2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9單元 生物與環(huán)境 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案 蘇教版必修3

《2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9單元 生物與環(huán)境 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案 蘇教版必修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第9單元 生物與環(huán)境 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案 蘇教版必修3（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第4講　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ) 1.物質(zhì)的循環(huán)總是伴隨著能量的流動。（生命觀念） 2.分析能量流動過程，歸納總結(jié)能量流動特點(diǎn)；根據(jù)碳循環(huán)過程構(gòu)建循環(huán)模型。（科學(xué)思維） 3.關(guān)注溫室效應(yīng)，做出解釋，并提出解決問題的思路。（社會責(zé)任） 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1．能量流動的概述 (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。 (2)能量流動的四個環(huán)節(jié) — 　? — 　? —太陽能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能 　? — 2．能量流動的過程 (1)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程 ①

2、c代表初級消費(fèi)者糞便中的能量。 ②流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量的去向 d：自身呼吸作用散失。 e：用于生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的能量。 i：流入下一營養(yǎng)級。 f：被分解者分解利用。 j：未被利用的能量。 (2)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過程 ①流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能。 ②能量流動渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。 ③能量傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。 ④能量散失途徑：各種生物的呼吸作用(代謝過程)。 ⑤能量散失形式：熱能。 3．能量流動的特點(diǎn) (1)能量傳遞效率：是指相鄰兩營養(yǎng)級之間同化量的比值。 (2)能量流動的特點(diǎn)：單向流動、逐級遞減。 (3)研

3、究能量流動規(guī)律可以用“能量金字塔”表示。 4．研究能量流動的意義 (1)幫助人們在設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)時充分考慮能量的利用率。 (2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入和散失過程。(×) [提示]　生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。 2．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能。(×) [提示]　流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能。 3．初級消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量。(√) 4．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%

4、～20%。(×) [提示]　能量傳遞效率針對的是相鄰兩個營養(yǎng)級中的所有生物，不針對個體。 5．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。(×) [提示]　沼液和沼渣可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人類的能源物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，而能量不能循環(huán)利用。 6．研究能量流動，對調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。(×) [提示]　由于在各營養(yǎng)級中都會有生物的細(xì)胞呼吸存在，通過細(xì)胞呼吸，部分能量會以熱能的形式散失，因此研究能量流動，可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，但是做不到全部流向人類? 某一

5、營養(yǎng)級能量的來源與去路分析 (1)能量來源 (2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級的能量去向可從以下兩個角度分析： ①定量不定時(在足夠長的時間內(nèi)能量的最終去路)： a．自身呼吸消耗；b.流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)；c.被分解者分解利用。 ②定量定時：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有四條： a．自身呼吸消耗；b.流入下一營養(yǎng)級；c.被分解者分解利用；d.未利用，既未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的時間“還沒來得及被利用的能量”?？捎萌鐖D表示： 1．如圖表示某一

6、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動過程，其中甲、乙、丙代表該生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，A、B、C、D、E、F代表能量。請回答下列問題： (1)圖中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是多少？(用圖中字母表示)。 (2)乙的能量流入分解者的包括哪些方面？能量D被下一營養(yǎng)級同化后的去向是什么？ [提示]　(1)[C/(B＋F)]×100%；(2)乙的遺體殘骸中的能量和丙的糞便中的能量；大部分通過第四營養(yǎng)級生物的呼吸作用以熱能的形式散失，一部分用于該營養(yǎng)級生物的生長、發(fā)育和繁殖。 2．“蓮藕生態(tài)養(yǎng)魚”是一種養(yǎng)復(fù)合生態(tài)型的農(nóng)業(yè)新模式，在相同環(huán)境及養(yǎng)殖條件下，若將池塘中主要魚種由草食性魚更換為肉食性魚，則魚

7、類產(chǎn)量將如何變化？原因是什么？ [提示]　降低。能量流動逐級遞減，肉食性魚所處營養(yǎng)級高，獲得能量少。 考查能量流動過程的分析 1．(2019·合肥市高三第二次質(zhì)檢)如圖表示某長期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中光合作用積累的有機(jī)物被植食性動物利用的過程(圖中的字母表示所含的能量)。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．植物積累的能量為c＋e＋g＋h＋i B．植食動物糞便中的能量為d＋g C．b中的物質(zhì)和能量都被微生物利用 D．能量在相鄰營養(yǎng)級傳遞效率為f/a A　[植物積累的能量為a，根據(jù)數(shù)量關(guān)系可知，圖中c＋e＋g＋h＋i也可以表示植物光合作用積累的有機(jī)物中的能量，A正確；植食

8、動物糞便中的能量為d－f，及g，B錯誤；b中的物質(zhì)和能量有部分被微生物利用，C錯誤；能量在相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率為f/(a＋植物呼吸作用消耗量)，D錯誤。] 2．(2019·吉林省名校高三聯(lián)考)能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能之一。請回答下列問題： (1)生態(tài)系統(tǒng)的另外兩大功能是____________。 (2)生產(chǎn)者利用____________能，通過___________作用，將CO2和H2O合成有機(jī)物并儲存能量，這些能量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 (3)分解者同化的能量________(填“能”或“不能”)流向生產(chǎn)者；生產(chǎn)者不同于分解者的能量去向是______________；與其他營養(yǎng)

9、級的生物相比，最高營養(yǎng)級生物同化的能量的去向中不包括______________________________。 (4)如圖所示的生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率________(填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。 [解析]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的三大功能是能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。(2)綠色植物或其他光合細(xì)菌利用(太陽)光能，通過光合作用將CO2和H2O合成有機(jī)物并儲存能量，生產(chǎn)者，如硝化細(xì)菌等利用(無機(jī)化學(xué)反應(yīng)釋放的)化學(xué)能，通過化能合成作用，將CO2和H2O合成有機(jī)物并儲存能量，這些能量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(3)由于能量流動是不可逆的，分解者同化的能量不

10、能流向生產(chǎn)者；由于分解者不會與其他生物構(gòu)成捕食關(guān)系，因此生產(chǎn)者不同于分解者的能量去向是流向下一營養(yǎng)級；與其他營養(yǎng)級的生物相比，最高營養(yǎng)級生物同化的能量的去向中不包括流向下一營養(yǎng)級。(4)題圖所示的生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為第二營養(yǎng)級(甲和乙)的同化量與第一營養(yǎng)級(水草、藻類)的同化量的百分比。乙的同化量/水草、藻類的同化量×100%＝1 900/25 000×100%＝7.6%，因此第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率大于7.6%。 [答案]　(1)物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞　 (2)(太陽)光能或(無機(jī)化學(xué)反應(yīng)釋放的)化學(xué)　光合作用或化能合成　(3)不能　 流向下一營養(yǎng)級　

11、 流向下一營養(yǎng)級 (4)大于 考查能量流動特點(diǎn)的分析及相關(guān)計(jì)算 3．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的敘述中，錯誤的是(　　) A．由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，所以營養(yǎng)級越高則所同化的能量就越少 B．由于散失的熱能不能被生產(chǎn)者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向不可循環(huán)的 C．充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率 D．能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng) C　[生態(tài)系統(tǒng)中的能量沿食物鏈流動時，部分能量以熱能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以營養(yǎng)級越高同化的能量就越少，A正確；生產(chǎn)者只能固定光能或化學(xué)能，而不能固定每個營養(yǎng)級及分解者所散失的熱能，所以生態(tài)系統(tǒng)的

12、能量流動是單向的，B正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤；能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，D正確。] 4．(2019·廣東省六校高三聯(lián)考)科研小組對某人工魚塘的能量流動進(jìn)行定量分析，得出相關(guān)數(shù)據(jù)，如下表所示。整理資料時，由于疏忽圖中部分項(xiàng)目和數(shù)據(jù)模糊不能分辨。請你幫助恢復(fù)有關(guān)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目，并回答有關(guān)問題：[能量單位：J/(cm2·a)，除表中所列的消費(fèi)者外，其他類型的消費(fèi)者忽略不計(jì)] 生物類型 甲 傳遞給分解者的能量 未利用的能量 傳遞給下一營養(yǎng)級的能量 有機(jī)物輸入的能量 生產(chǎn)者 41 5

13、 97 19 —— 植食性魚類 7.9 1.1 12 乙 6 肉食性魚類 6.5 0.8 6.2 0.5 10 …… …… …… …… …… …… (1)人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括__________________。流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為________J/(cm2·a)。 (2)分析表中數(shù)據(jù)及各營養(yǎng)級能量的分配，表中甲是指________，表中的數(shù)據(jù)乙為________。 (3)如圖為該魚塘中的部分生物所構(gòu)成的食物網(wǎng)，若鯉魚從各營養(yǎng)級獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率均為20%，當(dāng)鯉魚同化50 kJ的能量時，則需要水生植物和浮游植

14、物同化的能量為________kJ。 (4)若該魚塘廢棄若干年后成為濕地，這屬于________演替，該濕地能凈化生活污水且有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的________價值。 [解析]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈和食物網(wǎng)。根據(jù)以上分析已知，生產(chǎn)者同化的能量為＝41＋5＋97＋19＝162[J/(cm2·a)]，而表格中顯示有機(jī)物輸入的能量＝6＋10＝16[J/(cm2·a)]，因此流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝162＋16＝178[J/(cm2·a)]。(2)表格中甲表示呼吸作用消耗的能量，數(shù)據(jù)乙＝19＋6－(7.9＋1.1＋12)＝4[J

15、/(cm2·a)]。(3)根據(jù)題意分析，已知鯉魚從各營養(yǎng)級獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率均為20%，則鯉魚同化50 kJ的能量時，需要水生植物和浮游植物同化量＝50××5＋50××5×5＝917(kJ)。(4)廢棄魚塘發(fā)生的是次生演替；該濕地能凈化生活污水，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值；有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值。 [答案]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和食物鏈(網(wǎng))(或生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu))　178　(2)呼吸作用消耗的能量　4　(3)917　(4)次生　間接和直接　 　方向調(diào)整后的能量計(jì)算方法 若在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物

16、中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時，首先要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”，或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。 (1)順推法：能量流向調(diào)整，從前往后計(jì)算。即由植物下推，用“乘法”。 (2)逆推法：能量來源調(diào)整，從后往前計(jì)算。即由高營養(yǎng)級前推，用“除法”。 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動的關(guān)系 1．物質(zhì)循環(huán) (1)概念：組成生物體的各種元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。 (2)分析 ①物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S等。 ②循環(huán)范圍(兩個支點(diǎn))：生物群落和

17、無機(jī)環(huán)境之間。 ③特點(diǎn)：全球性，反復(fù)利用、循環(huán)流動。 2．水循環(huán) (1)概念：水以3種形態(tài)在陸地、海洋和大氣之間不斷循環(huán)的過程。 (2)意義：水循環(huán)和其他物質(zhì)的循環(huán)聯(lián)系在一起，在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用。 3．碳循環(huán) (1)請寫出圖中各標(biāo)號的名稱： a．生產(chǎn)者；b.消費(fèi)者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃燒。 (2)碳的存在形式與循環(huán)形式 ①在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以CO2形式循環(huán)。 ②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。 ③在無機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。 (3)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作

18、用和化能合成作用。 (4)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑 ①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化石燃料的燃燒。 4．能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 (1)區(qū)別 項(xiàng)目 能量流動 物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例) 形式 以有機(jī)物為載體 主要是無機(jī)物 特點(diǎn) 單向流動、逐級遞減 全球性、循環(huán)性 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 生物圈(全球性) (2)聯(lián)系 ①兩者是同時進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。 ②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 1. 生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無機(jī)環(huán)境和生物群落

19、中的往復(fù)循環(huán)。(×) [提示]　碳循環(huán)指的是碳元素的循環(huán)，而不是含碳化合物的循環(huán)。 2．無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復(fù)利用。(√) 3．大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的唯一方式是光合作用。(×) [提示]　CO2從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。 4．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。(×) [提示]　物質(zhì)循環(huán)是往復(fù)的，而能量流動是單向的。 5．植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。(√) 6．若不按照生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，會影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。(√) 1．對物質(zhì)循

20、環(huán)過程中相關(guān)圖解的識別 (1)圖1——先根據(jù)雙向箭頭判斷：a和b應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，不能寫“無機(jī)環(huán)境”，也不能寫“生物類別”。再根據(jù)a→c判斷：c為消費(fèi)者，剩下的d為分解者。 (2)圖2——根據(jù)a與c之間的雙向箭頭及a有多個指出箭頭，c有多個指入箭頭判斷：a是生產(chǎn)者，c是非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)a、b、d的箭頭都流向e，可進(jìn)一步判斷：b是初級消費(fèi)者，d是次級消費(fèi)者，e是分解者。 (3)圖3——根據(jù)a與e之間的雙向箭頭及a有多個指入箭頭，e有多個指出箭頭判斷：a為非生物的物質(zhì)和能量，e為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個成分，其中其他生物部分的箭頭都指向c，所以c是分解者，剩余的b

21、、d、f則為消費(fèi)者。整個圖解中，食物鏈?zhǔn)莈→f→d→b。 2．能量流動與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系 (1)兩者是同時進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。 (2)物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 1．大氣中的碳被固定，進(jìn)入生物群落，簡要敘述該過程中的物質(zhì)變化和能量變化。 [提示]　物質(zhì)變化是大氣中的碳以CO2形式首先被C5固定形成C3，然后C3在ATP和[H]的作用下形成(CH2O)和C5；能量變化則是儲存在ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成儲存在(CH2O)中的穩(wěn)定的化學(xué)能。 2．溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是什

22、么？緩解措施有哪些？(至少寫兩點(diǎn)) [提示]　溫室效應(yīng)主要與人類對化石燃料利用過度有關(guān)。緩解溫室效應(yīng)的措施主要有植樹造林、減少化石燃料的燃燒、開發(fā)新能源等。 考查碳循環(huán)的過程及特點(diǎn)分析 1．下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述，正確的是(　　) A．大氣圈的含碳量明顯高于海洋中的 B．生物圈需不斷地從外界獲得碳的補(bǔ)充 C．人類對能源的過度消費(fèi)會導(dǎo)致大氣中CO2含量增加 D．大氣圈通過碳循環(huán)時刻保持著CO2含量穩(wěn)定不變 C　[海洋是地球系統(tǒng)中最大的碳庫，海洋中的含碳量明顯高于大氣圈含碳量，A錯誤；碳循環(huán)是指在生物圈中的循環(huán)，因此也叫生物地球化學(xué)循環(huán)，碳循環(huán)中的物質(zhì)可以被反復(fù)利用，所以生物圈不

23、需要從外界獲得碳的補(bǔ)充，B錯誤；由于人類對能源的過度消費(fèi)使CO2釋放量大于植物的吸收量，會導(dǎo)致大氣中CO2含量增加，C正確；冬季氣溫低，植物光合作用弱，吸收CO2減少，氣溫低，中高緯度的人們需要燃燒化石燃料取暖，使CO2排放增多，故大氣中CO2含量會隨季節(jié)變化，而不是CO2含量穩(wěn)定不變，D錯誤。] 2．某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖如下： 回答下列問題： (1)圖中的字母________表示大氣中的CO2，由于許多因素的影響，使其含量夏季________(填“高于”或“低于”)冬季。 (2)CO2被生產(chǎn)者吸收轉(zhuǎn)變成體內(nèi)物質(zhì)進(jìn)入生物群落，再被圖中的A、B的________和C的分解作用

24、以及E的燃燒，轉(zhuǎn)變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中，生產(chǎn)者吸收的CO2量______(填“大于”或“小于”)整個生物群落排放的CO2量。 (3)若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，可將D的含義改為____________，其他字母及文字代表的含義不變，還需要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、________。 [解析]　(1)題圖顯示：A、B、C、E均有箭頭指向D，說明D表示大氣中的CO2。A、D之間是雙向箭頭，A、B死的有機(jī)物可被C利用，說明A是生產(chǎn)者，C是分解者，進(jìn)而推知：B是消費(fèi)者，E為化石燃料的燃燒。 由于許多因素的影響，特別是

25、夏季植物的光合作用較冬季旺盛，使夏季大氣中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生產(chǎn)者吸收，通過光合作用轉(zhuǎn)變成體內(nèi)的含碳有機(jī)物進(jìn)入生物群落，再被圖中的A所示的生產(chǎn)者、B所示的消費(fèi)者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化石燃料的燃燒，轉(zhuǎn)變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中，則隨著演替的進(jìn)行，生物的種類和數(shù)量，特別是生產(chǎn)者的種類和數(shù)量逐漸增多，因此生產(chǎn)者吸收的CO2量大于整個生物群落排放的CO2量。(3)若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，可將D的含義改為無機(jī)環(huán)境，其他字母及文字代表的含義不變。因能量流動起源于生產(chǎn)者固定的太陽能、渠道是食物鏈和食物網(wǎng)

26、、特點(diǎn)之一是單向流動，所以還需要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。 [答案]　(1)D　低于　(2)呼吸作用　大于　(3)無機(jī)環(huán)境　取消“D→A” 考查物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系分析 3．如圖為一個簡化的生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)示意圖，對圖中箭頭的含義表述錯誤的是(　　) A．①可表示碳元素從二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物 B．⑤可表示生物群落中的物質(zhì)回歸無機(jī)環(huán)境 C．②表示能量在生物體之間單向流動 D．④和⑤可表示生物群落中能量的散失 D　[讀圖可知，碳元素從二氧化碳變?yōu)橛袡C(jī)物——①光合作用合成有機(jī)物，A正確；能量在生物體之間單向流動——②③能量在生物體

27、之間流動，C正確；生物群落中能量的散失——④呼吸作用以熱能的形式散失，生物群落中的物質(zhì)回歸無機(jī)環(huán)境——⑤分解者的分解，B正確，D錯誤。] 4．圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有關(guān)的生理過程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動情況。下列說法正確的是(　　) 圖1　　　　　　　　　　圖2 A．在圖1中，B、C分別屬于初級消費(fèi)者、生產(chǎn)者 B．圖1中能表示呼吸作用過程的只有2、4、5 C．如果A發(fā)生瘟疫，D的數(shù)量將先增加后減少最后趨于穩(wěn)定 D．在圖2的食物鏈中，②/①的比值代表兔與狼(生物之間)的能量傳遞效率

28、C　[圖1中C是生產(chǎn)者，B是分解者，D是初級消費(fèi)者，A是次級消費(fèi)者，A項(xiàng)錯誤；圖1中的過程3是分解者的分解作用，其實(shí)質(zhì)也是呼吸作用，B項(xiàng)錯誤；如果次級消費(fèi)者A因發(fā)生瘟疫而數(shù)量減少，則初級消費(fèi)者D的數(shù)量會增加，增加后會導(dǎo)致生產(chǎn)者數(shù)量減少，D又會因食物減少而數(shù)量減少，最后趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)，C項(xiàng)正確；圖2中的①和②代表兔和狼的攝入量而不是同化量，所以②/①的比值不能代表兔與狼(生物之間)的能量傳遞效率，D項(xiàng)錯誤。] 1.最高營養(yǎng)級的能量去路只有3個，沒有“傳遞給下一營養(yǎng)級”這一去路。 2．流經(jīng)各營養(yǎng)級的總能量：對生產(chǎn)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“固定”而不能說“照射”，對各級消費(fèi)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“同

29、化”而不能說“攝入”。 3．“相鄰兩營養(yǎng)級”的能量傳遞效率≠“相鄰兩個生物個體”間的能量傳遞效率。如“一只狼”捕獲“一只狐”時，狼應(yīng)獲得了狐的大部分能量而不是獲得10%～20%的能量，所有狼可獲得所有狐的能量的10%～20%。 4．未被利用的能量包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料的形式被儲存起來的能量。 5．一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一營養(yǎng)級同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。 6．誤認(rèn)為在生物群落中碳元素都是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的：在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間，碳元素是以CO2的形式進(jìn)行的，但在生物群落內(nèi)碳元素則是以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞的。 1

30、．通常，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會很長，原因是能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的。 2．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn)。 3．生態(tài)系統(tǒng)的能量單向流動的原因：食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，不能逆轉(zhuǎn)；生產(chǎn)者不能再利用散失的熱能。 4．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動逐級遞減的原因：某個營養(yǎng)級同化的能量中自身呼吸要消耗一部分，還有一部分被分解者利用，所以不能將全部的能量流入下一個營養(yǎng)級。 5．從能量流動角度分析農(nóng)田除草、除蟲的目的：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)、高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 真題體驗(yàn)| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅱ)如果食物鏈上

31、各營養(yǎng)級均以生物個體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點(diǎn)的生物個體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草，第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木，第二營養(yǎng)級是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是(　　) A．前者為金字塔形，后者為倒金字塔形 B．前者為倒金字塔形，后者為金字塔形 C．前者為金字塔形，后者為金字塔形 D．前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形 A　[夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營養(yǎng)級的牧草的個體數(shù)遠(yuǎn)大于作為第二營養(yǎng)級的羊的個體數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能是金字塔形。而在森林生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營養(yǎng)級的喬木的一個個體上生活

32、著大量的作為第二營養(yǎng)級的昆蟲個體，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能為倒金字塔形。] 2．(2016·全國卷Ⅲ)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　) A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量 B．該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者 C．鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié) D．鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向 C　[根據(jù)文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等一系列變化，A項(xiàng)錯誤。細(xì)菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動植物

33、遺體、遺物中獲得的能量大部分會通過分解作用以熱能的形式散失，不會再被生產(chǎn)者利用，B項(xiàng)錯誤。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個營養(yǎng)級變?yōu)?個營養(yǎng)級，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)，C項(xiàng)正確。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈營養(yǎng)級增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動的方向未改變，D項(xiàng)錯誤。] 3．(2018·全國卷Ⅱ)大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用，這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學(xué)”范疇?；卮鹣铝袉栴}： (1)當(dāng)某種大型肉食性動物遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)時，原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加，生態(tài)系統(tǒng)中食

34、物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多，原因是____________________________________________。 (2)如果將頂級肉食性動物引入食物網(wǎng)只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結(jié)果發(fā)生了反轉(zhuǎn)，即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)不是由頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是____________________(答出一點(diǎn)即可)。 (3)若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會減輕該地區(qū)野豬對農(nóng)作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因

35、有__________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 [解析]　(1)從能量金字塔可以看出，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中損失的能量就越多，因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過4～5個營養(yǎng)級。(2)根據(jù)題干信息“大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用”，又這一種間關(guān)系是建立在“威懾”和“恐懼”基礎(chǔ)上的，且題干指出導(dǎo)致植食性動物甲在數(shù)量上的優(yōu)勢地位喪失不是由頂級肉食性動物的直接捕食造成的，因此，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是頂級肉食性動物對甲產(chǎn)生的威懾比乙高，甲因恐懼而逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多。(3)根據(jù)題中“恐懼生態(tài)學(xué)”的觀點(diǎn)可知，大型肉食性動物對野豬有捕食和驅(qū)趕的作用，故某大型肉食性動物的重新出現(xiàn)可能會使野豬的被捕食量增加，同時野豬也會因恐懼而減少采食，從而降低其對農(nóng)作物的破壞程度。 [答案]　(1)生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少　(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多　(3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食 15