2018-2019版高中生物 第四章 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持 第2課時學案 蘇教版必修3.doc

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第2課時　生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) [學習目標]　1.結合教材P103圖4－15，說出生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的特點，闡明碳循環(huán)失調(diào)與溫室效應的關系。2.通過實例分析，說明物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系。 方式一 上圖為美國耗資2億美元建立的地球生物圈2號。它是透明的，為什么呢？需要輸入光能。它又是封閉的，難道 它不需要外界提供所需要的各種物質(zhì)嗎？ 方式二　20世紀50年代，人們曾經(jīng)在農(nóng)田中廣泛使用DDT殺蟲劑，并取得了較好的殺蟲效果，然而讓人們意想不到的是，在遠離施藥地區(qū)的南極大陸的企鵝體內(nèi)竟也發(fā)現(xiàn)了DDT！DDT是如何進入南極企鵝體內(nèi)的呢？生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)是否也能流動？具有什么特點？ 學完這節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)”后，我相信同學們就能解釋這些問題了。 一、物質(zhì)循環(huán)的概念和實例 1．物質(zhì)循環(huán)的概念及特點 項目 內(nèi)容 概念 物質(zhì) 組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等元素 范圍 無機環(huán)境和生物群落之間 特點 具有全球性 生物地球化學循環(huán) 具有循環(huán)性 物質(zhì)可以被生物群落反復利用 2.實例 (1)水循環(huán)：①水循環(huán)受太陽能、大氣環(huán)流等因素的影響；降水和蒸發(fā)是水循環(huán)過程中的主要環(huán)節(jié)；植物的蒸騰作用對水循環(huán)有重要的促進作用。 ②水循環(huán)過程可以進行不斷往復地遷移和轉化(固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài))。 (2)碳循環(huán) ①碳存在形式 ②過程 ③碳循環(huán)形式 項目 進入生物群落 生物群落內(nèi)部 返回無機環(huán)境 形式 CO2 含碳有機物 CO2 方式 光合作用和化能合成作用 通過食物鏈或食物網(wǎng) 生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用； 分解者的分解作用；化石燃料的燃燒 是否雙向 是 否 是 3.人類活動影響——水體富營養(yǎng)化 (1)原因：水體中氮、磷含量過多。 (2)結果：藻類等過度繁殖導致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)被破壞。 知識整合　 1．碳循環(huán)的過程模式圖 2．碳平衡的失調(diào)——溫室效應 例1　下圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構成生物群落，箭頭①～⑨表示循環(huán)過程。下列有關說法正確的是(　　) A．大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳 B．完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的 C．D經(jīng)⑤、⑥、⑦過程獲得的能量占A、B、C總能量的10%～20% D．C處于第三營養(yǎng)級 答案　D 解析　生物群落與無機環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2的形式進行的，故圖中大氣中的氣體X代表CO2；圖中A為生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)，B為初級消費者(第二營養(yǎng)級)，C為次級消費者(第三營養(yǎng)級)；完成①過程的能量主要由太陽能轉化的活躍的化學能提供；捕食食物鏈中相鄰兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為10%～20%。 一題多變 (1)上題中的生物A的細胞中一定含有葉綠體嗎？ 答案　不一定，A為生產(chǎn)者，可能是綠色植物、藍藻、光合細菌或硝化細菌等可以進行光合作用或化能合成作用的生物，而只有綠色植物細胞中含有葉綠體。 (2)適度松土可以促進圖中的什么過程？ 答案　適度松土可促進分解者的分解作用即過程⑧。 (3)若D中含有細胞核，則D中將含碳有機物轉化為CO2的具體場所是什么？ 答案　細胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體基質(zhì)。 (4)寫出圖中的食物鏈。 答案　A→B→C。 (5)圖中碳元素以有機物形式進行傳遞的過程有哪些？ 答案?、冖邰茛蔻?。 例2　圖1為科學家提供的大氣中每月平均二氧化碳濃度圖；圖2為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關敘述中正確的是(　　) A．圖1所示CO2濃度逐漸升高，主要原因是植物被破壞使CO2消耗減少 B．圖2中c過程代表光合作用，f過程代表微生物的呼吸作用 C．圖2中甲所示的營養(yǎng)級在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有的碳元素最多 D．圖2中丙所代表的生物的細胞內(nèi)沒有由核膜包被的細胞核 答案　C 解析　從圖中無法判斷圖1所示CO2濃度逐漸升高的主要原因，可能是植物被破壞，更可能是化石燃料的大量燃燒使CO2增多，A錯誤；圖2中c過程代表呼吸作用，b代表光合作用，f過程代表分解者的呼吸作用，B錯誤；圖2中甲所示的營養(yǎng)級是第一營養(yǎng)級，在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有的碳元素最多，C正確；圖2中丙是分解者，所代表的生物是營腐生生活的細菌和真菌，也包括腐生動物等，其中原核細胞內(nèi)沒有由核膜包被的細胞核，但真核細胞內(nèi)有由核膜包被的細胞核，D錯誤。 方法鏈接　碳循環(huán)中各成分的確定方法 圖中①與④之間為雙箭頭，故一個為生產(chǎn)者，另一個為大氣中的CO2；又因為其他各個成分都有箭頭指向④，所以④為大氣中的CO2、①為生產(chǎn)者。其他生物部分的箭頭都指向③，所以③是分解者，剩余的②為消費者。 二、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系 列表比較物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關系 項目 能量流動 物質(zhì)循環(huán) 形式 光能→化學能→熱能(一般形式) 以化學元素形式流動 過程 沿食物鏈(網(wǎng))單向流動 在無機環(huán)境和生物群落間往復循環(huán) 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 全球性 特點 單向流動，逐級遞減 反復出現(xiàn)，循環(huán)流動 聯(lián)系 同時進行、相互依存，不可分割： ①能量的固定、儲存、轉移和釋放，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)在生物群落和無機環(huán)境之間往返循環(huán)的動力 提醒　(1)農(nóng)田中不斷地施加氮肥的原因是：物質(zhì)循環(huán)是指在生物圈范圍內(nèi)的物質(zhì)是循環(huán)的，農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出，基本元素不斷地被輸出，所以要不斷地施加氮肥。 (2)伴隨著物質(zhì)循環(huán)過程，環(huán)境中的一些有毒物質(zhì)會出現(xiàn)生物富集現(xiàn)象，即沿著食物鏈，營養(yǎng)級越高，富集物濃度越高。 例3　如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和碳循環(huán)的關系圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)對物質(zhì)循環(huán)起關鍵作用的生態(tài)系統(tǒng)的成分是[　　]________和[　　]________。 (2)圖中的①③⑤表示的生理過程分別是：①________，③____________，⑤______________。 (3)c生物處于第________營養(yǎng)級，若要使c增加200 kg，至少需要消耗a________kg。 答案　(1)a　生產(chǎn)者　d　分解者　(2)光合作用　呼吸作用　分解作用　(3)三　5 000 解析　據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的原理可知，a為生產(chǎn)者，①是光合作用；b是初級消費者；c為次級消費者，②③④為呼吸作用；d為分解者，⑤為分解作用。按照能量逐級遞減的原則，若使c增加200 kg至少需要a的量為20020%20%＝5 000 kg。 方法鏈接　能量流動和物質(zhì)循環(huán)關系分析 (1)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能→化學能→熱能，而物質(zhì)在循環(huán)中，由無機物(CO2)→有機物→無機物(CO2)。 (2)能量流動的終點是熱能散失到無機環(huán)境中，不能循環(huán)利用。而物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生的CO2又被重新利用，所以沒有終點。 1．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素究其根源來自(　　) A．燃料中的碳 B．所食動物體內(nèi)的碳 C．食物中的碳 D．大氣中的二氧化碳 答案　D 解析　人類直接或間接以生產(chǎn)者為食，碳元素都是來自生產(chǎn)者，而生產(chǎn)者固定的CO2來自大氣。 2．下列關于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是(　　) A．所說的物質(zhì)是指組成生物體的化學元素 B．所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈 C．所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間反復出現(xiàn)、循環(huán)流動 D．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減 答案　D 解析　物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì)為化學元素在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中往復出現(xiàn)、循環(huán)利用，在這個過程中物質(zhì)是守恒的。 3．科學家把“末日之鐘”的時間從晚11點53分調(diào)至晚11點55分，警示氣候變化構成的威脅“接近核武器的可怕水平”，“溫室效應”將給人類帶來災難。下面敘述不恰當?shù)氖?　　) A．化石燃料的燃燒是導致溫室效應的主要原因 B．碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間以CO2的形式循環(huán) C．碳元素在生物群落中主要以有機物的形式存在 D．植樹造林、退耕還林是解決溫室效應的最主要措施 答案　D 解析　溫室效應是由于大氣中CO2等氣體含量增加，使全球氣溫升高的現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因是化石燃料的大量燃燒。開發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒是解決溫室效應的最主要措施。 4．在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體。下列敘述正確的是(　　) A．能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán) B．物質(zhì)和能量可循環(huán)利用 C．能量只能在食物鏈中流動 D．能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置 答案　A 解析　生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是能量流動和物質(zhì)循環(huán)，二者是同時進行的，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)境之間往返循環(huán)；能量金字塔不可倒置，生物數(shù)量金字塔可倒置。 5．如圖是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)圖解。圖中A～D代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分，①～⑦代表碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的途徑。請仔細分析下圖，并回答下列問題： (1)圖中A代表________，碳在C中以________形式存在。 (2)圖中代表光合作用的是________，代表分解作用的是________(填序號)。 (3)圖中B代表________，它在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)碳元素在⑤和⑦中是以_______________形式流動，在①和⑥中是以________的形式流動。 答案　(1)生產(chǎn)者　含碳有機物　(2)③?、? (3)分解者　將動植物的遺體、排出物和殘落物等復雜的有機物分解為簡單的無機物 (4)CO2　含碳有機物 解析　圖中A和D進行雙向的物質(zhì)傳遞，而且A指向B、C、D，而A、B、C均指向D可知，A是生產(chǎn)者，C是消費者，B是分解者，D是無機環(huán)境。圖中的箭頭表現(xiàn)了生物群落中的不同生物與無機環(huán)境的相互作用。③是光合作用，將無機環(huán)境中的CO2轉化為有機物中的碳。動植物的遺體、排出物和殘落物等復雜的有機物通過B分解者的分解作用分解為簡單的無機物。 [對點訓練] 題組一　物質(zhì)循環(huán)的概念和實例 1．生態(tài)系統(tǒng)中C、N等元素流動的特點是(　　) ①單向的?、谌蛐缘摹、壑鸺夁f減?、苎h(huán)的，可由一種形式轉化成另一種形式 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 答案　D 解析　物質(zhì)循環(huán)具有全球性、循環(huán)性的特點。 2．在碳循環(huán)中，無機環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是(　　) ①光合作用?、诤粑饔谩、壅趄v作用?、芑芎铣勺饔? A．①② B．③④ C．①②④ D．①②③④ 答案　C 解析　生產(chǎn)者能從無機環(huán)境中固定二氧化碳，固定二氧化碳的生理過程有光合作用和化能合成作用；生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用都能產(chǎn)生二氧化碳，釋放到無機環(huán)境中。蒸騰作用是指植物體內(nèi)的水分通過葉片的氣孔以水蒸氣的形式散失到大氣中去的一個過程，與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)無關，故C項正確。 3．如圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙各代表(　　) A．生產(chǎn)者、分解者、消費者 B．消費者、分解者、生產(chǎn)者 C．分解者、生產(chǎn)者、消費者 D．生產(chǎn)者、消費者、分解者 答案　B 解析　據(jù)圖分析可知，大氣中CO2之間具有雙向箭頭的丙為生產(chǎn)者，甲、丙都有箭頭指向乙，乙為分解者，甲為消費者。 4．(2017鹽城高二上期末)下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關敘述不正確的是(　　) A．B是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，增加B有利于減緩溫室效應 B．③⑤⑧均屬于呼吸作用 C．A和B屬于捕食關系 D．溫室效應主要是由⑦過程造成的 答案　C 解析　由物質(zhì)循環(huán)的箭頭指向可以看出B是生產(chǎn)者，在生態(tài)系統(tǒng)中處于主導地位。A是分解者，不可能與B構成捕食關系。 5．在生態(tài)系統(tǒng)中，對碳循環(huán)起決定作用的關鍵環(huán)節(jié)是(　　) A．微生物的分解作用 B．綠色植物的光合作用和微生物的分解作用 C．動物的呼吸作用 D．煤和石油的燃燒 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的碳在生物群落和無機環(huán)境之間是以CO2的形式循環(huán)的，而無機環(huán)境中的CO2必須通過生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用轉化為有機物，才能被消費者利用。生產(chǎn)者和消費者中的有機物一部分可以通過自身的呼吸作用將碳回歸到無機環(huán)境中，還可以通過微生物的分解作用，將動植物遺體、排出物和殘落物中的有機物分解成CO2，返回到無機環(huán)境中。因此選B。 題組二　物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系 6．下列關于生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是(　　) A．能量流動和物質(zhì)循環(huán)是獨立進行的兩個過程 B．能量流動和物質(zhì)循環(huán)是相互依存的兩個過程 C．物質(zhì)循環(huán)的進行需要能量的推動 D．能量流動的載體是各種有機物 答案　A 解析　能量流動和物質(zhì)循環(huán)相互依存，不可分割。物質(zhì)循環(huán)的進行需要能量的推動，能量沿食物鏈(網(wǎng))流動時是以各種有機物為載體的。 7．(2018南京校級檢測)下列有關物質(zhì)循環(huán)的敘述，正確的是(　　) A．無機環(huán)境中的物質(zhì)只有通過植物的光合作用才能進入生物群落 B．無機環(huán)境中的物質(zhì)只能通過微生物的分解作用才能返回無機環(huán)境 C．物質(zhì)循環(huán)與能量流動先后進行 D．無機環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復利用 答案　D 解析　硝化細菌的化能合成作用也可以使無機環(huán)境中的物質(zhì)進入生物群落；消費者、分解者、生產(chǎn)者的呼吸作用都可以產(chǎn)生CO2；生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動同時進行，相互依存，不可分割。 8．(2018周口調(diào)研)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分示意圖，下列說法不正確的是(　　) A．物質(zhì)循環(huán)伴隨著能量的流動 B．能完成該循環(huán)的生物一定含有葉綠體或線粒體 C．A、B所示的物質(zhì)循環(huán)具有全球性 D．進行A過程的生物是自養(yǎng)型生物 答案　B 解析　物質(zhì)循環(huán)和能量流動是同時進行的，能量是物質(zhì)循環(huán)的動力，物質(zhì)是能量流動的載體；能完成A過程的生物不一定具有葉綠體，能完成B過程的生物能進行呼吸作用但不一定具有線粒體；能進行A過程將CO2轉化成有機物的生物是自養(yǎng)型生物；物質(zhì)循環(huán)具有全球性。 9．大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關。根據(jù)下圖所做出的判斷不正確的是(　　) A．增加自養(yǎng)生物的種類和數(shù)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②的數(shù)量增加有關 C．該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(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(zhì)循環(huán)過程，不能準確表示能量流動的方向 答案　B 解析　自養(yǎng)生物可通過光合作用吸收CO2，因此增加自養(yǎng)生物的種類和數(shù)量有利于降低大氣中CO2含量；大氣中CO2的增加主要與化石燃料的大量燃燒有關；生物群落是由生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物組成的，包括所有自養(yǎng)生物(生產(chǎn)者)與所有異養(yǎng)生物(消費者和分解者)；該圖不能說明生物之間的關系，不能準確表示能量流動的方向。 [綜合強化] 10．(2017咸陽中學高二期末)下圖為碳循環(huán)的部分示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖中由生產(chǎn)者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ構成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的 B．生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級，①②⑥⑧之和為生產(chǎn)者固定的總能量 C．①⑦⑧過程以CO2的形式進行，②③④⑤⑥過程以有機物的形式進行 D．根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自⑥過程 答案　C 解析　圖中Ⅰ為大氣中的二氧化碳、Ⅱ和Ⅲ為消費者、Ⅳ為分解者。分解者(Ⅳ)不是食物鏈的組成成分，A錯誤；生產(chǎn)者固定的總能量可用①表示，其去向有三個：流入下一營養(yǎng)級(②)、被分解者分解利用(⑥)和自身呼吸消耗(⑧)，B錯誤；碳元素由無機環(huán)境進入生物群落(①)和由生物群落返回無機環(huán)境(⑦⑧)以CO2的形式進行，在生物群落內(nèi)(②③④⑤⑥)以有機物的形式進行，C正確；根瘤菌是消費者，它與豆科植物互利共生時，其生命活動所需有機物應來自于②，D錯誤。 11.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣，請據(jù)圖回答下列問題： (1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[C]____________固定太陽能開始的。 (2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以____________形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為____________，B為____________。 (3)圖中D→C過程主要是通過____________作用實現(xiàn)的，C→D過程是通過____________作用實現(xiàn)的，B→D過程是通過____________作用實現(xiàn)的。 (4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以______________形式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中以____________和____________形式存在。 (5)碳循環(huán)始終與____________結合在一起。 答案　(1)生產(chǎn)者 (2)CO2　消費者　分解者 (3)光合　呼吸　分解 (4)化石燃料　CO2　碳酸鹽 (5)能量流動 解析　在無機環(huán)境中，碳以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在；在生物群落中，碳主要以含碳有機物的形式存在。在無機環(huán)境與生物群落之間，碳主要以二氧化碳的形式進行循環(huán)。碳從無機環(huán)境進入生物群落的途徑主要為綠色植物的光合作用，碳回到無機環(huán)境的途徑為生物的呼吸作用、化石燃料的燃燒。 12．下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請據(jù)圖回答下列問題： (1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在________________________之間不斷循環(huán)的過程。 (2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表的生物為____________________；Y的細胞結構與丙中圖示生物不同，Y的細胞結構最主要的特點是____________________。 (3)大氣中的CO2在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)合成有機物；含碳有機物在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)可以分解為CO2。 答案　(1)生物群落與無機環(huán)境　(2)化能自養(yǎng)細菌(或硝化細菌等)　有由核膜包被的細胞核　(3)c　a和b 13．某陸地生態(tài)系統(tǒng)中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調(diào)查得知，該生態(tài)系統(tǒng)有4個營養(yǎng)級，營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%～20%，且每個種群只處于一個營養(yǎng)級。一年內(nèi)輸入各種群的能量數(shù)值如下表所示，表中能量數(shù)值的單位相同。 種群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題： (1)請畫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。 (2)甲和乙的種間關系是________；種群丁是該生態(tài)系統(tǒng)生物組分中的__________。 (3)一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的主要功能包括____________、____________，此外還具有信息傳遞等功能。碳對生物和生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義，碳在____________和____________之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行。 答案　(1)　(2)捕食　消費者 (3)物質(zhì)循環(huán)　能量流動　生物群落　無機環(huán)境 解析　(1)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中相鄰兩營養(yǎng)級間能量的傳遞效率為10%～20%和能量流動逐級遞減的理論進行分析。戊含有的能量最多，處于第一營養(yǎng)級；乙和丙含有的能量較多且相差很小，都處于第二營養(yǎng)級；甲含有的能量較少，處于第三營養(yǎng)級；丁含有的能量最少，處于第四營養(yǎng)級。該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)圖見答案。 (2)根據(jù)食物網(wǎng)可以看出：甲和乙的種間關系是捕食，戊是生產(chǎn)者，甲、乙、丙和丁都為消費者。 (3)生態(tài)系統(tǒng)的功能是能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞等。碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，碳在生物群落中是以有機物的形式進行傳遞的，而在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)主要以CO2的形式進行。 14．如圖甲為一個長期處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)示意圖；表乙是對圖甲中生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的能量流動情況調(diào)查結果；圖丙是該生態(tài)系統(tǒng)中人類對物質(zhì)與能量的利用情況部分示意圖。請據(jù)圖回答問題： (單位：102 kJm－2a－1) Pg Pn R X 870.7 369.4 501.3 Y 211.5 20.1 191.4 Z 141.0 61.9 79.1 乙 (1)大氣中二氧化碳的來源有三個，分別是動植物的呼吸作用、______________、______________。 (2)若圖甲表示碳循環(huán)示意圖，則D指的是生態(tài)系統(tǒng)中的______________，①過程表示的是________________________________________________________________________。 (3)表乙中的Pg表示同化作用固定的總能量，Pn表示生物體內(nèi)儲存的能量，則R表示的生物學含義是________________________________________。每平方米每年流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為______________102 kJ。 (4)圖丙表示人類在草原上放養(yǎng)牲畜的目的是調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的______________關系。 答案　(1)微生物的分解作用　化石燃料的燃燒 (2)無機環(huán)境(或大氣中的二氧化碳)　光合作用 (3)生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分的呼吸量　870.7 (4)能量流動 解析　大氣中二氧化碳的來源有三個：動植物的呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃燒；各營養(yǎng)級生物所同化的總能量除了一部分在自身體內(nèi)儲存外，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失；生產(chǎn)者固定太陽能的總量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；人工生態(tài)系統(tǒng)的特點是使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑岣吣芰康睦寐省? 15．(經(jīng)典高考題)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。 時期 碳吸收量(kg Ca－1) 碳釋放量(kg Ca－1) A 1.201014 1.201014 B 1.201014 1.261014 (1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過________作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過________作用實現(xiàn)的。 (2)表中________時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是_______________________________。 (3)由于過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的________，導致大氣中________增加并引起全球氣候變化。 (4)人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放，如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的，類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的________階段；又如經(jīng)過改造的藍藻能在細胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的________直接發(fā)酵轉化為燃料乙醇。 答案　(1)光合　呼吸　(2)A　碳吸收量等于碳釋放量 (3)碳平衡　CO2　(4)光反應　有機物 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過光合作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過呼吸作用實現(xiàn)的。 (2)生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。而在表中A時期時，生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的量和釋放CO2的量相等。 (3)人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡，導致大氣中CO2含量增多而出現(xiàn)溫室效應。 (4)類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的光反應階段。光合作用的產(chǎn)物是有機物。