【江蘇專用】2013版高中生物全程復習方略（人教版）配套課件：3.5.2、3生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)

第 2、 3節(jié) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 一 、 能 量 流 動 的 過 程 生 態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 流 動 示 意 圖 1.補 充 圖 中 標 號 代 表 的 內 容甲 ： _ 乙 ： _ 丙 ： _丁 ： _ 戊 ： _2.生 態(tài) 系 統(tǒng) 所 需 能 量 的 最 終 來 源 是 _3.據 圖 補 充 食 物 鏈 中 甲 營 養(yǎng) 級 能 量 的 去 向(1)通 過 自 身 _以 _的 形 式 散 失 。(2)被 _同 化 。(3)殘 枝 敗 葉 、 遺 體 殘 骸 等 被 _分 解 。(4)未 被 利 用 。生 產 者 初 級 消 費 者 次 級 消 費 者呼 吸 作 用 分 解 者 太 陽 能呼 吸 作 用 熱 能下 一 營 養(yǎng) 級 分 解 者 二 、 能 量 流 動 的 特 點 及 意 義1.能 量 傳 遞 效 率 ： 是 指 _之 間 _的 比 值2.能 量 流 動 的 特 點 ： _、 _3.研 究 意 義(1)幫 助 人 們 科 學 規(guī) 劃 、 設 計 _， 使 能 量 得 到_的 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 _的 部 分 。相 鄰 兩 個 營 養(yǎng) 級 同 化 量單 向 流 動 逐 級 遞 減人 工 生 態(tài) 系 統(tǒng)最 有 效 人 類 最 有 益 【 點 撥 】 相 鄰 兩 營 養(yǎng) 級 之 間 能 量 傳 遞 效 率 只 有 10% 20%， 因 此食 物 鏈 中 營 養(yǎng) 級 一 般 不 超 過 4 5個 。 三 、 物 質 循 環(huán)1.概 念(1)物 質 ： 組 成 生 物 體 的 _， 如 C、 H、 O、 N、 P、 S。(2)循 環(huán) 范 圍 ： _和 _之 間 。(3)循 環(huán) 特 點 ： 具 有 _。2.碳 循 環(huán)(1)循 環(huán) 形 式 ： 無 機 環(huán) 境 與 生 物 群 落 之 間 ： _。 生 物 群 落 內 ： 以 _形 式 沿 _傳 遞 ?；?學 元 素生 物 群 落 無 機 環(huán) 境全 球 性 CO 2有 機 物 食 物 鏈 和 食 物 網 (2)圖 解 ： 植 物 動 物攝 食枯 枝 落 葉 、尸 體 、 糞 便 煤 、 石 油 、 天 然氣 等 化 學 燃 料大 氣 中 的 CO2庫分解者 分解作用 呼吸作用 光合作用 呼吸作用 燃 燒 【 點 撥 】 生 態(tài) 系 統(tǒng) 物 質 循 環(huán) 的 物 質 是 指 生 物 體 的 基 本 元 素 ， 而非 其 組 成 的 化 合 物 ； 在 循 環(huán) 過 程 中 伴 隨 著 復 雜 的 物 質 和 能 量 的轉 化 。 【 思 維 判 斷 】1.在 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 流 動 的 渠 道 由 生 產 者 、 消 費 者 和 分 解 者 組成 。 ( )【 分 析 】 食 物 鏈 和 食 物 網 是 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 流 動 的 渠 道 ， 食 物鏈 、 食 物 網 由 生 產 者 、 消 費 者 組 成 。2.研 究 能 量 流 動 ， 可 調 整 能 量 流 動 關 系 ， 使 生 產 者 固 定 的 能 量全 部 流 向 人 類 。 ( )【 分 析 】 研 究 能 量 流 動 使 能 量 得 到 最 有 效 利 用 ， 實 現 能 量 的 多級 利 用 ， 使 能 量 持 續(xù) 高 效 地 流 向 對 人 類 最 有 益 的 部 分 ， 而 非 全部 。 3.碳 在 無 機 環(huán) 境 中 存 在 形 式 是 CO2。 ( )【 分 析 】 碳 在 無 機 環(huán) 境 中 的 存 在 形 式 是 CO2和 碳 酸 鹽 。4.物 質 循 環(huán) 是 能 量 流 動 的 載 體 ， 能 量 流 動 是 物 質 循 環(huán) 的 動力 。 ( )【 分 析 】 物 質 作 為 能 量 載 體 ， 使 能 量 沿 著 食 物 鏈 (網 )流 動 ； 能 量作 為 動 力 ， 使 物 質 能 夠 不 斷 地 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 循 環(huán) 往返 。 能 量 流 動 的 過 程1.能 量 的 輸 入光 能 有 機 物 中 的 化 學 能2.能 量 的 傳 遞(1)傳 遞 途 徑 ： 食 物 鏈 和 食 物 網 。(2)傳 遞 形 式 ： 有 機 物 中 的 化 學 能 。光 合 作 用 3.能 量 流 動 的 圖 解某營養(yǎng)級同化的總能量 絕 大 部 分 以 熱 能 散 失用 于 該 營 養(yǎng)級 生 物 生 長發(fā) 育 、 繁 殖等 ； 儲 存 于生 物 體 內 同 化 為 自身 的 能 量以 糞 便 形 式 排出 （ 含 上 一 營養(yǎng) 級 的 能 量 ）吸 收 未吸收 第 一 年第 一 年未 利 用分 解 者 有 機殘 體分 解 者第 二 年下 一 營 養(yǎng)級 體 內遺 體 殘 骸被捕食死亡 圖 解 分 析 ： 流 入 某 一 營 養(yǎng) 級 的 一 定 量 的 能 量 在 一 定 時 間 內 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 被 自 身 呼 吸 消 耗 ， 也 未 被 下 一 營 養(yǎng) 級 和 分 解 者 利 用 ， 即“ 未 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 。 【 高 考 警 示 鐘 】 動 物 的 同 化 量 不 等 于 攝 入 量(1)概 念 差 異 。 同 化 量 ： 指 被 消 費 者 消 化 吸 收 的 物 質 所 含 有 的 能 量 。 攝 入 量 ： 指 消 費 者 攝 入 的 物 質 所 含 有 的 能 量 。(2)二 者 關 系 。真 正 流 入 下 一 營 養(yǎng) 級 的 能 量 ， 應 該 是 該 營 養(yǎng) 級 生 物 的 同 化 量 ，該 營 養(yǎng) 級 生 物 排 出 的 糞 便 中 的 能 量 沒 有 被 該 營 養(yǎng) 級 生 物 同 化 ，應 屬 于 上 一 個 營 養(yǎng) 級 的 同 化 量 ， 即 同 化 量 =攝 入 量 -糞 便 量 。 【 典 例 訓 練 1】 如 圖 表 示 某 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 錐 體 圖 ， P為 生 產 者 ，Q1為 初 級 消 費 者 ， Q2為 次 級 消 費 者 。 對 圖 中 的 各 營 養(yǎng) 級 所 含 有 的能 量 進 行 分 類 剖 析 。 其 中 分 析 不 正 確 的 是 ( )(注 ： 圖 中 a、 a1、 a2表 示 上 一 年 留 下 來 的 能 量 ， e、 e1、 e2表 示呼 吸 消 耗 量 ) A.b+c+d+e為 本 年 度 流 入 該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 總 能 量B.c1表 示 初 級 消 費 者 中 被 次 級 消 費 者 所 同 化 的 量C.b和 d之 一 ， 可 代 表 生 產 者 傳 遞 給 分 解 者 的 能 量D.初 級 消 費 者 產 生 的 糞 便 中 所 含 的 能 量 包 含 在 c中 【 解 題 指 南 】1.知 識 儲 備(1)生 態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 傳 遞 的 途 徑 與 形 式 ；(2)食 物 鏈 中 每 一 營 養(yǎng) 級 的 能 量 的 來 源 與 去 路 。2.解 題 關 鍵 ： 明 確 能 量 錐 體 圖 中 每 段 所 代 表 的 含 義 ， 分 析 能 量流 動 的 傳 遞 過 程 。 【 解 析 】 選 D。 結 合 圖 形 分 析 知 ， b+c+d+e為 植 物 光 合 作 用 利 用的 光 能 (固 定 的 能 量 )， 即 流 入 該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 總 能 量 ； c1代 表 初級 消 費 者 流 入 次 級 消 費 者 的 能 量 即 被 次 級 消 費 者 所 同 化 的 量 ； b和 d可 代 表 生 產 者 傳 遞 給 分 解 者 的 能 量 和 未 利 用 的 能 量 ； 初 級 消費 者 產 生 的 糞 便 中 所 含 的 能 量 屬 于 生 產 者 同 化 的 能 量 ， 應 在 b或d中 。 【 互 動 探 究 】 (1)如 果 此 生 態(tài) 系 統(tǒng) 每 年 的 能 量 錐 體 圖 都 與 B圖 一樣 ， 預 測 這 個 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 生 物 量 變 化 趨 勢 。提 示 ： 增 加 。分 析 ： B圖 中 ， 每 個 營 養(yǎng) 級 都 有 上 年 剩 余 的 生 物 量 ， 按 照 這 個 趨勢 ， 這 個 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 生 物 量 會 增 加 。(2)這 一 年 ， P和 Q1之 間 的 能 量 傳 遞 效 率 是 多 少 ？提 示 ： c/(b+c+d+e)。分 析 ： P本 年 的 同 化 量 是 b+c+d+e， Q 1本 年 的 同 化 量 是 c， 則 能 量傳 遞 效 率 是 c/(b+c+d+e)。 【 變 式 備 選 】 在 一 個 草 原 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 ， 如 果 要 研 究 被 第 二 營 養(yǎng)級 同 化 的 能 量 去 向 ， 不 應 包 括 下 列 選 項 中 的 ( )A.羊 的 呼 吸 消 耗 量 B.羊 的 糞 便 量C.羊 的 生 長 量 D.部 分 死 亡 羊 的 重 量【 解 析 】 選 B。 生 產 者 所 固 定 的 能 量 被 第 二 營 養(yǎng) 級 攝 入 后 ， 一 部分 被 第 二 營 養(yǎng) 級 的 生 物 同 化 ， 用 于 生 長 、 發(fā) 育 和 繁 殖 及 通 過 呼吸 作 用 消 耗 ， 還 有 一 部 分 未 被 同 化 ， 通 過 糞 便 等 排 出 體 外 。 因此 羊 的 糞 便 量 不 是 被 羊 同 化 的 能 量 去 向 。 能 量 流 動 的 相 關 分 析1.流 動 特 點 的 原 因 分 析(1)單 向 流 動 ： 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 系 是 長 期 自 然 選 擇 的 結 果 ， 是 不 可 逆 轉 的 。 各 營 養(yǎng) 級 通 過 呼 吸 作 用 所 產 生 的 熱 能 不 能 被 生 物 群 落 重 復 利用 ， 因 此 能 量 流 動 無 法 循 環(huán) 。(2)逐 級 遞 減 ： 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 有 多 個 流 動 去 向 ， 不 可 能 100%地 流 入 到 下 一個 營 養(yǎng) 級 中 。 2.能 量 傳 遞 效 率(1)計 算 公 式 ： 相 鄰 營 養(yǎng) 級 間 傳 遞 效 率 =(2)一 般 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 傳 遞 效 率 大 約 為 10% 20%。100%下一營養(yǎng)級同化量。本營養(yǎng)級同化量 【 技 巧 點 撥 臺 】 能 量 傳 遞 效 率 相 關 “ 最 值 ” 計 算選 最 短 食 物 鏈按 20%計 算知 低 營 養(yǎng) 級求 高 營 養(yǎng) 級 獲 能 量 最 多獲 能 量 最 少 選 最 長 食 物 鏈按 10%計 算知 高 營 養(yǎng) 級求 低 營 養(yǎng) 級 需 最 多 能 量 選 最 長 食 物 鏈按 10%計 算需 最 少 能 量 選 最 短 食 物 鏈按 20%計 算 【 典 例 訓 練 2】 (2011 海 南 高 考 )關 于 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 敘 述 ， 正 確 的是 ( )A.生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 生 產 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 是 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 題 指 南 】1.考 查 實 質 ： 本 題 考 查 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 傳 遞 的 特 點 ， 特 別 是 對能 量 傳 遞 特 例 的 考 查 。2.解 題 關 鍵 ： 理 解 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 傳 遞 的 過 程 ， 同 時 能 夠 準 確利 用 逆 向 思 維 找 出 能 量 傳 遞 的 特 例 。 【 解 析 】 選 A。 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 傳 遞 效 率 是 10% 20%， 因 此 生 產者 得 到 的 能 量 必 然 大 于 消 費 者 得 到 的 能 量 ； 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 信 息 傳遞 具 有 雙 向 性 ， 不 可 能 都 對 捕 食 者 有 利 ， 有 的 對 于 捕 食 者 不 利 ，如 烏 賊 遇 到 天 敵 噴 出 墨 汁 ， 就 不 利 于 捕 食 者 捕 食 ； 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的食 物 鏈 中 ， 動 物 的 體 型 與 營 養(yǎng) 級 的 高 低 關 系 不 大 ， 如 大 象 比 獅子 體 型 大 ， 但 是 它 的 營 養(yǎng) 級 比 獅 子 低 。 【 變 式 備 選 】 如 圖 為 一 個 草 原 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 食 物 鏈 ， E1、 E2、 E3、E4分 別 表 示 流 入 牧 草 、 昆 蟲 、 鳥 、 鷹 的 能 量 ， 下 列 說 法 不 正 確的 是 ( ) 牧 草 昆 蟲 鳥 鷹A.這 些 生 物 形 成 的 數 量 金 字 塔 與 能 量 金 字 塔 基 本 一 致B.(10%)3 E4/E1 (20%)3C.牧 草 的 大 部 分 能 量 傳 給 了 昆 蟲D.捕 食 關 系 對 維 持 群 落 的 穩(wěn) 定 有 重 要 作 用 【 解 析 】 選 C。 一 般 而 言 ， 營 養(yǎng) 級 越 高 ， 該 營 養(yǎng) 級 的 能 量 越 少 ，生 物 數 量 也 越 少 ； 能 量 的 傳 遞 效 率 在 10% 20%之 間 ， 因 此 鷹 從牧 草 處 獲 得 的 最 多 能 量 為 (20%)3(E1)， 最 少 能 量 為 (10%)3(E1)；牧 草 傳 遞 給 昆 蟲 的 能 量 最 多 為 20%； 各 種 生 物 之 間 的 捕 食 和 被 捕食 關 系 (相 互 制 約 )， 使 其 數 量 不 會 有 明 顯 變 化 ， 因 此 捕 食 關 系對 維 持 群 落 的 穩(wěn) 定 有 重 要 作 用 。 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán)1.實 例 碳 循 環(huán)(1)大 氣 中 的 碳 元 素 進 入 生 物 群 落 ， 是 通 過 植 物 的 光 合 作 用 或 微 生物 的 化 能 合 成 作 用 完 成 的 。(2)碳 元 素 在 生 物 群 落 與 無 機 環(huán) 境 之 間 循 環(huán) 的 主 要 形 式 是 CO2； 碳元 素 在 生 物 群 落 中 的 傳 遞 主 要 沿 食 物 鏈 和 食 物 網 進 行 ， 傳 遞 形 式為 有 機 物 。(3)碳 元 素 在 無 機 環(huán) 境 與 生 物 群 落 之 間 傳 遞 時 ， 只 有 生 產 者 與 無 機環(huán) 境 之 間 的 傳 遞 是 相 互 的 ， 其 他 成 分 之 間 的 傳 遞 都 是 單 向 的 。 (4)用 碳 循 環(huán) 過 程 理 解 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 發(fā) 育 狀 態(tài) (不 考 慮 人 工 排 放 CO2) 若 從 大 氣 進 入 生 物 群 落 的 CO2量 從 生 物 群 落 進 入 大 氣 的 CO2量 ，則 生 態(tài) 系 統(tǒng) 處 于 成 長 階 段 ； 若 從 大 氣 進 入 生 物 群 落 的 CO2量 從 生 物 群 落 進 入 大 氣 的 CO2量 ，則 生 態(tài) 系 統(tǒng) 處 于 相 對 穩(wěn) 定 階 段 ； 若 從 大 氣 進 入 生 物 群 落 的 CO2量 從 生 物 群 落 進 入 大 氣 的 CO2量 ，則 生 態(tài) 系 統(tǒng) 往 往 處 于 衰 退 階 段 。 2.溫 室 效 應(1)主 要 成 因 ： 大 量 使 用 化 學 燃 料 ， 打 破 了 生 物 圈 中 碳 循 環(huán) 的 平衡 ， 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 迅 速 增 加 。(2)影 響 ： 地 球 氣 候 異 常 ， 災 難 性 氣 候 增 加 ； 溫 度 上 升 ， 冰 川 融化 ， 導 致 海 平 面 上 升 ， 沿 海 國 家 和 地 區(qū) 可 能 被 海 水 淹 沒 。(3)解 決 方 法 ： 減 少 化 學 燃 料 的 使 用 ， 開 發(fā) 新 的 能 源 ， 改 進 能 源 結 構 ， 如 利用 風 能 、 水 能 、 核 能 等 。 多 植 樹 造 林 ， 增 加 CO 2從 大 氣 進 入 生 物 群 落 的 量 。 3.物 質 循 環(huán) 與 能 量 流 動 的 關 系項 目 能 量 流 動 物 質 循 環(huán) (以 碳 循 環(huán) 為 例 )形 式特 點范 圍聯 系 以 有 機 物 為 載 體單 向 流 動 、 逐 級 遞 減生 態(tài) 系 統(tǒng) 各 營 養(yǎng) 級 主 要 是 無 機 物全 球 性 、 循 環(huán) 性生 物 圈 (全 球 性 )同 時 進 行 、 相 互 依 存 ,不 可 分 割 能 量 的 固 定 、 儲 存 、 轉 移 和 釋 放 ,離 不 開 物 質 的 合 成 和 分 解 物 質 是 能 量 沿 食 物 鏈 (網 )流 動 的 載 體 能 量 是 物 質 在 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 往 復 循 環(huán) 的 動 力 項 目 能 量 流 動 物 質 循 環(huán) (以 碳 循 環(huán) 為 例 )圖 示 【 技 巧 點 撥 臺 】 碳 循 環(huán) 的 總 結(1)碳 的 存 在 形 式 ： 生 物 群 落 內 ： 以 有 機 物 形 式 存 在 ； 無 機 環(huán) 境 中 ： 以 CO2和 碳 酸 鹽 形 式 存 在 。(2)碳 的 循 環(huán) 形 式 ：碳 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 中 主 要 以 CO2的 形 式 循 環(huán) 。(3)與 碳 循 環(huán) 有 關 的 生 理 過 程 ：光 合 作 用 、 呼 吸 作 用 和 分 解 作 用 ， 其 中 分 解 作 用 的 主 要 過 程 是分 解 者 的 呼 吸 作 用 。 【 典 例 訓 練 3】 (2012 南 通 模 擬 )甲 圖 是 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 碳 循 環(huán) 示 意圖 ， 乙 圖 表 示 一 個 長 期 有 效 的 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 食 物 網 ， 請 回 答 下列 問 題 ： (1)甲 圖 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 碳 循 環(huán) 首 先 依 賴 于 _。 圖 中 過 程 中 碳 流 動 形 式 的 不 同 點 是_。(2)甲 圖 中 分 解 者 通 過 _和 _兩 種 方 式 將碳 放 回 大 氣 中 。(3)乙 圖 食 物 網 中 的 肉 食 動 物 是 _， 若 人 們 想 通 過 此生 態(tài) 系 統(tǒng) 更 多 地 得 到 種 群 X， 你 認 為 達 到 目 的 的 最 有 效 手 段 是_。 【 解 題 指 南 】1.考 查 實 質 ： 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 物 質 循 環(huán) 和 食 物 網 。2.解 題 關 鍵 ： (1)生 態(tài) 系 統(tǒng) 物 質 循 環(huán) 與 生 物 個 體 代 謝 的 關 系 ；(2)碳 循 環(huán) 的 形 式 ； (3)分 解 者 在 物 質 循 環(huán) 中 的 作 用 。 【 解 析 】 (1)生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 碳 循 環(huán) 是 指 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 碳 元 素 在 生物 群 落 與 無 機 環(huán) 境 之 間 的 循 環(huán) ， 碳 元 素 主 要 以 二 氧 化 碳 的 形 式通 過 光 合 作 用 進 入 生 物 群 落 ， 即 圖 中 過 程 。 碳 元 素 主 要 以 二氧 化 碳 的 形 式 返 回 到 大 氣 中 ， 即 圖 中 過 程 ， 碳 在 生 物 群 落 內是 以 有 機 物 的 形 式 流 動 的 ， 即 圖 中 的 過 程 。(2)分 解 者 分 解 有 機 物 的 過 程 中 使 碳 元 素 返 回 到 無 機 環(huán) 境 中 ， 分解 者 的 分 解 作 用 包 括 有 氧 呼 吸 和 無 氧 呼 吸 兩 種 方 式 。(3)由 圖 可 知 W為 生 產 者 ， 故 X、 H為 肉 食 動 物 。 要 想 獲 得 較 多 的 X，應 使 W同 化 的 能 量 消 耗 最 少 ， 故 應 除 去 G、 S種 群 。 答 案 :(1)生 產 者 的 光 合 作 用 過 程 中 以 CO2的 形 式 流 動 ， 過 程 中 以 含 碳 有 機 物 的 形 式 流 動 (2)有 氧 呼 吸 無 氧 呼 吸(3)X、 H 除 去 此 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 G、 S種 群 【 變 式 備 選 】 大 氣 中 CO2過 多 與 碳 循 環(huán) 失 衡 有 關 。 哥 本 哈 根 世 界氣 候 大 會 所 倡 導 的 低 碳 生 活 獲 得 普 遍 認 同 。 根 據 如 圖 所 作 出 的判 斷 不 正 確 的 是 ( ) A.增 加 自 養(yǎng) 生 物 種 類 和 數 量 有 利 于 降 低 大 氣 中 的 CO2含 量B.大 氣 中 CO2的 增 加 主 要 與 異 養(yǎng) 生 物 的 數 量 增 加 有 關C.該 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 所 有 自 養(yǎng) 生 物 與 所 有 異 養(yǎng) 生 物 構 成 了 生 物 群落D.該 圖 能 表 示 物 質 循 環(huán) 過 程 ， 不 能 準 確 表 示 能 量 流 動 方 向 【 解 析 】 選 B。 降 低 大 氣 中 的 CO2含 量 ， 主 要 通 過 生 產 者 的 光 合作 用 來 完 成 ； 大 氣 中 CO2的 增 加 主 要 是 由 化 學 燃 料 的 大 量 燃 燒 引起 的 ， 異 養(yǎng) 生 物 的 數 量 增 加 對 大 氣 中 CO2的 濃 度 改 變 不 會 有 很 大影 響 ； 生 物 群 落 包 括 生 產 者 、 消 費 者 、 分 解 者 ， 其 中 生 產 者 屬于 自 養(yǎng) 型 ， 消 費 者 、 分 解 者 都 為 異 養(yǎng) 型 ； 物 質 是 循 環(huán) 的 ， 能 量流 動 是 單 向 逐 級 遞 減 不 循 環(huán) 的 ， 故 題 圖 不 能 準 確 表 示 能 量 流 動方 向 。 【 變 式 備 選 】 分 析 以 下 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系簡 圖 ， 不 能 得 到 的 結 論 是 ( ) A.物 質 作 為 能 量 的 載 體 ， 使 能 量 沿 著 食 物 鏈 (網 )流 動B.能 量 作 為 動 力 ， 使 物 質 能 夠 不 斷 地 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之間 循 環(huán) 往 返C.能 量 的 總 和 便 是 生 產 者 所 固 定 的 太 陽 能 總 量D.碳 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 的 循 環(huán) 主 要 是 以 CO2的 形 式 進 行的 【 解 題 指 南 】1.考 查 實 質 ： 本 題 結 合 圖 形 考 查 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 物 質 循 環(huán) 、 能 量 流動 的 過 程 和 關 系 ， 考 查 學 生 對 圖 形 的 分 析 能 力 。2.解 題 思 路 ： 從 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 流 動 和 物 質 循 環(huán) 的 關 系 簡 圖 入手 ， 正 確 理 解 能 量 流 動 的 起 點 、 物 質 循 環(huán) 的 形 式 以 及 兩 者 之 間的 關 系 。 【 解 析 】 選 C。 A項 和 B項 ， 物 質 循 環(huán) 和 能 量 流 動 的 聯 系 ： 物 質 作為 能 量 的 載 體 ， 使 能 量 沿 著 食 物 鏈 (網 )流 動 ； 能 量 作 為 動 力 ，使 物 質 能 夠 不 斷 地 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 循 環(huán) 往 返 ； C項 ，生 產 者 固 定 的 太 陽 能 的 總 量 包 括 三 部 分 ： 生 產 者 自 身 的 呼 吸 作用 散 失 的 能 量 、 生 產 者 流 向 初 級 消 費 者 的 能 量 、 生 產 者 流 向 分解 者 的 能 量 ， 其 中 能 量 和 能 量 代 表 所 有 生 物 的 呼 吸 作 用 散失 的 能 量 ； D項 ， 碳 在 生 物 群 落 和 無 機 環(huán) 境 之 間 的 循 環(huán) 主 要 是 以CO 2的 形 式 進 行 的 ， 在 生 物 群 落 內 部 以 有 機 物 的 形 式 傳 遞 。 探 究 實 驗 中 的 變 量 分 析 與 控 制 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 分 解 者 的 作 用【 案 例 】 下 列 是 對 土 壤 微 生 物 開 展 探 究 活 動 的 三 個 案 例 ， 請 在相 應 的 空 白 處 作 答 。(1)案 例 ： 探 究 落 葉 在 土 壤 微 生 物 的 作 用 下 是 否 發(fā) 生 腐 爛 (分解 )。 對 實 驗 組 土 壤 應 該 進 行 _處 理 ， 盡 可 能 排 除 _的 作 用 。組 別 對 照 組 實 驗 組處 理 情 況 不 做 處 理 的 帶 落 葉 的土 壤 進 行 過 處 理 的 帶 落 葉的 土 壤將 等 量 的 帶 落 葉 的 土 壤 ， 用 帶 有 編 號 的 相 同的 塑 料 袋 分 別 包 扎 好 ， 并 埋 在 5cm深 的 土 壤 中設 計 思 路 ： (2)案 例 ： 探 究 土 壤 微 生 物 對 淀 粉 的 分 解 作 用 。實 驗 步 驟 ： 將 取 自 農 田 的 土 壤 制 成 土 壤 浸 出 液 ， 放 在 燒 杯 中 靜 置 一 段 時 間 。 另 取 兩 只 燒 杯 ， 編 號 為 A、 B， 加 入 等 量 的 淀 粉 糊 。 在 A燒 杯 中加 入 30 mL土 壤 浸 出 液 ， B燒 杯 中 加 入 _。 在 室 溫 條 件 下 放 置 7天 后 ， 從 A燒 杯 中 取 20 mL溶 液 ， 分 別 加 入A1和 A2兩 支 試 管 各 10 mL； 從 B燒 杯 中 取 20 mL溶 液 ， 分 別 加 入 B1和B2兩 支 試 管 各 10 mL； 在 A 1和 B1中 加 入 碘 液 ； 在 A2和 B2中 加 入 _， 并 進 行 _處理 。 觀 察 各 試 管 的 _， 記 錄 實 驗 結 果 。 【 命 題 人 透 析 】(1)對 照 實 驗 中 自 變 量 的 處 理 方 法 ： 案 例 中 實 驗 的 自 變 量 是 土 壤 微 生 物 的 有 無 ， 對 照 組 不 做 處 理含 有 微 生 物 ， 實 驗 組 應 不 含 微 生 物 ， 應 進 行 滅 菌 處 理 。 案 例 中 實 驗 的 自 變 量 是 分 解 淀 粉 的 微 生 物 的 有 無 ， A組 土 壤浸 出 液 含 有 微 生 物 ， B組 燒 杯 中 加 入 的 液 體 應 不 含 微 生 物 ， 因 此可 加 入 等 量 的 蒸 餾 水 。 (2)驗 證 不 同 糖 類 需 要 的 試 劑 ： 淀 粉 遇 碘 液 變 藍 ； 淀 粉 分 解 產 生 的 還 原 糖 遇 斐 林 試 劑 在 水 浴 加 熱 的 情 況 下 產 生 磚紅 色 沉 淀 。 【 標 準 答 案 】(1)滅 菌 土 壤 微 生 物(2) 30 mL(等 量 )蒸 餾 水 (無 菌 水 ) (等 量 的 )斐 林 試 劑 水 浴 加 熱 顏 色 變 化 【 閱 卷 人 點 評 】得 分 要 點本 題 的 所 有 答 案 都 是 惟 一 的 ， 只 有 符 合 標 準 答 案 才 能 得 分 。失 分 案 例(1)第 2空 錯 答 為 “ 無 關 變 量 ” 。(2) 答 案 不 嚴 謹 ， 只 答 出 “ 蒸 餾 水 ” 。 第 2空 答 案 不 嚴 謹 ， 答 為 “ 加 熱 ” 。 1.有 關 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 流 動 的 敘 述 不 正 確 的 是 ( )A.生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 流 動 是 從 太 陽 輻 射 光 能 開 始 的B.生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 流 動 的 能 量 幾 乎 全 部 來 源 于 太 陽 能C.生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 能 量 流 動 是 逐 級 遞 減 和 單 向 流 動 的D.生 態(tài) 系 統(tǒng) 離 開 外 界 環(huán) 境 的 能 量 供 應 就 無 法 維 持 【 解 析 】 選 A。 流 入 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 總 能 量 是 生 產 者 固 定 的 太 陽 能 總量 ， 也 就 是 從 生 產 者 固 定 太 陽 能 開 始 的 。 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 能 量 除 少數 來 自 化 能 合 成 的 生 物 以 外 ， 幾 乎 全 部 來 源 于 太 陽 能 。 生 態(tài) 系統(tǒng) 中 能 量 流 動 特 點 是 單 向 流 動 、 逐 級 遞 減 ， 若 缺 少 外 界 環(huán) 境 的能 量 供 應 ， 生 態(tài) 系 統(tǒng) 就 無 法 維 持 。 2.如 圖 所 示 為 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 能 量 流 動 圖 部 分 示 意 圖 ， 各代 表 一 定 的 能 量 值 ， 下 列 各 項 中 不 正 確 的 是 ( )生 產 者 初 級 消 費 者 次 級 消 費 者 三 級 消 費 者 分 解 者 A. 表 示 流 經 生 態(tài) 系 統(tǒng) 內 部 的 總 能 量B.從 能 量 關 系 看 +C.一 般 情 況 下 ， 為 的 10% 20%D.生 物 與 生 物 之 間 吃 與 被 吃 的 關 系 不 可 能 逆 轉 ， 所 以 能 量 流 動具 有 單 向 性 【 解 析 】 選 A。 表 示 初 級 消 費 者 同 化 的 能 量 ， 從 能 量 關 系 看 = + +呼 吸 作 用 散 失 的 能 量 +未 被 利 用 的 能 量 ， 一 般 情 況 下 ， 為 (相 鄰 兩 個 營 養(yǎng) 級 之 間 能 量 傳 遞 的 效 率 )的 10% 20%， 生物 與 生 物 之 間 吃 與 被 吃 的 關 系 不 可 能 逆 轉 ， 說 明 能 量 沿 食 物 鏈由 低 營 養(yǎng) 級 流 向 高 營 養(yǎng) 級 ， 不 能 逆 轉 ， 即 能 量 流 動 具 有 單 向 性 。 3.目 前 地 球 大 氣 中 CO2濃 度 增 高 ， 形 成 溫 室 效 應 ， 地 球 表 面 的 溫度 也 有 所 提 高 ， 這 將 造 成 土 壤 沙 漠 化 等 惡 果 ， 導 致 CO2濃 度 增 高的 主 要 原 因 是 ( )A.人 口 劇 增 ， 呼 出 CO2增 多B.工 業(yè) 污 染 和 自 然 資 源 的 不 合 理 利 用C.大 量 生 物 遭 滅 絕D.自 然 因 素 破 壞 了 生 態(tài) 平 衡 【 解 析 】 選 B。 人 口 劇 增 ， 呼 出 的 CO2中 “ 碳 ” 直 接 或 間 接 來 自生 產 者 ， 不 會 使 CO2增 多 太 多 ； 而 工 業(yè) 污 染 和 化 學 燃 料 的 不 合 理利 用 ， 使 貯 存 了 幾 億 年 的 碳 在 短 時 間 內 以 CO2的 形 式 大 量 散 失 到大 氣 中 ， 破 壞 了 碳 平 衡 ， 使 CO2濃 度 增 高 ， 是 主 要 原 因 。 4.從 生 態(tài) 系 統(tǒng) 物 質 循 環(huán) 的 角 度 看 ， 人 體 內 碳 元 素 的 根 本 來 源是 ( )A.大 氣 中 的 CO2 B.生 產 者C.分 解 者 D.消 費 者【 解 析 】 選 A。 人 體 內 的 碳 元 素 來 源 于 食 物 中 的 有 機 物 ， 而 有 機物 來 源 于 光 合 作 用 ， 光 合 作 用 產 生 的 有 機 物 中 碳 的 來 源 是 大 氣中 的 CO2。 5.(多 選 )(2012 鹽 城 模 擬 )如 圖 為 一 個 普 通 的 生 態(tài) 系 統(tǒng) 能 量 流動 模 型 ， 圖 中 方 框 表 示 各 營 養(yǎng) 級 ， 箭 頭 表 示 能 量 流 動 方 向 。 據圖 分 析 下 列 有 關 敘 述 中 錯 誤 的 是 ( ) A.不 考 慮 有 機 物 質 輸 入 ， 流 經 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 總 能 量 就 是 入 射 日 光能B.對 于 人 工 魚 塘 生 態(tài) 系 統(tǒng) ， 有 機 物 質 輸 入 大 于 日 光 能 輸 入C.若 植 食 動 物 的 攝 入 量 為 a， 則 頂 位 肉 食 動 物 最 多 可 獲 得 a/25的能 量D.能 量 的 輸 出 包 括 群 落 呼 吸 產 生 的 熱 能 和 貯 存 的 現 成 有 機 物 【 解 析 】 選 A、 C、 D。 流 經 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 總 能 量 指 生 產 者 固 定 的 太陽 能 ， 而 不 是 入 射 的 太 陽 能 ； 人 工 魚 塘 需 要 投 入 大 量 餌 料 ， 即有 機 物 質 輸 入 大 于 日 光 能 輸 入 ； 攝 入 量 中 有 一 部 分 是 不 能 被 該營 養(yǎng) 級 固 定 的 ， 這 部 分 不 能 進 行 傳 遞 ， 進 行 傳 遞 的 是 被 營 養(yǎng) 級固 定 的 那 部 分 ； 能 量 的 輸 出 包 括 呼 吸 產 熱 和 被 分 解 者 利 用 的 部分 能 量 。 6.請 回 答 ：(1)碳 在 生 物 群 落 與 無 機 環(huán) 境 之 間 的 循 環(huán) 主 要 以 _的 形 式進 行 。 驅 動 整 個 生 態(tài) 系 統(tǒng) 運 轉 的 能 量 主 要 來 源 于 _的 太陽 能 。(2)分 解 者 通 過 _和 _的 方 式 將 有 機 物 分 解 成 CO2等 釋 放 到 無 機 環(huán) 境 中 。(3)如 果 環(huán) 境 中 的 某 種 有 毒 物 質 在 生 物 體 內 既 不 能 分 解 ， 也 不 能排 出 體 外 ， 則 該 物 質 經 _的 傳 遞 后 ， 便 可 在 不 同 的 生 物體 內 積 累 。 因 此 ， 通 常 生 物 所 在 的 _越 高 ， 該 有 毒 物 質在 其 體 內 的 積 累 量 越 大 。 【 解 析 】 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 ， 在 群 落 內 以 有 機 物 的 形 式 在 生 物 間 傳 遞 ； 而 驅 動 生 態(tài) 系統(tǒng) 運 轉 的 能 量 主 要 來 源 于 光 合 作 用 固 定 的 太 陽 能 ； 分 解 者 通 過有 氧 呼 吸 和 無 氧 呼 吸 的 方 式 將 有 機 物 分 解 成 CO2等 釋 放 到 無 機 環(huán)境 中 ； 有 害 物 質 的 富 集 是 沿 著 食 物 鏈 逐 級 遞 增 ， 營 養(yǎng) 級 越 高 ，危 害 越 大 。答 案 ： (1)CO2 綠 色 植 物 固 定 (或 光 合 作 用 固 定 )(2)有 氧 呼 吸 無 氧 呼 吸 (或 發(fā) 酵 )(3)食 物 鏈 營 養(yǎng) 級 實 驗 原 則 ： 實 驗 的 對 照 原 則 空 白 對 照【 概 念 解 讀 】1.概 念 ： 指 的 是 不 對 實 驗 對 象 做 任 何 處 理2.注 意 事 項(1)不 給 對 照 組 任 何 處 理 是 相 對 實 驗 組 而 言 的 ， 實 際 上 對 照 組 還是 要 做 一 定 的 處 理 ， 只 是 不 加 實 驗 組 的 處 理 因 素 ， 或 者 說 相 對于 實 驗 組 而 言 ， 除 實 驗 變 量 外 ， 別 的 處 理 與 實 驗 組 完 全 相 同 。 (2)通 常 未 經 實 驗 變 量 處 理 的 對 象 組 為 對 照 組 ， 經 實 驗 變 量 處 理的 對 象 組 為 實 驗 組 ； 或 處 于 正 常 情 況 下 的 對 象 組 為 對 照 組 ， 未 處于 正 常 情 況 下 的 對 象 組 為 實 驗 組 。(3)空 白 對 照 能 明 白 地 對 比 和 襯 托 出 實 驗 組 的 變 化 和 結 果 ， 增 強說 服 力 。 【 典 例 分 析 】在 探 究 土 壤 微 生 物 的 分 解 作 用 的 實 驗 中 ， 就 需 要 設 置 空 白 對 照 。案 例 1 案 例 2實 驗 假 設 微 生 物 能 分 解 落 葉 使 之 腐 爛 微 生 物 能 分 解 淀 粉實驗設計 實 驗 組 對 土 壤 高 溫 處 理 A杯 中 加 入 30 mL土 壤 浸 出 液對 照 組 對 土 壤 不 做 任 何 處 理 B杯 中 加 入 30 mL蒸 餾 水自 變 量 土 壤 中 是 否 含 微 生 物 是 否 含 有 微 生 物實 驗 現 象 在 相 同 時 間 內 實 驗 組 落 葉 腐 爛程 度 小 于 對 照 組 在 相 同 時 間 內 實 驗 組 對 淀 粉 的分 解 程 度 大 于 對 照 組 結 論 分 析 微 生 物 對 落 葉 有 分 解 作 用 土 壤 浸 出 液 中 的 微 生 物 能 分 解淀 粉 【 分 析 】 案 例 1的 自 變 量 是 土 壤 中 微 生 物 的 有 無 ， 因 而 “ 對 土 壤高 溫 處 理 ” 屬 于 實 驗 組 ， “ 對 土 壤 不 做 任 何 處 理 ” 屬 于 對 照 組 ；案 例 2的 自 變 量 是 土 壤 浸 出 液 中 微 生 物 的 有 無 ， 因 而 “ A杯 中 加 入30 mL土 壤 浸 出 液 ” 屬 于 實 驗 組 ， “ B杯 中 加 入 30 mL蒸 餾 水 ” 屬于 對 照 組 。 對 照 組 未 施 加 實 驗 因 素 ， 即 為 空 白 對 照 。