专题 5 生态

高三生物二轮复习 · 思维导图 | 考频依据:近5年全国卷(甲/乙/新课标)及省卷真题

教材映射:选择性必修2《生物与环境》(第1章 种群 → 第2章 群落 → 第3章 生态系统 → 第4章 人与环境)

本专题定位:约占 8–10 分,必出 1 道大题(或独立或与其他专题综合)+选择 1 题;能量流动计算是唯一难点

专题5
生态
8–10分 · 必出大题
种群 ★★★
数量特征:密度是最基本特征
J形/S形曲线|K值与K/2应用
样方法 vs 标记重捕法
群落 ★★★
种间关系四种判断
垂直/水平结构|初生/次生演替
生态系统 ★★★
能量流动:单向递减10–20%,同化量=摄入量−粪便量
碳循环|信息传递三类|抵抗力/恢复力
人与环境 ★★
生态工程四原理:自生/循环/协调/整体
低频 ★
生态足迹/生物多样性三层次价值
固定三分支
分值地位|真题高频设问|考场时间取舍
★★★一、种群 【常见分值:4–6分】【题型:曲线分析+调查方法选择】

【核心概念】

  • 种群:一定自然区域内同种生物全部个体的集合(是繁殖和进化的基本单位)。
  • 数量特征:种群密度(最基本的数量特征)、出生率和死亡率、迁入率和迁出率(直接决定种群密度)、年龄结构(预测种群数量变化趋势:增长型/稳定型/衰退型)、性别比例(影响出生率)。

【关键内容】两种增长曲线(必背对比)

"J"形增长"S"形增长
条件理想条件(食物空间充裕、无天敌)资源空间有限、存在环境阻力
特点Nₜ=N₀λᵗ,增长率不变有环境容纳量 K 值,种群数量在 K 值附近波动
关键点λ>1 增长,λ=1 稳定,λ<1 下降K/2 时增长速率最大
  • K/2 应用:渔业捕捞后维持在 K/2(增长速率最大,持续获得最大产量);有害生物防治在 K/2 之前进行,并降低 K 值(如密封储粮、引进天敌)。
  • 调查方法:样方法(植物或活动范围小的动物,关键:随机取样,计数计上不计下、计左不计右);标记重捕法(活动能力强、范围大的动物,公式 N=Mn/m,标志脱落→估算值偏大)。

【易错陷阱】

① "增长率"≠"增长速率":J形增长率不变、增长速率增大;S形增长速率先增后减(K/2 最大),增长率一直下降。
② K 值不是最大值,是环境容纳量(波动中的平衡值);环境改善 K 值可升高。
③ 年龄结构只能预测趋势,不能直接决定种群密度(直接决定的是出生率死亡率、迁入迁出)。

【题型突破】

  • λ 值判读:λ>1 种群增长,无论增长多慢;λ 由>1变<1 的交点是种群数量最大值点。
  • 标记重捕偏差分析:标志脱落/标记个体更难捕→m 偏小→估算 N 偏大。
★★★二、群落 【常见分值:4–6分】【题型:种间关系曲线+演替判断】

【核心概念】

  • 群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。物种组成是区别不同群落的重要特征;丰富度=群落中物种数目的多少。

【关键内容】

  • 种间关系(曲线判断必考):
    关系曲线特征实例
    捕食"先增先减为被捕食者,后增后减为捕食者",数量此消彼长不同步狼与兔、猫头鹰与鼠
    种间竞争实力悬殊→一方淘汰;实力相当→此消彼长同步反向大草履虫与双小核草履虫
    互利共生"同生共死",曲线同步升降豆科植物与根瘤菌
    寄生一方受益一方受害,一般不致死噬菌体与细菌、菟丝子
  • 空间结构:垂直结构(分层现象,植物由光照决定、动物由食物和栖息空间决定——意义:显著提高群落利用阳光等环境资源的能力);水平结构(镶嵌分布)。
  • 演替:初生演替(从来没有植被/彻底消灭的土壤:裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥——慢)vs 次生演替(保留土壤条件甚至种子:火灾后草原、弃耕农田——快);方向:物种增多、结构复杂、稳定性增强;人类活动会改变演替的速度和方向。
  • 生态位:物种在群落中的地位和作用(食物、天敌、空间等);生态位分化利于不同生物充分利用环境资源。

【易错陷阱】

① "竞争"要分清:种间竞争 vs 种内竞争(种内斗争);曲线"同步升降"是互利共生,"错峰升降"是捕食。
② 演替是"优势取代"而非"完全取代"——原来物种不一定消失。
③ 垂直结构说的是群落水平,同种生物高矮不一(如一片竹林)不属于垂直结构。
★★★三、生态系统的结构与功能 【常见分值:6–8分】【题型:能量流动计算+碳循环图解】

【核心概念】

  • 组成成分:非生物的物质和能量+生产者+消费者+分解者;生产者(自养,基石)、分解者(腐生细菌真菌、蚯蚓蜣螂——不要把细菌都当分解者,硝化细菌是生产者)。
  • 营养结构:食物链(只含生产者+消费者,起点是生产者)和食物网;食物链中没有分解者和非生物部分。

【关键内容 1:能量流动(本专题第一重点)】

  • 总能量:流经生态系统的总能量 = 生产者固定的太阳能总量(人工生态系统如鱼塘还要加上人工输入的有机物中能量)。
  • 同化量 = 摄入量 − 粪便量(粪便中的能量属于上一营养级的同化量,最终流向分解者)。
  • 每一营养级同化量去向(四分法):①呼吸消耗(热能散失)②流入下一营养级 ③被分解者利用 ④未被利用。⚠️ 漏写"未利用"是能量去向题最高频失分点(限时内未利用部分)。
  • 特点:单向流动、逐级递减,传递效率 10%–20%(相邻两营养级同化量之比)。
  • 计算规则:求"至少(最少)消耗生产者"→ 选最短食物链、按 20% 算;求"最多消耗生产者"→ 选最长食物链、按 10% 算。多条食物链来源的能量按比例分配时,逐链计算后相加。
  • 能量金字塔永不倒置;研究能量流动的意义:帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(原话采分点)。

【关键内容 2:物质循环与信息传递】

  • 碳循环:大气 CO₂库 ←→(光合作用/化能合成固定,呼吸作用、分解作用、化石燃料燃烧释放);在生物群落内部以含碳有机物形式沿食物链传递,在生物群落与无机环境之间以 CO₂ 形式循环;特点:全球性、循环性。温室效应:化石燃料大量燃烧→CO₂↑。
  • 信息传递三类:物理信息(光、声、温度——萤火虫发光)、化学信息(性外激素、生物碱)、行为信息(孔雀开屏、蜜蜂跳舞)。作用:①生命活动正常进行 ②种群繁衍 ③调节种间关系、维持生态系统稳定。
  • 稳定性:抵抗力稳定性 vs 恢复力稳定性,一般负相关(但冻原等二者都低);负反馈调节是自我调节能力的基础;组分越多、营养结构越复杂→抵抗力越强。

【易错陷阱】

① "能量传递效率"是营养级之间同化量之比(10–20%),不是个体之间;不能提高传递效率,只能提高能量利用率(如生态农业)。
② 能量流动单向不循环,物质可以循环——"物质循环、能量流动"不可互写。
③ 分解者不属于食物链营养级;细菌不都是分解者(硝化细菌=生产者,根瘤菌=消费者)。

【题型突破】

  • 能量计算三步:画食物网 → 确定每条食物链传递的能量(10%/20%按"最多/至少"选)→ 分链计算再汇总。
  • 碳循环图解填空:找"双向箭头"(大气 CO₂库↔生产者),所有箭头指向的是分解者/大气库。
  • 信息传递判断:看"谁发出、什么形式、对谁起作用"。
★★四、人与环境与生态工程 【常见分值:2–6分】【题型:选择题、大题末问】
  • 生物多样性:遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性三层次;价值:直接价值(食用药用、旅游、科研)>间接价值(生态功能,如水土保持)>潜在价值。间接价值>直接价值——判断题高频。
  • 生态工程四原理(新教材,必背):自生(自组织自我优化,选好物种+合理布设)、循环(物质循环再生,如无废弃物农业)、协调(生物与环境适应,考虑环境容纳量——西北种杨树违背协调)、整体(自然-经济-社会系统统一)。
  • 全球性环境问题:温室效应、酸雨、臭氧层破坏、水体富营养化(N、P 过多→藻类爆发)。
★五、低频考点(一行带过)
  • 生态足迹/生态赤字:人类所需资源与生态承载力的比较。
  • 就地保护(自然保护区)是保护生物多样性最有效的措施;易地保护(动物园植物园)。
  • 种群其他特征:集群分布/均匀分布/随机分布(空间特征)。
【本专题高考分值与地位】
  • 约占 8–10 分:非选择题 1 道(种群/群落/生态系统综合,8 分左右)+选择题 1 题。
  • 难度全卷最低档、答案高度模式化,是"必拿满分"区;唯一需要练的是能量流动计算。
【近年真题高频设问盘点】
  • ① 种群数量特征概念辨析(谁决定密度、谁预测趋势);J/S 曲线与 K/2 应用情境。
  • ② 种间关系曲线判断;演替类型判断(关键词:裸岩→初生,弃耕→次生)。
  • ③ 能量流动计算:同化量=摄入量−粪便量;某营养级能量去向;最多/至少消耗生产者。
  • ④ 碳循环图解填空(双向箭头定位);信息传递类型与作用。
  • ⑤ 生态工程四原理判断(新教材卷高频);生物多样性价值层次。
【考场时间分配与取舍策略】
  • 生态大题用时 8–10 分钟,是"抢分题":概念填空按教材原话默写,不许自我发挥。
  • 能量计算先写"同化量=摄入量−粪便量"和传递效率规则再代数,过程有分。
  • 答"意义类"设问背原话:"使能量持续高效地流向对人类最有益的部分"。
🔗 跨专题综合连线
  • → 专题2 细胞代谢:流经生态系统的总能量=生产者固定的太阳能(总光合),与光合计算对接。
  • → 专题4 实验探究:样方法/标记重捕法、酵母菌种群数量变化(抽样检测)都是调查类实验考点。
  • → 专题6 变异育种进化:种群是生物进化的基本单位,基因频率计算与生态结合。
⚠️ "会但拿不到满分"失分原因清单
失分类型具体表现对策
能量去向漏项只写"呼吸、下一营养级、分解者",漏"未利用"背四分法:呼吸/下级/分解/未利用
概念混用"传递效率"与"能量利用率"混写;增长率与增长速率不分对照表格集中记忆
粪便归属错把兔的粪便算进兔的同化量粪便能量属于上一营养级
计算规则反"至少消耗生产者"误用10%口诀:至少→最短链+20%;最多→最长链+10%
错别字"演替"写成"演潜";“腐生”写成"附生"易错字抄写强化
✅ 本专题知识点清单(核对用,自查打勾)
□ 种群数量特征及各自作用 □ J形/S形曲线对比 □ K值与K/2应用 □ 样方法/标记重捕法及误差
□ 四种种间关系曲线判断 □ 垂直/水平结构 □ 初生/次生演替判断 □ 生态位
□ 生态系统四成分 □ 同化量=摄入量−粪便量 □ 能量去向四分法 □ 10–20%传递效率 □ 最多/至少计算规则 □ 能量流动意义原话
□ 碳循环形式与图解 □ 信息传递三类与作用 □ 抵抗力/恢复力稳定性
□ 生物多样性三层次与价值 □ 生态工程四原理 □ 水体富营养化成因
□ 失分清单自查