2022年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 新人教版必修3

2022年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 新人教版必修3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()知識點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、_、_和_的過程2過程(1)輸入途徑：主要是生產(chǎn)者的_(2)起點(diǎn)：從_固定太陽能開始，總能量為生產(chǎn)者所固定的全部太陽能(3)途徑：以有機(jī)物形式沿_向下一營養(yǎng)級傳遞；散失的是三大功能類群生物呼吸作用產(chǎn)生的熱能3特點(diǎn)(1)_：沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可_，也不能_(2)_(傳遞效率為10%20%)a每個(gè)營養(yǎng)級生物都因呼吸作用而散失部分熱能b每個(gè)營養(yǎng)級總有部分能量被分解者利用c每個(gè)營養(yǎng)級生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值_繪成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形4意義(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)_，使能量得到_的利用(2)幫助人們合理地_生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量_地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠窒胍幌耄耗硠游锿芰繛?00 kJ，其中有多少能量隨糞便排出？知識點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1概念無機(jī)環(huán)境生物群落2特點(diǎn)_、反復(fù)利用、_3實(shí)例碳循環(huán)(1)碳在無機(jī)自然界中的存在形式：_和碳酸鹽(2)循環(huán)形式：_(主要)(3)循環(huán)過程(4)溫室效應(yīng)4與能量流動的關(guān)系：二者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割5意義通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)使生態(tài)系統(tǒng)中的_緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一整體議一議：就能量和物質(zhì)而言生物圈可否保障“自給自足”？為什么？,能量流動過程圖解(以初級消費(fèi)者為例)上述圖解中存在如下三種關(guān)系：(1)同化量攝入量糞便(2)同化量呼吸散失量儲存量(3)糞便實(shí)際上是上一營養(yǎng)級的未被利用的成分，通過分解者將其分解。判一判1生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指能量的輸入和輸出過程()。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()。3生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的，且是逐級遞減的()。4相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%，也不會大于20%()。5研究能量流動，可合理設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，高效利用能量()。6研究能量流動，可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類()。7參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物()。8物質(zhì)和能量都是往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用的()。9物質(zhì)是能量流動的載體，能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力()。10化學(xué)燃料的大量燃燒是造成溫室效應(yīng)的主要原因()。 自我校對：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失光合作用生產(chǎn)者食物鏈分解者單向流動逆轉(zhuǎn)循環(huán)流動逐級遞減由低到高人工生態(tài)系統(tǒng)最有效調(diào)整持續(xù)高效全球性循環(huán)流動CO2CO2有機(jī)物食物鏈或食物網(wǎng)CO2碳循環(huán)融化上升各種組成成分想一想：動物糞便應(yīng)屬食物殘?jiān)?，這是未曾消化吸收的部分，它不屬動物的同化量，故動物同化能量中沒有隨糞便排出的能量。議一議：由于能量流動只能是單向的、逐級遞減的，流向一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量只能從生產(chǎn)者固定太陽能開始，因此生物圈內(nèi)的能量無法實(shí)現(xiàn)自給自足它必須依賴生物圈外向其源源不斷地輸入太陽能。然而，就物質(zhì)而言由于物質(zhì)是可循環(huán)流動，反復(fù)利用的，故生物圈可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)上的自給自足。判一判：1.×2.×3.4.×5.6.×7.×8.×9.10.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動分析1對能量流動的理解“能量流動”是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，能量是維持生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動力。起點(diǎn)生產(chǎn)者源頭光能能量輸入相關(guān)生理過程光合作用、化能合成作用總能量生產(chǎn)者固定的太陽能總量能量的傳遞傳遞形式：有機(jī)物傳遞渠道：沿食物鏈和食物網(wǎng)能量的散失相關(guān)生理過程細(xì)胞呼吸形式熱能能量流動特點(diǎn)逐級遞減；單向流動2.每一營養(yǎng)級能量來源與去路的分析(1)能量來源(2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：定量不定時(shí)(能量的最終去路)定量定時(shí)：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時(shí)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.未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年。3流動模型生態(tài)金字塔的類型、含義比較能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形 狀特 點(diǎn)正金字塔形一般為正金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級遞減每一階含義每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個(gè)體的數(shù)目每一營養(yǎng)級生物的有機(jī)物總量特殊形狀無樹昆蟲鳥極少4.能量流動特點(diǎn)及原因(1)單向流動捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，不能“逆轉(zhuǎn)”；散失的熱能不能利用，無法“循環(huán)”。(2)逐級遞減自身呼吸消耗分解者分解未被利用5能量傳遞效率能量傳遞效率×100%一般說來，能量傳遞的平均效率大約為10%20%。本考點(diǎn)屬高考重點(diǎn)與熱點(diǎn)之一，對能量流動的考查所涉及的主要內(nèi)容包括能量流動的特點(diǎn)、相關(guān)概念的比較理解(如能量傳遞效率與能量利用率、同化量與攝入量)、能量傳遞效率的計(jì)算等。題型既有選擇題，也可結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及物質(zhì)循環(huán)命制非選擇題?！镜淅?】(xx·安徽理綜，30)某棄耕地的主要食物鏈由植物田鼠鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對此食物鏈能量流動進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表，單位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太陽能攝入量同化量呼吸量攝入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是_。(2)在研究能量流動時(shí)，可通過標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲并標(biāo)記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標(biāo)記的15只。該種群密度是_只/hm2。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果_。(3)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量中只有3%5%用于_，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。(4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕?？梢?，信息能夠_，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。解析本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)功能和種群密度調(diào)查的相關(guān)知識。(1)分析表中數(shù)據(jù)，可求得能量從田鼠傳遞到鼬的效率是(2.25×)÷(7.50×108)×100%3%。(2)根據(jù)標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度的公式計(jì)算：1 hm2范圍內(nèi)，田鼠的種群密度為(40×30)÷1580(只)。若標(biāo)記的田鼠有部分被捕食，則重捕時(shí)標(biāo)記的田鼠較未被捕食時(shí)少，這樣求得的田鼠種群密度會偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以熱能形式散失，另一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。(4)通過題干所述，可知信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。答案(1)3%(2)80偏高(3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(4)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系公式1：動物同化的能量攝入量糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的糞便獲得能量，就不能說蜣螂獲得了大象的能量。公式2：一個(gè)營養(yǎng)級所同化的能量呼吸散失的能量被下一營養(yǎng)級同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量?！居?xùn)練1】(xx·泰安市期中)一只羊在一年內(nèi)吃100 kg的草，排出20 kg的糞，長了10 kg的肉(不考慮其他散失)，下列有關(guān)說法不正確的是()。A該羊一年的同化量是80 kgB第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為10%C20 kg的糞屬于羊未同化的能量D該羊一年的呼吸量是70 kg解析羊一年的同化量攝入量糞便量80(kg)。糞便是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量同化量有機(jī)物積累量70(kg)。題干中未指出草的同化量，故不能計(jì)算出第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率。答案B【訓(xùn)練2】(易錯高考題)以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是()。A恒溫動物的/值一般高于變溫動物B哺乳動物的/值一般為10%20%C提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/值D食肉哺乳動物的/值一般低于食草哺乳動物解析/的含義是有機(jī)物積累量/同化量，在同化量相同的情況下，由于恒溫動物要維持自身的體溫，所以其體內(nèi)積累的有機(jī)物要少于變溫動物，所以恒溫動物的/值一般低于變溫動物；/表示同化量/獲取量，而不是能量傳遞率，能量傳遞率是后一營養(yǎng)級的同化量與前一營養(yǎng)級的同化量的比值；/表示同化量/食入量，圈養(yǎng)動物一般要求短時(shí)間內(nèi)長大，例如養(yǎng)豬，育肥速度越快越好，同化量高就意味著長得快，這個(gè)比值高意味著用同樣的飼料能夠讓圈養(yǎng)的動物長得更多；食草動物的食物中含有大量纖維素，纖維素絕大部分不能被同化，食肉動物的食物中，營養(yǎng)物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)、脂肪等，絕大部分都可以被同化，即食肉哺乳動物的/值要高于食草動物。答案C碳循環(huán)及物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系1碳循環(huán)過程(1)碳進(jìn)入生物群落的途徑，生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用(2)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑(3)溫室效應(yīng)的產(chǎn)生原因：化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生大量CO2。植被破壞，降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。2物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)(1)全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。(2)往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用：物質(zhì)可以在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用。3能量流動和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式光能化學(xué)能熱能(一般形式)以化學(xué)元素形式流動過程沿食物鏈(網(wǎng))單向流動在無機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級全球性特點(diǎn)單向流動，逐級遞減反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動聯(lián)系能量的固定、轉(zhuǎn)移、釋放離不開物質(zhì)的合成和分解物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力4.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系圖解高考中對物質(zhì)循環(huán)的考查，可以與光合作用、化能合成作用、細(xì)胞呼吸等生理過程結(jié)合起來考查，也可以與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、能量流動及溫室效應(yīng)和低碳經(jīng)濟(jì)等社會熱點(diǎn)問題相聯(lián)系進(jìn)行綜合考查?！镜淅?】(改編題)大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關(guān)。因而“低碳生活”已經(jīng)獲得全社會有識之士的普遍認(rèn)同。下列判斷不正確的是()。A增加自養(yǎng)生物的種類和數(shù)量有利于降低大氣中的CO2含量B大氣中CO2的增加主要與異養(yǎng)生物的數(shù)量增加有關(guān)C該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與所有異養(yǎng)生物構(gòu)成了生物群落D該圖能表示物質(zhì)循環(huán)過程，不能準(zhǔn)確表示能量流動方向 解析理清生產(chǎn)者的代謝特征、大氣中CO2的主要來源、生物群落的概念是解題的關(guān)鍵。自養(yǎng)生物可以利用大氣中的CO2來制造有機(jī)物，使環(huán)境中的CO2含量降低。大氣中CO2的增加主要是化學(xué)燃料的大量燃燒所引起的，而異養(yǎng)生物數(shù)量的增加對大氣中CO2濃度的改變不會有很大影響。自養(yǎng)生物為生產(chǎn)者，異養(yǎng)生物為消費(fèi)者和分解者，可以構(gòu)成一個(gè)生物群落。生態(tài)系統(tǒng)的能量只能單向傳遞。答案B規(guī)避2個(gè)易錯點(diǎn)易錯點(diǎn)1識圖解題時(shí)對物質(zhì)循環(huán)的變式圖解分析不到位而出錯點(diǎn)撥(1)碳循環(huán)過程示意圖弄清箭頭的方向及代表含義。(2)將右圖換成字母，并嘗試判斷四種成分(找依據(jù))，如下面三種變式圖易錯點(diǎn)2分析能量流動的計(jì)算題時(shí)，是使用“最值”計(jì)算，還是使用“定值”計(jì)算，分析不透、把握不準(zhǔn)而出錯點(diǎn)撥在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物在營養(yǎng)級上的差別，能量傳遞效率為10%20%，解題時(shí)注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，從而確定是否使用10%或20%進(jìn)行“最值”計(jì)算。(1)關(guān)于“最值”的計(jì)算在能量流動的相關(guān)問題中，若題干中未作具體說明，則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率是20%。在已知較高營養(yǎng)級生物的能量求較低營養(yǎng)級生物的能量時(shí)：已知較低營養(yǎng)級生物的能量求較高營養(yǎng)級生物的能量時(shí)：(2)關(guān)于“定值”的計(jì)算同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，計(jì)算時(shí)不能按10%或20%，而需按具體數(shù)值計(jì)算，如在食物鏈ABCD中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D的能量為M×a%×b%×c%。糾錯演練1如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級消費(fèi)者，Q2為次級消費(fèi)者?，F(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中分析不正確的是(注：圖乙中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)()Abcde為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量Bc1表示初級消費(fèi)者中被次級消費(fèi)者所同化的能量Cb和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量D初級消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的解析由圖可知，c、c1分別是生產(chǎn)者流入初級消費(fèi)者、初級消費(fèi)者流入次級消費(fèi)者的能量，即初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者同化的能量。bcde為生產(chǎn)者固定的能量，即本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表糞便、遺體殘骸等傳遞給分解者的能量；初級消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)包含在b或d中。答案D2如圖為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加x，已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a，則至少需要的生產(chǎn)者(甲)的量為y，那么x與y的關(guān)系可表示為()。Ay90ax10x By25ax5xCy20ax5x Dy10ax10x解析本題考查與生態(tài)系統(tǒng)能量流動有關(guān)的計(jì)算問題，明確題干中的“至少”和各種食物的比例是正確解題的關(guān)鍵。由題干中的“至少”可知，應(yīng)該按最大傳遞效率20%計(jì)算，a表示動物性食物(乙)所占比例，則1a表示直接從生產(chǎn)者(甲)獲得食物所占比例，故有(1a)x÷20%ax÷20%÷20%y，即y20ax5x。答案C3在如圖所示的食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有來自于兔子，來自于鼠，來自于蛇，那么貓頭鷹若增加20 g體重，最少需要消費(fèi)植物()。A600 g B900 g C1 600 g D5 600 g解析通過食物鏈(植物兔貓頭鷹)，貓頭鷹增重20 g×8 g，最少需要消費(fèi)植物的量為8 g×5×5200 g；通過食物鏈(植物鼠貓頭鷹)，貓頭鷹增重20 g×8 g，最少需要消費(fèi)植物的量為8 g×5×5 200 g；通過食物鏈(植物鼠蛇貓頭鷹)，貓頭鷹增重20 g×4 g，最少需要消費(fèi)植物的量為4 g ×5×5×5500 g。所以合計(jì)至少消費(fèi)植物200 g200 g500 g900 g。答案B生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.(xx·海南單科，19)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是()。A甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)C能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量解析本題考查的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面的知識。甲能固定太陽能，是生產(chǎn)者。乙以甲為食，是消費(fèi)者。該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出到其他生態(tài)系統(tǒng)中，故該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)。太陽能必須經(jīng)過生產(chǎn)者的光合作用(化能合成作用)轉(zhuǎn)化成化學(xué)能才能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)并開始流動。生態(tài)系統(tǒng)的能量可以電能、熱能、化學(xué)能的形式輸出。生產(chǎn)者所固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。答案D2(xx·江蘇單科，11)有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運(yùn)動，以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運(yùn)用生態(tài)學(xué)知識對此的合理解釋是()。A多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率B直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量C多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多D節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平解析“多吃素食，少吃肉食”能節(jié)約糧食，其生態(tài)學(xué)原理在于降低人在食物鏈中的營養(yǎng)級，從而節(jié)約更多的糧食。故正確答案為C。答案C3(xx·四川理綜，31)為防治農(nóng)田鼠害，研究人員選擇若干大小相似、開放的大豆田，在邊界上每隔一定距離設(shè)置適宜高度的模擬樹樁，為肉食性猛禽提供棲息場所。設(shè)樁一段時(shí)間后，測得大豆田中田鼠種群密度的變化如圖所示。請回答下列問題。(1)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是_，猛禽與田鼠的種間關(guān)系是_。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中田鼠的種群密度是由_決定的；b點(diǎn)以后田鼠種群密度大幅上升，從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析，其原因是_。(3)與曲線相比，曲線所示環(huán)境中猛禽的密度_。若在農(nóng)田周圍合理植樹可控制鼠害，從而幫助人們合理地調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中的_關(guān)系，使人們從中更多獲益。解析本題主要考查種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識。(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者主要是大豆。猛禽以田鼠為食，二者之間是捕食關(guān)系。(2)種群密度的大小是由出生率、死亡率，遷入、遷出決定的；影響種群密度大小的因素有許多，主要是天敵和食物，由圖中信息，b點(diǎn)大豆株冠形成，b點(diǎn)以后田鼠種群密度快速增加，從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析，其原因之一是田鼠能更好地逃避天敵，由圖中信息，大豆開花結(jié)實(shí)、植株萎蔫兩階段田鼠種群密度分別增大和下降，可推知食物對田鼠種群密度影響較大。(3)曲線田鼠種群密度低于曲線，可推知曲線所示環(huán)境中猛禽密度更大；在該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中可通過合理植樹，適量引入田鼠的天敵，從而調(diào)整能量流動的關(guān)系，使能量最大限度地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。答?1)大豆捕食(2)出生率和死亡率、遷入和遷出株冠形成有利于躲避天敵；食物增加(3)更大能量流動物質(zhì)循環(huán)與能量流動的綜合考查4.(xx·廣東理綜，26)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為A、B兩個(gè)不同時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。時(shí) 期碳吸收量/(kgC·a1)碳釋放量/(kgC·a1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014請回答下列問題。(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過_作用實(shí)現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過_作用實(shí)現(xiàn)的。(2)表中_時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是_。(3)由于過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的_，導(dǎo)致大氣中_增加并引起全球氣候變化。(4)人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特性而制造的，類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的_階段；又如經(jīng)改造的藍(lán)藻能在細(xì)胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的_直接發(fā)酵轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。解析本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與氣候變化的相關(guān)知識，如：光合作用、呼吸作用、溫室效應(yīng)以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等知識。(1)碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行，CO2的吸收主要依靠光合作用實(shí)現(xiàn)，其次還有化能合成作用；CO2的釋放主要依靠呼吸作用實(shí)現(xiàn)，其次還有化學(xué)燃料的燃燒。(2)表中A時(shí)期碳吸收量等于碳釋放量，生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)定，而B時(shí)期碳吸收量小于碳釋放量，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。(3)過度的人工碳排放超過了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。CO2排放的增加導(dǎo)致溫室效應(yīng)，引起全球氣候變化。(4)光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在類囊體薄膜上，光合作用的產(chǎn)物是有機(jī)物和氧氣，其中有機(jī)物(葡萄糖)可作為發(fā)酵的直接原料。答案(1)光合呼吸(2)A碳的釋放量等于碳的吸收量(3)碳循環(huán)平衡CO2濃度(4)光反應(yīng)葡萄糖(時(shí)間：45分鐘)A級基礎(chǔ)演練1(xx·孝感統(tǒng)考)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述正確的是()。A生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)B生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生物體內(nèi)的能量代謝過程C生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失D生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者越多，次級消費(fèi)者獲得的能量越少解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動、逐級遞減的。物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，而能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動不能隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者越多，次級消費(fèi)者獲得的能量也越多。答案C2(xx·寶雞質(zhì)檢)右圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其、分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()。A和是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分B該圖所示的食物網(wǎng)只有1條食物鏈：CE1表示的能量主要是通過光合作用所輸入的能量D能量可在食物鏈中循環(huán)利用解析圖中代表生產(chǎn)者，、和都代表消費(fèi)者，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者，A項(xiàng)錯誤。每一營養(yǎng)級的生物種類可能有很多，該圖所示的食物網(wǎng)可能由很多條食物鏈組成，B項(xiàng)錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，能量不能循環(huán)利用，D項(xiàng)錯誤。答案C3(xx·安慶?？?如圖所示為某人工松林18年間能量流動情況的調(diào)查統(tǒng)計(jì)(單位略)，有關(guān)說法正確的是()。A“能量Q”是指生產(chǎn)者固定的太陽能總量B無需人工能量投入該松林就可維持其穩(wěn)定性C18年間該松林中分解者獲取的總能量是285×1010D動物的存在加快了人工松林的物質(zhì)循環(huán)解析圖中“能量Q”是生產(chǎn)者用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量，A錯誤；從圖中信息可知，從生產(chǎn)者到動物的能量傳遞效率極低，要維持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定應(yīng)人工補(bǔ)充能量，B錯誤；分解者獲得的能量中還有動物流向其的能量，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者的存在能加快物質(zhì)的循環(huán)，D正確。答案D4(xx·蘇北四市三調(diào))在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是()。A各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用B各營養(yǎng)級中的能量一部分以熱能形式散失C生物維持自身的生命活動消耗一部分能量D能量金字塔頂層的生物數(shù)量少需要能量少解析D項(xiàng)應(yīng)該是能量金字塔頂層的生物因?yàn)樗幍臓I養(yǎng)級高，因而獲得的能量最少，不能滿足太多個(gè)體所需。答案D5在一般情況下，下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的主要渠道的圖解，正確的是()。解析本題考查生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。解題時(shí)要以碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)途徑為突破口，還要注意各選項(xiàng)中的箭頭方向。生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是由于生產(chǎn)者和分解者接通了生物群落與無杌環(huán)境的通道，生產(chǎn)者通過光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化無機(jī)物釋放的能量，將無機(jī)物合成有機(jī)物，這樣無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)進(jìn)入生物群落，流經(jīng)各級消費(fèi)者，最后被分解者分解，又將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物歸還無機(jī)環(huán)境。答案A6(xx·遼寧大連雙基測試，25)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程，其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列分析錯誤的是()。A增多是溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因B圖中箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向C甲、乙種間關(guān)系的調(diào)節(jié)還需要信息傳遞的作用D無機(jī)環(huán)境中的CO2可以來自細(xì)胞呼吸解析由圖示中的箭頭可知，甲是生產(chǎn)者，丁是分解者，乙、丙是消費(fèi)者，溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是化學(xué)燃料的大量燃燒，使大氣中的二氧化碳含量過多，不是分解者的呼吸增加；物質(zhì)是循環(huán)的，因此圖示中的箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向；信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系；無機(jī)環(huán)境中的二氧化碳可以來自生物細(xì)胞的呼吸，也可以來自化學(xué)燃料的燃燒。答案A7在“草昆蟲食蟲鳥鷹”這條食物鏈中，鷹每增加1 kg有機(jī)物體重，問草至少從土壤中吸收水分多少 kg(設(shè)草吸收的水分只有1%參與光合作用)()。A125 B75 C7 500 D12 500解析根據(jù)食物鏈中能量傳遞特點(diǎn)可得，在題中所述的食物鏈中鷹增加1 kg有機(jī)物，至少需要草中有機(jī)物的量為1 kg÷(20%)3125 (kg)。根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可得如下關(guān)系：6H2OC6H12O6，可計(jì)算出需要H2O的質(zhì)量為(6×18×125)÷180÷1%7 500 (kg)。答案C8(xx·濰坊模擬)對下列兩條食物鏈的分析正確的是()。玉米人玉米牛人A一個(gè)吃玉米的人獲得的能量一定比一個(gè)吃牛肉的人獲得的能量多B能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減C長期堅(jiān)持素食可緩解世界糧食短缺問題D若種植玉米的土壤中含相同濃度的某重金屬鹽，則中的人比中的人重金屬元素積累少解析能量的傳遞效率是10%20%，與營養(yǎng)級高低沒有直接關(guān)系，故B錯誤。長期堅(jiān)持素食，可減少能量傳遞過程中的損失，有利于緩解世界糧食短缺問題，故C正確。重金屬元素在食物鏈中流動時(shí)存在富集現(xiàn)象，營養(yǎng)級越高，富集作用越強(qiáng)，所以中的人體內(nèi)重金屬元素積累相對較多，故D錯誤。答案C9(xx·豫北五校教學(xué)質(zhì)量檢測)下面是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的_。(2)圖中分解者通過_或_方式將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖中A里的碳，除碳酸鹽外，通過_的形式回到大氣中。(4)在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間，碳元素主要以_的形式進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)始終與_結(jié)合在一起進(jìn)行。碳元素在生物群落中以_的形式存在。解析(1)無機(jī)環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進(jìn)入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖中A中的碳，除碳酸鹽外，一般通過化石燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)；物質(zhì)循環(huán)往往伴隨著能量流動。在生物群落中，碳主要以有機(jī)物的形式存在。答案(1)光合作用(2)有氧呼吸無氧呼吸(3)化學(xué)燃料燃燒(4)CO2能量流動有機(jī)物10(經(jīng)典題)下面A圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級消費(fèi)者，Q2為次級消費(fèi)者。B圖是將A圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量(假設(shè)它不被下一營養(yǎng)級利用)，e、e1、e2表示呼吸消耗量。據(jù)圖作答。(1)如設(shè)種群Q1、Q2個(gè)體數(shù)為N1、N2，平均每個(gè)個(gè)體所占的能量為W1、W2，那么，N1、W1與N2、W2之間的關(guān)系是_。(2)每年流入這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_。(3)B圖中Q1的b1和d1表示_、_。(4)若P和Q1同化作用固定能量的總量分別為480 J/(cm2·a)和72 J/(cm2·a)，生物體內(nèi)貯存的能量分別為200 J/(cm2·a)和24 J/(cm2·a)。那么，能量從P傳遞到Q1的效率為_。解析(1)N1·W1表示初級消費(fèi)者的總能量，N2·W2表示次級消費(fèi)者的總能量，據(jù)能量流動的特點(diǎn)可知，N1·W1>N2·W2。(2)每年流入這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量即植物光合作用利用的光能，即圖中bcde。(3)Q1同化的總能量即P中的c，包括四個(gè)去向：呼吸消耗(e1)、流入Q2(c1)、被分解者分解和未被利用的能量，b1和d1即表示后兩部分能量。(4)能量傳遞效率指兩個(gè)營養(yǎng)級總能量的比值，故能量從P傳遞到Q1的效率為×100%15%。答案(1)N1·W1>N2·W2(2)Pbcde(3)未被Q2利用的能量被分解者利用的能量(4)15%B級智能提升11在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中，假設(shè)羊攝入體內(nèi)的能量為n，羊糞便中的能量為36%n，呼吸作用散失的能量為48%n，則()。A羊同化的能量為64%nB貯存在羊體內(nèi)的能量為52%nC由羊流向分解者的能量為16%nD由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為64%n解析生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級生物攝入的能量同化量未利用的能量(存在于該動物糞便、食物殘?jiān)戎械哪芰?，生物同化量呼吸消耗的能量流入下一營養(yǎng)級生物的能量流向分解者的能量。答案A12如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()。A圖中的生產(chǎn)者是1，只包括全部的綠色植物B碳元素在圖中1、2、3、4之間以CO2的形式循環(huán)C圖中3是分解者，它通過呼吸作用將含碳有機(jī)物最終分解成CO2釋放到無機(jī)環(huán)境中D圖中123可構(gòu)成食物鏈解析圖中1是生產(chǎn)者(包括綠色植物、光能合成細(xì)菌、化能合成細(xì)菌等)，2是消費(fèi)者，3是分解者，4是無機(jī)環(huán)境，5是呼吸作用，6是光合作用(主要)和化能合成作用。碳在1、2、3之間以有機(jī)物的形式傳遞，在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。答案C13下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，下列等式中不可能成立的是()。AB2A×(10%20%)BAFB1C1D1E1CA(B1B3)C1C2C3DC3B2×(80%90%)解析由于B2C1C2C3，C2B2×(10%20%)，所以C3<B2×(80%90%)。從長時(shí)間考慮，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的能量都以熱能的形式散失，即AFB1C1D1E1。答案D14(xx·湖北重點(diǎn)中學(xué)期中)下面是某生態(tài)農(nóng)場生產(chǎn)流程示意圖，據(jù)圖判斷，下列說法正確的是()。A能量經(jīng)過多級利用，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)能量的良性循環(huán)B由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低C當(dāng)蚯蚓利用食用菌雜屑并將其同化為自身的有機(jī)物時(shí)，能量就從第三營養(yǎng)級流入第四營養(yǎng)級D每一環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，循環(huán)利用了農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物，提高了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益解析生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)，而能量是不能被循環(huán)利用的，A項(xiàng)錯。生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為10%20%，通過人類的活動，可以調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率，獲得生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，故B項(xiàng)錯、D項(xiàng)正確。蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，故C項(xiàng)錯。答案D15(xx·山東濰坊一模，35)下圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，圖乙為其中部分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。請據(jù)圖回答。(1)圖甲中過程表示_，圖乙中的生物對應(yīng)圖甲中哪些成分_(用字母表示)。(2)圖甲過程中碳的傳遞形式分別是_、_。(3)乙圖中的蛇由于某種原因數(shù)量下降，蟾蜍的數(shù)量先增多后減少，最后趨于穩(wěn)定，這屬于_調(diào)節(jié)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有_能力。(4)若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得能量_kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由調(diào)整到，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤笊唧w重增加1 kg，人能比原來多增重_kg。(能量傳遞效率按20%計(jì)算)解析(1)由圖甲中，A是二氧化碳，D是生產(chǎn)者，B是初級消費(fèi)者，C是分解者。過程表示光合作用和化能合成作用，圖乙中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，對應(yīng)圖甲中的D、B。(2)食物鏈中各營養(yǎng)級之間物質(zhì)以含碳有機(jī)物的形式傳遞。生物到無機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。(3)蛇的數(shù)量減少，導(dǎo)致蟾蜍因缺少天敵而增加，生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力而又逐漸趨于穩(wěn)定，這種調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。(4)(6.8×1091.3×108÷20%)×(20%)22.46×108(kJ)。答案(1)光合作用和化能合成作用(只答光合作用也可)D、B(2)含碳有機(jī)物CO2(3)負(fù)反饋(反饋)自我調(diào)節(jié)(4)2.46×108(5)2