内容正文:
课时2 生态系统的结构和功能、稳定性、人与环境
[自我校对] ①食物链(网) ②单向流动、逐级递减 ③10%~20% ④全球性、循环性 ⑤自我调节能力 ⑥抵抗力 ⑦恢复力 ⑧物种多样性 ⑨就地 ⑩易地 ⑪人口增长过快
1.判断下列有关生态系统的结构和功能叙述的正误
(1)(2024·新课标卷)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹,该模式中水稻属于第一营养级。(√)
(2)(2024·广西卷)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面,其中“翠羽”指青翠的羽毛,“喧”指鸣叫。“翠羽”和“喧”皆属于化学信息。(×)
(3)(2024·福建卷)利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治。(×)
(4)(2024·甘肃卷)热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭。(×)
(5)(2024·山东卷)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。(√)
(6)(2023·湖北卷)水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放。(×)
2.判断下列有关生态系统的稳定性、人与环境叙述的正误
(1)(2024·黑吉辽卷)清洁能源的使用能够降低碳足迹。(√)
(2)(2024·北京卷)朱鹮曾广泛分布于东亚,一度濒临灭绝。北京动物园38岁的朱鹮“平平”及其后代的成功繁育属于易地保护。(√)
(3)(2024·甘肃卷)采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理。(√)
(4)(2024·黑吉辽卷)在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理。(×)
(5)(2024·湖南卷)移除湖泊中富营养化沉积物有利于生态系统的恢复。(√)
(6)(2024·湖北卷)长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低。(√)
保分点一 生态系统的结构和功能
1.(2025·山东卷)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①,一段时间后,此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②,此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③,这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时,应使用的表达式为( )
A.②-①+④ B.②-①+③
C.②-①-③+④ D.②-①+③+④
答案:A
解析:由题意可知:①为初始总能量,②为后期存活个体的有机物中的能量,③为呼吸散失的能量,④为这段时间内死亡个体的有机物中的能量。根据生态学能量流动模型,某段时间内,动物种群用于生长、发育和繁殖等生命活动的总能量本质是种群净积累的能量,储存在动物体的有机物中。由于此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,则这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量=一段时间后所有个体的有机物中的总能量(包括死亡个体)-初始总能量=②+④-①,A正确。
2.(2025·湖北卷)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
答案:C
解析:蚯蚓可以落叶、禽畜粪便为食,属于分解者,还可以线虫为食,属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者,A正确;据图分析可知,在20天以后,蚯蚓体内TBBPA含量不再增加,说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B正确;据图可知,实验结束时蚯蚓体内仍含有一定量的TBBPA,若该蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿食物链传递,C错误;据图可知,15天时蚯蚓体内TBBPA的浓度约为8 μg/g,即8 mg/kg,初始实验环境中TBBPA的浓度为1 mg/kg,所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍,D正确。
1.(2025·河南名校联盟一模)凋落物是森林生态系统中物质循环的枢纽,树木通过凋落物将营养物质归还土壤,再经过分解者的作用释放出养分供给树木生长。若森林生态系统的归还率=年凋落物归还量/年生物量积累量×100%,下列有关说法正确的是( )
A.一般来说,生态系统的归还率越低,物质循环就越快
B.凋落物经微生物分解后能为树木生长提供物质和能量
C.凋落物中的重金属盐会随食物链延长在生物体内富集
D.生态系统中被分解者利用的能量就是凋落物中的能量
答案:C
解析:一般来说,生态系统的归还率越高,意味着更多的营养物质能更快地归还到土壤中参与物质循环,物质循环就越快,而不是归还率越低物质循环越快,A错误;凋落物经微生物分解后能为树木生长提供物质,但不能提供能量,树木生长的能量来自光能(通过光合作用固定),B错误;重金属盐在生物体内难以降解,会随食物链在生物体内富集,凋落物中的重金属盐也会遵循这一规律,C正确;生态系统中被分解者利用的能量不仅仅是凋落物中的能量,还包括动植物遗体、残骸等其他来源的能量,D错误。
2.(2025·陕西榆林三模)生态交错区又称群落交错区,是两个或多个生态地带之间(或群落之间)的过渡区域。某森林草原交错区的一种小鸟取食野牛身上的寄生虫。小鸟在取食之前,常在野牛面前舞蹈并分泌一种化学物质,野牛才安静地让小鸟取食。下列相关说法正确的是( )
A.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的
B.小鸟和野牛之间传递的信息类型有行为信息和化学信息
C.小鸟饱餐后产生的粪便中的能量属于小鸟同化量的一部分
D.该地区火灾过后发生的群落演替过程属于初生演替
答案:B
解析:生态系统中的信息可由生物发出,也可由环境发出,并相互传递而发挥其作用,A错误;舞蹈与化学物质分别属于行为信息和化学信息,B正确;小鸟饱餐后产生的粪便中的能量不属于小鸟的同化量,属于其上一营养级的同化量,C错误;该地区发生火灾后原有土壤条件基本保留,其后发生的演替过程应属于次生演替,D错误。
1.纠正有关生态系统的结构和功能的三个易错认知
(1)食物链的起点是生产者,之后的生物都属于消费者,消费者所属级别是确定的,如属于初级、次级、三级、四级等;食物链的起点是被捕食者,终点是捕食者,中间的生物既是捕食者,也是被捕食者。
(2)人类施用氮肥、磷肥等农业生产活动会改变氮循环、磷循环速度。
(3)信息传递能够调节生物的种间关系,但信息传递不能使不同生物之间相互联系形成食物链。
2.理解能量流动中的初级生产量、净初级生产量、次级生产量疑点
(1)初级生产量:指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。又分为总初级生产量和净初级生产量。
①总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量,用GP表示。
②净初级生产量:在初级生产量中,有一部分被植物呼吸(R)消耗掉了,剩下的用于植物的生长、发育和繁殖,用NP表示。
(2)次级生产量
异养生物(包括消费者和分解者)利用现成有机物质而生产出来的有机物质。
(3)初级生产量、生物量和次级生产量的联系
①总初级生产量(GP)=净初级生产量(NP)+植物呼吸量(R)。
②次级生产量的能量来源于初级生产量。
③初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳能。
保分点二 生态系统的稳定性、人与环境
1.(2025·河北卷)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是( )
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
答案:C
解析:大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,其中的植物可有效吸收和固定CO2,A正确;适当提高口袋公园的植物多样性,可以提高食物链和食物网的复杂程度,从而增强其抵抗力稳定性,B正确;口袋公园生态系统具备一定的自我调节能力,C错误;鸟类等动物类群可以充当生态系统的消费者,消费者具有加快生态系统的物质循环的功能,D正确。
2.(2025·湖北卷)2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调,要着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,加大生态系统保护力度,切实加强生态保护修复监管,拓宽绿水青山转化金山银山的路径,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
答案:A
解析:大规模围湖造田会破坏湖泊生态系统,减少湖泊的蓄洪防旱能力,破坏生物多样性,不利于生态保护和修复,A符合题意;对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护,有助于维护生物多样性和生态系统的稳定性,符合加强生态保护的要求,B不符合题意;对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用,这是对受损生态系统进行修复的合理措施,符合生态保护和修复的理念,C不符合题意;开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理,有利于改善生态环境,增强生态系统的稳定性和持续性,D不符合题意。
◎(2025·山西部分学校一模)生态工程建设是黄土高原水土流失区实现综合治理,改善生产条件、推动经济发展、促进农民脱贫致富的重要措施。由于黄土高原造林地干旱少雨、土壤贫瘠等原因导致造林效益低,因此生态工程建设采用“适地适树适法”的措施解决了该地区的问题。下列叙述正确的是( )
A.生态工程建设要兼顾生态、经济、社会等效益,这是遵循自生原理
B.该林地生态工程建设的关键措施是大量种植乔木类的杨树,遵循协调原理
C.生态工程建设是可持续的工程体系,其目的是实现生物多样性的直接价值
D.“适地适树适法”的措施遵循生态学规律,其实施还需要考虑环境容纳量
答案:D
解析:生态工程建设要兼顾生态、经济、社会等效益,这是遵循整体原理,A错误;由于黄土高原造林地干旱少雨、土壤贫瘠,因此该林地生态工程建设的关键措施是修复土壤,提高肥力,并种植适应当地环境的耐干旱的植被,而非大量种植杨树,B错误;生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系,黄土高原水土流失区进行生态工程建设的目的是减少水土流失,目的是实现生物多样性的间接价值,C错误;“适地适树适法”体现了生物适应性,遵循生态学规律,同时还需要考虑环境容纳量(即环境承载力和生物数量的阈值),符合协调原理和实际生态需求,D正确。
1.纠正与生态系统的稳定性、人与环境相关的三个易错认知
(1)引入外来物种不一定能提高生物多样性和抵抗力稳定性,外来物种可能会与本地物种竞争资源,导致本地物种的生存受到威胁,甚至可能导致本地物种的灭绝,从而降低生物多样性。
(2)建立自然保护区、建立国家公园属于就地保护,建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心,建立精子库、种子库、基因库属于易地保护。
(3)在生态足迹计算中,各种资源和能源消费项目被折算为耕地、草地、林地、建筑用地、渔业用地和碳足迹,共6种生物生产面积类型。资源、能源消耗少的生活方式都会减小生态足迹。
2.判断生态工程原理的方法疑点
(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。
争分点 “低碳生活”与环境保护
1.(2024·广东卷)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是( )
A.开发海洋牧场,发展深海渔业
B.建设大坝鱼道,保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞,实施长江禁渔
D.增加饵料投放,提高渔业产量
答案:A
解析:开发海洋牧场,发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵,属于“碳汇渔业”,A符合题意;建设大坝鱼道,保障鱼类洄游、控制无序捕捞,实施长江禁渔,均没有收获水产品,不属于“碳汇渔业”,B、C不符合题意;增加饵料投放,不符合“不投饵渔业”,不属于“碳汇渔业”,D不符合题意。
2.(2023·湖北卷)2020年9月,我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响。常年处于CO2过饱和状态。经治理后,该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量,实现了碳的零排放。下列叙述错误的是( )
A.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B.水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放
C.湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D.在湖泊生态修复过程中,适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
答案:B
解析:生态足迹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,低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹,A正确;水生消费者可通过呼吸作用将有机碳转化为CO2,增加了碳排放,B错误;全球气候变暖加剧,可能使湖泊微生物代谢加快,对沉积物中的有机碳分解加快,C正确;适度提高水生植物的多样性,可提高光能利用率,提高光合作用吸收CO2的量,有助于碳的固定,D正确。
1.碳达峰
某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值,之后会经历平台期,进入持续下降的过程,碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。
2.碳中和:指植物通过光合作用存储碳的过程与生物通过呼吸作用和分解作用释放碳的过程达到动态平衡。实现碳中和的措施:①少排放,节能减排,低碳生活;②不排放,开发利用新能源;③负排放,植树造林,直接捕获碳等。
3.碳存储
(1)意义与目的:是一种减少大气中CO2浓度的技术,是实现碳中和的重要举措,其主要目的是减少CO2排放。
(2)类型:碳存储技术可以分为自然存储和人工存储两大类。自然存储包括通过森林、海洋和土地等生态系统自然吸收和储存CO2,而人工存储是将CO2从工业过程中分离出来,并通过各种方式安全地储存起来。
◎(2025·四川成都三模)“碳达峰、碳中和”是我国向世界作出的郑重承诺,彰显大国责任意识和担当精神。在国家“十四五”规划中,加快推动绿色低碳发展,减小生态足迹已被列为重要目标。下列相关叙述错误的是( )
A.生态公园的建立有助于我国早日实现碳中和
B.多渠道减少碳排放,增加碳储存是实现“碳达峰、碳中和”的举措
C.桑基鱼塘的农业生产模式能够实现物质循环和能量多级利用,减小生态足迹
D.太阳能板充电、围湖造田等措施都能有效缩小人类的生态足迹
答案:D
解析:生态公园的建立使植物种类和数量增加,可以吸收更多的二氧化碳,有助于我国早日实现碳中和,A正确;从全球碳循环的主要途径来看,增加碳储存、减少碳排放量是实现碳达峰和碳中和的重要举措,B正确;生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资料和吸纳废物的土地及水域的面积,桑基鱼塘的农业生产模式能够实现物质循环和能量多级利用,减小生态足迹,围湖造田会破坏生态环境,增大生态足迹,不利于实现“碳中和”目标,C正确,D错误。
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