2021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)教學(xué)案 新人教版必修3

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()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；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c代表初級消費者糞便中的能量。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。能量流動渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。能量傳遞形式：有機物中的化學(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能量流動的特點及原因分析(1)能量流動是單向的，原因：能量流動是沿食物鏈進行的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動無法循環(huán)。(2)能量流動是逐級遞減的原因：各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者。4研究能量流動的意義(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?人教版必修3 P99“科學(xué)·技術(shù)·社會”)生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運用_原理，在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。提示：生態(tài)學(xué)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胞呼吸存在，通過細胞呼吸，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祟愖钣幸娴牟糠郑亲霾坏饺苛飨蛉祟?。某一營養(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：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。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/(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。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ceghiB植食動物糞便中的能量為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物中的能量，A正確；植食動物糞便中的能量為df，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)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菌利用(太陽)光能，通過光合作用將CO2和H2O合成有機物并儲存能量，生產(chǎn)者，如硝化細菌等利用(無機化學(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 流向下一營養(yǎng)級 (4)大于能量流動特點的分析及相關(guān)計算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)和項目，并回答有關(guān)問題：能量單位：J/(cm2·a)，除表中所列的消費者外，其他類型的消費者忽略不計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××550××5×5917(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值；有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值。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)級的多種生物中獲得能量，計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”，然后按照各個單獨的食物鏈分別計算后合并。(1)順推法：能量流向調(diào)整，從前往后計算。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(兩個支點)：生物群落和無機環(huán)境之間。特點：全球性，反復(fù)利用、循環(huán)流動。2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：以含碳有機物形式傳遞。在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。(3)碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。(4)碳返回?zé)o機環(huán)境的途徑生產(chǎn)者、消費者的呼吸作用。分解者的分解作用?；剂系娜紵?。3能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系(1)區(qū)別項目能量流動物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式以有機物為載體主要是無機物特點單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈(全球性)(2)聯(lián)系兩者是同時進行的，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；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(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進入生物群落的唯一方式是光合作用。(×)提示：CO2從無機環(huán)境進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)。()對物質(zhì)循環(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“無機環(huán)境”，也不能寫“生物類別”。再根據(jù)ac判斷：c為消費者，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，可進一步判斷：b是初級消費者，d是次級消費者，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、d、f則為消費者。整個圖解中，食物鏈?zhǔn)莈fdb。1大氣中的碳被固定，進入生物群落，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)生的主要原因是什么？緩解措施有哪些？(至少寫兩點)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。碳循環(huán)的過程及特點分析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充C人類對能源的過度消費會導(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，所以生物圈不需要從外界獲得碳的補充，B錯誤；由于人類對能源的過度消費使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(2019·江西南昌三模)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()Ad表示大氣中的CO2，由于許多因素的影響其含量夏季低于冬季B通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，實現(xiàn)碳循環(huán)C在正常演替過程中，生產(chǎn)者固定CO2量大于整個生物群落排放CO2量D只需將d的含義改為熱能，該圖即可表示為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖Dd表示大氣中的CO2，由于夏季植物的光合作用能力強于冬季等因素的影響，故其含量夏季低于冬季，A正確；碳循環(huán)是指以CO2的形式在無機環(huán)境和生物群落之間的往返運動，即通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，可實現(xiàn)碳循環(huán)，B正確；若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在朝復(fù)雜化演替的過程中，生產(chǎn)者吸收的CO2量大于整個生物群落排放的CO2量，C正確；由于能量只能單向流動、逐級遞減，且植物不能利用熱能，所以將d的含義改為熱能，題圖也不可表示為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，D錯誤。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可表示碳元素從二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物B可表示生物群落中的物質(zhì)回歸無機環(huán)境C表示能量在生物體之間單向流動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物光合作用合成有機物，A正確；能量在生物體之間單向流動能量在生物體之間流動，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)回歸無機環(huán)境分解者的分解，B正確，D錯誤。4(2019·濟南市高三模擬)如圖為某濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，箭頭表示碳元素的流動方向，請回答下列問題。(1)該濕地生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富，湖中挺立著荷花，湖面漂浮著浮萍，水中金魚藻起舞，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的_結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的意義在于_。(2)圖中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈)可以表示為_(用字母和箭頭表示)，圖中缺少的一個箭頭在_之間。碳元素在A、B之間以_形式傳遞，E糞便中的能量屬于第_營養(yǎng)級同化的能量。(3)人們每年都要從該濕地生態(tài)系統(tǒng)中捕撈一定數(shù)量的鯉魚，使鯉魚的種群數(shù)量保持在K/2左右，這樣做的原因是_。解析(1)湖中挺立著荷花，湖面漂浮著浮萍，水中金魚藻起舞，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)，這有利于提高群落利用光能等資源的能力。(2)圖中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈)可以表示為ADEF，圖中缺少的一個箭頭在D、B之間。碳元素在A、B之間即在生產(chǎn)者和分解者之間以有機物形式傳遞，E糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級中的能量，即第二營養(yǎng)級同化的能量。(3)種群數(shù)量在K/2時鯉魚的增長速率最大，有利于鯉魚的種群數(shù)量的恢復(fù)，故人們從該濕地生態(tài)系統(tǒng)中捕撈鯉魚時應(yīng)使鯉魚的種群數(shù)量保持在K/2左右。答案(1)垂直提高了群落利用陽光等資源的能力(2) ADEFD、B有機物二(3)此時鯉魚的增長速率最大，有利于鯉魚的種群數(shù)量恢復(fù)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)者而言強調(diào)關(guān)鍵詞“固定”而不能說“照射”，對各級消費者而言強調(diào)關(guān)鍵詞“同化”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體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誤認為在生物群落中碳元素都是以CO2的形式進行循環(huán)的：在生物群落與無機環(huán)境之間，碳元素是以CO2的形式進行的，但在生物群落內(nèi)碳元素則是以含碳有機物的形式進行傳遞的。1.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。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?。真題體驗| 感悟高考淬煉考能1(2019·全國卷)如果食物鏈上各營養(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)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項錯誤。細菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動植物遺體、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項錯誤。3(2018·全國卷)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)果的可能原因有_(答出兩點即可)。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45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- 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