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(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＝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(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?bào)w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