【本讲教育信息】

一、教学内容

高考第一轮复习——生态系统和环境保护

二、重点导学

生态因子 生态系统的概念 生态系统的结构、生态系统的稳态 人与生物圈

三、全面突破

知识点1：生态系统和生物圈

（一）生态因子的概念

环境中直接或间接影响生物生长、发育、生殖、行为和分布等的环境要素统称为生态因子，也叫生态因素。

生态因子

（二）谢尔福德的耐受性曲线

1913年美国生态学家谢尔福德提出的耐受性定律，即任何生物的种群数量都会随着某种生态因子的改变而改变，这种关系如上图所示的钟形耐受性曲线。从图中可以看出，任何生物都有一个耐受性范围，在耐受性范围内，每种生物都有一个适宜区和最适区。可以理解，生物的存在和繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐受限度，则会使该物种不能生存，甚至灭绝。

（三）生态系统概念的理解

1、生态系统是一个统一的整体

在生态系统中，生物成分和非生物成分、生物成分与生物成分之间通过能量流动和物质循环、信息传递而相互影响、依存和制约，组成一个具有自动调节能力的统一整体。

2、生态系统的空间范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

（四）生态系统的成分

生态系统的成分	具体事例说明	作用
非生物的物质和能量	阳光、温度、空气、水、无机盐等	为生态系统提供物质和能量
生产者	自养型生物，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌、化能合成作用的细菌等	制造有机物，为消费者提供食物和栖息场所
消费者	各种动物、寄生生物、寄生细菌等	对于植物的传粉受精、种子传播等方面有重要作用
分解者	腐生生物、腐食动物等	将动植物遗体、动物粪便等有机物分解为无机物，促进生态系统的物质循环。

生态系统中各组成成分之间的关系如下图表示：

（五）生态系统营养结构——食物链和食物网

1、食物链的类型：捕食链、腐食链、寄生链

2、捕食食物链一般模式

食物链生物	绿色植物	植食动物	肉食动物	大型肉食动物
结构模式	生产者	一级消费者	二级消费者	三级消费者
营养环节	第一营养级	第二营养级	第三营养级	第四营养级

3、与食物链有关的问题

（1）我们所研究的食物链是捕食链，分解者、非生物的物质和能量不能与动植物形成捕食关系，故两者不参与食物链的组成。在捕食链中分解者不占任何营养级。食物链的起点是生产者，最高点是不被其他动物所捕食的动物，即最高营养级。

（2）同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。

（3）在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既是捕食关系，有时又是竞争关系。

（4）食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道。

4、食物网中生物数量变化的分析与判断

（1）第一营养级的生物减少对其他物种的影响

第一营养级的生物（生产者）减少时，将会连锁性地引发其后各个营养级的生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。

（2）“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响

一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量的减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。

（3）复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析

①以中间环节少的作为分析依据. 考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。

②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。

③处于最高营养级的种群且其有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他生物而维持其数量基本不变

④同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析 食物链中某一种群的数量变化，导致另一种群的营养级连锁性发生变化，因为能量在食物链（网）中流动时只有l0%～20％流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。

（六）生物圈是最大的生态系统

生物圈指的是地球上的全部生命和一切适于生物栖息的场所，它的范围包括岩石圈上层、整个水圈和大气圈的下层，要注意生物圈的概念和范围并不是一回事。

生物圈——这个地球上最大的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。陆地生态系统根据植被的分布又可以分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统和农业生态系统等；水域生态系统根据盐度的高低可以分为海洋生态系统和淡水生态系统等。

【典型例题】

例1、在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原上，生活着牛、羊、鹿、狼、兔、鼠，还有秃鹫、苍鹰、蜣螂、细菌、真菌等，关于它们的叙述中正确的是 （ ）

①它们共同构成一个生态系统 ②它们中的牛、羊、鹿分别组成了3个种群

③它们中的动物是一个生物群落 ④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者

A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④

解析：牛、羊、鹿等是消费者，蜣螂、营腐生生活的细菌与真菌等是分解者，此外还包括了阳光、空气、温度、水、土壤等无机环境，即它们是由生产者、消费者、分解者及其无机环境构成的相互作用的自然系统，是一个生态系统。它们中的牛、羊、鹿分别是三类动物的总称，每一类动物会涉及到很多具体种类，因而不能把它们中的牛、羊、鹿仅看作是3个种群。它们中的动物只是其中的部分生物，并不包括该环境中的所有生物，与群落概念不符。

答案：D

例2、下列有关生态系统成分的叙述，正确的是 （ ）

A. 每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上

B. 动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级

C. 自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分

D. 细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类

解析：动物主要是消费者，但也有些动物是分解者，如蚯蚓。细菌主要是分解者，但也可以是生产者（硝化细菌）和消费者（大肠杆菌）。凡自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分。生物的同化作用类型有兼性厌氧型，如红螺菌，其体内含光合色素，可利用光能制造有机物，按此可归为生产者，但在富含有机物的环境中，它可直接利用有机物，按此可归为分解者。因此，一种生物在不同环境中可能属于生态系统中的不同生物成分。

答案：C

知识点2：生态系统的稳态

（一）能量流动的几点说明

1. 能量流动的起点：生产者（主要是植物）固定的太阳能。

2. 能量流动的渠道：主要是食物链和食物网。

3. 能量流动中能量的形式变化：太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能（最终散失），热能不能被生物群落重复利用，所以能量流动无法循环。

4. 能量在食物链中流动的形式：有机物（食物）中的化学能。

5. 能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各营养级生物本身的呼吸和分解者的呼吸），主要形式是热能（对生物群落而言，相当于能量输出）。

6. 生态系统能量流动的数量：生产者所固定的全部太阳光能。

7. 单向流动的原因特点：①食物链中，捕食和被捕食的关系不能逆转；②生态系统中能量来自光能，以热能形式散失，不能循环。

8. 逐级递减，传递效率为10％~20％。流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可有四条：①自身呼吸消耗；②被分解者分解利用；③未被自身呼吸消耗，也未被下一个营养级和分解者利用，保存在自身的体内；④流入下一个营养级；一个营养级的总能量大约只有10％～20％传递到下一个营养级。

9. 对能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔的比较

不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量三者之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。

	能量金字塔	数量金字塔	生物量金字塔
形状
特点	呈正金字塔形	一般呈正金字塔形	一般呈正金字塔形
象征含义	能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性	生物个体数目在食物链中随营养级升高而 逐级递减	生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链流动逐级递减
每一级含义	食物链中每一营养级生物所含能量的多少	食物链中每一营养级生物个体的数目	食物链中每一营养级生物的总生物量

说明：数量金字塔、生物量金字塔的第一和第二营养级有时会出现倒置的情况，如一棵树上有许多昆虫，就会形成倒置的数量金字塔。

10. 研究能量流动的目的：设法调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

（二）物质循环的概念分析及特点

1. 参与循环的物质：是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，而不是指由这些化学元素组成的糖类、脂肪、蛋白质等生物体所特有的有机物。

2. 循环过程：在无机环境与生物群落之间循环往复。

3. 特点：（1）全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。（2）反复利用，循环流动：物质循环，既然称为“循环”，就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。

（三）物质循环的实例：

1、碳循环：

由图甲可知：（1）大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用。（2）碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO₂的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。（3）大气中CO₂的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧。

由图乙可知：（1）碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。 （2）煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO₂浓度增高，是形成“温室效应”的最主要原因。

2、氮循环：

氮循环是氮气、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。微生物（如硝化细菌和反硝化细菌等）在氮循环中具有重要作用。

（四）物质循环与能量流动的关系

项目	能量流动	物质循环
形式	以有机物为载体	无机物
特点	单向流动、逐级递减	循环利用
范围	生态系统各营养级	生物圈（全球性）
联系	同时进行、相互依存、不可分割 ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿食物链（网）流动的载体 ③能量是物质在生态系统中循环的动力
图示

（五）信息传递在生态系统中的作用

1、作用：决定能量流动和物质循环的方向和状态

2、信息传递存在于生态系统各个成分之间，把生态系统的各个组成成分联系成为一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。

3、信息传递在生物中的具体作用

（1）有利于生命活动的正常进行，如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。

（2）有利于生物种群的繁衍，如由昆虫的体表腺体所分泌的性外激素，能引诱同种异性个体前来交尾。

（3）能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，如当雪兔数量减少时，这种营养缺乏状况就会直接影响到猞猁的生存。猞猁数量的减少，也就是雪兔的天敌的减少，会使雪兔数量回升……循环往复就形成了周期性的数量变化。

（六）对生态系统稳定性的理解

生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，所表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可从以下几方面来理解：

1. 结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般的相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：

2. 功能的相对稳定：生物群落能量的输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。

3. 生态系统稳定性的关系

4. 生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内部的种间关系及种内斗争来实现。

（七）生态系统的自我调节能力

1. 生态系统的反馈调节

（1）含义：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程叫反馈。其中包括正反馈和负反馈，负反馈调节在生态系统中普遍存在。

（2）负反馈调节

①作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡。

②与人体内的负反馈调节进行对照：

③结果：抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，从而达到和保持稳态。

（3）正反馈调节

①作用：使生态系统远离平衡状态。

②结果：加速最初发生变化的成分所发生的变化。

③实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因此而死亡从而减少，死亡的鱼体腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。

2. 自我调节能力的大小

生态系统成分	食物网	自我调节能力
越多	越复杂	大
越少	越简单	小

说明：生态系统对外界干扰的自我调节能力是有一定限度的，当干扰的强度过大，就会引起生态失调甚至导致生态危机。

（八）生态缸的设计制作及结果分析

1. 生态缸的设计要求及相关分析

设计要求	相关分析
生态缸必须是封闭的	防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生命力，成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）	生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明	为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间	便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光	防止水温过高导致水生植物死亡
选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大	减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量

2. 生态缸稳定性观察与分析

（1）观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。

（2）由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。

（3）如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。

【典型例题】

例1、在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是（ ）

A. 能量可驱动物质循环 B. 物质和能量可循环利用

C. 能量只能在食物链中流动 D. 能量和生物量金字塔可以倒置

解析：物质是能量的载体，光能伴随着有机物的合成以化学能的形式贮存在有机物中，贮存的能量随着有机物在生物群落中流动和散失；随着营养级的增加，能量逐级递减。由于有机物分解产生的无机物又可以被再度利用来合成有机物，从而使物质在生物群落和无机环境之间循环往复，但生物进行细胞呼吸散失的热能不能被生物再度利用，所以能量是单向流动的。能量除了在食物链中流动外，还可由动植物流向分解者；生物量金字塔可倒置，但能量金字塔是不可倒置的。

答案：A

例2、下列对生态系统功能的描述错误的是（ ）

A. 生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗

B. 在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级

C. 蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉同伴去采蜜”

D. 根瘤菌将大气中的氮气转化为无机氮的化合物被植物利用，最后重新回到大气中

解析：本题考查了生态系统的功能、氮循环等知识。根瘤菌将氮气转化成氨气被植物利用（或再通过硝化细菌把氨气逐步转化为硝酸盐而被植物利用），动物、植物体内的有机氮要经过氨化细菌、反硝化细菌等的作用，转化成氮气才能重新回到大气中。

答案：D

例3、下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是

A. 生态系统的物理信息都来源于环境

B. 植物都通过化学物质传递信息

C. 信息沿食物链从低营养级向高营养级传递

D. 信息可以调节生物种间关系

解析：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息都是物理信息，这些信息可来自环境，也可来自其他生物，如寄生生物的物理信息大都来自寄主。植物间信息的传递并非都是通过化学信息，如高大乔木对其下的其他植物的生长方向的影响就是通过物理信息——光信息传递实现的。生态系统中的信息传递是双向的，既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。

答案：D

例4、萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其因找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用 （ ）

A. 物理信息；化学信息；行为信息 B. 物理信息；行为信息；化学信息

C. 行为信息；物理信息：化学信息 D. 化学信息；行为信息；物理信息

解析：生态系统中信息的分类是以传递信息的载体为依据来划分的。物理信息是通过物理因素、物理过程来传递的，如光、声、温度、磁力等；传递化学信息的是一些化学物质，如性外激素等；行为信息是通过动物的特殊行为、动作这些“肢体语言”来传递和表达的。题干中植物根系分泌的是一种化学物质，很明显属于化学信息。鸟发现天敌后，做出了很夸张的动作，强调的是特殊的行为，所以属于行为信息。

答案：B

知识点3：人与环境

（一）人口增长及其对生态环境的压力

1. 人口增长与其他生物种群消长规律的关系

（1）一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群，它同样具有种群的特征，其相互关系如下：

（2）人为政策对人口数量的消长影响很大

①快速增长的原因：人类在生态系统中处于最高统治地位，缺少天敌，并且人受意识形态、价值观念、主观能动性等各方面的影响，受其他生物及非生物因素的干扰很小，所以由于外界环境条件适宜，近几百年来，人口增长接近“J”型增长曲线。

②人为政策的必要性，由于目前全世界人口已经超过60亿，我国人口已达到13亿，要防止人口增长过快，就需要人为政策控制人口增长。

③措施及效果：我国已在1982年把计划生育列为一项基本国策，目前已进入低生育水平国家的行列。

2. 人口增长对生态环境的压力

从图中可以看出人口增长会给生态环境带来压力。

（1）人类生存所需的资源，如土地资源、森林资源、能源等都是有限的，过度利用会使资源减少。

（2）人口增加，人类需求也不断增加，为了满足衣食住行的要求和经济发展，使污染物的总量增大，大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，影响了环境的纳污量以及对有毒、

有害物质的降解能力，加剧了环境污染。

（二）全球性的环境问题

生态环境的特点：生态环境具有全球性，主要原因是物质循环的全球性。

1. 温室效应

（1）温室气体：CO₂、CH₄、氮的氧化物等气体，其中CO₂是主要的温室气体，约占60％左右。

（2）原理：温室气体层可以让阳光、可见光透过，但对地球向宇宙释放的红外线起阻碍作用，并吸收转化为热量，使地球表面温度升高。

（3）主要来源：煤、石油、泥炭等化石燃料的大量燃烧。

（4）主要危害：全球变暖、冰川融化、海平面上升，干旱范围扩大。

（5）预防措施：减少燃烧，开发新能源；大力种草种树。

2. 臭氧层破坏

（1）臭氧层作用：阻挡日光中大部分紫外线，使生物能够登陆成功，并在陆地上正常地存活下去。

（2）破坏原因：空气中的氟利昂等物质大量排放。

（3）机理：氟利昂遇紫外线即放出氯，氯破坏臭氧分子的能力极强，一个氯原子能破坏10万个臭氧分子。

（4）危害：皮肤癌和白内障患病率上升；植物光合作用受到抑制。

3. 酸雨

（1）形成原因：主要是硫的氧化物溶于雨水后降落至土壤或水体中，使雨水的pH<5.6。

（2）来源：煤、石油等化石燃料的大量燃烧、森林火灾等。

（3）危害

①植物种子发芽率和幼苗成活率降低，影响光合作用效率；

②鱼卵不能正常孵化；

③危害建筑物及工业设备；

④引起人的呼吸道疾病。

4. 海洋污染

（1）来源：生活污水、工业污水进入水体，海洋运输时石油泄漏或倾倒污染物。

（2）表现：富营养化。

（3）结果：若表现在海洋中称为赤潮，若表现在湖泊等淡水流域则称为水华。

5. 土地荒漠化

（1）原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧、草原植被破坏、有益动物的大量减少、病虫害严重等，使草原植被退化，原始森林和三北防护林被破坏。

（2）后果：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。

（3）治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草、草林结合。

6. 水资源短缺

如果人口增加，用水量就会增加，同时污水也相应增加，而人均水资源减少。如果要维持原有生活用水量，则需要开采更多的水资源，造成水资源缺乏，甚至导致水荒。

7. 生物多样性锐减

生物生存环境的改变和破坏；掠夺式开发和利用；环境污染、外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区，都会破坏生物多样性。

（三）生物多样性的概念、价值及保护

1. 生物多样性

（1）概念：地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。

（2）多样性的内容及其之间的关系

生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。多样性的三个层次是密切联系的，基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础，反过来物种和生态系统多样性又影响基因多样性。

三者之间的关系表示如下：

（3）意义：人类赖以生存和发展的基础，是人类及其子孙后代共有的宝贵财富。

2. 生物多样性的价值

（1）直接价值。

①药用价值：如蝉蜕、人参、冬虫夏草等。

②工业原料：如芦苇、霍霍巴。

③科研价值：如通过转基因技术将野生品种中的一些抗性基因转移到农作物中，从而得到抗性强的农作物新品种。

④美学价值。

（2）间接价值：即生态功能，指间接地支持和保护经济活动和财产的环境调节功能。如：①CO₂和O₂的平衡；②土壤形成、水土保持；③净化环境。

（3）潜在价值：为后代提供选择机会的价值，如基因库。

3. 生物多样性的保护

（1）保护生物多样性关键是协调好人类与生态环境的关系，如：①控制人口增长；②合理利用资源；③防治环境污染。此外还要加强立法及宣传活动。

（2）具体保护措施

①就地保护：主要指建立自然保护区或风景名胜区，这是最有效的保护措施。

②易地保护：从原地迁出，在异地建立植物园、动物园、濒危动物繁育中心。

③利用生物技术保护：建立精子库、种子库——保护濒危物种的基因；利用人工受精、组织培养、胚胎移植——保护珍稀濒危物种。

（3）坚持“可持续发展”和“合理利用”是最好的保护，对于生物多样性的保护与利用要防止两个极端，即①避免盲目掠夺式开发利用，坚持可持续发展的观念。②避免禁止开发和利用，坚持合理开发是最好的保护，如规定禁渔期和禁渔区、退耕还林（草、湖）等。

【典型例题】

例1、下列关于人口与可持续发展关系的叙述，不正确的是

A. 控制人口数量，提高人口素质，是我国实施可持续发展战略的重要条件

B. 控制人口增长，提高人口质量，要把计划生育工作放在重要位置

C. 目前我国人口太多，不可能实施可持续发展战略

D. 专家预测到本世纪中叶，我国人口总数将达最高峰，然后才有可能降下来

解析：我国人口太多，但仍然可以实现资源的可持续发展，关键是如何合理开发利用资源，比如可以采用其他材料代替木材，还可以通过种植速生林保证木材的供应量，人工养鱼，减少野生鱼捕捞量等等，都可以很好地保护野生资源，使其能得到有效地恢复或发展，持续地为人类服务。还可以开发新能源，减少煤、石油的开采和使用量等，这样才能使地下储存的能源物质持续地为人类服务。

答案：C

例2、某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。下列对于上述过程的叙述，正确的是

A. 早期不属于负反馈，后期属于负反馈

B. 早期属于负反馈，后期不属于负反馈

C. 早期、后期均属于负反馈

D. 早期、后期均不属于负反馈

解析：水蚤以藻类为食，早期藻类大量增多，导致水蚤食物丰富而大量繁殖，数量增多。而水蚤数量的增多又会致使其大量捕食水藻，导致水藻数量减少，这属于负反馈调节；而后期因污染导致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，属于正反馈。

答案：B

例3、下列关于生物多样性的说法正确的是（ ）

A. 生物圈内所有生物构成了生物多样性

B. 外来物种的入侵能够增加生物多样性

C. 红树林的防风消浪作用属于生物多样性的间接价值

D. 生物多样性的潜在价值就是生态功能。

解析：生物多样性指基因（遗传）多样性、物种多样性、生态系统多样性等方面；外来物种的入侵往往导致本地物种消失，减少生物多样性；生物多样性的生态功能属于生物多样性的间接价值。

答案：C

【本讲小结】

生态系统和环境保护

【超前思维】

下一讲我们将复习选修三的基因工程。请大家做好预习并做好重点导学内容。

【重点导学】

1、基因工程的理论基础是：①艾弗里实验证明了 是遗传物质；②沃森和克里克阐述了 ；③尼伦贝格等人破译了 。

2、基因工程的工具是：①酶： 酶；②载体： 。

3、基因工程是指在生物体外通过 和 等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人们需要的 或创造出更符合人们需要的新的生物类型的技术。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。

4、基因工程的技术环节：①获取 ； ②制备 ；③ 受体细胞；④ 出获得目的基因的受体细胞；⑤培养受体细胞并诱导目的基因表达，获得 。

5、动物基因工程的应用包括（1）提高动物的 能力；（2）提高 ；（3） ；（4）生产 。

6、植物基因工程的应用：（1）提高植物的 效率；（2）延长果实的 期（3）提高植物 产物的产率；（4）提高植物的 。

7、利用基因工程技术，导入 培育出的、能将新性状稳定遗传给后代的基因工程生物。转基因生物的培育打破了 难以突破的 的障碍。

8、基因诊断是指采用基因检测的方法判断患者是否出现 或携带 。

9、基因治疗是用正常基因 缺陷基因。例如用 酶基因治愈了重度复合免疫缺陷症女孩。

10、蛋白质工程称为 ，其关键技术是 。

【模拟试题】（答题时间：30分钟）

一、选择题

1. 从生态系统的组成成分看，硝化细菌和蚯蚓分别属于 （ ）

A. 生产者、消费者 B. 分解者、消费者

C. 生产者、分解者 D. 消费者、分解者

2. 据报道，青海某地为治理草场退化而采取的措施之一是“鸡上山，羊入圈”。在这里，鸡的作用主要是充当 （ ）

A. 初级消费者 B. 次级消费者 C. 三级消费者 D. 分解者

3. 在农田生态系统中，为避免病虫害的发生，最佳防治措施是 （ ）

A. 彻底消灭害虫种群 B. 保护天敌和食物链

C. 彻底破坏其发生环境 D. 断绝其食物和能量来源

4. 一种蝇的幼虫生活在牛的体表，以牛的皮肉为食，可致牛死亡，牛死后尸体为细菌所分解。从生态学角度分析下列叙述正确的是（ ）

A. 牛为生产者 B. 细菌为消费者

C. 蝇的幼虫为次级消费者 D. 牛和蝇的幼虫为互利共生关系

5. 对地球上绿色植物分布起决定作用的非生物因素是（ ）

A. 水 B. 温度 C. 阳光 D. 土壤

6. 下列对草→昆虫→食虫鸟→鹰这条食物链的叙述中，正确的是 （ ）

A. 有四个营养级，两个次级消费者

B. 有三个营养级，一个生产者

C. 食虫鸟是第三营养级，次级消费者

D. 有三个营养级，三个消费者

7. 下列对于生物圈概念的正确描述是（ ）

A. 生物圈是地球上全部生物及其无机环境的总称

B. 生物圈包括岩石圈的上层、水圈和大气圈的下层

C. 生物圈是地球上最大的生态系统

D. 生物圈是指地球上的全部物种构成的生物群落

8. 生产者是生态系统的主要成分，其原因是 （ ）

A. 生产者能利用无机物合成有机物

B. 生产者都是绿色开花植物

C. 生产者总是处于食物链的起点

D. 生产者自身消耗的能量少

9. 下列属于生态系统食物网特征的是 （ ）

A. 一种生物只能被另一种生物捕食 B. 一种生物可能属于不同的营养级

C. 食物链的环节数是无限的 D. 食物网上的生物之间都是捕食关系

10. 从生态系统结构的角度分析“树倒猢狲散”所反映的主要是哪一成分的重要性 （ ）

A. 非生物的物质和能量 B. 生产者

C. 消费者 D. 分解者

11. 下图是生态系统能量流动示意图，［单位］，下列分析错误的是（ ）

A. 甲的数值是1250 J／（cm²·a）

B. 乙到丙的能量传递效率为15％

C. 乙的个体数目一定比甲少

D. 每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用

12、下列判断错误的是（ ）

A. 适当放牧，由于动物的植食作用，可以增加草原生态系统的生物多样性

B. 捕食者体型比被捕食者小，则生物的数量关系肯定会构成倒金字塔形

C. 生态系统中的能量流向分解者之后，仍可能从分解者再流向消费者

D. “桑基鱼塘”生态系统与普通的生态系统相比实现了能量多级利用

13、下列哪项不属于信息传递在生态系统中的直接作用 （ ）

A. 维持生态系统的稳定性 B. 与生物种群的繁衍有关

C. 调节生物的种间关系 D. 增加生态系统中基因的多样性

14、某生态系统中，已知一只鹰增重2 kg要吃10 kg小鸟；小鸟增重0.25 kg要吃2 kg昆虫；而昆虫增重100 kg要吃1000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为 （ ）

A. 0.05％ B. 0.5％ C. 0.25％ D. 0.025％

15、下列有关生态系统能量流动的叙述中，不正确的是 （ ）

A. 能量流动是单向的、不可逆转的

B. 食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多

C. 初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少

D. 营养级越多，散失的能量越多

16、蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动（尽管实际上是白天）。这个实验说明 （ ）

A. 蟑螂能感受物理信息的改变 B. 信息传递是生态系统的重要功能之一

C. 行为信息可以影响蟑螂的行为 D. 蟑螂可以感受一切信息刺激

17、初级消费者体内的能量，其去路不包括（ ）

A. 用于自身生命活动 B. 被第二营养级的其他生物所获得

C. 通过呼吸作用被消耗掉 D. 被分解者分解发散到环境中去

18、与生态系统自动调节能力有关的主要因素是（ ）

A. 生态系统的无机环境 B. 生态系统的气候环境

C. 生态系统的成分 D. 生态系统的地理位置

19、A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者；Pg表示生物同化作用固定能量的总量；Pn表示生物贮存的能量；R表示生物呼吸消耗的能量；能量单位为10²kJ／（m²·a）。以下说法不正确的是 （ ）

	Pg	Pn	R
A	15.9	2.8	13.1
B	870.7	369.4	501.3
C	0.9	0.3	0.6
D	141.0	61.9	79.1
E	211.5	20.1	191.4

A. 流经该系统的总能量是植物所固定的太阳能，即五个Pg之和

B. 该生态系统的营养结构可表示为B→D→A→C

C. 第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为5.7％

D. 流入各营养级的能量，大量地被生物的呼吸作用所消耗

20、不同生态系统中物质循环流动的范围与物质流动的形式分别是（ ）

A. 森林、化合物 B. 草原、化合物

C. 海洋、化合物 D. 生物圈、化合物

21、下列除哪项外，均是生物多样性的内容

A. 遗传多样性 B. 变异多样性

C. 物种多样性 D. 生态系统多样性

22、下列不属于造成环境危机的原因是

A. 环境污染 B. 自然资源破坏

C. 大力植树种草 D. 人口的急剧增长

23、从生物多样性的价值角度来看，紫杉醇（红豆杉的提取物）的治癌作用说明了红豆杉具有

A. 直接价值 B. 间接价值 C. 潜在价值 D. 商业价值

24、下列选项中，由温室效应所产生的影响是

A. 永冻土融化，造成冻土区域内公路的破坏

B. 水体富营养化，对近海生态环境造成一定的污染

C. 酸雨加剧，对森林生态系统造成严重破坏

D. 臭氧层破坏，使全球皮肤癌患者数量增加

25、人口增长与开垦土地的关系正确的是（ ）

A. 人口增长→人均耕地减少→开垦土地→植被破坏→自然灾害频繁

B. 人口增长→人均耕地减少→植被破坏→自然灾害频繁→开垦土地

C. 人口增长→开垦土地→人均耕地减少→植被破坏→自然灾害频繁

D. 人口增长→人均耕地减少→开垦土地→自然灾害频繁→植被破坏

二、非选择题

26、下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为10³kJ／（m²·a）]。试回答下列有关问题。

（1）图中①代表的生理过程是 ，图中②代表的能量主要以 形式储存。

（2）该生态系统中生产者固定的总能量是 kJ／（m²·a）。

（3）能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为 。

（4）试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高，需要的有机物输入越来越多的原因 。

27、根据如下的碳循环示意图，回答下列问题：

（1）从微观上看，过程③主要是在细胞内的 中进行的。

（2）碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是 ，除此之外，某些特殊的生态系统中的碳还可通过 进入生物群落。碳主要以 的形式从无机环境进入生物群落。

（3）参与过程④的生物，它们与同区域中的动、植物共同构成了 。

（4）由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪些？

。

（5）碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用 ，因而能量流动具有 的特点。

（6）若图中②的种群及相互间关系如图，设E种群含碳量为5.8×10⁹kg。B种群含碳量为1.3×10⁹kg，则A种群含碳量的值至少是 。

28、有位科学家做了这样一个实验，将两只成熟的但是尚未交尾的雌性飞蛾放在南北相距50多千米的A、B两地，然后将一只成熟的雄性同类放在两地之间连线的中点C，如下图所示：

实验时候的风向是北偏西风。请预测这只雄性蛾类的飞行方向最可能是 ，判断的理由是 。

雄性蛾类的这种表现说明昆虫之间可以通过 进行信息传递，同时也说明信息在生态系统中的作用是 。

29、下图为某生态系统的食物网简图，请分析回答下列有关问题：

（1）在此食物网中，属于初级消费者的是 ，处于最高营养级的生物是 。

（2）在此食物网中，可以占有两个或两个以上营养级的生物有 。

（3）兔和食草昆虫之间的关系是 ；猫头鹰与蛇之间的关系是 ；食物链中各生物之间的最根本的联系是 联系；最长的一条食物链是

，共有 个营养级。

（4）由于捕猎的原因猫头鹰的数量大量减少，则蛇的数量将会 。该生态系统的主要成分是 ，要维持该生态系统的稳定，在该图中除已知的成分外，还必须有 等。

30、阅读下列三个事例

事例一：我国某海岛的天然林覆盖率在1965年为25.7%，1964年为18.7%，1981年仅为8.53%，并且因遮蔽地面程度大大降低，从而导致了坡垒等珍稀树种濒临灭绝，有的珍贵药用植物已经绝迹。

事例二：我国西北某县野生甘草的面积在1967年为4万多公顷，30年后已有一半被挖尽，我国的野马已经绝迹，野骆驼等野生动物也濒临灭绝。

事例三：一种原产日本的林业害虫，在20世纪80年代侵入华西沿海地区，并且由于缺少天敌而迅速漫延开来，据1990年统计，这种害虫使该地区十三万多公顷的马尾松林受到危害。

依据上述事例，回答下列问题：

（1）事例一说明造成这些野生生物濒危或灭绝的主要原因是 。

（2）事例二说明造成这些野生生物资源明显减少或绝迹的原因是生态环境的 及

开发利用。

（3）事例三说明：由于 入侵或引种到 的地区，使得这些地区原有的物种受到威胁。

【试题答案】

一、选择题

1、C 2、B 3、B 4、C 5、C 6、C 7、A 8、A 9、B 10、B 11、C 12、B

13、D 14、C 15、C 16、A 17、B 18、C 19、A 20、D 21、B 22、C 23、A 24、A 25、A

二、非选择题

26、（1）呼吸作用（有机物中） 稳定的化学能 （2）1.1×10⁵ （3）15.6％ （4）能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量

27、（1）线粒体 （2）光合作用 化能合成作用 CO₂ （3）生物群落

（4）①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率 ②控制化石燃料的燃烧，减少CO₂的排放量，提高能源利用率；③开发新能源 （5）热能 逐级递减、单向流动

（6）4.5×10⁷ kg

28、向北 雌性蛾类释放的性外激素可以通过风传播，为雄性蛾类所感知 化学物质 有助于生物种群的繁衍

29、（1）兔、鼠、吃草籽的鸟、食草昆虫 猫头鹰 （2）食虫鸟、蟾蜍、蛇、猫头鹰 （3）竞争 捕食和竞争 食物 草→食草昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰 六 （4）增多 草 非生物的物质和能量、分解者

30、（1）滥采乱伐 （2）改变和破坏 掠夺式 （3）外来物种 缺少天敌