用(传递效率公式):传递效率需知道“生产者同化量”和“初级消费者从生产者处获得的同化量”;② 题干局限:表格仅给出初级消费者总同化量(13.5×10⁵),未区分该同化量中来自生产者和来自陆地植物残体的比例,无法计算生产者流向初级消费者的能量,故无法计算传递效率,B错误。 第三步:套用大招,分析选项C、D(核心计算) 1. 分析选项C(生长发育繁殖能量计算):① 大招应用(核心公式):初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量;② 计算过程:13.5×10⁵ -3×10⁵ =10.5×10⁵ J/(m²·a);③ 逻辑推导:计算结果与选项C一致,且公式应用正确,故C正确。2. 分析选项D(粪便能量计算及归属):① 大招应用(粪便能量公式+归属原则):粪便能量=摄入量-同化量,且粪便能量是上一营养级(或外来有机物)未被同化的能量,不属于当前营养级,不随当前营养级流向分解者;② 计算过程:粪便能量=84×10⁵ -13.5×10⁵ =70.5×10⁵ J/(m²·a),但该能量属于生产者和陆地植物残体的能量,并非初级消费者流向分解者,故D错误。 第四步:验证答案,巩固大招应用逻辑 核对所有选项推导过程,确保每一步均严格套用大招01的计算方法和核心公式,重点规避“忽略外来能量输入”“混淆粪便能量归属”“传递效率计算缺少关键数据”三个高频易错点,推导结果与答案、解析完全一致,符合高三能量流动计算的解题规范。 【变式应用】 1.某海洋生态系统中存在从浮游植物开始的食物网,其营养级间能量传递效率如下表。下列叙述正确的是(  ) 能量输入 至第二营养级 至第三营养级 至第四营养级 至第五营养级 传递效率 8.90% 10.34% 17.80% 19.57% A.从某种浮游植物流向某种浮游动物的能量传递效率为8.90% B.由表中数据可以看出在该生态系统中能量流动是逐级增加的 C.该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况 D.第五营养级生物个体的体积最大,且体内重金属的含量最高 【答案】 C 【解析】能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,不是两个具有捕食关系的个体的同化量比值,A错误;从表中可以看出能量在流动过程中逐级递减,每一营养级只能获得上一营养级的一部分,B错误;在海洋生态系统中,由于浮游植物个体小,寿命短,会不断被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量,即该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况,C正确;营养级越高的生物,其体型不一定越大,而是与其在食物链中的地位和功能有关,由于存在生物富集现象,故第五营养级生物体内重金属的含量最高,D错误。 【思路导航】 分步思路拆解 内容 第一步:定位考点,衔接大招核心知识点 考点核心:能量传递效率的定义、能量流动的特点、海洋生态系统生物量金字塔、生物富集;调用大招01 核心知识点——① 能量传递效率的关键:相邻营养级(整体)的同化量比值,而非单个物种/个体的比值;② 能量流动核心特点:单向流动、逐级递减(传递效率一般为10%-20%,表格中数值虽有上升,但整体仍符合逐级递减,因传递效率是“上一营养级→下一营养级”的比值,不代表总能量上升)。 第二步:套用大招,逐一分析选项A、B 1. 分析选项A(传递效率定义辨析):① 大招应用(传递效率核心定义):传递效率是“相邻两个营养级的总同化量之比”,而非“某种生产者→某种消费者”的个体/物种比值;② 逻辑推导:表格中“至第二营养级”的8.90%,是第一营养级(所有浮游植物)→第二营养级(所有浮游动物)的传递效率,而非某种生物之间,故A错误。2. 分析选项B(能量流动特点):① 大招应用(逐级递减特点):能量流动的逐级递减,指“总能量”逐级递减,而非“传递效率”逐级递减;② 逻辑推导:表格中传递效率数值有波动(8.90%→10.34%→17.80%→19.57%),但本质是“上一营养级的一部分能量流向下一营养级”,下一营养级总能量仍小于上一营养级,符合逐级递减,故B错误。 第三步:结合生态系统特点,分析选项C、D 1. 分析选项C(生物量金字塔):① 衔接大招延伸知识:海洋生态系统特殊之处——浮游植物个体小、寿命短,繁殖快但易被浮游动物捕食,某一时刻的生物量(现存有机物总量)可能低于第二营养级(浮游动物);② 逻辑推导:因此生物量金字塔可能出现倒置,符合海洋生态系统特点,故C正确。2. 分析选项D(营养级与体型、生物富集):① 大招延伸(生物富集):营养级越高,重金属含量越高(生物富集),但体型与营养级无必然联系(如第五营养级可能是小型鱼类,而非大型生物);② 逻辑推导:选项中“个体体积最大”表述错误,“重金属含量最高”表述正确,整体D错误。 第四步:汇总判断,强化大招应用易错点 综上,A、B、D均存在知识点混淆(传递效率定义、能量流动特点、营养级与体型关系),C正确;核心是通过大招01 明确“传递效率的定义”和“能量流动的本质”,规避“个体与营养级混淆”“传递效率与总能量混淆”的高频易错点,贴合高考辨析类选择题解题逻辑。 2.〔多选〕某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中正确的是(  ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 【答案】 AD 【解析】生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+D1),A1呼吸作用消耗,B1未被利用,C1流向分解者,而D1=A2+B2+C2+D2是流入下一营养级的能量,A正确;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/A1+B1+C1+D1=D1/W1,B错误;流入初级消费者的能量为D1=(A2+B2+C2+D2),C错误;图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,D正确。 【思路导航】 分步思路拆解 内容 第一步:解读图解,明确各字母代表的能量类型(大招应用基础) 考点核心:能量流动图解的解读、生产者/初级消费者能量组成、能量传递效率计算、能量流动特点;调用大招01 图解分析方法——① 生产者能量组成(W₁):呼吸消耗(A₁)+未被利用(B₁)+流向分解者(C₁)+流入下一营养级(D₁);② 初级消费者能量组成(D₁):呼吸消耗(A₂)+未被利用(B₂)+流向分解者(C₂)+流入下一营养级(D₂);③ 核心提醒:流入某一营养级的能量=该营养级的总同化量。 第二步:套用大招,分析选项A、B(核心计算) 1. 分析选项A(生产者总能量计算):① 大招应用(生产者能量组成公式):W₁=A₁+B₁+C₁+D₁,且D₁=A₂+B₂+C₂+D₂;② 推导过程:W₁=A₁+B₁+C₁+A₂+B₂+C₂+D₂,与选项A表述一致,故A正确。2. 分析选项B(能量传递效率计算):① 大招应用(传递效率公式):第一营养级→第二营养级传递效率=(第二营养级同化量/第一营养级同化量)×100%=D₁/W₁;② 逻辑推导:选项B中用D₂(初级消费者流入第三营养级的能量)代替D₁(初级消费者总同化量),公式应用错误,故B错误。 第三步:套用大招,分析选项C、D(能量组成+特点) 1. 分析选项C(初级消费者同化量计算):① 大招应用(初级消费者能量组成):流入初级消费者的能量=初级消费者总同化量=D₁=A₂+B₂+C₂+D₂;② 逻辑推导:选项C遗漏了“流入下一营养级的能量(D₂)”,表述错误,故C错误。2. 分析选项D(能量流动特点):① 大招应用(能量流动核心特点):图解中能量从生产者→初级消费者→下一营养级,方向不可逆转(单向流动);且每个营养级都有能量消耗(呼吸、分解者、未利用),总能量逐级减少(逐级递减);② 逻辑推导:图解清晰体现两大特点,故D正确。 第四步:总结图解解题技巧,适配高考题型 结合本题推导,牢记大招01 图解解题核心:① 先明确各字母代表的能量类型(呼吸、未利用、分解者、流入下一营养级);② 同化量计算不遗漏“流入下一营养级”的能量;③ 传递效率计算必须用“相邻营养级的总同化量”,而非某一部分能量;该思路可直接套用所有高考能量流动图解类题目,高效规避计算错误。 大招02 生态系统相关实验“变量控制+结果分析”技巧 大招详解 1.解题技巧 (1)变量控制技巧-判定标准 项目 内容 自变量 实验中人为改变的变量(如“生态瓶的光照强度”“是否加入某种生物”“污染物浓度”),决定实验分组(实验组 vs 对照组) 因变量 随自变量变化而变化的变量(实验要检测的指标,如“生态瓶中生物存活时间”“能量传递效率”“种群密度变化”“水体氮磷含量”),是实验结果的核心体现 无关变量 除自变量外,可能影响实验结果的其他变量(如“生态瓶的体积”“初始生物数量”“温度”“培养时间”),需遵循“相同且适宜”原则,全程控制一致,避免干扰实验结果 提醒 ① 不遗漏无关变量(如探究“光照对生态瓶稳定性的影响”,无关变量包括生态瓶体积、初始水质、生物种类和数量、温度等,均需相同); ② 对照组设置(空白对照/自身对照/相互对照),遵循“单一变量”原则,每组只改变1个自变量 (2)结果分析技巧 项目 内容 第一步 审清实验目的(明确“探究什么”,是结果分析的前提,如“探究能量流动的传递效率”“验证信息传递对种群数量的影响”) 第二步 对比分析实验结果(实验组 vs 对照组,找“差异”),结合生态系统知识点推导差异原因(如“生态瓶遮光组生物存活时间短→光照不足→生产者光合作用减弱→氧气和有机物不足”) 第三步 排除无关变量干扰(确认实验结果差异是由自变量引起,而非无关变量),确保分析逻辑闭环。 2.解题方法 (1)变量控制三步法(适用于实验设计、实验评价类题目) 项目 内容 第一步 找自变量(根据实验目的,确定人为改变的变量,明确分组) 第二步 控无关变量(列出所有可能影响结果的无关变量,明确“相同且适宜”的控制措施) 第三步 定因变量(确定因变量的检测指标、检测方法,确保可测量、可观察) (2) 结果分析四步法(适用于实验结果解读、结论推导类题目) 项目 内容 第一步 审实验目的(锁定探究核心,避免分析偏离) 第二步 析实验结果(对比实验组与对照组,提取差异数据/现象) 第三步 找因果关系(结合生态系统知识点,推导“自变量→因变量”的逻辑关系,解释差异原因) 第四步 写实验结论(呼应实验目的,规范表述,规避绝对化) 3.答题模板 项目 内容 变量控制模板 ① 自变量设置:设置两组(或多组)实验,一组为对照组(不改变自变量,如正常光照、无污染物),另一组(或多组)为实验组,分别改变自变量的不同条件(如遮光、不同浓度污染物),其他条件保持相同且适宜。 ② 无关变量控制:控制______(无关变量1)、______(无关变量2)等无关变量,各组实验中该变量的条件相同且适宜,避免干扰实验结果。 ③ 因变量检测:定期检测各组的______(因变量指标),记录数据/现象,统计分析差异。 结果分析模板 在本实验条件下,______(实验组条件)组的______(因变量指标)与对照组相比,______(差异描述,如“明显升高/降低/延长/缩短”);原因是______(结合生态知识点,推导自变量对因变量的影响,如“自变量改变→影响生态系统的××功能(光合作用/能量流动/物质循环)→导致因变量变化”)。 实验结论模板 ① 单一变量实验(两组对比):在本实验条件下,______(自变量)能______(影响因变量的趋势,如“提高/降低/影响”)生态系统的______(因变量相关指标),即______(呼应实验目的,简洁总结)。 ② 梯度变量实验(多组对比):在本实验条件下,一定范围内,______(自变量)的浓度/强度越高,______(因变量的变化趋势);超过该范围,______(若有数据支持,补充趋势;无数据则不写) 实验评价模板 该实验存在的缺陷:① 未控制______(无关变量),各组该变量条件不同,会干扰实验结果;② 因变量检测指标不明确/检测方法不合理;③ 实验组组数不足,无法排除偶然因素。 修正措施:① 控制______(无关变量),使各组条件相同且适宜;② 明确因变量检测指标为______,采用______(检测方法)进行检测;③ 增加实验组组数,重复实验,减少偶然误差。 大招应用 【高考母题】(2025·湖北·高考真题)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验: 实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。 实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。 回答下列问题: (1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 。 (2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈 形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: (填序号)。 ①变强        ②不变        ③变弱        ④无法判断 (3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图: 。 (4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。 (5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响: 。 【答案】(1)物种组成 (2) S ③ (3)取食细菌等噬菌线虫呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者 (4)真菌和噬菌线虫 (5)杀虫剂等农药会使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻,破坏生态系统的稳定性。 【分析】现实中,环境资源有限,当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度上升,个体间因有限资源而竞争加剧,同时捕食者数量可能增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率升高。当死亡率增加到与出生率相等时,种群的增长就会停止,种群数量达到环境条件所允许的最大值K值(环境容纳量),增长曲线呈 “S” 形 。在 “S” 形曲线增长初期,由于资源相对充足,种群增长速率逐渐增大;当种群数量达到K/2时,增长速率最大;之后随着资源减少等,增长速率逐渐减小,到K值时增长速率为 0 。 【详解】(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要依据,所以区别荒漠群落和森林群落的重要依据是物种组成。 (2)在自然条件下,由于资源和空间有限,种群增长曲线一般为 “S” 形。排除小型节肢动物后,噬菌线虫由于缺少捕食者,死亡率降低,繁殖率上升,但环境资源依然有限,所以其种群增长曲线是 “S” 形。清除线虫和小型节肢动物后,生态系统的营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性降低,即③。 (3)噬菌线虫取食细菌等获得能量,一部分能量用于自身呼吸作用以热能形式散失,一部分能量流向下一营养级,还有一部分能量流向分解者。示意图如下: 取食细菌等噬菌线虫呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者 (4)螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的,说明螨虫通过直接调节真菌和噬菌线虫的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎层的分解产生影响。 (5)从生态系统功能的角度,杀虫剂等农药会杀灭小型节肢动物,使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性。 【思路导航】 步骤 内容 1. 定位三类变量,明确实验逻辑 调用大招“变量定位技巧”:① 自变量(实验①:是否使用杀真菌剂、是否使用杀虫剂;实验②:是否清除小型节肢动物、是否清除噬菌线虫);② 因变量(两次实验均为:凋落物和有机碎屑的分解作用强度,辅助因变量:真菌、小型节肢动物、噬菌线虫、细菌的种群数量);③ 无关变量(荒漠环境条件、柠条凋落物和有机碎屑的量、处理时间等),题干已隐含“无关变量保持一致”(单一变量原则),为结果分析排除干扰。 2. 分析对照设置,搭建推导桥梁 调用大招“对照设置技巧”:两次实验均为“相互对照+空白对照(隐含,未处理组为空白对照)”。实验①中,杀真菌剂组、杀虫剂组分别与隐含空白对照对比,可区分真菌、小型节肢动物对分解作用的影响;实验②中,“清除小型节肢动物组”“清除线虫和小型节肢动物组”与隐含空白对照对比,可推导三者(小型节肢动物、噬菌线虫、细菌)的关联及对分解作用的影响。 3. 结合实验结果,逐问推导答案 调用大招“结果分析技巧”(变量→结果→生态系统知识点关联):(1)关联“群落的物种组成”知识点:区别不同群落的重要依据是物种组成,直接对应教材核心知识点,无需复杂推导;(2)推导种群增长曲线:排除小型节肢动物后,噬菌线虫缺少捕食者,但荒漠环境中细菌数量有限(食物资源有限),符合“S型曲线”的环境条件(有限资源),调用“S型曲线的判断标准”;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性变弱(关联“抵抗力稳定性的影响因素”);(3)能量输入输出分析:噬菌线虫的能量输入仅来自“取食细菌等”(唯一食物来源),能量输出对应生态系统能量流动的三个去向(呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者),调用“消费者能量流动示意图模板”;(4)种群数量调节推导:实验①说明小型节肢动物取食真菌,实验②说明其捕食噬菌线虫,故螨虫(小型节肢动物)直接调节真菌和噬菌线虫的种群大小;(5)农药影响分析:杀虫剂杀灭小型节肢动物,导致分解作用减弱,进一步关联生态系统功能(物质循环、能量流动),推导得出“物质循环和能量流动受阻,破坏生态系统稳定性”。 4. 易错点规避(大招辅助) 1. 避免“混淆抵抗力稳定性和恢复力稳定性”,本题仅涉及营养结构变化对抵抗力稳定性的影响,与恢复力稳定性无关;2. 规避“噬菌线虫能量输入来源判断错误”,题干明确其取食细菌等,不可误加“真菌”;3. 避免“忽略实验对照的隐含条件”,未处理组为空白对照,是结果分析的基准;4. 不混淆“S型曲线和J型曲线”,自然环境中,即使缺少捕食者,资源有限仍为S型。 【变式应用】 为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。    (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比, 。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致 加剧;群落空间结构在 两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是 。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响 B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散 C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展 D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准 【答案】(1)6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少 (2)信息(或信号) (3) 种间竞争 垂直和水平 (4)排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响) (5)AC 【详解】(1)分析题意可知,本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的,结合图示可知,与1~5、11~15天相比,6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少,据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。 (2)生态系统的组成包括非生物的物质和能量,该研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。 (3)不同生物生活在一定的空间中,由于环境资源有限会形成种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。 (4)分析题意可知,1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,该实验中的光照条件改变可形成前后对照,故相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响,用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响:通过观察去除光照因素后的分布情况进行比较。 (5)A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系,故不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响,A正确; B、若设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流,B错误; C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,而不应仅满足短期发展,C正确; D、选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。 【思路导航】 步骤 内容 1. 定位三类变量,明确实验逻辑 调用大招“变量定位技巧”:① 自变量(光照条件:1~5天无人工光照、6~10天增加人工光照、11~15天无人工光照);② 因变量(节肢动物的活跃程度,用“平均捕获量”量化,按食性分为植食、肉食、腐食三类);③ 无关变量(实验地点、调查时间、调查装置数量、天气条件、植物影响等),题干明确“人工光源对植物影响可忽略、环境因素稳定”,严格控制无关变量,保证实验结果可靠。 2. 分析对照设置,搭建推导桥梁 调用大招“对照设置技巧”:实验为“自身对照+相互对照”。1~5天、11~15天(无人工光照)为对照组,6~10天(增加光照)为实验组,三组相互对照,既可以对比“有无光照”对节肢动物的影响,也可以通过11~15天的数据,判断光照影响是否可逆,排除无关变量的长期干扰。 3. 结合实验结果,逐问推导答案 调用大招“结果分析技巧”(变量→结果→生态系统知识点关联):(1)活跃程度判断:题干明确“捕获量直接反映活跃程度”,对比三组数据,6~10天与另外两组的差异的是“肉食、腐食动物捕获量显著增加,植食动物减少”,直接推导得出依据;(2)人工光照的作用:光属于生态系统非生物成分,结合“影响节肢动物活跃程度”,调用“生态系统的信息传递”知识点,光作为物理信息(信号)发挥作用;(3)群落结构与种间关系:肉食动物活动加强,食物资源有限,调用“种间竞争”知识点,导致种间竞争加剧;群落空间结构仅包括垂直和水平两个维度,直接对应教材知识点;(4)15天方案的优点:对比10天方案(仅1~10天),11~15天无光照,可判断光照停止后,节肢动物活跃程度是否恢复,即“排除无关变量影响、判断光照影响是否不可逆”;(5)景观设计判断:结合生态系统可持续发展、人与自然协调,逐一分析选项,排除“严密围栏”“唯一标准”等极端表述,锁定AC。 4. 易错点规避(大招辅助) 1. 避免“混淆因变量的量化指标”,本题活跃程度≠种群数量,仅能通过捕获量反映活跃程度,不可误判为种群数量变化;2. 规避“群落空间结构维度错误”,牢记群落空间结构只有垂直和水平两个维度,无“时间维度”;3. 避免“误判对照类型”,本题无独立空白对照组,为自身对照和相互对照结合;4. 不忽略“实验设计的严谨性”,11~15天的数据核心作用是判断光照影响的可逆性,而非单纯增加对照组。 2.学习以下材料,回答(1)~(5)题。 蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。 蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。 氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 植物提供 + - - - - - - \ - 布氏菌合成 - + + + + + + \ + 注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。 蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。 蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。 (1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了 的方向。 (2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。 (3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。 (4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。 (5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。 【答案】(1)群落 能量流动 (2)相互补充 (3)抑制Ca2+对P蛋白作用 (4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分 (5)蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。 【详解】(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落。由图可知,实线单箭头从植物指向蚜虫,从蚜虫指向瓢虫或草蛉,代表了能量流动的方向。 (2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,布氏菌与植物为蚜虫提供蚜虫自身不能合成的氨基酸,蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。 (3)由题可知,筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶,可推测唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质,使蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞。 (4)由题可知,筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少,蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露,蜜露以糖为主要成分。可推测蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分。 (5)春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜,秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,以降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。 【思路导航】 步骤 内容 1. 定位三类变量,明确实验逻辑 调用大招“变量定位技巧”:本题为“情境分析类实验题”,隐含多组对照,核心变量如下:① 自变量(隐含:是否有蚜虫唾液、是否有布氏菌、植物筛管是否受损等);② 因变量(筛孔是否堵塞、蚜虫能否持续取食、蚜虫体内氨基酸含量、布氏菌的营养供应);③ 无关变量(植物生长状况、蚜虫种类、环境条件等),题干隐含“无关变量保持一致”,确保实验结果可归因于自变量。 2. 分析对照设置,搭建推导桥梁 调用大招“对照设置技巧”:隐含多组相互对照和自身对照:① 筛管受损组与蚜虫刺吸组对照,推导“蚜虫刺吸不堵塞筛孔的原因”;② 体外实验中,“有Ca²⁺组”与“有Ca²⁺+蚜虫唾液组”对照,推导唾液的作用;③ 蚜虫“有布氏菌组”与“无布氏菌组”(隐含)对照,推导布氏菌与蚜虫的共生关系;④ 植物提供氨基酸与布氏菌合成氨基酸的对照,推导二者的补充关系。 3. 结合实验结果,逐问推导答案 调用大招“结果分析技巧”(变量→结果→生态系统知识点关联):(1)群落与能量流动:蚜虫生活环境中的全部生物构成群落(教材核心知识点);图中实线单箭头“植物→蚜虫→瓢虫”,符合能量流动“单向流动、逐级递减”的特点,故代表能量流动方向;(2)氨基酸补充关系:结合表格,植物提供的氨基酸(组氨酸)与布氏菌合成的氨基酸(其余8种),恰好补充蚜虫不能合成的氨基酸,推导二者“相互补充”;(3)筛孔不堵塞的原因:题干明确“Ca²⁺升高→P蛋白溶解→筛孔堵塞”,体外实验显示“加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶”,推导唾液中有“抑制Ca²⁺对P蛋白作用”的物质;(4)氮元素获取对策:筛管汁液糖类多、氮少,蚜虫“大量吸食”获取少量氮,“排出蜜露”(多余糖类),维持内环境稳态,结合题干信息直接推导;(5)生殖方式的意义:冬季有性生殖→受精卵越冬(降低物质能量需求,适应恶劣环境,保证种群延续);有性生殖可产生基因重组,增加遗传多样性,为进化提供原材料,关联“种群延续与进化”知识点。 4. 易错点规避(大招辅助) 1. 避免“混淆群落与种群”,群落是“全部生物”,不可误答为“种群”;2. 规避“能量流动与物质循环的箭头区分错误”,实线单箭头多为能量流动,双向箭头多为物质循环;3. 避免“误判蚜虫唾液的作用”,不可答“分解P蛋白”,应为“抑制Ca²⁺对P蛋白的溶解作用”;4. 不混淆“原始合作与共生”,蚜虫与布氏菌为共生(相互依存、彼此有利),并非原始合作(可单独生存)。 大招03 突破生态类常考大题 大招详解 1.生态农业与生态平衡 项目 内容 稻、虾、鱼等生态高效种养模式 生态农业构建中依据生态工程原理的判断 ①如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。 ②如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。 ③如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。 ④如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。 2.生态环境保护与治理 项目 内容 生境碎片化的危害和对策 ①危害:种群间的基因交流减少,近亲繁殖导致患隐性遗传病概率增加,死亡率升高。 ②措施:针对栖息地的碎片化,应建立生态廊道。 外来物种入侵与生物多样性 ①危害:生物多样性锐减。 ②原因:外来生物入侵初期常呈现“J”形增长, 导致本地生物失去生存空间,大量死亡(或迁移),群落物种丰富度减小,生物多样性下降。 生态浮床与水污染治理 ①根系网络:通过植物的根系吸收或吸附作用, 削减水体中的氮、磷及重金属等污染物质,最后通过收割浮床植物减少水中营养物质。 ②遮光作用:浮床通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,有效防止“水华” 发生。 生物防治、生态修复与生态平衡 ①生物防治 ②生态修复 大招应用 【高考母题】1.(2025·云南卷,20)云南某地苹果糖度高、香味浓,果农为打造高原生态苹果,可在生态苹果林中种植大豆,并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题: (1)种植大豆后,可以降低含________(填“氮”“磷”或“钾”)化肥的使用,原因是_________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (2)悬挂黄色粘虫板是利用________信息引诱捕杀害虫,从而减少害虫数量;与化学防治相比,其优点是________________________________________________________________________________________ (答出2点即可);从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是_________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 (3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有____________________________________________ _____________________________________________________________________。(答出2点即可)。 【答案】 (1)氮 大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用 (2)物理 减少环境污染、减少对有益生物的伤害 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 (3)保持水土、调节气候 【解析】(1)大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能与大豆互利共生,根瘤菌可将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用,所以种植大豆后,可以降低含氮化肥的使用。(2)黄色粘虫板是利用害虫对颜色(黄色)这种物理信息的趋性来引诱害虫的。 与化学防治相比,优点有减少环境污染、减少对有益生物的伤害。化学防治使用的农药可能会残留在环境中,对土壤、水源等造成污染,同时也可能误杀一些有益生物;而悬挂黄色粘虫板这种物理防治方法相对环保且对有益生物影响较小。从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是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。害虫会取食果树等植物,消耗能量,防治害虫可以减少能量流向害虫,让更多能量流向苹果等对人类有益的部分。 (3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有保持水土、调节气候。生态果林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤,减少水土流失;同时植物的蒸腾作用等可以参与调节局部气候。 【思路导航】 步骤 内容 第一步:定位整体考点,调用大招核心 考点核心:生物的种间关系(共生)、生态系统的信息传递、能量流动的意义、生物多样性的间接价值;调用大招02 核心方法——生态主观题“关键词→考点”对应法,拆解每一问的关键词,快速匹配知识点,避免答非所问。 第二步:拆解设问(1),套用大招“关键词定位法” 1. 题干关键词:“种植大豆→降低化肥使用”,锁定考点“大豆与根瘤菌的共生关系”;2. 大招应用:共生关系解题模板——“生物A与生物B互利共生→生物A为生物B提供××,生物B为生物A提供××”;3. 逻辑推导:大豆根部的根瘤菌与大豆互利共生,根瘤菌可固定空气中的氮气,转化为含氮养料供大豆利用,因此可减少含氮化肥的使用;4. 方法诠释:通过“大豆”这一关键词,快速关联“根瘤菌固氮”的核心知识点,贴合生态类大题“生物与环境相互作用”的解题逻辑。 第三步:拆解设问(2),分点应用大招方法 1. 第一空:题干关键词“黄色粘虫板→引诱害虫”,锁定考点“信息传递类型”;大招应用:信息传递类型判定方法——物理信息(颜色、声音、光照等)、化学信息(气味、激素等)、行为信息(特殊动作),黄色为颜色,故为物理信息。2. 第二空:题干关键词“与化学防治相比→优点”,大招应用:生态防治(物理、生物防治)优点模板——减少环境污染、保护有益生物、降低农药残留等,结合解析答出2点即可。3. 第三空:题干关键词“能量流动的角度→防治害虫意义”,大招应用:能量流动意义模板——“调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分”;逻辑推导:害虫取食果树,消耗能量,防治害虫可减少能量流向害虫,更多能量流向苹果(人类有益部分)。 第四步:拆解设问(3),应用“间接价值判定方法” 1. 题干关键词“生物多样性的间接价值→生态果林”,锁定考点“生物多样性的价值区分”;2. 大招应用:间接价值(生态功能)、直接价值(实用、观赏等)、潜在价值(未知价值),间接价值核心是“维持生态系统稳定、发挥生态功能”;3. 逻辑推导:生态果林中的植物根系可保持水土,植物蒸腾作用可调节局部气候,均属于生态功能,即间接价值;4. 方法诠释:通过“生态果林”的场景,排除直接价值,聚焦生态功能,快速匹配间接价值的具体体现,避免价值类型混淆。 第五步:验证答案,贴合大题答题规范 核对每一问答案,确保① 设问(1)紧扣“共生关系→固氮”,逻辑闭环;② 设问(2)信息传递类型判定正确,防治优点、能量流动意义贴合模板;③ 设问(3)间接价值的体现符合生态功能,无遗漏得分点,与解析、答案完全一致,适配高考主观题答题规范。 2. (2025·新课标卷,32)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题: (1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有___________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是___________________________________________________________________________________________。 (3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是_________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有______________________________________ ________________________________________________________(答出2点即可)。 【答案】(1)起点不同;速度不同 (2)B同学方案中植物种类多,动物种类会相应增加,物种间的竞争、捕食等关系更复杂,使害虫种群数量增长受到限制 (3)群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直方向上种植不同高度的植物 (4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入 【解析】(1)初生演替和次生演替起点不同:初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。二者速度不同:初生演替因要从无到有建立生态,过程漫长;次生演替有土壤、种子等基础,速度更快。(2)B方案种多种植物,会让生态系统的营养结构更复杂。多种植物能吸引更多种类的动物(比如有的植物吸引食草虫,有的吸引食虫鸟)。物种多了,种间关系就复杂:害虫会被天敌(如鸟)捕食,还会和其他生物竞争资源(如食物、空间),这些都会限制害虫数量疯长,所以利于控制虫害。(3)群落有水平和垂直空间结构。水平方向:不同位置环境(光照、水分)有差异,种不同植物能充分利用这些环境(比如阳处种喜阳植物,阴处种喜阴植物)。垂直方向:不同高度的植物(矮草、灌木、乔木)能利用不同层次的光照、空间,比如乔木用上层,灌木用中层,草用下层,这样就把环境资源(光、空间)最大利用,提高利用率。(4)生态系统稳定靠自身调节,但也需人为助力。控制干扰强度:比如避免过度砍伐、放牧,不然可能超出生态系统自我调节能力的范围,导致系统崩溃。给予物质、能量投入:如果生态系统自身资源不够(比如土壤贫瘠),补充肥料(物质)、营造适宜气候(能量相关),能有效维持其稳定性,如给荒山定期补水、施肥。 【思路导航】 步骤 内容 第一步:定位整体考点,调用大招核心 考点核心:群落演替的类型及区别、种间关系与害虫控制、群落空间结构、生态系统稳定性的维护措施;调用大招02 核心方法——生态大题“设问分层拆解法”,将复杂设问拆分为基础考点,逐一突破,贴合高考“分层设问、梯度得分”的特点。 第二步:拆解设问(1),应用“演替类型区分方法” 1. 题干关键词“群落演替→初生演替和次生演替→区别”,锁定考点“群落演替的类型”;2. 大招应用:演替类型区分模板(核心看起点、辅助看速度)——① 起点不同:初生演替(无土壤、无繁殖体),次生演替(有土壤、有繁殖体);② 速度不同:初生演替慢,次生演替快;3. 逻辑推导:结合解析,提炼2个核心区别(起点、速度),无需展开过多,贴合大题“简洁规范”的答题要求;4. 方法诠释:演替类型区分的核心是“起点”,通过大招模板快速锁定区别点,避免记忆复杂定义,提高解题速度。 第三步:拆解设问(2),应用“种间关系解题方法” 1. 题干关键词“多种植物→控制害虫爆发→种间关系角度”,锁定考点“种间关系(捕食、竞争)与种群数量控制”;2. 大招应用:种间关系与害虫控制逻辑——“植物种类多→动物种类多→种间关系复杂(捕食、竞争)→害虫种群数量受限制”;3. 逻辑推导:B同学方案种植多种植物,会吸引更多动物(如害虫的天敌),害虫会被天敌捕食,同时与其他生物竞争资源,导致害虫种群数量无法爆发,而A同学方案植物单一,种间关系简单,害虫易爆发;4. 方法诠释:通过“多种植物”这一关键词,关联“营养结构复杂→稳定性高→虫害易控制”的核心逻辑,贴合生态类大题“结构与功能相统一”的解题原则。 第四步:拆解设问(3)(4),套用大招答题模板 1. 设问(3):题干关键词“群落空间结构→荒山绿化方案”,锁定考点“群落的水平结构和垂直结构”;大招应用:群落空间结构利用模板——“水平方向:种植不同种类植物(适配不同环境);垂直方向:种植不同高度植物(充分利用光照、空间)”,结合模板答出2点即可。2. 设问(4):题干关键词“维护生态系统稳定性→措施”,锁定考点“生态系统稳定性的维护”;大招应用:生态系统稳定性维护措施模板——“控制干扰强度、给予物质/能量投入、保护生物多样性”,结合解析答出2点,确保贴合题干“退化荒山”的场景。 第五步:验证答案,强化解题逻辑 核对答案,确保每一问均贴合大招02的解题方法,设问(1)区别准确,设问(2)种间关系逻辑清晰,设问(3)(4)贴合答题模板,无知识点混淆,同时呼应题干“生态恢复方案”的核心场景,符合高考生态类主观题的得分逻辑。 【变式应用】 1.近年来某市通过推广“稻虾共作”养殖发展特色产业,实现了生态立体种养、稻虾效益双增。“稻虾共作”中的小龙虾四处爬动挖洞, 摄食害虫和杂草,实现水稻、小龙虾增产增收。为研究“稻虾共作”生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如下表: 目 物种丰富度 昆虫密度/ (只·m-2) 杂草密度/(株·m-2) 千金子 稗草 莎草 空心莲子草 通泉草 常规区 35 72.1 13.1 7.6 5.2 6.9 8.2 “稻虾共作”区 22 43.3 3.8 2.1 4.8 2.0 3.0 (1)小龙虾在稻田中清除杂草和害虫的同时,还能为水稻松土,并且人们可依托小龙虾走垂钓和观光相结合的发展之路,推进农旅融合。这种“稻虾共作”新模式体现了生物多样性的________________________价值。 (2)“稻虾共作”养殖模式能明显增加水稻产量,根据表中数据分析,其原因是_____________________ ________________________________________________________________________________________。 该模式体现了研究能量流动的意义是______________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 (3)“稻虾共作”防治害虫的方法属于________防治;水稻在“稻虾共作”区正常生长所需的化肥量比常规区少,可能的原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)建立“稻虾共作”人工生态系统时,需以生态系统的________________________功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【答案】 (1)直接价值和间接 (2)与常规区相比,“稻虾共作”能降低杂草密度,从而减少了杂草与水稻的竞争;同时能降低昆虫密度,限制了害虫对水稻的危害 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 (3)生物 小龙虾产生的粪便,被水稻田中的分解者分解为无机盐,作为养料被植物吸收利用,有利于水稻的生长 (4)自组织、自我调节 【解析】(1)小龙虾在稻田中清除杂草和害虫的同时, 还能为水稻松土,体现了生物多样性的间接价值;依托小龙虾走垂钓和观光相结合的发展之路,推进农旅融合,体现了生物多样性的直接价值。(2)根据表中数据分析,与常规区相比,“稻虾共作”能降低杂草的密度,从而减少了杂草与水稻的竞争;同时能降低昆虫密度,限制了害虫对水稻的危害,因此“稻虾共作”养殖模式能明显增加水稻产量。(3)“稻虾共作” 防治害虫的方法属于生物防治。小龙虾产生的粪便可被水稻田中的分解者分解为无机盐,作为养料被植物吸收利用,有利于水稻的生长,因此水稻在“稻虾共作”区正常生长所需的化肥量比常规区少。(4)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【思路导航】 步骤 内容 第一步:定位考点,调用大招核心方法 考点核心:生物多样性的价值、能量流动的意义、生物防治、生态系统的功能;调用大招02 核心方法——“表格数据解读+关键词定位”,生态农业类大题重点是“数据对比→找差异→推导原因”,结合关键词匹配考点。 第二步:解读表格数据,为解题铺垫 1. 大招应用:表格数据解读方法——对比实验组(稻虾共作区)与对照组(常规区)的差异,提取关键数据(物种丰富度、昆虫密度、各类杂草密度);2. 数据拆解:共作区物种丰富度(22)低于常规区(35),但昆虫密度、杂草密度均低于常规区,为后续设问推导提供依据。 第三步:逐问拆解,套用大招方法 1. 设问(1):关键词“清除杂草、松土(生态功能)→间接价值;垂钓、观光(实用/观赏)→直接价值”,大招应用:生物多样性价值区分方法,结合场景判断价值类型,推导答案为“直接价值和间接”。2. 设问(2):关键词“增加水稻产量→表格数据;能量流动意义”,大招应用:数据对比推导法——共作区杂草、昆虫密度低→减少竞争和害虫危害→增产;能量流动意义模板——调整能量流动关系,使能量流向人类有益部分。3. 设问(3):关键词“稻虾共作→防治害虫→生物防治;化肥量少”,大招应用:生物防治判定方法(利用生物的种间关系防治);化肥量少的逻辑——小龙虾粪便→分解者分解→无机盐→供水稻利用。4. 设问(4):关键词“人工生态系统→生态学原理→生态系统功能”,大招应用:生态工程基础知识点,直接调用“自组织、自我调节功能”的核心答案。 第四步:逻辑闭环,完善推导过程 1. 增产原因推导:杂草密度低→减少与水稻的光照、养分竞争;昆虫密度低→减少害虫对水稻的摄食,两者共同促进水稻增产。2. 化肥量少推导:小龙虾粪便(有机物)→分解者分解为无机盐→水稻吸收利用,替代部分化肥,体现生态系统的物质循环功能。 第五步:验证答案,贴合生态农业大题规范 核对答案,确保表格数据的应用准确,每一问的推导均紧扣“稻虾共作”的生态模式,价值类型、防治方法、能量流动意义等知识点无混淆,答题规范,贴合高考生态农业类大题的命题趋势。 2.(2025·西安五校联考)结合水域中的生态浮床示意图分析,下列相关叙述正确的是(  ) A.生态浮床能美化环境,体现生物多样性的间接价值 B.生态浮床通过遮光抑制藻类的光合作用,避免水华 C.生态浮床进行水体修复与植物根系吸收有机物有关 D.增设生态浮床,改变水体的能量流动方向,提高了能量传递效率 【答案】 B 【解析】 增设生态浮床能够降低水体污染、改善水质,体现的是生物多样性的间接价值,美化环境、提高观赏性,体现的是生物多样性的直接价值,A错误;生态浮床的植物在与藻类对阳光的竞争中占优势,从而抑制藻类繁殖,避免水华的发生,B正确;植物的根系不能直接吸收有机物,有机物需要被分解者分解为无机物后才能被根系吸收,C错误;增设生态浮床,改变水体的能量流动方向,但并没有提高能量传递效率,D错误。 【思路导航】 步骤 内容 第一步:定位考点,调用大招核心 考点核心:生物多样性的价值、生态浮床的生态功能、植物的营养吸收、能量流动的特点;调用大招02 核心方法——生态类选择题“选项逐判法”,结合考点和大招知识点,逐一分析选项,排除错误选项,锁定正确答案。 第二步:解读题干信息,明确核心场景 题干关键词“生态浮床→水体修复→藻类、氮磷营养物、食草性鱼类”,锁定核心场景“生态浮床的生态功能(抑制藻类、净化水体)”,为选项分析铺垫。 第三步:逐选项应用大招,判错+推导 1. 选项A:关键词“美化环境→生物多样性价值”,大招应用:价值区分方法——美化环境属于直接价值,间接价值是生态功能(如净化水体);逻辑推导:选项A混淆直接和间接价值,故错误。2. 选项B:关键词“生态浮床→遮光→抑制藻类→避免水华”,大招应用:藻类生长的关键条件(光照、氮磷),浮床植物遮光→抑制藻类光合作用→藻类繁殖减少→避免水华;逻辑推导:表述正确,符合生态浮床的核心功能。3. 选项C:关键词“植物根系→吸收有机物”,大招应用:植物营养吸收特点——植物根系只能吸收无机物(无机盐),有机物需分解者分解后才能吸收;逻辑推导:选项C表述错误。4. 选项D:关键词“增设浮床→改变能量流动方向→提高传递效率”,大招应用:能量流动特点——传递效率(10%-20%)不能提高,只能调整能量流动方向;逻辑推导:选项D错误(核心错误:混淆“能量流动方向”与“传递效率”)。 第四步:总结易错点,强化大招应用 本次选择题高频易错点:① 生物多样性直接价值与间接价值混淆;② 植物吸收营养物质的类型(无机物≠有机物);③ 能量传递效率的不可提高性;通过大招02的“选项逐判法”,结合考点逐一排除错误选项,快速锁定正确答案B。 第五步:验证答案,贴合选择题解题节奏 核对答案,确保每个选项的判错逻辑清晰,均贴合大招02的解题方法,无知识点混淆,解题过程简洁高效,符合高三二轮复习“快速破题、规避易错点”的选择题解题需求。 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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宝典10 生态系统及其稳定性(3类解题大招)(知识·方法·能力清单)2026年高考生物二轮复习讲练测
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