专题六 第2讲 生态系统的结构、功能与稳态调节

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第2讲 生态系统的结构、功能与稳态调节
考点整合
一、生态系统的结构与功能
1．生态系统的结构分析
(1)生态系统各成分的作用
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(2)生态系统各成分的地位
①非生物的物质和能量是生态系统存在的基础。
②生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，生产者处于主导地位。
(3)关于生态系统成分的误区提醒
①生产者除绿色植物外，还包括能进行化能合成作用的微生物，如硝化细菌。
②消费者除动物外，还包括营寄生生活的细菌、菟丝子、病毒等生物。
③分解者除腐生生活的细菌、真菌外，还包括少数的动物，如蜣螂、蚯蚓等。
④非生物的物质和能量不包括温度，因为温度既非物质又非能量，但动植物的遗体、残枝败叶等腐殖质属于该成分。21世纪教育网
(4)生态系统的结构归纳21世纪教育网
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2．生态系统的功能
(1)生态系统的基本功能
任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递的作用，这三者是生态系统的基本功能。
(2)能量流动、物质循环与信息传递的关系
①三者区别与联系
区别
项目 来源 途径 特点 范围 联系
能量流动 太阳能 食物链和食物网 单向流动，逐级递减 食物链各营养级生物闻 共同把生态系统各成分联系成一个统一整体；并调节生态系统的稳定性
物质循环 生态系统 反复利用，循环流动、全球性 生物圈
信息传递 生物与生物或生物与无机环境 多种途径 信息发生生理或行为的变化(单向或双向) 生物与生物之问或生物与无机环境之间
小结 能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。
②能量流动与物质循环二者之问的关系图例。21世纪教育网
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③信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。
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二、生态系统的稳定性
1．生态系统稳定性及其原理21世纪教育网
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2．抵抗力稳定性、恢复力稳定性与生态系统营养结构复杂程度的关系曲线
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(1)曲线表明抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在着负相关关系，具有高抵抗力稳定性的生态系统，其恢复力稳定性较低，反之亦然。
(2)曲线还表明抵抗力稳定性与生态系统的营养结构成正比，恢复力稳定性与生态系统的营养结构成反比。
热点示例
热点① 生态系统的结构及能量流动和物质循环
[例1] (2009·重庆理综)下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是
( )
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A．进入该生态系统的C02量与各h产生的C02总量相等
B．生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量
C．流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D．流经该生态系统的物质和能量可循环利用
[解析] 本题主要考查了生态系统的物质循环和能量流动的有关知识。流入生态系统的C02量大于h(呼吸作用)产生C02的总量。生产者i的量大于初级消费者同化有机物的量，因为还有一部分未被同化随初级消费者的粪便排出，被分解者利用。流向分解者的k都是有机物，生产者不能直接利用。流经生态系统的物质是循环的，但能量是单向流动不循环的。
[答案] B
变式①
如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，用作物养猪、养鸭，用秸杆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。请据图回答：
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(1)该生态系统的能量最终来源是 ，该生态系统中最主要的成分是 ，该生态系统中分解者是 ，该生态系统中鸭属于第 营养级。
(2)调查该生态系统中鼠的种群密度，常用的方法是 ，调查该生态系统中稗草的种群密度，一般采用的方法是 。
(3)一般地说，农田生态系统的 稳定性较低，原因是 。
(4)在生态系统中，基本组成元素能在生物群落和无机环境之间不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥 。
(5)如图a是某段时间内沼气池中产甲烷杆菌的种群增长率曲线，请在图b中画出这段时间的种群数量变化曲线。
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[答案] (1)太阳光能生产者(水稻和杂草) 营腐生生活的细菌和真菌(蘑菇) 二、三
(2)标志重捕法样方法 (3)抵抗力生物种类少、营养结构简单 (4)氮素不断通过产品输出该生态系统 (5) 21世纪教育网
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[解析] 本题考查生态系统中各结构成分及其功能和应用。
(1)生态系统的能量来源是太阳能，最主要的成分是生产者，分解者应为营腐生生活的细菌、真菌(蘑菇)，鸭属于第二、第三两个营养级。
(2)动物常用标志重捕法，植物常用样方法进行种群密度的调查。
(3)农田生态系统由于生物种类少，营养结构简单，抵抗力稳定性低。
(4)农田生态系统是高输出系统，故需要不断补充物质。
(5)产甲烷杆菌是典型的“j”型增长曲线。
热点② 生态系统的信息传递
[例2] (2009·海南)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：
(1)上述现象中，X分别在 之间进行传递。21世纪教育网
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是 和 。影响乙昆虫活动的信息种类是
。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类的 。
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是 。
[答案] (1)植物与甲昆虫的天敌；植物与乙昆虫 (2)无机环境生物化学信息和物理信息(其他合理答案也给分)物理信息(其他合理答案也给分) (3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少
变式②
下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是 ( )
A．人工合成性引诱剂，干扰害虫的正常交尾
B．控制日照时间以控制开花时间21世纪教育网
C．利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫21世纪教育网
D．利用生长素类似物杀死单子叶作物田地中的双子叶杂草21世纪教育网
[答案] D
[解析] 本题考查信息传递应用，旨在考查分析问题能力。性引诱剂的重要作用是引诱异性个体交尾，生产中常用性引诱剂干扰害虫正常交尾，降低害虫种群密度。植物的开花需要一定时间的光照，分长日照植物、短日照植物等，利用植物的这一特点，创造长日照或短日照条件，可以使植物提前或延后开花。“黑光灯”可以发出较大剂量的紫外线，用来引诱一些对紫外线敏感的害虫，进一步将其杀死。D项中生长素类似物如2，4-D等是人工合成的具有一定生长素效应的物质，它不能在生物体外自行传播，所以，它的使用不属于信息传递。21世纪教育网
热点③ 生态系统的稳定性
[例3] (2009·福建理综)下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是 ( )
A．生态系统具有自我凋节能力，这是生态系统稳定性的基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
[解析] 生态系统组成成分越多，食物网越复杂，则其抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱。
[答案] D
变式③
随着水体富营养化程度日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。根据上述材料回答问题：
(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是 和 。
(2)在该修复生态系统中，主要生产者是和 ，鱼类属于该生态系统的 。
(3)生物修复系统构建后，种间关系发生了哪些主要变化 21世纪教育网
(4)挺水植物在该系统中的作用是 和 ，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于 。21世纪教育网
[答案] (1)污染环境使藻类产生抗药性 (2)藻类挺水植物消费者 (3)挺水植物和藻类竞争，投放鱼类捕食藻类等。 (4)通过光合作用将光能转化成为化学能将能量固
定在光合作用所制造的有机物中 生态系统的自我调节能力
[解析] 通过分析我们发现，解答本题应注意理解水体富营养化的形成原理以及治理措施。
(1)化学杀藻剂在短期内可以起到一定的效果，但生物的变异是不定向的，随着时间的推移，会有大量的抗药型的藻类个体出现，使得杀藻剂失效。同时，大量的药物使用，会对其他的生物造成伤害，尤其是以藻类为食的一些生物。而构建生物修复系统的方法，利用了生态系统的功能，生物间可以通过反馈调节来相互制约，控制生物的数量。
(2)生态系统中的生物按照其营养功能分为生产者、消费者和分解者。生产者是能自己制造有机物的自养生物，主要是绿色植物；分解者是营腐生的生物，主要是一些腐生的细菌和真菌；鱼类是捕食植物的消费者。21世纪教育网
(3)种植的大型挺水植物和藻类都是生产者，它们要通过竞争争夺阳光、水肥等资源；鱼类捕食藻类，通过大量捕食控制藻类的数量。21世纪教育网
(4)挺水植物是生产者，能进行光合作用生成大量有机物。生态系统中的生物能通过信息传递相互影响，并能进行反馈调节，一段时间后，这些生物的种类和数量会逐渐稳定下来，这体现了生态系统的稳定性，即自我调节能力。21世纪教育网
考情通报
(1)生物与环境专题的高考命题都与当前的可持续发展和环保问题密切联系，考查考生获取信息力和联系教材理论通过比较、分析，解决社会实际问题的能力。
(2)考查题型上，本考点内容一直主要以选择题的形式考查，特别是理综生物试题，但2008年山东理综T27、2009全国卷I T34、2009海南生物T24等题目的出现，打破了高考理综生物简答题命题主要集中在遗传、代谢和生命活动调节局面，为我们下一步备考提供了依据。
(3)特别注意的是生态系统的功能考查又添了一个新“着眼点”——信息传递。在2009年高考中，就有多个题目涉及这一点，如广东生物T16、海南生物T24等，考查题型既有选择题，又有简答题。
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同学们：针对你们复习内容的巩固与掌握，请认真完成课后强化作业(十二)及阶段性测试题(六)
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