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咐呼州鸣咏市呢岸学校高三生物第一轮复习：生态系统的功能【本讲信息】一. 教学内容：生态系统的功能二. 知识要点：生态系统的能量流动、物质循环、能量流动与物质循环的关系、生物固氮三. 重难点解析：（一）生态系统的能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
特点：单向流动：沿食物链方向由低营养级流向下一营养级。
逐级递减（10—20%）研究目的：设法调整生态系统的能量流动方向，使能量流向对人类最有益的。
第一营养级能量流动：能量转换：能量流动特点：a. 单向流动：能量只能从第一营养级流向第二营养级，再流向其他营养级，不能逆向流动，也不能循环流动b. 逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，相邻两个营养级间的能量传递效率大约10% ~ 20%c. 能量流动过程中遵循能量守恒律能量流动的量分析：塞达伯格湖能量流动分析，1942年，，林德曼能量金字塔：单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，形成一个金字塔形 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多 研究能量流动的意义：a. 合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有意的地方b. 实现能量的多级利用，从而大大提高能量的利用效率例如：根据草场的能量流动特点，合理确载畜量，保持出产品的持续高产作物秸杆做饲料，牲畜粪便进入沼气池，沼气作燃料，沼渣作肥料，实现能量多级利用 （二）物质循环概念：指组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、S 基本元素在生态系统的无机环境与生物群落之间形成的反复的循环运动。
特点：具有全球性；物质可以被生物群落反复利用。
1. 碳循环：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要形式：二氧化碳大气中二氧化碳−−−→−光合作用生物体−−−→−呼吸作用大气 碳循环现状：化石燃料中的碳快速释放→大气二氧化碳增加→温室效→气温升高，冰川融化、海面上升，陆地生态系统改变2. 物质循环和能量流动的关系特点不同：物质循环过程中，无机环境中的物质可被生物群落反复利用能量流动在各营养级逐级递减、单向流动关系：能量流动和物质循环使生态系统的主要功能两者同时进行、彼此相互依存、不可分割 物质是能量的载体，使能量沿食物链（）流动 能量是动力，使物质能不断循环 （三）能量流动与物质循环的关系生态系统的稳性 1. 概念：（1）生态系统稳性：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳的能力 （2）抵抗力稳性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状能力 （3）恢复力的稳性：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 2. 内容： 抵抗力稳性：成因：生态系统内部具有一的自动调节能力 影响因素：特点：生态系统的自动调节能力总有一的限度，超过限度，稳性就会被破坏 例如：河流轻微污染→⎪⎩⎪⎨⎧微生物分解化学分解物理沉降污染消除→生物种类、数量无明显影响微生物分解生态系统稳性森林生态系统＞草原生态系统＞农田生态系统＞苔原生态系统恢复力稳性：控制污染排放→自身净化→系统恢复原状两者的相互关系：对一个生态系统来说，抵抗力稳性与恢复力稳性之间往往存在着相反关系。
①根据双向箭头，确定两者肯定是非生物的物质和能量或生产者；其中,3条或以上的箭头同时指向的一方为大气中CO2，3条或以上的箭头流出的为生产者。
②各营养级生物都有一条箭头指向同一个结构，则该结构为分解者③消费者一定接在生产者后面，消费者的数量可多可少【感受本专题的最经典考查】下图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲乙丙丁为生态系统的组成成分，ABCD是丙中关系密切的四种生物。
回答下列题目：(1)该生态系统中的分解者是，图中参与组成生物群落的是。
(2)①②过程中碳的传递形式，。
(3)流经该生态系统的总能量是。
①过程中能量流动的形式是。
(4)图中包含条食物链，写出图中能量流动的渠道。
(5)写出图中A的能量去向：，，。
D的能量去向与A相比区别是。
(6)图中A为营养级，B和D两种生物之间的种间关系为。
若由于某种原因造成了生物B灭绝，则短期内丙中D的数量变化是。
(7) 温室效应产生的主要原因是。
若人为因素导致图中的大量减少，也会加剧温室效应。
(8) 卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这体现了生态系统具有的功能，该功能具有的作用。
由于某种因素使得图中的A短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原水平，反映出生态系统具有能力。
【细节决定成败】例1.（2014江苏卷）生态系统中能量的初始来源只有太阳（）例2.据图回答：输入该生态系统的能量有。
细节1.流经生态系统的能量可以是生产者固定的太阳能，某些化能合成菌固定的化学能，以及在人工生态系统中添加的有机物中的化学能。
例3. （2013扬，通三模31）生态学家对某湿地生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查，得到下图1所示的食物网和图2中的能量数据。
问：能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_____________。
例4.在例2的图中，能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_____________。
细节2.能量传递效率是指两个营养级之间的同化量之比。
适用精选文件资料分享高三生物一轮复习生态系统的功能高三生物一轮复习生态系统的功能任何一个生态系统都拥有物质_____、能量 _____、信息 _____这三项基本功能。
这是生态系统长久进化的结果考点一、物质循环考纲解读 1. 识记生态系统物质循环的看法； 2. 以碳循环为例，解析生态系统中的物质循环；3. 理解能量流动和物质循环的关系； 4. 关注碳循环均衡失调与温室效应的关系。
一、生态系统物质循环的看法 1 、抓住重点： a 、这里的“物质”是指；b 、这里的“循环”是指在来回出现； c 、循环的范围是，物质循环拥有特色。
所以，物质循环又叫生物地球化学循环。
2、依据“物质循环”的看法可以画出简单图示。
C、H、O、N、P、S等基本元素无机环境生物群落频频循环，全世界性练习： 1 、生态系统的物质循环，其物质是指. （） A.细胞中的蛋白质和核酸B.构成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素 C. 构成生物体的各种元素 D. 构成细胞的各种化合物 2 、生物地化循环是指构成生物体的基本元素 A 在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程B 在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程C 在构成生态系统的生物群落的生物体内的频频循环运动 D 在生物圈的生物群落与无机环境之间的频频循环运动 3 、农田中的 DDT，在南极的企鹅体内也有，这说了然 ________________________________所以，物质循环又叫做生物地球化学循环。
二、以碳循环为例，解析生态系统中的物质循环 1 、重点回顾：（1）碳在无机环境中的主要存在形式？（2）碳在生物群落中存在的形式？（3）碳在生物群落和无机环境之间的循环主假如以的形式循环的。
（4）碳从无机环境进入到生物群落的门路：① ，②。
（5）碳在生物群落的各种生物成员之间的传达：经过流动渠道。
（6）碳从生物群落返回无机环境的门路：①生产者、开销者的（包含：和两种方式）②分解者的③化石燃料的 [ 思虑：化石燃料的本源？ ] 2、依据“碳循环”的重点，画出到下边简图 [ 作用 ]（以形式） [门路]（以形式）（2）碳在自然界： CO2和碳酸盐（3）碳在生物体内：含碳有机物；（4）碳进入生物体：光合作用，化能合成作用例 6：请在以以下图中适合的地方画上线条与箭头，形成生态系统碳循环的简图无机环境：生物群落解析碳循环图解，总结辨图重点。
课题：生态系统的功能（物质循环和能量流动）教学目标：生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用Ⅱ教学重点：生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用预习案：1．能量流动（1）概念：生态系统中能量的○1、○2、○3和○4的过程。
（2）过程①输入途径：主要是生产者的○5；②起点：从○6固定太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能；③途径：○7；④特点：○8：沿食物链由低营养级流向高营养级，不能○9，也不能○10；○11：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是○12的，传递效率大约为○13。
（3）意义①帮助人们科学规划、设计○14，使能量得到最有效的利用；②帮助人们合理地○15生态系统中的能量流动关系，使能量○16地流向对人类最有益的部分。
2．物质循环（1）概念：组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断的循环的过程。
（2）特点：○17、反复利用、○18；（3）与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割（4）意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的○19紧密地联系在一起，形成一个统一整体。
3．实例—碳循环（1）存在形式：○20和碳酸盐；（2）循环形式：○21（主要）；（3）循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过○22作用、○23作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过○24和○25实现；4．温室效应（1）形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的○26含量迅速增加，打破了生物圈中○27的平衡。
（2）影响：加快极地和高山冰川的○28，导致海平面○29，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
5．生态系统中的氮循环氮循环是指氮气、无机氮化物、有机氮化物在自然界相互转化过程的总称。
包括固氮作用、硝化作用、有机氮化物的合成、氨化作用、反硝化作用等。
氮循环主要是通过生物，其中微生物更具有十分重要的作用。
6．硫循环二氧化硫进入生物群落的途径有：①二氧化硫通过降水形成硫酸，在土壤或水体中形成硫酸盐；②二氧化硫直接被生产者吸收，再传给消费者。
高考生物中生态系统的结构和功能考点有哪些在高考生物中，生态系统是一个重要的考点，其中生态系统的结构和功能更是重中之重。
理解和掌握这部分知识，对于同学们在高考中取得优异成绩至关重要。
首先，我们来了解一下生态系统的结构。
生态系统的结构包括组成成分和营养结构两大部分。
组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
非生物的物质和能量为生态系统的存在和发展提供了基础条件，比如阳光、热能、水、空气、无机盐等。
生产者是生态系统中最关键的成分，它们能够通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物，为其他生物提供物质和能量。
绿色植物是常见的生产者，但要注意，某些能进行光合作用的细菌，如蓝藻，也属于生产者。
消费者在生态系统中起着加快物质循环和能量流动的作用，根据食性的不同，消费者又可分为初级消费者、次级消费者、三级消费者等。
分解者则能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。
细菌、真菌和腐生动物如蚯蚓等都属于分解者。
接下来是生态系统的营养结构，也就是食物链和食物网。
食物链是指生态系统中不同生物之间由于食物关系而形成的链条式联系。
要注意的是，食物链的起点一定是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。
例如，草→兔→狐→狼，这就是一条食物链。
而食物网则是由许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。
了解了生态系统的结构，我们再来看看其功能。
生态系统的功能主要包括物质循环、能量流动和信息传递。
物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，在生物群落和无机环境之间不断循环的过程。
这里要重点掌握碳循环。
碳在无机环境中主要以二氧化碳的形式存在，在生物群落中则以含碳有机物的形式存在。
通过光合作用，二氧化碳进入生物群落，通过呼吸作用、分解作用等，有机物中的碳又回到无机环境中。
能量流动是生态系统的另一个重要功能。
能量沿着食物链单向流动、逐级递减。
流入某一营养级的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在有机物中。
第29讲 生态系统的功能与稳定性1.(2014海南单科,18,2分)在某水生生态系统中,分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物,某些水鸟具有秋季迁徙的习性。
下列叙述错误的是( )A.该水生生态系统的物种数量随季节而发生变化B.减少芦苇和藻类后,输入该水生生态系统的能量维持不变C.藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量D.该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物2.(2014天津理综,3,6分)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。
下列叙述正确的是( )A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能3.(2014江苏单科,10,2分)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是( )A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用4.(2013广东理综,5,4分)如图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.浮游动物总量锐减后再急升D.浮游植物总量急升后再锐减5.(2014山东理综,27,12分)6月8日是世界海洋日。
海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。
用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的 结构。
新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为 。
(3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。
图中 和 (填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。
如果污染超过海洋生态系统的 ,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
6.(2013安徽理综,30Ⅱ,12分)合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。
请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是 。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。
从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并密封。
然后,将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。
24 h 后,测定各黑白瓶中溶氧量。
若测得某水层初始溶氧量为A mg·L-1,白瓶溶氧量为B mg·L-1,黑瓶溶氧量为C mg·L-1,则该水层总光合速率为 mg·L-1·d-1。
若上午黑白瓶被悬挂于水深25 cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量 。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以 。
从能量流动的角度分析,合理密养可以 。
7.(2012山东理综,26,8分)如图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,其未来种群数量变化三种可能的情况。
(1)图中曲线 说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。
当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群已不宜采取 保护的措施。
图中阴影部分可能引起该种群的 发生改变,进而导致物种进化。
(2)若图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会 。
处于该营养级物种的种间关系是 。
(3)若图中物种为食草动物,当看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的 功能。
(4)人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。
16世纪以来,世界人口表现为“J”型增长,因此需控制“J”型增长数学方程式中 参数,以实现人口和野生动物资源的协调发展。
8.(2012安徽理综,30Ⅱ,8分)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。
生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2·a)。
植物田鼠鼬固定的太摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量阳能2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是 。
(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。
在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。
该种群密度是 只/hm2。
若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果 。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于 ,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。
可见,信息能够 ,维持生态系统的稳定。
1.B 随季节变化某些水鸟会发生迁徙,所以该生态系统的物种数量会发生变化,A正确;输入该生态系统的能量是指生产者(芦苇和藻类)固定的太阳能,所以芦苇和藻类减少,输入该生态系统的能量将减少,B错误、C 正确;动植物残体的有机物(部分含有氮)被微生物分解后,可产生含氮化合物,D正确。
2.A 信息传递是生态系统的功能之一。
生态系统均可通过信息传递调节种间关系,图示两个生态系统不一定只有3个营养级;所有生态系统均具有自我调节能力,城市生态系统自我调节能力较弱,抵抗力稳定性较低;城市生态系统生产者较少,需外界输入大量能量,故城市生态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量。
3.D 蓝藻水华现象与水体中N、P增多而引起蓝藻大量繁殖有关,体现了物质的利用,未体现出能量流动的特点,A错误;生态系统中能量的初始来源包括太阳能(光合作用固定)和氧化无机物时释放的化学能(化能合成作用利用),B错误;食物链各营养级中10%~20%的能量流向下一营养级,C 错误;无机环境和生物群落间物质可以循环反复利用,D正确。
4.A 本题考查食物网的基本知识。
由题中信息“鱼a、鱼b为两种小型土著鱼”且题干中说明鲈鱼以中小型鱼类为食可推知鲈鱼处于食物链的第四营养级,根据“某一营养级只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级”的知识可推知A项正确;土著鱼与鲈鱼属于捕食关系,B项错误;引入鲈鱼短时间内,鱼a、鱼b将减少,浮游动物总量增加,浮游植物减少,C、D 项错误。
5.答案 (1)b 偏高(2)垂直 (群落的)演替(或初生演替)(3)A B(注两空可颠倒) 20%(4)自我调节能力(或自净能力)解析 (1)从图甲中可看出b点时种群的增长速率最大,要获得最大持续捕捞量,捕捞后,大黄鱼种群数量应处于b点;用标志重捕法调查种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则重捕率降低,种群密度的估计值偏高。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,体现了生物群落的垂直结构;从最初没有生物到被多种生物附着,这个过程为群落演替。
(3)分析图乙可知,A为生产者,B为分解者,D为初级消费者,C为次级消费者,在碳循环过程中起关键作用的是生产者和分解者;第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为:(1.5×106)÷(7.5×106)×100%=20%。
(4)如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力(或自净能力),海洋生态系统很难恢复到原来的状态。
6.答案 (12分)(1)(2)竞争(3)B-C 增加(4)充分利用栖息空间和食物条件等资源 提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向人类解析 本题主要考查了生态系统的结构、功能及光合作用和呼吸作用等相关知识。
(1)绘制该生态系统的食物网先要明确生产者:水草和绿藻,再确定以水草为食的草鱼,及以绿藻为食的轮虫和水溞为初级消费者,鳙鱼捕食轮虫和水溞,鳜鱼捕食草鱼和鳙鱼,以此为依据绘制完整的食物网。
(2)轮虫和水溞都以绿藻为食,二者之间属于竞争关系。
(3)由题干信息可知,白瓶透明,瓶中生物既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,瓶中溶氧量的变化由光合作用产生量和呼吸作用消耗量差值决定。
黑瓶不透光,瓶中的溶氧量的变化由呼吸作用消耗引起。
由题意知初始溶氧量为A,由黑瓶可知呼吸作用耗氧量为:A-C;由白瓶知,光合作用净产氧量为:B-A,总光合速率为:(A-C)+(B-A)=B-C。
池塘底部光很弱或无光,短时间内光反应生成的[H]和ATP减少,C3还原减少或停止,叶绿体中C3含量增加。
(4)从群落结构角度分析,立体养殖充分利用了栖息空间和食物条件等资源;从能量流动的角度分析,合理密养能够提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向对人类有益的方面。
7.答案 (1)Ⅰ 就地(或建立自然保护区) 基因频率(2)增加 (种间)竞争(3)信息传递(4)λ解析 本题主要考查了种群数量变化规律和生态系统功能的相关知识。
(1)由图中信息可知,该野生动物种群数量超过环境容纳量后,曲线Ⅰ表示的种群数量下降最少,并在环境容纳量上下波动,说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻;当曲线Ⅲ趋近零时,宜采取易地保护措施,以保护濒危生物,而不宜采取就地保护措施。
图中阴影部分代表环境阻力,对种群起定向选择的作用,并可能引起种群基因频率的改变。
(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,若某营养级的某物种数量下降,流向该物种的能量减少,而流向与其处于竞争关系的同一营养级的其他物种的能量将会增加。
(3)在草原上,“绿色”为食草动物提供了可采食的信息,当看到青草明显减少时,部分食草动物个体会另觅取食地,体现了生态系统的信息传递功能。
(4)“J”型增长的数学方程式为:N t=N0λt,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,控制λ参数,可控制种群数量,以实现人口和野生动物资源的协调发展。
8.答案 (1)3% (2)80 偏高 (3)生长、发育、繁殖等生命活动 (4)调节生物的种间关系解析 本题主要考查生态系统功能和种群密度调查的相关知识。
(1)分析表中数据,可求得能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)÷(7.50×108)×100%=3%。
