2019年高考生物 第二單元 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán)教學(xué)案 新人教版必修3.doc

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2019年高考生物 第二單元 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán)教學(xué)案 新人教版必修3 xx備考最新考綱 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) 考點1　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(5年17考)　 (xx安徽卷、海南卷……) 1．能量流動的過程 (1)概念理解 (2)能量流動圖解 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)的能量可存在如下去向： 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未被利用量(最終也將被分解者利用) 3．生態(tài)金字塔 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(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。 能量金字塔 數(shù)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(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)級生物個體的數(shù)目 每一營養(yǎng)級生物的有機物總量 特殊形狀 無 極少 4.能量流動的特點及意義 (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。 (2)能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。 (3)研究意義 ①幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 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? 思維激活 判斷正誤 (1)植物→鼠→鷹這條食物鏈，第三營養(yǎng)級含能量少(xx全國新課標(biāo)Ⅰ，5D)(　　)。 (2)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大 (2011海南，21C)(　　)。 (3)生態(tài)金字塔可采用生物量單位，能量單位和個體數(shù)量單位，生態(tài)金字塔必然呈正金字塔形(　　)。 (4)散失的熱能可以被生產(chǎn)者固定再次進入生態(tài)系統(tǒng)(　　)。 (5)相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%，也不會大于20%(　　)。 (6)研究能量流動，可合理設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的傳遞效率(　　)。 答案　(1)√　(2)　(3)　(4)　(5)　(6) 　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及特點 1．(xx安徽卷，30Ⅱ)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行了研究，結(jié)果如下表，單位是J/(hm2a)。 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 2.451011 1.05109 7.50108 7.15108 2.44107 2.25107 2.18107 (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(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　(1)田鼠的同化量是7.50108 J/(hm2a)，鼬的同化量是2.25107 J/(hm2a)，故能量傳遞效率為100%＝3%。 (2)設(shè)1 hm2的范圍內(nèi)種群數(shù)量為M，則＝，M＝80。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕個體中標(biāo)記個體數(shù)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(xì)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身的生長、發(fā)育和繁殖。 (4)由題意知，通過信息傳遞，鼬和田鼠的數(shù)量基本穩(wěn)定，可見信息傳遞可調(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 互動探究 據(jù)上題表格中數(shù)據(jù)推算隨鼬糞便流失的能量是多少？這部分能量應(yīng)包含于表中哪一數(shù)據(jù)中？ 提示　鼬糞便中的能量＝鼬的攝入量－鼬同化量＝2.44107－2.25107＝1.9106(J/hm2a)此部分能量應(yīng)包含于表中田鼠同化量即7.56108 h中。 題后反思 以第二營養(yǎng)級為例，能量的來源和去路圖解如下： 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 　能量流動的相關(guān)計算 2．如圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1 kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。 解析　能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻時，選最短的食物鏈，如水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設(shè)最少消耗水藻為X，則X20%20%＝1 kg，X＝25 kg；求最多消耗水藻時，選最長的食物鏈，如水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設(shè)最多消耗水藻為Y，則Y10%10%10%10%10%＝1 kg，Y＝100 000 kg。 答案　25　100 000 [對點強化] (xx廣東預(yù)測)如圖為部分能量流動圖解，下列敘述正確的是(　　)。 A．次級消費者攝入量占初級消費者攝入總量的10%～20% B．c表示初級消費者的同化量 C．圖中能量數(shù)值b＝a＋c D．C指向分解者的箭頭中包含初級消費者的遺體殘骸，包括次級消費者的糞便 解析　能量傳遞效率10%～20%是相鄰營養(yǎng)級同化量之比，而非攝入量，所以A項錯誤；攝入量減糞便量是同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生長發(fā)育和繁殖，所以B項錯誤；圖中b等于呼吸散失的能量與c之和，所以C項錯誤；c表示生長發(fā)育和繁殖所用能量，這一過程中一部分會被下一營養(yǎng)級攝入，下一營養(yǎng)級的糞便屬于c，所以D項正確。 答案　D 考點2　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(5年9考)　 (xx天津卷，xx海南卷……) 1． 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 概念 在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機環(huán)境的循環(huán)過程 范圍 生物圈(全球) 對象 組成生物體的化學(xué)元素 形式 生物群落與無機環(huán)境間：無機物 生物群落內(nèi)：有機物 動力 能量 物質(zhì)循環(huán)特點 全球性、反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動 2.碳循環(huán)過程 (1)碳進入生物群落的途徑，生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用 (2) (3)溫室效應(yīng)的產(chǎn)生原因： ①化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生大量CO2。 ②植被破壞，降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。 思維激活 巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分：以下三幅圖均為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)常見圖解，你能否辨認(rèn)出各圖中A～E的成分類別？ 提示　圖1：A——生產(chǎn)者；B——非生物物質(zhì)和能量；C——消費者；D——分解者 圖2：A——生產(chǎn)者；B——初級消費者；C——非生物物質(zhì)和能量；D——次級消費者；E——分解者 圖3：A——非生物物質(zhì)和能量；E——生產(chǎn)者；F、D、B依次為初級、次級、三級消費者；C——分解者 　碳循環(huán) 1．如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關(guān)敘述中，不正確的是(　　)。 A．d過程代表光合作用，b過程代表呼吸作用 B．甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多 C．碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式進行傳遞 D．碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用 解析　丁為大氣CO2庫，甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者；d過程代表呼吸作用，b過程代表光合作用；碳元素在生物群落內(nèi)部主要以有機物的形式進行傳遞，在無機環(huán)境與生物群落間主要以二氧化碳的形式進行傳遞。 答案　A 互動探究 若將上述題圖改為“能量流動圖”則相關(guān)的箭頭是否有變動？ 提示　作為能量流動圖，應(yīng)添加由“太陽能―→甲”的箭頭，并去掉b箭頭。 　物質(zhì)循環(huán)與能量流動綜合 2．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量流向示意圖(能量傳遞效率按10%計算)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．X1過程的完成必須依賴一種具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 B．X1過程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量相等 C．當(dāng)該生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，X3過程的能量值約為X1過程能量值的1% D．Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳將全部轉(zhuǎn)變?yōu)閆過程釋放的CO2中的碳 解析　圖示X1表示光合作用固定CO2的過程，參與的生物可能是綠色植物或原核生物藍藻等，X2、X3等表示動物攝食有機物的過程，Y1、Y2等表示生產(chǎn)者和消費者通過呼吸作用釋放CO2的過程，Z表示分解者的分解作用。一般情況下，生產(chǎn)者固定的CO2大于Y和Z過程釋放的CO2總量，因為還有一部分有機物未被利用。Z1、Z2、Z3……過程提供的有機物中的碳還有一部分轉(zhuǎn)化到分解者自身的有機物中。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)達到動態(tài)平衡時，X3＝X110%10%。 答案　C 互動探究 圖中可進行X1的生物類群有哪些？X1能否表示化能合成作用？ 提示　可進行光合作用的生物類群有植物、光合細(xì)菌、藍藻等，X1不可表示化能合成作用，化能合成作用所需能量不是“光能”而是體外無機物氧化所釋放的化學(xué)能。 題后歸納 物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系 項目 能量流動 物質(zhì)循環(huán) 形式 主要以有機物為載體 無機物、有機物 特點 單向流動，逐級遞減 循環(huán)往復(fù) 范圍 生態(tài)系統(tǒng)中的各營養(yǎng)級 生物圈(全球性) 聯(lián)系 同時進行，相互依存，不可分割：①能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)的動力 圖示 技法提煉 快速確認(rèn)碳循環(huán)各環(huán)節(jié)的“三看法” 一看 二看 三看 [對點強化] 如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關(guān)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(chǎn)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(qū)動，同時又是能量的載體 解析　圖中A為消費者，B為分解者，C為生產(chǎn)者，D為大氣中的CO2庫；碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞，在生物群落之間以有機物的形式傳遞。 答案　B 易混點　混淆“同化量”、“攝入量”、“糞便量” 點　撥　(1)攝入量≠同化量，糞便中能量不屬本營養(yǎng)級同化量而屬“上一營養(yǎng)級的同化量中流入分解者的能量的一部分”。 (2)流入某一營養(yǎng)級的能量是指該營養(yǎng)級生物的同化量，而不是攝入量，“攝入量”、“同化量”及“糞便”關(guān)系如下(以草→兔→狐→狼為例)。 圖中A、B、C均屬流向分解者的能量，但A、B均屬“草的同化量”，只有C才屬兔的同化量。 易錯點1　錯將“相鄰兩營養(yǎng)級”的傳遞效率等同于“相鄰兩個生物個體”間的傳遞效率 點　撥　能量傳遞效率是指“相鄰兩營養(yǎng)級”間的傳遞效率，即下一營養(yǎng)級全部生物同化量/上一營養(yǎng)級全部生物同化量100%，而不是相鄰營養(yǎng)級中個體間的傳遞效率，如“一只狼”捕獲“一只狐”時，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”的能量才是10%～20% 易錯點2　錯將能量“傳遞效率”等同于“能量利用效率”或?qū)⒛芰俊岸嗉壚谩笨醋髂芰俊把h(huán)利用” 點　撥　能量傳遞效率與能量利用效率的比較 (1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級遞減，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%。其計算公式為能量傳遞效率＝(下一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)100% (2)能量利用效率：通?？紤]的是流入人類可利用部分的能量(即流入目標(biāo)環(huán)節(jié)的能量)占生產(chǎn)者能量的比值，生態(tài)工程中常通過建“沼氣池”“蘑菇房”等實現(xiàn)廢物資源化，這就是提高了能量利用率?！霸稀a(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)模式正是實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)再生、能量多級利用的典型模式，該模式具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點。提高了能量利用率，但并未提高能量“傳遞效率”。此外，能量流動永遠是單向的、不循環(huán)的，能量最終均以熱能形式散失于系統(tǒng)中，不能被“循環(huán)利用”。 糾錯演練 1.在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時經(jīng)常涉及“輸入量(輸入到某一營養(yǎng)級的能量)”、“攝入量”、“同化量”、“糞便量”等說法，則下列說法中正確的是(　　)。 A.某一營養(yǎng)級生物的攝入量即同化量 B.某一營養(yǎng)級生物的糞便量是該營養(yǎng)級生物同化量的一部分 C.輸入到某一營養(yǎng)級的能量即該營養(yǎng)級生物的同化量 D.相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率 解析　輸入量即同化量，攝入量＝同化量＋糞便量，因此，A項錯誤，C項正確；某一營養(yǎng)級生物的糞便量實際上是上一營養(yǎng)級生物同化量的一部分，B項錯誤。 答案　C 2.如圖表示A、B兩個特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。有關(guān)解釋正確的是(　　)。 一個吃玉米的人所獲得的能量一定比一個吃牛肉的人獲得的能量多?、谀芰垦厥澄镦渾蜗蛄鲃樱瑐鬟f效率隨營養(yǎng)級的升高而逐級遞減?、廴鬉和B中玉米的數(shù)量相同，A能養(yǎng)活10 000人，則B至少能養(yǎng)活500人?、苋敉寥乐泻嗤瑵舛鹊碾y降解污染物，則A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度低 A.①③④ B．①②③ C．①②③④ D．③④ 解析　本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔的分析。①錯誤，因不知道兩人的食物量，一個吃玉米的人所獲得的能量和一個吃牛肉的人獲得的能量無法比較；②錯誤，能量沿食物鏈單向流動，隨營養(yǎng)級的升高而逐級遞減，但傳遞效率不一定逐級遞減，仍為10%～20%；③正確，若A和B中玉米的數(shù)量相同，設(shè)養(yǎng)活一人消耗能量為m，如A能養(yǎng)活10 000人，對應(yīng)的玉米能量至少是50 000 m，同樣數(shù)量的玉米，B中至少養(yǎng)活的人數(shù)是50 00010%10%＝500人；④正確，若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則生態(tài)系統(tǒng)A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度低的原因是由于生物的富集作用。 答案　D 3.設(shè)計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”，如圖就是一種“加環(huán)”示意圖，據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　)。 ①用殘渣來培育食用菌和蛆、蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用 ②用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)濟效益 ③用蛆、蛹糞便作為有機肥還田，運用了能量循環(huán)再生原理 ④該生態(tài)工程通過“加環(huán)”提高了能量傳遞效率?、菰陔x開人的管理條件下，該生態(tài)工程仍可以正常運轉(zhuǎn) A.①② B．②③⑤ C．①④⑤ D．②④ 解析　該生態(tài)工程中用殘渣來培育食用菌和蛆、蛹，用玉米芯生產(chǎn)木糖醇，充分地利用了廢棄物，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用，增加了經(jīng)濟效益；能量只能單向流動、逐級遞減，而不能循環(huán)利用，也不能提高能量“傳遞效率”，只能提高能量“利用效率”；該生態(tài)工程是在人的參與下建立的，因此該生態(tài)工程離不開人的管理。 答案　A 1．(xx海南)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，乙是消費者 B．該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng) C．能量通過光合作用固定并進入系統(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　根據(jù)題中簡圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，為消費者，A項正確；該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界獲得能量，同時能量也可以擴散到外界，是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，B項正確；能量通過光合作用進入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，C項正確；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量，D不正確。 答案　D 2．(2011海南)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，正確的是 (　　)。 A．生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者得到的能量必然大于消費者得到的 B．生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞對所有捕食者都必然有利的 C．生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大 D．生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越小 解析　根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點，能量在流動中逐級遞減，故生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者得到的能量必然大于消費者得到的。 答案　A 3．(xx山東理綜)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④/③值一般高于變溫動物 B．哺乳動物的③/①值一般為10%～20% C．提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物 解析?、?③的含義是有機物積累量/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)積累的有機物要少于變溫動物，所以恒溫動物的④/③值一般低于變溫動物；③/①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；③/②表示同化量/食入量，圈養(yǎng)動物一般要求短時間內(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③/②值要高于食草動物。 答案　C 4．(2011山東理綜改編)下圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 (1)圖中食物網(wǎng)較簡單，因此，該草原生態(tài)系統(tǒng)的________能力較差，其________穩(wěn)定性也相應(yīng)較低。除圖中所示的生物類群外，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應(yīng)有________才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。 (2)如果圖中草能提供10 000 kJ的能量，營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%～20%，那么鷹占據(jù)的營養(yǎng)級能夠得到的最低和最高能量值分別是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，則草原容納鷹的數(shù)量會________。若外來生物入侵該區(qū)，則會導(dǎo)致該草原的________銳減或喪失。 (3)影響圖中兔種群數(shù)量變化的種間因素是________和競爭。若某年兔種群的K值為1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他條件不變的情況下，次年鼠的數(shù)量增加400只，則兔種群的K值變?yōu)開_______只。用標(biāo)志重捕法調(diào)查該區(qū)鼠的種群數(shù)量時，若部分標(biāo)記個體遷出，則導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果________(填“偏高”或“偏低”)。 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力和抵抗力穩(wěn)定性大小與食物網(wǎng)的復(fù)雜程度呈正相關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費者，沒有分解者。(2)計算鷹得到的最低能量值應(yīng)選最長的食物鏈和最低的能量傳遞效率進行計算，而計算最高能量值應(yīng)選最短的食物鏈和最高的能量傳遞效率，所以鷹得到的最低能量值是鷹位于第四營養(yǎng)級時，即得到的最低能量值為10 00010%10%10%＝10(kJ)，鷹得到最高能量值是鷹位于最低營養(yǎng)級(即第三營養(yǎng)級)時，得到的能量值為10 00020%20%＝400(kJ)；若去除蛇，鷹所處的營養(yǎng)級降低，使鷹獲得的能量增多，從而使草原容納鷹的數(shù)量增加；外來物種的入侵會使生物多樣性銳減。(3)影響兔種群數(shù)量變化的種間因素為捕食和競爭；兔和鼠為競爭關(guān)系，在其他條件不變的情況下，鼠的數(shù)量增加400只，會導(dǎo)致兔的數(shù)量減少100只，所以兔種群的K值變?yōu)?00只；用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度時，若部分標(biāo)記個體遷出，會導(dǎo)致再捕獲時被標(biāo)記個體的捕獲量減少，從而導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏高。 答案　自我調(diào)節(jié)(或反饋調(diào)節(jié)，負(fù)反饋調(diào)節(jié))　抵抗力　分解者　(2)10　400　增加　生物多樣性(或物種多樣性)　(3)捕食　900　偏高 (時間：30分鐘) 基礎(chǔ)對點練——考綱對點夯基礎(chǔ) 考點一　生態(tài)系統(tǒng)的功能之一——能量流動(Ⅱ) 1．食物鏈草―→兔―→狐中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量的去向不應(yīng)該包括 (　　)。 A．通過兔子呼吸作用釋放 B．通過兔子的糞便流入分解者體內(nèi) C．通過狐貍的糞便流入分解者體內(nèi) D．流入狐貍體內(nèi) 解析　由于同化量＝攝入量－糞便量，因此兔子的糞便中含有的能量是沒有被兔子同化的能量，仍是草的同化量的一部分。同理可知，狐貍糞便中含有的能量屬于兔子的同化量的一部分。 答案　B 2．(xx湖南湘潭模擬)右圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分圖解，①代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　)。 A．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是循環(huán)進行的 B．能量在沿食物鏈流動時逐級遞減 C．次級消費者屬于第二營養(yǎng)級 D．圖中①代表呼吸作用所消耗的能量 解析　生態(tài)系統(tǒng)能量流動是單向的、逐級遞減的；次級消費者屬于第三營養(yǎng)級，圖中①代表流向分解者的能量。 答案　B 3．(xx長沙模擬)某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量金字塔由最下面一層到最上面一層共四層，分別為甲、乙、丙、丁(如右圖)，若有外來種生物戊入侵，且會與丙競爭食物，但不會被丁所捕食。下列有關(guān)說法不正確的是 (　　)。 A．甲可能為綠色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化 的能量之和 B．甲、乙、丙、丁構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落 C．丁生物的種群數(shù)量很可能會逐漸減少 D．戊在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級 解析　處于能量金字塔底層的是生產(chǎn)者，所以甲可能為綠色植物，生產(chǎn)者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和；能量金字塔包含生產(chǎn)者和消費者，不包含分解者，而生物群落應(yīng)該包含該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物，可見甲、乙、丙、丁尚不能構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落；由于生物戊入侵，與丙(丁的食物)競爭食物，所以丙的數(shù)量會下降，又由于戊不會被丁所捕食，所以丁生物的種群數(shù)量很可能會因食物減少而逐漸減少，戊與丙競爭食物，所以在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級。 答案　B 4．(xx廈門檢測)下圖是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，相關(guān)敘述正確的是 (　　)。 A．圖中各營養(yǎng)級的生物共形成一條食物鏈，這是能量流動的渠道 B．②與①的比值表示由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率 C．④表示通過呼吸作用釋放的能量，可用于生物體的生長、發(fā)育和繁殖 D．每個營養(yǎng)級的能量輸出除③④外，還能流入下一營養(yǎng)級 解析　圖中各營養(yǎng)級的生物應(yīng)包含許多種群，故包含許多條食物鏈并形成復(fù)雜的食物網(wǎng)；生物體生長、發(fā)育和繁殖所需的能量是生物體同化量的一部分，而不是呼吸作用散失的“熱能”；食物鏈中最高營養(yǎng)級的生物所同化的能量不再流入“下一營養(yǎng)級”。 答案　B 5．如圖表示草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈，①～④表示能量，據(jù)圖分析正確的是 (　　)。 A．圖中③和④分別屬于草和兔所同化的能量 B．碳元素在草、兔和狼之間以有機物的形式循環(huán) C．一只狼在捕食一只兔時獲得兔同化量的10%～20% D．草、兔、狼之間通過正反饋調(diào)節(jié)機制來實現(xiàn)數(shù)量的相對穩(wěn)定 解析　依圖示，①表示兔的攝入量，③為草固定的能量的一部分，④為兔固定的能量的一部分，因此③和④分別屬于草和兔所同化的能量，故A項正確；碳元素在草、兔和狼之間以有機物的形式傳遞，故B項錯誤；能量傳遞效率是以營養(yǎng)級為單位的，并不是以個體為單位的，故C項錯誤；草、兔、狼之間通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制來實現(xiàn)數(shù)量的相對穩(wěn)定，故D項錯誤。 答案　A 考點二　生態(tài)系統(tǒng)的功能之二——物質(zhì)循環(huán)(Ⅱ) 6．(xx安慶三模)下列有關(guān)碳循環(huán)的敘述中，錯誤的是 (　　)。 A．冬季北方人呼吸產(chǎn)生的CO2，能供給南方植物光合作用 B．大力開發(fā)和使用清潔能源，能減少CO2的釋放量 C．碳元素和能量都能從植物傳遞給各種動物 D．倡導(dǎo)低碳生活方式的主要方法是提高人均綠地面積 解析　碳循環(huán)具有全球性，CO2可以在全球范圍內(nèi)流動，A正確；大力開發(fā)和使用清潔能源，能減少因燃燒化石燃料或植物(如農(nóng)作物秸稈、木柴)而產(chǎn)生的CO2，B正確；碳元素和能量可隨食物鏈和食物網(wǎng)從植物傳遞給各種動物，C正確；提高人均綠地面積，是緩解溫室效應(yīng)的措施之一，但不是倡導(dǎo)低碳生活方式的主要方法，D錯誤。 答案　D 7．(xx青州一中月考)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物最終分解成CO2釋放到無機環(huán)境中 D．圖中1―→2―→3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是消費者，3是分解者，4是無機環(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之間以有機物的形式傳遞，在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。 答案　C 8．如圖表示生態(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．④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．無機環(huán)境中的CO2可以來自細(xì)胞呼吸 解析　溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是化石燃料的大量燃燒，而④是分解者的呼吸作用；該圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程，故箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向；分析題圖可知，甲代表生產(chǎn)者，乙代表初級消費者，兩者的種間關(guān)系需要通過信息傳遞進行調(diào)節(jié)；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2能釋放到無機環(huán)境中。 答案　A 提能強化練——考點強化重能力 9．在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時經(jīng)常涉及“輸入量(輸入到某一營養(yǎng)級的能量)”、“攝入量”、“同化量”、“糞便量”等說法，則下列說法中正確的是 (　　)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? A．某一營養(yǎng)級生物的攝入量即同化量 B．某一營養(yǎng)級生物的糞便量是該營養(yǎng)級生物同化量的一部分 C．輸入到某一營養(yǎng)級的能量即該營養(yǎng)級生物的同化量 D．相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率 解析　輸入量即同化量，攝入量＝同化量＋糞便量，因此，A項錯誤，C項正確；某一營養(yǎng)級生物的糞便量實際上是上一營養(yǎng)級生物同化量的一部分，B項錯誤。 答案　C 10．珠江三角洲某一?；~塘使用蠶糞作飼料來喂魚。假設(shè)蠶同化的能量為105 kJ，從能量流動角度分析，魚從蠶同化的能量中獲得的能量為 (　　)。 A．0 kJ B．104 kJ C．2105kJ D．介于104～105kJ之間 解析　此題考查考生對能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級過程的理解，大多數(shù)考生會利用桑→蠶→魚這條食物鏈來計算魚的同化量，根據(jù)能量的傳遞效率10%～20%，從而錯選D。而蠶糞中的能量并不屬于蠶的同化量，而屬于桑的同化量。所以本題答案為A。 答案　A 11．(xx湖南益陽模擬)如圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有來自于兔，來自鼠，來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗的植物為 (　　)。 A．80 g B．900 g C．800 g D．600 g 解析　依圖中食物關(guān)系分析，在食物鏈中，貓頭鷹均屬第三營養(yǎng)級，可把此食物鏈簡化為一條，即植物→鼠(兔)貓頭鷹，最少消耗植物20 g20%20%＝400 g。另一食物鏈“植物→鼠→蛇貓頭鷹”中，貓頭鷹屬第四營養(yǎng)級，最少消耗植物20 g20%20%20%＝500 g，所以最少需要消耗植物900 g。 答案　B 12．(xx濰坊模擬)對下列兩條食物鏈的分析正確的是 (　　)。 ①玉米―→人　②玉米―→牛―→人 A．一個吃玉米的人獲得的能量一定比一個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②中的人比①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存在富集現(xiàn)象，營養(yǎng)級越高，富集作用越強，所以②中的人體內(nèi)重金屬元素積累相對較多，故D錯誤。 答案　C 大題沖關(guān)練——綜合創(chuàng)新求突破 13．(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)在無機環(huán)境與生物群落之間，碳元素主要以________的形式進行循環(huán)，循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進行。碳元素在生物群落中以________的形式存在。 解析　(1)無機環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(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，一般通過化學(xué)燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環(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　有機物 14．(xx膠東示范學(xué)校二模)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動情況，圖中的箭頭符號為能量的移動方向，數(shù)字均為實際測得值，單位為Mcal/(m2a)。請回答下列問題： (1)圖中A代表的是________，B代表的是________。 (2)從初級消費者到次級消費者的能量轉(zhuǎn)化效率約為____%。 (3)據(jù)圖分析，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，原因有 ①_____________________________________________________________； ②_____________________________________________________________； ③_____________________________________________________________。 解析　(1)分析題圖可知，A為未被固定的太陽能，B為呼吸作用消耗的能量。(2)能量從初級消費者到次級消費者的能量轉(zhuǎn)化效率應(yīng)為0.251.8100%≈13.9%。(3)下一個營養(yǎng)級無法得到上一營養(yǎng)級的全部能量的主要原因：①能量在流經(jīng)各營養(yǎng)級時，各營養(yǎng)級生物都會因自身生命活動的需求而呼吸消耗部分能量；②每一營養(yǎng)級的生物總有一部分能量未被利用；③有少量能量被分解者利用。 答案　(1)未被固定的太陽能　呼吸作用消耗的能量　(2)13.9　(3)①各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量被呼吸作用消耗?、谝徊糠帜芰课幢焕谩、圻€有少量能量被分解者利用 15．(xx山東煙臺診斷)如圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少。請據(jù)圖回答問題。 (1)圖1中，m2表示的能量形式為________。通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ，主要原因是___________________________。 (2)圖2中，若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示_________，C表示__________________________________________________________。 (3)圖2中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過________實現(xiàn)的。 (4)若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如圖3。其中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量是________。 解析　(1)圖1中m2表示各營養(yǎng)級生物呼吸散失的熱能，由于能量傳遞逐級遞減的原因，導(dǎo)致處于食物鏈末端的生物，所獲得的能量較少，其數(shù)量也較少。(2)圖2中若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的能量，則B為攝入量－糞便量即Ⅱ的同化量，C表示同化量－呼吸消耗量即用于Ⅱ生長、發(fā)育、繁殖的能量。(3)圖2中有兩處不同的能量散失途徑，其中d為呼吸散失，E處為分解者分解散失的能量。(4)設(shè)需甲為m，則mX20%＋m(1－X)(20%)2＝A，求得m＝。 答案　(1)熱能(或呼吸作用散失的熱量)　在食物鏈中能量傳遞逐級遞減，Ⅳ的營養(yǎng)級高，可利用能量少 (2)Ⅱ所同化的能量?、蛴糜谏L、發(fā)育和繁殖的能量　(3)分解者的分解作用　(4)