2020版高考生物一輪復習 課堂互動探究案2 生態(tài)系統(tǒng)的功能（含解析）

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1、課堂互動探究案2 生態(tài)系統(tǒng)的功能 考點突破　素養(yǎng)達成 　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(國考5年4考) (全國卷：2016全國卷Ⅰ、Ⅲ；2015全國卷Ⅰ、Ⅱ；地方卷：2018海南卷； 2016四川卷；2015福建、四川、海南、江蘇卷；2014天津、山東、江蘇卷) 【師說考問】 考問1　能量流動的過程分析 (1)概念理解 　↓ 　↓ 太陽能→有機物中的化學能→熱能 　↓ (2)能量流動圖解 考問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：①自身呼吸消耗 ②流入下一營養(yǎng)級 ③被分解者分解利用 ④未被利用(最終也將被分解者利用)

2、 考問3　生態(tài)金字塔分析 不同的生態(tài)金字塔能形象地說明各營養(yǎng)級與能量、生物量、數量之間的關系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。 能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔 形狀 特點 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 一般生物個體數目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 一般生物有機物的總質量沿食物鏈升高逐級遞減 續(xù)表 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)級生物個體的數目 每一營養(yǎng)級生物的有機物總量 特殊形狀 無 極少 考問4　能量流動的特點及意義 (

3、1)能量傳遞效率：是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值。相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般為10%～20%。 (2)能量流動的特點： ①單向流動 原因：食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是長期自然選擇的結果，生物之間的捕食關系是一定的，不能逆轉；能量以熱能的形式散失，不能再被生產者利用。 ②逐級遞減 原因：某個營養(yǎng)級同化的能量，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。 (3)研究意義 ①幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效利用。 ②幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。 考問5　觀察下圖能量

4、在營養(yǎng)級之間流動過程的圖解，回答相關問題 (1)攝入量、同化量、糞便量三者之間的關系是攝入量＝同化量＋糞便量。 (2)在各營養(yǎng)級中，能量的三個去路：①通過呼吸作用以熱能的形式散失；②被下一營養(yǎng)級生物利用；③被分解者利用。 (3)概括能量流動的特點 ①單向流動：能量只能沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。 ②逐級遞減：相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為10%～20%。 考問6　寫出能量傳遞效率的計算公式 相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率＝ ×100%。 考問7　能量傳遞的相關“最值”計算 (1)如食物鏈A→B→C→D ①已知D營養(yǎng)級的能量為M，則至少需要A營養(yǎng)級的能量＝M÷(20

5、%)3，最多需要A營養(yǎng)級的能量＝M÷(10%)3。 ②已知A營養(yǎng)級的能量為N，則D營養(yǎng)級獲得的最多能量＝N×(20%)3，最少能量＝N×(10%)3。 (2)在某食物網中，確定生物量變化的“最多”或“最少”時，應遵循以下原則： ① ② 【題組跟進】 高考題組——研考向 　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的基礎考查 1．[2016·全國卷Ⅰ，5]在漫長的歷史時期內，我們的祖先通過自身的生產和生活實踐，積累了對生態(tài)方面的感性認識和經驗，并形成了一些生態(tài)學思想，如：自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據這一思想和生態(tài)學知識，下列說法錯誤的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動有其自身的運行規(guī)律 B．

6、若人與自然和諧統(tǒng)一，生產者固定的能量便可反復利用 C．“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例 D．人類應以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標準 解析：生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)過程中，無機環(huán)境中的物質可以被生物群落反復利用，生物群落中的物質可通過呼吸作用進入無機環(huán)境；能量流動是單向的、逐級遞減的。二者均具有各自的規(guī)律，A正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量是單向流動的，不可反復利用，B錯誤；“退耕還林、還草”保護了生物多樣性，體現(xiàn)了人與自然和諧統(tǒng)一的思想，C正確；人對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不能超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，以保持其相對穩(wěn)定，D正確。 答案：B 2．[2015·海南卷，25

7、]關于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，錯誤的是(　　) A．能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程 B．分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量 C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量 D．生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級 解析：生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級及分解者，D項錯誤。 答案：D 3．[2015·福建卷，4]下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖[圖中數字為能量數值，單位是(J·m－2·a－1)]。下列敘述正確的是(　　) A．該食物網中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級 B．該食物網中第一到第二營養(yǎng)級

8、的能量傳遞效率為25% C．太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357(J·m－2·a－1) D．該食物網中的生物與無機環(huán)境共同構成一個生態(tài)系統(tǒng) 解析：該食物網中最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，A錯誤；第二營養(yǎng)級同化的能量為3 780＋4 200＝7 980(J·m－2·a－1)，第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為7 980/31 920×100%＝25%，B正確；因不知太陽魚流入分解者的能量，所以太陽魚呼吸作用消耗的能量無法計算，C錯誤；人工魚塘中的所有生物與無機環(huán)境共同構成一個生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。 答案：B 4．[經典高考]有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運動，以支援糧食短缺地區(qū)的災民。運用生態(tài)學

9、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)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。 答案：C 　能量流動的綜合考查 5．[經典高考]某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構成。生態(tài)學家對此食物鏈的能量流動進行了研究，結果如下表，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 2.4

10、5× 1011 1.05× 109 7.50× 108 7.15× 108 2.44× 107 2.25× 107 2.18× 107 (1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是__________。 (2)在研究能量流動時，可通過標志重捕法調查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內，第一次捕獲并標記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標記的15只。該種群密度是__________只/hm2。若標記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導致種群密度估算結果__________。 (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

11、。 (4)鼬能夠依據田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據鼬的氣味或行為躲避獵捕。可見，信息傳遞能夠__________，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 解析：(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107J/(hm2·a)，故能量傳遞效率為 ×100%＝3%。(2)設1 hm2的范圍內種群數量為M，則＝，M＝80。若標記的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕個體中標記個體數減少，則估算值M偏高。(3)某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于呼吸作用(細胞呼吸)，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。田鼠和鼬都屬于恒溫動物，進行呼吸作用用于維持體溫需消耗大量能量，還有部分能量用于自

12、身的生長、發(fā)育和繁殖。(4)由題意可知，通過信息傳遞，鼬和田鼠的數量基本穩(wěn)定，可見信息傳遞可調節(jié)生物的種間關系，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)調節(jié)生物的種間關系 [互動探究] 據上題表格中數據推算隨鼬糞便流失的能量是多少？這部分能量屬于上一營養(yǎng)級的同化量，應包含于表中哪一數據中？ 提示：鼬糞便中的能量＝鼬的攝入量－鼬同化量＝2.44×107－2.25×107＝1.9×106(J/hm2·a)，此部分能量屬于上一營養(yǎng)級的同化量，應包含于表中田鼠同化量中。 [題后歸納] 以第二營養(yǎng)級為例，能量的來源和去路圖解如下：

13、 由此可見：(1)攝入量－糞便量＝同化量。 (2)同化量－呼吸量＝生長、發(fā)育、繁殖量。 (3)一個營養(yǎng)級糞便量不屬于該營養(yǎng)級的同化量，而屬于上一營養(yǎng)級的同化量，即上一營養(yǎng)級流向分解者的能量。 模擬題組——預趨勢 　生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析 1．[2019·湖北武昌區(qū)模擬]自然生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的營養(yǎng)級中，能量從一級傳向另一級的最終去向是(　　) A．散失在環(huán)境中　　　　　　B．導致分解者數量增加 C．進入另一條食物鏈 D．重新循環(huán)回到生產者 解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中，能量沿著食物鏈單向傳遞，能量從上一營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級后，最終通過呼吸作用散失在環(huán)境中，A

14、正確。 答案：A 2．[2019·豫北名校聯(lián)考]下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級未被利用的能量)。有關敘述中不正確的是(　　) A．圖中a1、a2可表示生產者與消費者的呼吸量，但所占比例不符 B．生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1) C．消費者從生產者攝取的能量數值可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中 D．在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途相同 解析：各營養(yǎng)級同化的能量大部分用于呼吸作用，a1、a2可表示生產者與消費者的呼吸量，但a1所占比例偏??；能量傳遞效率為相鄰兩個營養(yǎng)級生物同化量之比，圖

15、中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)；b1表示消費者從生產者攝取的能量，存在于生產者光合作用制造的有機物中；食物鏈中，第一營養(yǎng)級通過光合作用固定太陽能，其他營養(yǎng)級生物通過捕食直接攝取有機物，對最高營養(yǎng)級生物來說，能量不會再流向下一個營養(yǎng)級，即各營養(yǎng)級生物獲得能量的方式和能量的用途不盡相同。 答案：D 　能量流動過程中的相關計算 3．[2019·安徽皖江模擬]如圖所示為某自然生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，其中a、b、c、d為相應營養(yǎng)級同化的能量，e、f、g、h為流向分解者的能量(單位略)。下列相關敘述，正確的是(　　) A．第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間的能量

16、傳遞效率為(b＋e)/a×100% B．該圖示可反映出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點和物質循環(huán)特點 C．綠色植物都屬于同一個營養(yǎng)級，有的消費者可屬于不同營養(yǎng)級 D．消費者同化的能量都有一部分通過下一級消費者的糞便流向分解者 解析：第一個營養(yǎng)級與第二個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率＝第二營養(yǎng)級的同化量/第一營養(yǎng)級的同化量＝b/a×100%，A錯誤；該圖示只能反映出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點，即單向流動和逐級遞減，但不能體現(xiàn)出物質循環(huán)特點，B錯誤；綠色植物為生產者，屬于第一營養(yǎng)級，有的消費者為雜食性動物，可屬于不同營養(yǎng)級，C正確；頂級消費者沒有下一級消費者，因而其同化的能量就不可能通過下一級消費者的糞便流向

17、分解者，D錯誤。 答案：D 4．[2019·福建莆田一中高三模擬]下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個種群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年內能量流動統(tǒng)計的部分數據(圖中數值單位是100萬kJ)。有關敘述正確的有(　　) a．三個種群組成的食物鏈是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ b．種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量約為6 950萬kJ c．不同營養(yǎng)級之間能量以有機物形式流動 d．第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞率約為20% A．b和c B．c和d C．b、c、d D．a、b、c、d 解析：三個種群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，結合能量流動的特點可知，三個種群組成的食物鏈是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，a錯誤；種群Ⅱ同化

18、的能量＝呼吸消耗的能量＋被種群Ⅰ同化的能量＋流向分解的能量＋未被利用的能量，根據圖中數據可知，種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量＋流向分解者的能量＝5 450萬kJ，而由于題中沒有給出流向分解者能量，因此種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量也無法求出，b錯誤；不同營養(yǎng)級之間能量以有機物形式流動，c正確；第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞＝3.0÷15.0＝20%，d正確。 答案：B 　關于生態(tài)金字塔的考查 5．[高考改編]用各營養(yǎng)級生物的能量、數量構建的金字塔分別稱為能量金字塔、數量金字塔。在某一櫟林中 ，第一營養(yǎng)級生物為櫟樹，第二營養(yǎng)級生物為昆蟲，第三營養(yǎng)級生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營養(yǎng)級生物為蛇。該

19、櫟林數量金字塔的示意圖是(　　) 解析：在數量金字塔中昆蟲的數量遠遠大于櫟樹的數量，第三營養(yǎng)級的生物數量小于昆蟲的數量，第四營養(yǎng)級的數量小于第三營養(yǎng)級的數量，故選B。 答案：B 6．[創(chuàng)新題]如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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．Ⅰ和Ⅳ是實現(xiàn)物質循環(huán)的關鍵生態(tài)成分 B．該圖所示的食物網中只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ C．E1表示的能量主要是通過光合作用所同化的能量 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 解析：圖中Ⅰ代表生產者，則E1表示的能量主要為生產者通過光合作用同化的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ

20、都代表消費者，實現(xiàn)物質循環(huán)的關鍵生態(tài)成分是生產者和分解者；每一營養(yǎng)級的生物種類可能有很多，該圖所示的食物網可能由很多條食物鏈組成；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，能量不能循環(huán)利用。 答案：C 　生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)(國考5年1考) (全國卷：2016全國卷Ⅰ；地方卷：2018浙江、天津卷；2016江蘇卷；2015海南、江蘇卷；2014江蘇卷) 【師說考問】 考問1　碳循環(huán) (1)無機環(huán)境中存在形式：CO2和碳酸鹽。 (2)生物群落中存在形式：含碳有機物(主要)。 (3)循環(huán)過程：碳從無機環(huán)境到生物群落是通過光合作用、化能合成作用實現(xiàn)的；從生物群落到無機環(huán)境則是通過呼吸作用和微生物分解

21、實現(xiàn)的。 考問2　觀察下面碳循環(huán)過程圖，回答相關問題 (1)碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用或化能合成作用。 (2) (3)分析溫室效應產生的原因 ①化石燃料的大量燃燒，產生CO2。 ②植被破壞，降低了對大氣中CO2的調節(jié)能力。 (4)概括物質循環(huán)的特點 ①全球性：物質循環(huán)的范圍是生物圈。 ②往復循環(huán)，重復利用：物質可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用。 考問3　能量流動和物質循環(huán)之間的關系 項目 能量流動 物質循環(huán)(以碳循環(huán)為例) 形式 以有機物為載體 以化學元素形式流動 特點 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

22、 生物圈(全球性) 圖示 易錯警示 與物質循環(huán)有關的兩個注意點 (1)物質循環(huán)流動，能量單向流動不循環(huán)，所以不能說能量伴隨著物質循環(huán)而循環(huán)。 (2)物質循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，因此物質循環(huán)具有全球性。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　物質循環(huán)基礎知識的考查 1．高考重組，判斷正誤。 (1)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動有其自身的運行規(guī)律。[2016·全國卷Ⅰ，T5A] (√) (2)向土壤中投放由多種微生物組成的復合菌劑，減少了殘留農藥進入農作物，一定程度上阻礙了土壤中的物質循環(huán)。[2016·江蘇

23、卷，T20B](×) (3)碳可在森林群落和無機環(huán)境之間進行循環(huán)。[2015·海南卷，T22A](√) (4)無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用。[2014·江蘇卷，T10D](√) (5)光合作用推動碳循環(huán)過程，促進了生物群落中的能量循環(huán)。[2013·天津卷，T3A](×) (6)碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行。[2010·海南卷，T23(1)](√) (7)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)。[2010·全國卷Ⅱ，T3D](√) (8)由于過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡，導致大氣中二氧化碳濃度增加并引起全球氣候變化

24、。[2010·廣東卷，T26(4)](√) [高考VS,教材] 高考溯源　以上內容主要源自教材必修3 P101，考查點側重碳循環(huán)，把握碳循環(huán)的來路與去路是解題關鍵。 [即時對練]　(必修3 P101圖5－11改編)如圖表示生物圈中的碳循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分。下列有關該圖的分析，正確的是(　　) A．圖中生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈是A→B→C B．碳從生物群落進入無機環(huán)境的途徑是③⑤⑦ C．碳循環(huán)具有全球性，磷循環(huán)不具有全球性 D．提高⑥過程有利于維持大氣中的碳、氧平衡 解析：從圖中看出，A為分解者，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈是B→C；碳從生物群落進入無機環(huán)境的途徑是

25、③(生產者的呼吸作用)、⑤(分解者的分解作用)和⑦(消費者的呼吸作用)；碳循環(huán)具有全球性，磷循環(huán)也具有全球性；提高⑥過程使大氣中的CO2含量增加，會破壞大氣中的碳、氧平衡。 答案：B 　生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)及生物多樣性的價值綜合考查 2．[2018·浙江卷，29]某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖如右： 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________冬季。 (2)CO2被生產者吸收轉變成體內物質進入生物群落，再被圖中的A、B的________和C的分解作用以及E的燃燒，轉變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落

26、處在正常演替過程中，生產者吸收的CO2量________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死的有機物可被C利用，說明A是生產者，C是分解者，進而推知：B是消費者，E為化學燃料的燃燒。由于許多因素的影響，特別是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被生產者吸收，通過光合作

27、用轉變體內的含碳有機物進入生物群落，再被圖中的A所示的生產者、B所示的消費者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化學燃料的燃燒，轉變成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，則隨著演替的進行，生物的種類和數量，特別是生產者的種類和數量逐漸增多，因此生產者吸收的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的含義改為非生物環(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者固定的太陽能、渠道是食物鏈和食物網、特點之一是單向流動，所以還需要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、 取消 “D→A”。

28、 答案：(1)D　低于 (2)呼吸作用　大于 (3)非生物環(huán)境　取消D→A 3．[2018·天津卷，8]為研究森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，對西黃松老齡(未砍伐50～250年)和幼齡(砍伐后22年)生態(tài)系統(tǒng)的有機碳庫及年碳收支進行測試，結果見下表，據表回答： 　碳量 西黃松　　　 生態(tài)系統(tǒng)　 生產者 活生物量 (g/m2) 死有 機質 (g/m2) 土壤 有機碳 (g/m2) 凈初級 生產力* [g/(m2·年)] 異氧 呼吸** [g/(m2·年)] 老齡 12 730 2 560 5 330 470 440 幼齡 1 460 3 240

29、 4 310 360 390 *凈初級生產力：生產者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率 **異養(yǎng)呼吸：消費者和分解者的呼吸作用 (1)西黃松群落被砍伐后，可逐漸形成自然幼齡群落，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的________穩(wěn)定性。 (2)大氣中的碳主要在葉綠體____________部位被固定，進入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米有__________克碳用于生產者當年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產者活生物量中；其中，部分通過生態(tài)系統(tǒng)中________的呼吸作用，部分轉變?yōu)樗烙袡C質和土壤有機碳后通過________________的分解作用，返回大氣中的CO2庫。 (3)西黃

30、松幼齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力________(大于/等于/小于)老齡群落。根據年碳收支分析，幼齡西黃松群落________(能/不能)降低大氣碳總量。 解析：(1)西黃松群落被砍伐遭到破壞后，又逐漸形成自然幼齡群落，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性。(2)光合作用的暗反應過程發(fā)生二氧化碳的固定，因此大氣中的碳主要在葉綠體基質部位被固定，進入生物群落。用于生產者當年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產者活生物量＝生產者的固定的量－生產者呼吸消耗量＝凈初級生產力，因此幼齡西黃松群落每平方米360克碳用于生產者當年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產者活生物量中。用于生產者當年的生長、發(fā)育、繁殖的

31、量一部分流入消費者，通過消費者的呼吸作用釋放，一部分轉變?yōu)樗烙袡C質和土壤有機碳，進而通過分解者的分解作用，返回大氣中的CO2庫。(3)西黃松幼齡群落中和老齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力分別為360/1460≈0.25和470/12730≈0.04，因此西黃松幼齡群落中每克生產者活生物量的凈初級生產力大于老齡群落。根據年碳收支分析，該生態(tài)系統(tǒng)中幼齡西黃松群落的凈初級生產力360，而異氧呼吸消耗量為390，因此幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量。 答案：(1)恢復力　(2)基質　360　消費者　分解者 (3)大于　不能 4．[2015·海南卷]回答下列關于紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的問題： (

32、1)紅樹林具有調節(jié)氣候、保護海岸的作用。從生物多樣性價值的角度分析，這種作用所具有的價值屬于__________(填“間接”或“潛在”)價值。 (2)某紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)如圖所示。圖中A是一種氣體，B、C、D、E和F表示生物成分，箭頭表示碳流動的方向。 圖中A表示________，生物成分E表示________。生物成分F表示________，________表示初級消費者。 解析：(1)紅樹林具有調節(jié)氣候、保護海岸的作用，屬于生物多樣性的間接價值，也叫生態(tài)功能。(2)分析圖形可知，圖中A是大氣中CO2庫，E與A之間為雙向箭頭，說明E是生產者；C以E為食是初級消費者，B是次級消費

33、者，D是三級消費者；各種生物的能量均流向F，且F能將生物群落的有機碳分解為CO2釋放到大氣中，所以F是分解者。 答案：(1)間接(也叫生態(tài)功能)　(2)大氣中CO2庫　生產者　分解者　C [師說技巧]　模型法判斷碳循環(huán)中的各種成分 (1)首先找出兩個成分之間具有雙向箭頭的，一個為生產者，一個是大氣中的CO2庫。其他各個成分都有箭頭指向大氣中的CO2庫。 (2)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的是分解者，剩余的成分為消費者。 模型一 分析：E為生產者；F、D、B都為消費者；C為分解者；A為大氣中的CO2庫。 模型二 分析：A為生產者；B為消費者；C為分

34、解者；D為大氣中的CO2庫。 模型三 分析：A為生產者；C為消費者；B為分解者；D為大氣中的CO2庫。 模型四 分析：A為生產者；B、C都為消費者；D為分解者。 模擬題組——預趨勢 　碳循環(huán)過程及特點分析 1．[原創(chuàng)]如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關分析，不正確的是(　　) A．生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足 B．A是消費者，C是生產者，各成分間以CO2的形式傳遞碳元素 C．對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡 D．碳循環(huán)過程需要能量驅動，同時又是能量的載體 解析：生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足，故A正確；A是消費者，C是生產者，生物群

35、落與無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞碳元素，而生物群落內部以含碳有機物的形式傳遞碳元素，故B錯誤；對E(化石燃料)過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡，故C正確；碳循環(huán)過程需要能量驅動，同時又是能量的載體，故D正確。 答案：B 2．[經典模擬]氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關，下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境中的碳交換情況。 時期 碳吸收量(kg C·a－1) 碳釋放量(kg C·a－1) A 1.20×1014 1.20×1014 B 1.20×1014 1.26×1014 下列敘述不正確的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過光合作用實現(xiàn)的，碳

36、的釋放主要是通過呼吸作用實現(xiàn)的 B．表中A時期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，原因是碳的吸收量與釋放量相對平衡 C．由于過度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，導致大氣中二氧化碳的增加，并引起氣候變化 D．化石燃料的燃燒對現(xiàn)代碳循環(huán)影響巨大 解析：植物通過光合作用固定大氣中的無機碳，而生物的呼吸作用則把生物群落中的有機碳轉變?yōu)闊o機碳，再返還給大氣。表中A時期碳的吸收量和釋放量是相同的，說明大氣中碳的含量相對穩(wěn)定。B時期碳的釋放量大于吸收量，說明人為增加化石燃料的燃燒會增加碳的釋放量，從而影響整個生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。大氣中CO2含量的提高可以增強光合作用，而不是使光合作用受到抑

37、制，所以C項的表述是錯誤的。 答案：C 　物質循環(huán)和能量流動規(guī)律的應用實例分析 3．[2019·濰坊統(tǒng)考]下列關于物質循環(huán)和能量流動的說法，錯誤的是(　　) A．物質是能量流動的載體，能量是物質循環(huán)的動力 B．無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用 C．通過綠色植物的光合作用，可完成生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán) D．食物鏈和食物網是能量流動和物質循環(huán)的渠道 解析：生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是能量流動和物質循環(huán)，物質是能量流動的載體，能量是物質循環(huán)的動力；無機環(huán)境中的物質可被生物群落反復利用；綠色植物的光合作用能量將CO2中的碳轉化為有機物中的碳，只是碳循環(huán)的一部分，并沒有完成生態(tài)系統(tǒng)的碳

38、循環(huán)；食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的渠道。 答案：C 4．[經典模擬]如圖是一個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關于該系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A．微生物也能利用農作物通過光合作用儲存的能量 B．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者 C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用 D．多途徑利用農作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率 解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動是單向的，不能循環(huán)利用，選項C錯誤。該生態(tài)系統(tǒng)中，沼氣池中的微生物能利用農作物固定的太陽能，屬于分解者，選項A、B項正確；物質和能量的多級利用，減少了能量的流失，提高了能量的利用率，選項D正確。 答案：C 　生

39、態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞(國考5年1考) (全國卷：2015全國卷Ⅱ；地方卷：2018海南卷；2017江蘇卷；2015安徽、江蘇卷；2014海南卷) 【師說考問】 考問1　信息傳遞的作用或應用舉例 作用 作用或應用 舉例 個體 有利于生命活動的正常進行 ①蝙蝠依靠“回聲定位”實現(xiàn)對周圍環(huán)境的識別、取食與飛行；②萵苣的種子必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)生長 種群 有利于生物種群的繁衍 ①植物開花需光信息刺激；②昆蟲分泌性外激素，引誘異性個體 生態(tài) 系統(tǒng) 調節(jié)生物種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 ①草原上，草返青時，“綠色”為食草動物提供了可采食的信息；②森林中狼與兔相互依據

40、對方的氣味捕食或躲避；③煙草釋放化學物質調控害蟲天敵 應用 提高農產品或者畜產品的產量；對有害動物進行控制 利用模擬動物信息吸引傳粉動物，提高果樹傳粉效率和結實率；利用音響設備誘捕或驅趕有害動物 考問2　能量流動、物質循環(huán)與信息傳遞的區(qū)別與聯(lián)系 項目 能量流動 物質循環(huán) 信息傳遞 特點 單向流動、 逐級遞減 循環(huán)流動、 反復利用 往往是雙向的 范圍 生態(tài)系統(tǒng) 中各營養(yǎng)級 生物圈 生物之間，生物與無機環(huán)境之間 途徑 食物鏈和食物網 多種 地位 生態(tài)系統(tǒng)的動力 生態(tài)系統(tǒng)的基礎 決定能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài) 聯(lián)系 同時進行，相互依存，不可

41、分割，形成統(tǒng)一整體 【題組跟進】 高考題組——研考向 　生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的基礎考查 1．高考重組，判斷正誤。 (1)在黑斑蛙的繁殖季節(jié)，雄蛙通過叫聲這種物理信息求偶。[2017·江蘇卷，T26] (√) (2)生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞。[2015·全國卷Ⅱ，T4C](√) (3)變色龍變化體色，主要是向同類傳遞行為信息。[2015·江蘇卷，T9D](×) (4)擬水狼珠是稻田中卷葉螟、褐飛虱兩種主要害蟲的天敵，害蟲與擬水狼珠間的信息傳遞，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。[2013·四川卷，T6A](√) (5)當食草動物看到青草明顯減少時，部分個體會另覓取食地，這體現(xiàn)了生

42、態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能。[2012·山東卷，T26(3)](√) 2．[2018·海南卷，19]某同學將一面鏡子豎立在一棵樹旁，該樹上的一只小鳥飛到鏡前，對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打。下列關于該事件中信息傳遞的敘述，錯誤的是(　　) A．小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息 B．小鳥的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息 C．小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息 D．激怒小鳥的信息是直接來自非生物的化學信息 解析：小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息，A正確；小鳥的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息，B正確；小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息，C正確；激怒小鳥的信息是直接來自非

43、生物的物理信息，D錯誤。 答案：A 　生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的類型及功能的綜合考查 3．[海南卷]某種植物上棲息著一定數量的甲、乙兩種昆蟲和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲為食。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采食該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發(fā)性的物質X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅趕乙昆蟲。請回答下面的問題： (1)上述現(xiàn)象中，X分別在________________之間進行傳遞。 (2)影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源，分別是________和________。影響乙昆蟲活動的信息種類是__________。蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲所利用的信息種類是___

44、_____。 (3)若在上述植物上施用人工合成的物質X，短期內該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數量的變化是______________________________。 解析：(1)植物釋放的物質X可以在植物與甲昆蟲的天敵、植物與乙昆蟲之間傳遞。(2)影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源——無機環(huán)境和生物；影響乙昆蟲活動的信息種類是化學信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲是通過感知蛛網的震動來實現(xiàn)的，屬于物理信息。(3)物質X可吸引甲昆蟲的天敵，所以甲昆蟲天敵數量增加；能驅趕乙昆蟲，使乙昆蟲減少，所以乙昆蟲天敵數量減少。 答案：(1)植物與甲昆蟲的天敵、植物與乙昆蟲 (2)無機環(huán)境　生物　

45、化學信息和物理信息(其他合理答案也可)　物理信息(其他合理答案也可) (3)甲昆蟲天敵數量增加，乙昆蟲天敵數量減少 [互動探究] 上述實例表明了生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞哪方面的功能？ 提示：該實例表明：生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可調節(jié)生物的種間關系，對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用。 模擬題組——預趨勢 　信息傳遞的種類、特點及應用分析 1．[2019·寧夏銀川一中高三模擬]下列有關生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞及其應用的敘述，不正確的是(　　) A．利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度屬于生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應用 B．利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于化學防治 C．信息的傳遞能

46、夠調節(jié)生物種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D．短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，提高麻皮產量，是對物理信息的合理利用 解析：用黑光燈誘捕、調查昆蟲的群種密度，是利用昆蟲的趨光性特點，這屬于生態(tài)系統(tǒng)中物理信息傳遞的應用，A正確；利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于生物防治，B錯誤；信息的傳遞能夠調節(jié)生物間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞的意義之一，C正確；短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，是“日照長短”這個物理信息對黃麻植物的刺激引起，D正確。 解析：B 2．[2019·河北石家莊市高三統(tǒng)考]下列關于生命系統(tǒng)中的信息傳遞的敘述，正確的是(　　)

47、A．細胞內的遺傳信息傳遞方式：DNA→轉錄RNA→翻譯蛋白質(性狀) B．細胞間通過激素、神經遞質實現(xiàn)其全部信息傳遞 C．在兔→狐過程中，物質、能量從兔到狐單向傳遞，而信息卻是雙向傳遞的 D．生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞發(fā)生在同種生物或不同種生物之間，并能調節(jié)種間關系 解析：生物體細胞中，遺傳信息傳遞途徑有DNA→DNA即DNA的復制，也有DNA→RNA→蛋白質即轉錄和翻譯，A錯誤；細胞間的信息傳遞，除了通過激素，神經遞質外，還可通過細胞膜上的糖蛋白傳遞信息，植物細胞間還可以形成胞間連絲實現(xiàn)信息傳遞，B錯誤；物質和能量沿食物鏈單向傳遞，捕食過程中捕食者和被捕食者之間的信息傳遞是雙向的，如狼可根據

48、兔子留下的氣味捕食后者，兔子同樣也能依據狼的氣味或行為特征躲避捕食，C正確；信息傳遞既可以發(fā)生在生物與生物之間，也可以發(fā)生在生物與環(huán)境之間，如植物開花需要光信息和日照時間達到一定長度，這些物理信息即來自無機環(huán)境，D錯誤。 答案：C 　生態(tài)系統(tǒng)能量流動、物質循環(huán)及信息傳遞的比較 3．[2019·山東煙臺高三適應性練習]發(fā)生霧霾天氣時，空氣質量和能見度較差。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．從生態(tài)系統(tǒng)的成分分析，霧霾屬于非生物的物質和能量 B．從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，霧霾說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力喪失 C．從生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞分析，霧霾可作為物理信息影響種群繁殖 D．從生態(tài)系統(tǒng)的保護分

49、析，霧霾是人類生產和生活所造成的環(huán)境污染 解析：從生態(tài)系統(tǒng)的成分分析，霧霾屬于非生物的物質和能量，A正確；從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，霧霾說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力降低，但生態(tài)系統(tǒng)并未崩潰，B錯誤；從生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞分析，霧霾可作為物理信息影響種群繁殖，C正確；從生態(tài)系統(tǒng)的保護分析，霧霾是人類生產和生活所造成的環(huán)境污染，D正確。 答案：B 4．[經典模擬]如圖為生態(tài)系統(tǒng)成分的模式圖，下列敘述不正確的是(　　) A．圖中的各成分之間均可以傳遞信息 B．生產者和消費者之間的信息傳遞可以調整種間關系 C．無機環(huán)境發(fā)出的信息種類只能是物理信息 D．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞是

50、生態(tài)系統(tǒng)的三大功能 解析：從圖中可以看出，生態(tài)系統(tǒng)的每種成分均能發(fā)出信息，也能接受信息，所以說生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)的各種成分間均能進行。信息傳遞的主要功能之一就是調整種間關系。無機環(huán)境發(fā)出的信息可以是物理信息，也可以是一些營養(yǎng)物質發(fā)出的化學信息，所以C錯誤。 答案：C 課堂總結　網絡建構 [網絡建構] [答題必備] 1．由于能量沿食物鏈流動時是逐級遞減的，所以食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。 2．太陽能經過生產者的固定進入生物群落，在食物鏈中以化學能的形式流動，以熱能的形式散失。 3．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向傳遞、逐級遞減的特點。 4．生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞效率一般約為10%～20%。 5．生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)指的是組成生物體的各種元素在無機環(huán)境和生物群落之間循環(huán)往復的現(xiàn)象。 6．碳元素在無機環(huán)境和生物群落之間是以CO2的形式循環(huán)的，在生物群落內部是以含碳有機物的形式傳遞的。 7．生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞包括物理信息、化學信息和行為信息等形式。 15