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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案 蘇教版必修3

第4講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)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(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用()1.物質(zhì)的循環(huán)總是伴隨著能量的流動(dòng)。（生命觀念）2.分析能量流動(dòng)過程，歸納總結(jié)能量流動(dòng)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(huì)責(zé)任） 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1能量流動(dòng)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(dòng)的四個(gè)環(huán)節(jié)太陽能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能2能量流動(dòng)的過程(1)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程c代表初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量。流入某一營養(yǎng)級(jí)(最高營養(yǎng)級(jí)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(dòng)的能量。i：流入下一營養(yǎng)級(jí)。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)的過程流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能。能量流動(dòng)渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。能量傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。能量散失途徑：各種生物的呼吸作用(代謝過程)。能量散失形式：熱能。3能量流動(dòng)的特點(diǎn)(1)能量傳遞效率：是指相鄰兩營養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值。(2)能量流動(dòng)的特點(diǎn)：單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。(3)研究能量流動(dòng)規(guī)律可以用“能量金字塔”表示。4研究能量流動(dòng)的意義(1)幫助人們?cè)谠O(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)時(shí)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(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)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(dòng)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(jí)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%20%。(×)提示能量傳遞效率針對(duì)的是相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)中的所有生物，不針對(duì)個(gè)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(jí)利用，而能量不能循環(huán)利用。6研究能量流動(dòng)，對(duì)調(diào)整能量流動(dòng)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(jí)中都會(huì)有生物的細(xì)胞呼吸存在，通過細(xì)胞呼吸，部分能量會(huì)以熱能的形式散失，因此研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)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。某一營養(yǎng)級(jí)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(jí)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：定量不定時(shí)(在足夠長的時(shí)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(jí)(最高營養(yǎng)級(jí)除外)；c.被分解者分解利用。定量定時(shí)：流入某一營養(yǎng)級(jí)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(jí)；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(jí)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(shí)間“還沒來得及被利用的能量”?？捎萌鐖D表示：1如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)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(qǐng)回答下列問題：(1)圖中第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)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(jí)同化后的去向是什么？提示(1)C/(BF)×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(jí)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(jí)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，則魚類產(chǎn)量將如何變化？原因是什么？提示降低。能量流動(dòng)逐級(jí)遞減，肉食性魚所處營養(yǎng)級(jí)高，獲得能量少。考查能量流動(dòng)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(dòng)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ceghiB植食動(dòng)物糞便中的能量為dgCb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(jí)傳遞效率為f/aA植物積累的能量為a，根據(jù)數(shù)量關(guān)系可知，圖中ceghi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；植食動(dòng)物糞便中的能量為df，及g，B錯(cuò)誤；b中的物質(zhì)和能量有部分被微生物利用，C錯(cuò)誤；能量在相鄰營養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為f/(a植物呼吸作用消耗量)，D錯(cuò)誤。2(2019·吉林省名校高三聯(lián)考)能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能之一。請(qǐng)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(chǔ)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)級(jí)的生物相比，最高營養(yǎng)級(jí)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(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)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(dòng)、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(chǔ)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(chǔ)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(dòng)是不可逆的，分解者同化的能量不能流向生產(chǎn)者；由于分解者不會(huì)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(jí)；與其他營養(yǎng)級(jí)的生物相比，最高營養(yǎng)級(jí)生物同化的能量的去向中不包括流向下一營養(yǎng)級(jí)。(4)題圖所示的生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為第二營養(yǎng)級(jí)(甲和乙)的同化量與第一營養(yǎng)級(jí)(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(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)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(jí) 流向下一營養(yǎng)級(jí) (4)大于考查能量流動(dòng)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(dòng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，所以營養(yǎng)級(jí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)，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(jí)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(gè)營養(yǎng)級(jí)及分解者所散失的熱能，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)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(cuò)誤；能量流動(dòng)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(duì)某人工魚塘的能量流動(dòng)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(shí)，由于疏忽圖中部分項(xiàng)目和數(shù)據(jù)模糊不能分辨。請(qǐng)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(jí)的能量有機(jī)物輸入的能量生產(chǎn)者4159719植食性魚類7.91.112乙6肉食性魚類6.50.86.20.510(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(jí)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(jí)獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率均為20%，當(dāng)鯉魚同化50 kJ的能量時(shí)，則需要水生植物和浮游植物同化的能量為_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(jià)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4159719162J/(cm2·a)，而表格中顯示有機(jī)物輸入的能量61016J/(cm2·a)，因此流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量16216178J/(cm2·a)。(2)表格中甲表示呼吸作用消耗的能量，數(shù)據(jù)乙196(7.91.112)4J/(cm2·a)。(3)根據(jù)題意分析，已知鯉魚從各營養(yǎng)級(jí)獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率均為20%，則鯉魚同化50 kJ的能量時(shí)，需要水生植物和浮游植物同化量50××550××5×5917(kJ)。(4)廢棄?mèng)~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(jià)值；有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)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(jí)同時(shí)從上一營養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，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(shí)，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(gè)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(jí)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(dòng)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)分析物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S等。循環(huán)范圍(兩個(gè)支點(diǎn))：生物群落和無機(jī)環(huán)境之間。特點(diǎn)：全球性，反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng)。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(qǐng)寫出圖中各標(biāo)號(hào)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)形式在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以CO2形式循環(huán)。在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。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)者的光合作用和化能合成作用。(4)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用。分解者的分解作用。化石燃料的燃燒。4能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系(1)區(qū)別項(xiàng)目能量流動(dòng)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(dòng)、逐級(jí)遞減全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級(jí)生物圈(全球性)(2)聯(lián)系兩者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)；能量作為動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。()1對(duì)物質(zhì)循環(huán)過程中相關(guān)圖解的識(shí)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)ac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(gè)指出箭頭，c有多個(gè)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(jí)消費(fèi)者，d是次級(jí)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(gè)指入箭頭，e有多個(gè)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(gè)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、d、f則為消費(fèi)者。整個(gè)圖解中，食物鏈?zhǔn)莈fdb。2能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系(1)兩者是同時(shí)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(dòng)；能量作為動(dòng)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(chǔ)存在ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)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(duì)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(duì)能源的過度消費(fèi)會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2含量增加D大氣圈通過碳循環(huán)時(shí)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(cuò)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，所以生物圈不需要從外界獲得碳的補(bǔ)充，B錯(cuò)誤；由于人類對(duì)能源的過度消費(fèi)使CO2釋放量大于植物的吸收量，會(huì)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(huì)隨季節(jié)變化，而不是CO2含量穩(wěn)定不變，D錯(cuò)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(gè)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(dòng)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“ED”、_。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(gè)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(dòng)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(dòng)起源于生產(chǎn)者固定的太陽能、渠道是食物鏈和食物網(wǎng)、特點(diǎn)之一是單向流動(dòng)，所以還需要修改之處有：增加“光A”、取消“ED”、取消“DA”。答案(1)D低于(2)呼吸作用大于(3)無機(jī)環(huán)境取消“DA”考查物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系分析3如圖為一個(gè)簡化的生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)示意圖，對(duì)圖中箭頭的含義表述錯(cuò)誤的是()A可表示碳元素從二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物B可表示生物群落中的物質(zhì)回歸無機(jī)環(huán)境C表示能量在生物體之間單向流動(dòng)D和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(dòng)能量在生物體之間流動(dòng)，C正確；生物群落中能量的散失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)境分解者的分解，B正確，D錯(cuò)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(dòng)情況。下列說法正確的是()圖1圖2A在圖1中，B、C分別屬于初級(jí)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、5C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，/的比值代表兔與狼(生物之間)的能量傳遞效率C圖1中C是生產(chǎn)者，B是分解者，D是初級(jí)消費(fèi)者，A是次級(jí)消費(fèi)者，A項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)誤；如果次級(jí)消費(fèi)者A因發(fā)生瘟疫而數(shù)量減少，則初級(jí)消費(fèi)者D的數(shù)量會(huì)增加，增加后會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)者數(shù)量減少，D又會(huì)因食物減少而數(shù)量減少，最后趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，C項(xiàng)正確；圖2中的和代表兔和狼的攝入量而不是同化量，所以/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(cuò)誤。1.最高營養(yǎng)級(jí)的能量去路只有3個(gè)，沒有“傳遞給下一營養(yǎng)級(jí)”這一去路。2流經(jīng)各營養(yǎng)級(jí)的總能量：對(duì)生產(chǎn)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“固定”而不能說“照射”，對(duì)各級(jí)消費(fèi)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“同化”而不能說“攝入”。3“相鄰兩營養(yǎng)級(jí)”的能量傳遞效率“相鄰兩個(gè)生物個(gè)體”間的能量傳遞效率。如“一只狼”捕獲“一只狐”時(shí)，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(dòng)植物殘?bào)w以化石燃料的形式被儲(chǔ)存起來的能量。5一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量呼吸消耗的能量被下一營養(yǎng)級(jí)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通常，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會(huì)很長，原因是能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中是逐級(jí)遞減的。2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。3生態(tài)系統(tǒng)的能量單向流動(dòng)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(dòng)逐級(jí)遞減的原因：某個(gè)營養(yǎng)級(jí)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(gè)營養(yǎng)級(jí)。5從能量流動(dòng)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(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)、高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。真題體驗(yàn)| 感悟高考淬煉考能1(2019·全國卷)如果食物鏈上各營養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級(jí)是牧草，第二營養(yǎng)級(jí)是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級(jí)是喬木，第二營養(yǎng)級(jí)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(jí)的牧草的個(gè)體數(shù)遠(yuǎn)大于作為第二營養(yǎng)級(jí)的羊的個(gè)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(jí)的喬木的一個(gè)個(gè)體上生活著大量的作為第二營養(yǎng)級(jí)的昆蟲個(gè)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)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(dòng)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(huì)導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等一系列變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動(dòng)植物遺體、遺物中獲得的能量大部分會(huì)通過分解作用以熱能的形式散失，不會(huì)再被生產(chǎn)者利用，B項(xiàng)錯(cuò)誤。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個(gè)營養(yǎng)級(jí)變?yōu)?個(gè)營養(yǎng)級(jí)，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(jí)增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動(dòng)的方向未改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2018·全國卷)大型肉食性動(dòng)物對(duì)低營養(yǎng)級(jí)肉食性動(dòng)物與植食性動(dòng)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(huì)對(duì)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(dòng)物遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，原有食物鏈的營養(yǎng)級(jí)有可能增加，生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級(jí)數(shù)量一般不會(huì)太多，原因是_。(2)如果將頂級(jí)肉食性動(dòng)物引入食物網(wǎng)只有三個(gè)營養(yǎng)級(jí)的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種植食性動(dòng)物間的競(jìng)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(shì)地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)不是由頂級(jí)肉食性動(dòng)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(shí)推測(cè)，甲的數(shù)量優(yōu)勢(shì)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(dòng)物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會(huì)減輕該地區(qū)野豬對(duì)農(nóng)作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識(shí)推測(cè)，產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因有_(答出兩點(diǎn)即可)。解析(1)從能量金字塔可以看出，在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)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(dòng)一般不超過45個(gè)營養(yǎng)級(jí)。(2)根據(jù)題干信息“大型肉食性動(dòng)物對(duì)低營養(yǎng)級(jí)肉食性動(dòng)物與植食性動(dòng)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(dòng)物甲在數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)地位喪失不是由頂級(jí)肉食性動(dòng)物的直接捕食造成的，因此，甲的數(shù)量優(yōu)勢(shì)地位喪失的可能原因是頂級(jí)肉食性動(dòng)物對(duì)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(dòng)物對(duì)野豬有捕食和驅(qū)趕的作用，故某大型肉食性動(dòng)物的重新出現(xiàn)可能會(huì)使野豬的被捕食量增加，同時(shí)野豬也會(huì)因恐懼而減少采食，從而降低其對(duì)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(dòng)過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級(jí)的能量較少(2)甲對(duì)頂級(jí)肉食性動(dòng)物的恐懼程度比乙高，頂級(jí)肉食性動(dòng)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(dòng)物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食15