第3章 生态系统及其稳定性 单元综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，多选）

该高中生物学单元复习讲义围绕生态系统主题，通过表格对比能量流动、物质循环与信息传递的特点及关系，结合图示解析同化量与摄入量等核心概念，系统梳理生态系统结构与功能的知识脉络，突出物质与能量观等生命观念的构建。 讲义以高考真题（如海南卷海龟能量流动题）为情境，通过信息处理表格引导学生提取关键信息，思维路径培养科学思维。对点练习涵盖选择与填空，适配不同层次学生，助力教师精准教学，提升学生分析解决实际问题的能力。

单元综合提升 学生用书⬇第98页 一、生态系统的能量流动的综合考查 (2024·海南卷)海龟是国家一级重点保护野生动物，其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中，巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列叙述错误的是(　　) A.龟卵中的能量来自母龟同化的能量① B.螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎：说明螃蟹既是消费者，又是分解者② C.巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养，说明二者存在寄生关系③ D.巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋，可为近海的生物提供营养物质 [信息处理] 关键信息 分析理解 ① 龟卵中的能量来自用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动的能量 ② 螃蟹是杂食动物，捕食活的幼龟，取食生物的遗体 ③ 植物不能直接利用有机物中的物质 [思维路径]　母龟同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失；另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用，因此龟卵中的能量来自母龟同化的能量，A正确。螃蟹取食幼龟说明螃蟹是消费者，螃蟹取食死亡胚胎，说明螃蟹是分解者，B正确。植物通常从土壤中吸收水分和矿物质，不会吸收龟卵中的物质，因此二者不存在寄生关系，C错误。巢穴中的部分物质(如卵、卵壳、死亡胚胎)通过雨水冲刷回到海洋，可为近海的生物提供营养物质，D正确。 [规范作答]　C 1.同化量和摄入量的关系：同化量为生物同化作用固定的能量总和，摄入量为生物摄入体内的有机物中所含的能量，粪便量为动物粪便中所含能量，三者的关系如下：同化量＝摄入量－粪便量即：被动物摄入体内的能量，有一小部分存在于动物排出的粪便中，其余大部分则被动物体同化。 2.同化量和输入(流入)某营养级的能量的关系输入(流入)某营养级的能量＝某营养级的同化量植物被植食性动物摄入体内后，有一小部分存在于动物排出的粪便中，其余大部分则被动物体同化。即能量就从第一营养级流入第二营养级。 3.同化量和生物体储存的能量区分：生物体储存的能量为用于生物的生长、发育和繁殖的能量，呼吸消耗量为在呼吸作用中以热能形式散失的能量，三者的关系如下： 同化量＝生物体储存的能量＋呼吸作用消耗量即：输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖，也就是储存在植物体的有机物中。 4.同化量和能量流动的关系(1)限定时间(截止到某一时刻的能量去向)：同化量＝输入(流入)下一个营养级的能量＋分解者分解的有机物中能量＋呼吸作用消耗量＋未被利用的有机物所含能量 (2)未限定时间(能量的最终去向)：同化量＝输入(流入)下一个营养级的能量＋分解者分解的有机物中能量＋呼吸作用消耗量 如果未限定时间，未被利用的有机物所含能量最终会被分解者分解，同化量的去路成为三个即：输入(流入)下一个营养级的能量、分解者分解的有机物中能量和呼吸作用消耗量。 (注意：最高营养级的生物去除被下一营养级同化的能量。) 学生用书⬇第99页 5.有关能量的关系如图所示 能量关系如下：第一营养级同化量：①＝③＋④＋⑤＋⑥或②＋③＋⑤＋⑥或③＋⑦；第一营养级储存能量：⑦＝④＋⑤＋⑥或②＋⑤＋⑥；传递效率：(②/①)×100%＝10%~20%。 对点练1.(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出。下列说法错误的是(　　) A.能量不能由第二营养级流向第一营养级 B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量 D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 答案：D 解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据富集效应，生物体内的金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；流入生态系统的总能量来自于生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量，C正确；该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。 对点练2.(2024·天津卷)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如表1和表2。 表1　渤海生态系统各营养级间的转换效率*(%) 营养 级 十年前 当前 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 浮游 植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5 碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9 注：*转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值。 (1)捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的　　　　和　　　　。 (2)由表1可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前　　　　，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量　　　　。 (3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2可知，　　　　时期渤海生态系统成熟度较高，表示 　　　　　　　　减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。 表2　渤海生态系统特征[t/(km2·a)] 系统特征 十年前 当前 总初级生产量* 2 636 1 624 总呼吸量 260 186 注：*总初级生产量：表征生产者通过光合作用固定的总能量。 答案：(1)消费者　分解者　(2)高　减少　(3)当前　剩余的生产量(或多余的生产量，或可利用生产量) 解析：(1)捕食食物链以浮游植物为起点，该类食物链第Ⅱ营养级的生物属于生态系统的消费者； 碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，该类食物链第Ⅱ营养级的生物属于生态系统的分解者。(2)分析表1数据可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少。(3)分析表2数据可知，十年前生态系统成熟度＝总初级生产量/总呼吸量＝2 636÷260＝ 10.14 ，当前生态系统成熟度＝ 1 624÷186＝8.73，数值更小，所以当前时期渤海生态系统成熟度较高，表示生态系统中多余的生产量减少，需要采取相应管理措施恢复渔业资源。 二、生态系统的物质循环和信息传递的综合考查 (2024·安徽卷)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是(　　) A.在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少① B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率 C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程 D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环② [信息处理] 关键信息 分析理解 ① 细胞中含量高的元素为C、H、O、N ② 组成生物体的碳、氢、氧、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环 学生用书⬇第100页 [思维路径]　细胞中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；人类施用磷肥等农业生产活动，使部分磷留在无机环境里，改变磷循环速率，B错误；植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确；磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环，D正确。 [规范作答]　B 能量流动、物质循环和信息传递的关系 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 往往是双向的 范围 食物链(网)的各营养级 整个生物圈 生物与生物之间、生物与非生物环境之间 途径 食物链和食物网 多种 地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态 联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 对点练3.(2024·湖北卷)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(　　) A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息 B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果 C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体 D.和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离 答案：D 解析：物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确；判断两个种群是否为同一物种，主要依据是它们是否存在生殖隔离，即二者是否可以相互交配或杂交成功后是否可以产生可育后代，由和求偶有关的鸣唱特征的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。 对点练4.(2024·江西卷)福寿螺是一种外来入侵物种，因其食性广泛、繁殖力强，给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题： (1)某稻田生态系统中，福寿螺以水稻为食，鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中，消费者是　　　　。 (2)研究人员统计发现，福寿螺入侵某生态系统后，种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析，其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下，物种均匀度提高，多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后，群落中各科植物的种类及占比(见下表)。分析表中的数据可发现，福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性　　　　，判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 入侵前 入侵后 科 物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%) 物种数目(种) 各物种的个体数量占比范围(%) 甲 10 4.6~4.8 8 1.1~1.8 乙 9 3.1~3.3 7 1.8~2.5 丙 5 3.1~3.3 4 3.0~3.2 丁 3 2.7~2.8 3 19.2~22.8 总个体数(个)：2 530 总个体数(个)：2 550 (4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害，属于　　　　防治。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果，研究人员在引入鸭之前，投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%)；引入鸭一段时间后，发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%，结果表明该技术能防治福 学生用书⬇第101页 寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)福寿螺和鸭　(2)福寿螺可以吃的生物种类多，食物充足，且没有捕食福寿螺的天敌，数量增长较快　(3)下降　物种数目减少，均匀度下降　(4)生物　引入鸭一段时间后，发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%，会导致之后幼龄和中龄的个体数所占种群数量的比例减小，年龄结构会逐渐变为衰退型，最终数量减少甚至灭绝 解析：(1)某稻田生态系统中，福寿螺以水稻为食，鸭以福寿螺为食，上述生物组成的食物链中水稻为生产者，福寿螺和鸭为消费者。(2)福寿螺入侵某生态系统后，种群数量呈指数增长的原因可能是该生态系统中福寿螺可以吃的生物种类多，食物充足，且没有捕食福寿螺的天敌，数量增长较快。(3)均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下，物种均匀度提高，多样性也会提高，由表格可知，入侵后各物种的个体数量占比范围的差异增大，即物种均匀度降低，且入侵后物种数目减少，所以福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性减小。(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害，属于生物防治；引入鸭一段时间后，发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%，会导致之后幼龄和中龄的个体数所占种群数量的比例减小，年龄结构会逐渐变为衰退型，最终数量减少甚至灭绝，所以该技术能防治福寿螺危害。 三、生态系统的稳定性综合考查 (2024·重庆卷)为了解动物共存方式，科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好，如图推断最合理的是(　　) A.棕熊从低营养级中获得能量少，对其所在生态系统的影响较弱① B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者，处于第四营养级② C.3个山系中，M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高③ D.大型捕食者偏好捕食小型猎物，大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存 [信息处理] 关键信息 分析理解 ① 最高营养级的生物，获得的能量最少，对其所在的生态系统的影响较大 ② 肉食动物至少处于第三营养级 ③ 食物网越复杂、物种丰富度越高的生态系统的抵抗力稳定性高 [思维路径]　棕熊为顶级的大型肉食动物，处于食物链的顶端，对其所在的生态系统的影响较大，A错误；豹猫和雪豹为肉食动物，可能属于次级消费者、三级消费者等，处于第三、第四营养级等，B错误；由图可知，三个山系中，M3的肉食动物最多，食物网最复杂，肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高，C正确；食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性，一般来说，大型捕食者偏好捕食大型猎物，D错误。 [规范作答]　C 对点练5.(2024·甘肃卷)热带雨林是生物多样性最高的陆地生态系统，对调节气候、保持水土、稳定碳氧平衡等起着非常重要的作用。近年来，随着人类活动影响的加剧，热带雨林面积不断减小，引起人们更多的关注和思考。下列叙述正确的是(　　) A.热带雨林垂直分层较多，一般不发生光竞争 B.热带雨林水热条件较好，退化后恢复相对较快 C.热带雨林林下植物的叶片大或薄、叶绿体颗粒小 D.热带雨林物种组成和结构复杂，物质循环相对封闭 答案：B 解析：热带雨林的生物组分较多，垂直分层现象更明显，不同高度的植物之间会竞争阳光等环境资源，A错误；热带雨林水热条件较好，与其他生态系统相比，恢复力稳定性较高，因此退化后恢复相对较快，B正确；热带雨林林下光线相对较弱，林下植物的叶片大或薄，叶绿体颗粒大，呈深绿色，以适应在弱光条件下生存，C错误；生态系统的物质循环具有全球性，虽然热带雨林物种组成和结构复杂，物质循环也不是封闭的，D错误。 对点练6.(2024·海南卷)海南海防林包括本土自然林中的青皮林、人工种植的木麻黄林等，是海岸沿线防风固沙的重要生态屏障。回答下列问题： (1)青皮植株高大、分枝茂盛、根系发达。青皮林被当地人称为“雨神”，表明青皮林除了防风固沙外，还具有 　　　　的生态功能(答出1点即可)。 (2)石梅湾青皮林中，青皮的相对密度为0.93，其他树种为0.07，说明青皮在该群落中处于　　　　地位。在青皮种群数量中，幼苗占53%，幼树占40%，成树占7%，说明该种群的年龄结构为　　　　型。 (3)海南有多个不同的青皮种群，若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林，可提高石梅湾青皮种群的　　　　多样性。 (4)外来物种木麻黄能释放出化学物质，抑制周围其他植物生长，这是木麻黄林稳定性低的重要因素，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)为了提升海防林的稳定性，促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林，从群落演替的角度考虑，可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)调节气候　(2)优势　增长　(3)基因　(4)木麻黄抑制周围其他植物生长，导致物种丰富度降低，营养结构简单，自我调节能力弱　(5)减少人为干扰，让群落自然演替；引入本土植物，增加物种丰富度等 解析：(1)青皮林被称为“雨神”，说明青皮林能够增加空气湿度，具有调节气候的生态功能。(2)青皮的相对密度为0.93，其他树种为0.07，说明青皮在该群落中处于优势地位。青皮种群中幼苗占53%，幼树占 40%，成树占7%，幼龄个体数量多，老龄个体数量少，说明该种群的年龄结构为增长型。(3)海南有多个不同的青皮种群，若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林，可增加青皮的基因种类，从而提高石梅湾青皮种群的基因多样性。(4)外来物种木麻黄能释放出化学物质，抑制周围其他植物生长，这会导致物种丰富度降低，营养结构简单，自我调节能力弱，所以木麻黄林稳定性低。(5)为了提升海防林的稳定性，促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林，从群落演替的角度考虑，可以减少人为干扰，让群落自然演替；或者引入本土植物，增加物种丰富度等。 学科网（北京）股份有限公司 $