專題16生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性教材回歸：1.生態(tài)系統(tǒng)（1）概念：由生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。（2）范圍：生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍有大有小。生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，它包括地球上的全部生物及其無機(jī)環(huán)境。2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和食物鏈和食物網(wǎng)(營養(yǎng)結(jié)構(gòu))。3.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分（1）非生物的物質(zhì)和能量：如水、空氣、無機(jī)鹽等；能量：如陽光、熱能。（2）生產(chǎn)者：自養(yǎng)(自養(yǎng)/異養(yǎng))生物。主要是綠色植物，還包括光合細(xì)菌(如藍(lán)細(xì)菌)、化能合成菌(如硝化細(xì)菌)。（3）消費(fèi)者：屬于異養(yǎng)(自養(yǎng)/異養(yǎng))生物。捕食性動物、寄生生物(如菟絲子、蛔蟲、腸道中的大腸桿菌、結(jié)核桿菌、病毒)。（4）分解者：能將動植物遺體和動物排遺物中的有機(jī)物分解成無機(jī)物，供生產(chǎn)者重新利用。屬于異養(yǎng)(自養(yǎng)/異養(yǎng))生物。主要是腐生性細(xì)菌、真菌及動物。4.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)（1）食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間因捕食關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。（2）食物網(wǎng)：生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯，連接成的復(fù)雜食物網(wǎng)。5.能量流動的含義：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。6.能量的傳遞：呼吸呼吸作用呼吸作用呼吸作用遺體遺體遺體枯枝敗葉(起點(diǎn))未固定……呼吸作用呼吸作用太陽能生產(chǎn)者(植物)初級消費(fèi)者(植食動物)次級消費(fèi)者(肉食動物)(分解者(細(xì)菌、真菌等微生物)7.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（1）概念：組成生物體的化學(xué)元素，不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)流動的過程。（2）范圍：生物圈。這里所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。（3）特點(diǎn)：全球性、循環(huán)流動、反復(fù)利用。8.富營養(yǎng)化：指水體中N、P等植物必需的礦質(zhì)元素增多，導(dǎo)致藻類植物等大量繁殖，并引起水質(zhì)惡化和魚群死亡的現(xiàn)象。9.生物富集：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱作生物富集。10.生態(tài)系統(tǒng)的三大功能：能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。11.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。12.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力：負(fù)反饋調(diào)節(jié)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，不僅存在于生物群落內(nèi)部，還存在于生物群落與無機(jī)環(huán)境之間。13.抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性（1）抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀(不受損害)的能力。（2）恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。解題技巧：1.生態(tài)系統(tǒng)中生物成分與類群的關(guān)系（1）生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，但不一定是綠色植物，如能進(jìn)行化能合成作用的硝化細(xì)菌。（2）消費(fèi)者一定是異養(yǎng)型生物，但不一定都是動物，如寄生生物菟絲子、病毒等。（3）分解者一定是異養(yǎng)型生物，但不一定都是微生物，如腐生動物蚯蚓、蜣螂等。（4）植物可作為生產(chǎn)者(綠色植物)和消費(fèi)者(菟絲子)。（5）動物可作為消費(fèi)者(捕食性動物)和分解者(如腐生動物蚯蚓、蜣螂等)。（6）細(xì)菌可作為生產(chǎn)者(化能合成菌，如硝化細(xì)菌)、消費(fèi)者(寄生菌，如結(jié)核桿菌、肺炎雙球菌、腸道內(nèi)的大腸桿菌等)和分解者(腐生菌，如枯草桿菌、泥土及糞便中的大腸桿菌等)。2.能量傳遞效率：一般來說，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率大約是10%～20%。公式：相鄰兩營養(yǎng)級間的能量傳遞效率＝eq\f(下一營養(yǎng)級同化量,上一營養(yǎng)級同化量)×100%計算：賽達(dá)伯格湖中：流入賽達(dá)伯格湖的總能量為464.6J/(cm2·a)。第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為13.52%，第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為20.06%。3.能量流動的相關(guān)計算規(guī)律（重在理解）（1）正推型：知低營養(yǎng)級(A營養(yǎng)級凈重M)，求高營養(yǎng)級(D營養(yǎng)級增重多少)D營養(yǎng)級最多增重：選最短食物鏈，按20%(0.2)計算。D＝M×0.2×0.2×0.2＝M×0.23。D營養(yǎng)級最少增重：選最長食物鏈，按10%(0.1)計算。D＝M×0.1×0.1×0.1＝M×0.13。（2）逆推型：知高營養(yǎng)級(D營養(yǎng)級增重N)，求低營養(yǎng)級(消耗A營養(yǎng)級多少)最多消耗A營養(yǎng)級：選最長食物鏈，按10%(0.1)計算。A＝N÷0.1÷0.1÷0.1＝N÷0.13。最少消耗A營養(yǎng)級：選最短食物鏈，按20%(0.2)計算。A＝N÷0.2÷0.2÷0.2＝N÷0.23。真題重現(xiàn)：一、單選題1．（2021·天津·高考真題）富營養(yǎng)化水體中，藻類是吸收磷元素的主要生物，下列說法正確的是（

）A．磷是組成藻類細(xì)胞的微量元素B．磷是構(gòu)成藻類生物膜的必要元素C．藻類的ATP和淀粉都是含磷化合物D．生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)在水生生物群落內(nèi)完成【答案】B【解析】【分析】1、組成生物體的化學(xué)元素根據(jù)其含量不同分為大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的元素在生物群落與非生物環(huán)境間循環(huán)的過程，具有全球性?！驹斀狻緼、磷屬于大量元素，A錯誤；B、磷脂中含磷元素，磷脂雙分子層是構(gòu)成藻類生物膜的基本支架，故磷是構(gòu)成藻類生物膜的必要元素，B正確；C、ATP由C、H、O、N、P組成，淀粉只含C、H、O三種元素，C錯誤；D、物質(zhì)循環(huán)具有全球性，生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)不能在水生生物群落內(nèi)完成，D錯誤。故選B。2．（2021·浙江·高考真題）下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是（）A．生態(tài)金字塔顯示了各營養(yǎng)級之間的數(shù)量關(guān)系B．生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物均屬于同一食物鏈C．生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級均按其所占的數(shù)值大小依次排列D．生態(tài)金字塔可分別以個體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制【答案】A【解析】【分析】生態(tài)金字塔是指各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系，可采用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位。采用這些單位所構(gòu)成的生態(tài)金字塔就可以分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金字塔?！驹斀狻緼、生態(tài)金字塔顯示了各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系，可采用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位，A正確；B、生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物均屬于食物網(wǎng)的同一營養(yǎng)級，不屬于同一條食物鏈，B錯誤；C、生態(tài)金字塔通常都是下寬上窄的正金字塔圖形，但也有倒金字塔的，如英吉利海峽的浮游植物與浮游動物和底棲動物的生物量金字塔，故生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級并非均按其所占的數(shù)值大小依次排列，C錯誤；D、生態(tài)金字塔可采用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位，故可分別以個體數(shù)量、生物量和能量為指標(biāo)繪制，并非生產(chǎn)量，D錯誤。故選A。3．（2021·湖南·高考真題）某草原生態(tài)系統(tǒng)中植物和食草動物兩個種群數(shù)量的動態(tài)模型如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．食草動物進(jìn)入早期，其種群數(shù)量增長大致呈“J”型曲線B．圖中點(diǎn)a的縱坐標(biāo)值代表食草動物的環(huán)境容納量C．該生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定與植物和食草動物之間的負(fù)反饋調(diào)節(jié)有關(guān)D．過度放牧?xí)档筒菰鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性【答案】B【解析】【分析】1、分析圖形：食草動物與植物屬于捕食關(guān)系，根據(jù)被捕食者（先增加者先減少）、捕食者（后增加者后減少）進(jìn)行判斷：二者的食物鏈之間的關(guān)系為：植物→食草動物。2、態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，而這種能力受生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量所限制，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，其抵抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng)，相反的其恢復(fù)力穩(wěn)定性就越弱?！驹斀狻緼、早期食草動物進(jìn)入草原生態(tài)系統(tǒng)，由于空間、資源充足，又不受其他生物的制約，所以食草動物的種群數(shù)量的增長大致呈“J”型曲線增長，A正確；B、環(huán)境容納量是指在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量，即該種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。而圖中a點(diǎn)的縱坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)量為該食草動物的最大數(shù)量，所以環(huán)境容納量應(yīng)小于a，B錯誤；C、從圖中可以看出，食草動物過多會導(dǎo)致植物數(shù)量的下降，食草動物數(shù)量的下降又會導(dǎo)致植物數(shù)量的增多，屬于典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，C正確；D、生態(tài)系統(tǒng)有自我調(diào)節(jié)能力，但有一定的限度，過度放牧使得草原生物的種類和數(shù)量減少，降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，致使草原退化，D正確。故選B。4．（2021·廣東·高考真題）“葛（葛藤）之覃兮，施與中谷（山谷），維葉萋萋。黃鳥于飛，集于灌木，其鳴喈喈”（節(jié)選自《詩經(jīng)·葛覃》）。詩句中描寫的美麗景象構(gòu)成了一個（

）A．黃鳥種群 B．生物群落C．自然生態(tài)系統(tǒng) D．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)【答案】C【解析】【分析】1、種群：在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的所有個體是一個種群。2、群落：在一定的自然區(qū)域內(nèi)，所有的種群組成一個群落。3、生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一整體?！驹斀狻糠治鲱}意可知，詩中描寫的有葛藤、黃鳥、灌木等生物，同時山谷包括了生活在其中的所有生物及無機(jī)環(huán)境，故它們共同構(gòu)成一個自然生態(tài)系統(tǒng)，C正確。故選C。5．（2020·海南·高考真題）研究人員在調(diào)查某沙地的植物群落演替時，發(fā)現(xiàn)其自然演替順序?yàn)椋阂荒晟荼尽嗄晟荼尽嗄晟鷣喒嗄尽嗄晟嗄?。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．多年生草本群落在爭奪陽光和空間方面比一年生草本群落更有優(yōu)勢B．與草本群落相比，灌木群落的垂直結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜C．多年生亞灌木群落里有草本和亞灌木，其自我調(diào)節(jié)能力比多年生灌木群落更強(qiáng)D．該沙地主要植被是多年生灌木，與其根系發(fā)達(dá)，抗風(fēng)和吸水能力較強(qiáng)有關(guān)【答案】C【解析】【分析】(1)、空間結(jié)構(gòu)有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。隨著演替的進(jìn)行，單位面積灌木群落合成的有機(jī)物比草本群落多，原因是灌木群落垂直結(jié)構(gòu)比草本復(fù)雜，植物對光的利用率高，光合作用強(qiáng)；(2)、沙地的優(yōu)勢種是耐風(fēng)沙與干早的灌木。一般這類灌木的根莖干重比大于喬木，其適應(yīng)性較強(qiáng)的原因灌木樹冠低矮,具有很強(qiáng)的防風(fēng)固沙的能力，根系發(fā)達(dá)，能從土壤中吸收較多水分?！驹斀狻緼、多年生草本因?yàn)樵跔帄Z陽光空間方面比一年生草本群落更有優(yōu)勢，因此多年生草本替代了一年生草本，A正確；B、灌木植物比草本植物更加高大，擁有更為復(fù)雜的垂直結(jié)構(gòu)，B正確；C、多年生灌木群落里有草本和灌木，生物種類和空間結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，C錯誤；D、該沙地演替最后主要為多年生灌木，因?yàn)楦蛋l(fā)達(dá)，有很好的抗風(fēng)能力和吸水能力，更加適合在沙地生存，D正確。故選C。二、綜合題6．（2021·天津·高考真題）黃瓜的花有雌花、雄花與兩性花之分（雌花：僅雌蕊發(fā)育；雄花：僅雄蕊發(fā)育；兩性花：雌雄蕊均發(fā)育）。位于非同源染色體上的F和M基因均是花芽分化過程中乙烯合成途徑的關(guān)鍵基因，對黃瓜花的性別決定有重要作用。F和M基因的作用機(jī)制如圖所示。（+）促進(jìn)（）抑制

*未被乙烯抑制時雄蕊可正常發(fā)育(1)M基因的表達(dá)與乙烯的產(chǎn)生之間存在__________（正/負(fù)）反饋，造成乙烯持續(xù)積累，進(jìn)而抑制雄蕊發(fā)育。(2)依據(jù)F和M基因的作用機(jī)制推斷，F(xiàn)FMM基因型的黃瓜植株開雌花，F(xiàn)Fmm基因型的黃瓜植株開__________花。當(dāng)對FFmm基因型的黃瓜植株外源施加__________（乙烯抑制劑/乙烯利）時，出現(xiàn)雌花。(3)現(xiàn)有FFMM、ffMM和FFmm三種基因型的親本，若要獲得基因型為ffmm的植株，請完成如下實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計。母本基因型：__________；父本基因型：__________；對部分植物施加適量__________【答案】(1)正(2)

兩性

乙烯利(3)

FFmm

ffMM

乙烯抑制劑【解析】【分析】分析題意和圖示可知，黃瓜的花受到基因型和乙烯的共同影響，F(xiàn)基因存在時會合成乙烯，促進(jìn)雌蕊的發(fā)育，同時激活M基因，M基因的表達(dá)會進(jìn)一步促進(jìn)乙烯合成而抑制雄蕊的發(fā)育，故可推知，F(xiàn)_M_的植株開雌花，F(xiàn)_mm的植株開兩性花，ffM_和ffmm的植株開雄花。(1)據(jù)圖分析，M基因的表達(dá)會促進(jìn)乙烯的產(chǎn)生，乙烯的產(chǎn)生又會促進(jìn)M基因的表達(dá)，即二者之間存在正反饋，造成乙烯持續(xù)積累，進(jìn)而抑制雄蕊發(fā)育。(2)由分析可知，F(xiàn)Fmm基因型的黃瓜植株開兩性花。當(dāng)對FFmm基因型的黃瓜植株外源施加乙烯利時，較高濃度的乙烯會抑制雄蕊的發(fā)育，出現(xiàn)雌花。(3)現(xiàn)有FFMM、ffMM和FFmm三種基因型的親本，若要獲得基因型為ffmm的植株，可以將FFmm（開兩性花）作母本，ffMM（開雄花）作父本，后代F1基因型為FfMm（開雌花），再用F1作母本，對部分F1植株施加適量的乙烯抑制劑，使其雄蕊發(fā)育作父本，雜交后代即會出現(xiàn)基因型為ffmm的植株?！军c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)題干信息確定黃瓜花性別與基因型的關(guān)系，進(jìn)而結(jié)合題意分析作答。7．（2021·河北·高考真題）為探究全球氣候變暖對生態(tài)系統(tǒng)的影響，研究者將20個人工淡水池塘均分成兩組，對照組保持環(huán)境溫度，實(shí)驗(yàn)組始終比對照組高4℃（利用溫控裝置），并從附近淡水棲息地搜集水生生物投入池塘。連續(xù)多年觀測發(fā)現(xiàn)，池塘逐漸形成主要由浮游植物和浮游動物組成的群落。第15年時，池塘中浮游植物和浮游動物生物量（單位體積水體中生物體的質(zhì)量）的檢測結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征為____________________，池塘生物群落從簡單到復(fù)雜的過程中發(fā)生了____________________演替。（2）某種水生生物被投入池塘后，其種群數(shù)量將呈__________型增長，若該生物種群密度在較長時期保持相對穩(wěn)定，表明其種群數(shù)量已達(dá)到了__________。（3）從能量流動角度分析，升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是____________________。（4）碳在池塘生物群落中主要以__________的形式傳遞，碳循環(huán)具有全球性的主要原因是____________________?！敬鸢浮?/p>

群落的物種組成

次生

“S”

環(huán)境容納量

生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快

含碳有機(jī)物

碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行，大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動【解析】【分析】1、分析柱形圖，實(shí)驗(yàn)組溫度比對照組溫度高4℃，實(shí)驗(yàn)組中浮游植物和浮游動物的生物量均低于對