生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與穩(wěn)定性

1、2016年高考圈題（生物）新課標(biāo)I卷題組1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與穩(wěn)定性（一）考法解法【命題特點分析】本部分屬于每年高考常考內(nèi)容，選擇題及非選擇題形式均有，主要考察考生對生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識的理解及貫通程度，難度系數(shù)在0.5-0.6之間；考查重點為種群特征與種群數(shù)量增長規(guī)律、群落結(jié)構(gòu)與演替、生態(tài)系統(tǒng)/食物鏈/食物網(wǎng)及其物質(zhì)循環(huán)和能量流動（特別是能量流動圖解分析與相關(guān)計算問題）、生物多樣性的內(nèi)涵及其保護措施。試題多以圖表、實驗形式進行考查，考查的內(nèi)容多種多樣。既注重對主干知識的考查，又重點考查“雙基”和實驗?zāi)芰?。【解題方法薈萃】解決該部分試題，需要從以下幾個方面著手考慮：1、種群特征與種群數(shù)量增長規(guī)

2、律(1)種群的特征 種群的概念：種群是在一定的自然區(qū)域內(nèi)同種生物的全部個體。 種群的數(shù)量特征： 項目定義特點或意義種群密度單位空間內(nèi)某種種群的個體數(shù)量（1）不同物種，種群密度不同（2）同一物種，種群密度可變出生率、死亡率單位時間內(nèi)新出生或死亡的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比率決定種群大小和種群密度遷入率、遷出率單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比率年齡組成一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例(1) 類型：衰退型穩(wěn)定型增長型（2）意義：可預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比例在一定程度上影響種群密度種群的空間特征：含義：種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局類型：均勻分布

3、、隨機分布和集群分布（2）種群的數(shù)量變化種群數(shù)量增長的兩種模型 （3）種群密度的估算方法2、群落的概念與結(jié)構(gòu) 群落概念：同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合 種間關(guān)系：捕食、競爭、寄生、互利共生 群落的空間結(jié)構(gòu)：垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)現(xiàn)象分層現(xiàn)象常呈鑲嵌分布決定因素植物：陽光動物：棲息空間和食物環(huán)境因素：地形變化、土壤濕度、鹽堿度的差異及光照強度不同生物因素：生物自身生長特點不同以及人和動物的影響 群落演替： 3、生態(tài)系統(tǒng)/食物鏈/食物網(wǎng)及其物質(zhì)循環(huán)和能量流動 （1）生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)的概念：由生物群落與周圍的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)就是生物圈 非生物成分：陽光

4、、空氣、水分等無機環(huán)境因子 生物群落：（2）食物鏈和食物網(wǎng)：食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于食物關(guān)系形成的一種聯(lián)系 注意：生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級，食物鏈中一般不會超過5個營養(yǎng)級食物網(wǎng)：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 （3）生態(tài)系統(tǒng)的功能： 能量流動：單向流動、逐級遞減 兩類動物間利用食物的部分過程：攝入量 同化量 存儲量 獲取量 攝入量 同化量 存儲量 未同化量 呼吸消耗量 未獲取量 未攝入量 未同化量 呼吸消耗量物質(zhì)循環(huán)：全球性、反復(fù)利用、循環(huán)流動信息傳遞：物理信息（螢火蟲）、化學(xué)信息（昆蟲的性外激素）、行為信息（昆蟲的舞蹈，蜜蜂）（4）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)

5、的自我調(diào)節(jié)能力：正反饋調(diào)節(jié)和負反饋調(diào)節(jié)4、生態(tài)環(huán)境的保護 （1）生態(tài)環(huán)境問題類型及主要原因 類型主要成因全球氣候變化CO2等溫室氣體的大量排放水資源短缺人口多；污染嚴(yán)重臭氧層破壞氟利昂等物質(zhì)的大量排放酸雨化石燃料的大量燃燒土地荒漠化植被的破壞海洋污染污染物通過河流和空氣進入海洋；石油泄漏和傾倒污染物等生物多樣性銳減生物生存的環(huán)境被破壞 （2）生物多樣性及其保護措施生物多樣性的三個層次：保護生物多樣性的措施：（1）：就地保護，建立自然保護區(qū)以及風(fēng)景名勝區(qū)等（2）：遷地保護，把待保護物種遷至動物園或植物園等（3）：利用生物技術(shù)對瀕危物種的基因進行保護（4）：加強立法、執(zhí)法和宣傳力度（二）真題剖析1

6、【題干】（2013·安徽理綜·30,12）閱讀如下材料：（1）某池塘中有水草、綠藻、草魚、鳙魚（主要攝食浮游動物）和鱖魚（肉食性），以及水溞、輪蟲等浮游動物。請按主要捕食關(guān)系，繪出該池塘生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 （2）輪蟲和水溞的種間關(guān)系是_。 （3）研究池塘生態(tài)系統(tǒng)不同水層光合速率，對確定魚的放養(yǎng)種類和密度有參考價值。從池塘不同深度采集水樣，分別裝入黑白瓶中（白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布包裹的玻璃瓶）并封閉。然后將黑白瓶對應(yīng)懸掛于原水樣采集位置，同時測定各水層剩余水樣溶氧量，作為初始溶氧量。24h后，測定各黑白瓶中溶氧量。若測得某水層初始溶氧量為A mg·L-1,白瓶

7、溶氧量為B mg·L-1,黑瓶溶氧量為C mg·L-1，則該水層總光合速率為_mg·L-1·d-1。若上午黑白瓶被懸掛于水深25cm處時，白瓶意外墜落至池塘底部，短時間內(nèi)，該瓶內(nèi)綠藻葉綠體中C3含量_。（4）從群落結(jié)構(gòu)的角度分析，立體養(yǎng)殖可以          。從能量流動的角度分析，合理密養(yǎng)可以            ?！敬鸢浮浚?）（

8、2）競爭（3）B-C  上升（4）提高棲息空間和食物條件等資源的利用率   提高能量的利用率，使能量更多的流向人類有利的方向【解析】（1）食物鏈從生產(chǎn)者開始，頂級消費者結(jié)束。又已知浮游動物以浮游植物為食，加上題中信息，可以將食物網(wǎng)繪制出來。（2）輪蟲和水蚤的具有相同的食物，因此存在競爭關(guān)系。（3）呼吸量為A-C，凈光合作用的量為B-A，兩者的和為總光合作用。水越深光照就越少，光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP減少，在短時間內(nèi)，CO2的固定量幾乎不變，而C3消耗量降低，因此C3的量上升。（4）立體養(yǎng)殖從群落結(jié)構(gòu)的角度考慮，屬于垂直結(jié)構(gòu)，這就充分利用棲息空間和

9、食物條件等資源，幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。合理密養(yǎng)可以幫助人們合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?【題干】（2014·山東理綜·27,12）閱讀如下材料：6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要組成部分，與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)。（1）根據(jù)圖甲分析，要獲得最大持續(xù)捕撈量，捕撈后大黃魚種群數(shù)量應(yīng)處于_點。用標(biāo)志重捕法調(diào)查大黃魚種群密度時，若標(biāo)記個體更易于被捕食，則種群密度的估計值_（填“偏高”“偏低”或“不變”）。 （2）海洋魚類生活在不同的水層，這體現(xiàn)了生物群落的_結(jié)構(gòu)。新建碼頭的樁柱表面很快被細菌

10、附著，隨后依次出現(xiàn)硅藻、藤壺、牡牡蠣等，該過程稱為_。 （3）圖乙表示某海域能量流動簡圖，A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。圖中_和_（填字母）在碳循環(huán)過程中起著關(guān)鍵作用；能量在第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的傳遞效率為_。 （4）海洋會受到石油、工業(yè)廢水、生活污水等污染。如果污染超過海洋生態(tài)系統(tǒng)的_，海洋生態(tài)系統(tǒng)就很難恢復(fù)到原來的狀態(tài)?！敬鸢浮浚?）b； 偏高 （2）垂直； （群落的）演替（或初生演替） （3）A； B（注：兩空可顛倒）； 20% （4）自我調(diào)節(jié)能力（或自凈能力）【解析】（2）海洋魚類由于食物不同，生活在不同的水層，這體現(xiàn)了生物群落的垂直結(jié)構(gòu)新建碼頭的樁柱表面很快被

11、細菌附著，隨后依次出現(xiàn)硅藻、藤壺、牡牡蠣等，該過程稱為群落的演替（3）圖乙表示某海域能量流動簡圖，A為生產(chǎn)者，D為初級消費者，C為次級消費者，B為分解者在碳循環(huán)過程中起著關(guān)鍵作用的是A生產(chǎn)者、B分解者；能量在第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的傳遞效率為1.5×106÷7.5×106×100%=20%（4）生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，如果污染超過海洋生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，海洋生態(tài)系統(tǒng)就很難恢復(fù)到原來的狀態(tài)3【題干】（2012·山東理綜·26,8）閱讀如下材料：如圖中，曲線I，II，III分別表示某野生動物種群數(shù)量超過環(huán)境容納量后，其未來

12、種群數(shù)量變化三種可能的情況。（1）圖中曲線       說明該種群對其棲息地的破壞程度較輕。當(dāng)曲線II趨近零時，對該動物種群已不宜采取       保護的措施。圖中陰影部分可能引起該種群的       發(fā)生改變，進而導(dǎo)致物種進化。（2）若圖中物種處于最高營養(yǎng)級，當(dāng)其數(shù)量下降，且其他條件不變時，流向該營養(yǎng)級其他物種的能量會     

13、0;    。處于該營養(yǎng)級物種的種間關(guān)系是           。（3）若圖中物種為食草動物，當(dāng)看到青草明顯減少時，部分個體會另覓取食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的      功能。（4）人類對野生動物棲息地的過度利用也會導(dǎo)致出現(xiàn)圖中的三種情況。16世紀(jì)以來，世界人口表現(xiàn)為“J”型增長，因此需控制“J”型增長數(shù)學(xué)方程式中      &#

14、160;    參數(shù)，以實現(xiàn)人口和野生動物資源的協(xié)調(diào)發(fā)展?！敬鸢浮?1)  就地(或建立自然保護區(qū))  基因頻率(2)增加  (種間)競爭(3)信息傳遞(4)【解析】(1)圖中曲線的種群數(shù)量超過環(huán)境容納量一段時間后，其種群數(shù)量仍在原始環(huán)境容納量附近波動，說明該種群的棲息環(huán)境的破壞程度最輕；當(dāng)曲線趨近于零時，其棲息地已嚴(yán)重破壞，種群瀕于滅絕，此時，不宜采取就地保護措施，可以采取易地保護措施；圖中陰影部分表示環(huán)境阻力的影響，環(huán)境阻力(自然選擇)可引起該種群的基因頻率發(fā)生改變，進而導(dǎo)致物種進化。(2)若圖中物種處于最高營養(yǎng)級，當(dāng)其

15、數(shù)量下降，流入與其具有競爭關(guān)系的該營養(yǎng)級其他物種的能量會增多。(3)當(dāng)食草動物看到青草明顯減少，部分個體會另覓取食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能。(4)要控制呈現(xiàn)“J”型增長的人口數(shù)量，需控制“J”型增長數(shù)學(xué)方程  中的參數(shù)。（三）高考圈題【題干】圖為某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，圖為該生態(tài)系統(tǒng)中部分生物構(gòu)成的食物網(wǎng)，請回答下列有關(guān)的問題。  （1）圖中構(gòu)成生物群落的是，其中過程表示作用，大氣中CO2的來源除了圖中所示之外，還可來自于。 （2）圖中有條食物鏈，丙和丁的關(guān)系是。該食物網(wǎng)中，若生產(chǎn)者固定的總能量為1×108kJ，能量傳遞效

16、率按10%20%計算，則最高營養(yǎng)級至少能獲得 kJ的能量。 （3）若由于某種原因，造成圖中某種綠色植物的數(shù)量銳減，該生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的數(shù)量發(fā)生了較大波動后又逐漸趨于穩(wěn)定，說明生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力，這種能力是通過調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。【答案】（1）ABDE（1分） 分解者的分解（1分） 化石燃料的燃燒（1分） （2）4（1分） 捕食和競爭（1分） 1×104（2分） （3）負反饋（1分）【圈題理由】本題主要考查群落的結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)各成分的功能，食物鏈的甄別及能量流動的計算，還考察了生態(tài)系統(tǒng)的負反饋調(diào)節(jié)，有利于讓學(xué)生全面掌握生態(tài)系統(tǒng)的功能及調(diào)節(jié)機制?！窘馕觥?

17、1)生物群落包括生產(chǎn)者(A)、消費者（D、E）和分解者（B）；大氣中CO2除來自生物的呼吸作用外，還可來自化石燃料的燃燒。（2）最高營養(yǎng)級戊從最長食物鏈（甲乙丙丁戊），并且按照10%傳遞效率計算獲得的能量最少，即1×108×（10%）4=1×104（KJ）。（3）負反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。【題干】下圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級示意圖，據(jù)圖分析，有關(guān)說法正確的是（    ）。 A.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化的能量至少為B.第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是C.能量由第二營

18、養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營養(yǎng)級同化的能量是【正確答案】 A【圈題理由】本題主要考查能量在兩個營養(yǎng)級間的傳遞情況，有利于讓學(xué)生深入理解能量傳遞的過程?！敬鸢冈斀狻繄D為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖，其中 表示該營養(yǎng)級攝入的能量， 表示該營養(yǎng)級同化的能量， 表示該營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量， 表示呼吸作用中以熱能的形式散失的能量， 表示分解者利用的能量，B錯誤；第二營養(yǎng)級同化的能量為100（攝入量）-20（糞便中的能量）=80，根據(jù)能量傳遞效率倒推出第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400，A正確；題圖僅表示能量流經(jīng)第二營

19、養(yǎng)級的過程，并不能得出第三營養(yǎng)級的同化量，因此無法計算由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率，C錯誤；選項D將次級消費者攝入的能量等同于第三營養(yǎng)級同化的能量，D錯誤。（四）分層訓(xùn)練1 如圖為某魚塘中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項中正確的是（）A圖中包含了次級消者糞便中的能量B在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘中一定小于C第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率為（/）×100%D在食物鏈中各個營養(yǎng)級能量輸入的方式和形式是完全相同的【答案】 C 【解析】 A、糞便中的能量屬于上個營養(yǎng)級，則應(yīng)包含三級消費者糞便中的能量，A錯誤；B、在人工魚塘中，人們可通過投放飼料等措施來飼養(yǎng)更多的

20、魚類，則可能較小，B錯誤；C、能量傳遞效率用相關(guān)營養(yǎng)級的同化量計算，第三營養(yǎng)級流向第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率為/×100%，C正確；D、生產(chǎn)者通過光合作用獲得能量，其他營養(yǎng)級生物通過捕食獲得能量，且最高營養(yǎng)級的生物沒有能量進入下一個營養(yǎng)級，D錯誤2 如圖表示某種群數(shù)量變化可能的四種情況（“J”型、），其中a點表示外界因素的變化請據(jù)圖回答問題：（1）若該種群數(shù)量變化呈現(xiàn)圖中“J”型曲線，其種群增長率_圖中陰影部分表示因環(huán)境阻力而減少的個體數(shù)，這種變化可引起種群的_ _發(fā)生改變，從而可導(dǎo)致生物進化（2）若該種群為長江流域生態(tài)系統(tǒng)中的野生揚子鱷（處于最高營養(yǎng)級生物之一），當(dāng)種群數(shù)量在a點后的

21、變化曲線為、且種群數(shù)量為K2時，對野生揚子鱷種群最有效的保護措施是_ _，若揚子鱷種群數(shù)量得到一定程度的恢復(fù)，則流向該營養(yǎng)級其他種群的能量將會_，原因是處于同一營養(yǎng)級生物的種間關(guān)系是_（3）若該種群為東亞飛蝗，應(yīng)控制其種群數(shù)量為_（K1、K2、0），以有利于維持該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性干旱能抑制造成蝗蟲患病的一種絲狀菌的生長，若a點變化為干旱，則a點后東亞飛蝗種群數(shù)量變化曲線可能為_【答案】（1）不變    基因頻率（2）建立自然保護區(qū)（或就地保護）    減少    

22、0;競爭（3）K2 【解析】（1）若圖示種群每年以倍“J”型增長，N0為種群起始數(shù)量，t年后該種群數(shù)量可表示為N0t 圖中陰影部分表示環(huán)境阻力，使生物減少的數(shù)量，可使該種群的基因頻率發(fā)生改變，進而導(dǎo)致物種進化，只有出現(xiàn)生殖隔離，才能產(chǎn)生新物種（2）當(dāng)a點后的變化曲線為II且種群數(shù)量為K2時，說明該處生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，要建立自然保護區(qū)對該物種進行保護揚子鱷是最高營養(yǎng)級，數(shù)量減少后，流向該營養(yǎng)級其他物種的能量會增加，處于同一營養(yǎng)級物種的種間關(guān)系是競爭（3）東亞飛蝗可破壞生產(chǎn)者，為維持該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)控制其種群數(shù)量最少絲狀菌能造成蝗蟲患病，干旱環(huán)境抑制絲狀菌生長，蝗蟲的環(huán)境容納量會增大3 某陸地生態(tài)系統(tǒng)中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調(diào)查得知，該生態(tài)系統(tǒng)有4個營養(yǎng)級，營養(yǎng)級之間的能量傳效率為10%20%，且每個種群只處于一個營養(yǎng)級。一年內(nèi)輸