2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第三講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其能量流動學(xué)案 新人教版
《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第三講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其能量流動學(xué)案 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第三講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其能量流動學(xué)案 新人教版(34頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第三講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其能量流動 [考綱展示] 1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(Ⅰ) 2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ) 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第214頁 一、生態(tài)系統(tǒng)的概念及范圍 1.概念:由生物群落與周圍的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。 2.范圍:有大有小,地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。 3.結(jié)構(gòu):組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 1.非生物的物質(zhì)和能量:陽光、熱能、水、空氣、無機(jī)鹽等。 2.生物群落 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 營養(yǎng)方式 自養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng) 生物類型 ①光合自養(yǎng)生物:綠色植物和藍(lán)藻等 ②化能合
2、成生物:硝化細(xì)菌等 大多數(shù)動物,寄生植物(如菟絲子)、病毒 腐生細(xì)菌和真菌,腐食動物 地位 生態(tài)系統(tǒng)的基石 生態(tài)系統(tǒng)最活躍的部分 生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分 作用 ①合成有機(jī)物,儲存能量 ②為消費(fèi)者提供食物和棲息場所 ①加快物質(zhì)循環(huán) ②幫助植物傳粉和傳播種子 將有機(jī)物分解為無機(jī)物,供生產(chǎn)者重新利用 三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 1.食物鏈 (1)概念:生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于食物關(guān)系形成的一種聯(lián)系。 (2)實(shí)例 (3)表現(xiàn)形式:起點(diǎn)總是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)。 (4)特點(diǎn):生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,消費(fèi)者所處營養(yǎng)級不固定,一般不會超過5個營養(yǎng)
3、級。 2.食物網(wǎng) (1)概念:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 (2)形成原因:生態(tài)系統(tǒng)中,一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物,而一種植食性動物既可能吃多種植物,也可能被多種肉食性動物所食。 (3)功能:是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。 (4)特點(diǎn):同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。 四、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1.概念理解 — ↓ — ↓ —太陽能→有機(jī)物中化學(xué)能→熱能 ↓ — 2.第一營養(yǎng)級的能量流動 3.消費(fèi)者的能量流動 注意:最高營養(yǎng)級消費(fèi)者的能量沒有流向下一營養(yǎng)級這條途徑。 (1
4、)從上述圖解可以得到:攝入量=同化量+糞便量。 (2)在各營養(yǎng)級中,能量的幾個去路:通過呼吸作用以熱能的形式散失;被下一營養(yǎng)級生物利用;被分解者利用;未被利用。 4.特點(diǎn) 5.研究意義 (1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)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? 1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。 2.生態(tài)系統(tǒng)的成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。 3.由于能量沿食物鏈流動時是逐級遞減的,所以食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。 4.太陽能經(jīng)過
5、生產(chǎn)者的固定進(jìn)入生物群落,在食物鏈中以化學(xué)能的形式流動,以熱能的形式散失。 5.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向傳遞、逐級遞減的特點(diǎn)。 6.生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞效率一般約為10%~20%。 關(guān)于能量流動的2個易混易錯點(diǎn) (1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量的比較 同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食轉(zhuǎn)化成自身有機(jī)物的能量,攝入量是消費(fèi)者攝入的能量,同化量=攝入量-糞便量。消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化的能量,它實(shí)際上與上一營養(yǎng)級的遺體、殘骸一樣,屬于上一營養(yǎng)級的能量。 (2)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,逐級減少,若以“營養(yǎng)級”為單位,能
6、量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%~20%。計(jì)算公式為能量傳遞效率=(下一營養(yǎng)級同化量/該營養(yǎng)級同化量)×100%。 ②能量利用效率:通??紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值,或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值,或考慮分解者的參與,以實(shí)現(xiàn)能量的多級利用。在一個生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多,因此食物鏈越短,能量利用效率越高;同時,生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越多,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng),能量利用效率越高。 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第215頁 考點(diǎn)一 生態(tài)系統(tǒng)的概念及組成成分分析 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1.生態(tài)系統(tǒng)中四種成分的聯(lián)系 (
7、1)非生物的物質(zhì)和能量——生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ) 如果沒有非生物的物質(zhì)和能量,生物群落根本不可能存在。它是生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的物質(zhì)和能量的最終來源。 (2)生產(chǎn)者——生態(tài)系統(tǒng)的主要成分,是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ) ①是溝通無機(jī)環(huán)境與生物群落的橋梁:唯一能把非生物的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變成生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量的成分。 ②是形成食物鏈和食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。 ③綠色植物的多樣性和空間分布,決定一個生態(tài)系統(tǒng)的形成和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,決定生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的大小。 (3)消費(fèi)者——生態(tài)系統(tǒng)最活躍的生物成分 對維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要作用。單從物質(zhì)循環(huán)的角度看,消費(fèi)者不是生態(tài)系統(tǒng)的必要成分,但消費(fèi)者的存在能加快生態(tài)系
8、統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),因此在自然生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者都是緊密聯(lián)系、缺一不可的。 (4)分解者——物質(zhì)循環(huán)中的關(guān)鍵成分 將動植物遺體分解成無機(jī)物,歸還給無機(jī)環(huán)境,是溝通生物群落到無機(jī)環(huán)境的橋梁。植物同化的CO2等物質(zhì),大約90%需經(jīng)分解者的分解作用歸還無機(jī)環(huán)境,然后被生產(chǎn)者重新利用。因此從物質(zhì)循環(huán)角度看,分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。 2.生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷 (1)根據(jù)雙向箭頭AD確定兩者肯定是非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者; (2)根據(jù)箭頭指向判斷各成分 ①A有三個指出,應(yīng)為生產(chǎn)者; ②D有三個指入,為非生物的物質(zhì)和能量; ③B和C一個為消費(fèi)者,另一個為分解者,
9、A(生產(chǎn)者)和B均指向C,則C為分解者。 [易混易錯] 對生態(tài)系統(tǒng)成分認(rèn)識的誤區(qū) 錯誤說法 特例 細(xì)菌都是分解者 硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者 動物都是消費(fèi)者 禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物殘體為食的腐食性動物屬于分解者 生產(chǎn)者是綠色植物 藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說生產(chǎn)者包含綠色植物 植物都是生產(chǎn)者 菟絲子營寄生生活,屬于消費(fèi)者 [題組突破演練] 題組一 生態(tài)系統(tǒng)的組成成分分析 1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)成分的敘述,正確的是( ) A.自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者,都可以進(jìn)行光合作用,把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物 B.動物都是消費(fèi)者,其中
10、食草動物為初級消費(fèi)者 C.分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分 D.非生物的物質(zhì)和能量是指陽光、水、空氣、細(xì)菌等 解析:自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者,但不一定都可以進(jìn)行光合作用,如硝化細(xì)菌,其進(jìn)行的是化能合成作用;動物不一定都是消費(fèi)者,如蚯蚓屬于分解者;分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分,它們能將有機(jī)物分解成無機(jī)物,讓有機(jī)物返回?zé)o機(jī)環(huán)境;非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽光、熱能、水、空氣、無機(jī)鹽等,細(xì)菌是生物,不屬于非生物的物質(zhì)和能量。 答案:C 2.(2017·浙江杭州統(tǒng)考)下圖是有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的概念圖,①、②、③分別是( ) A.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的種類、食物鏈
11、和食物網(wǎng) B.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng) C.生態(tài)系統(tǒng)的種類、生態(tài)系統(tǒng)的成分、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D.生態(tài)系統(tǒng)的成分、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、食物鏈和食物網(wǎng) 解析:生態(tài)系統(tǒng)包括其結(jié)構(gòu)①和功能,其結(jié)構(gòu)又包括②生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)即③食物鏈和食物網(wǎng),而生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量,B項(xiàng)正確。 答案:B 題組二 生態(tài)系統(tǒng)的成分分析 3.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中四種成分之間的相互關(guān)系,以下相關(guān)敘述正確的是( ) A.甲是生產(chǎn)者,包括全部的植物和部分細(xì)菌 B.所有的動物在生態(tài)系統(tǒng)中都屬于丙1或丙2 C.理論上,一個生態(tài)系統(tǒng)沒有丙1和丙2
12、也可以正常行使其功能 D.甲和乙是一個生態(tài)系統(tǒng)的基石 解析:分析題圖,甲和丁之間具有雙向箭頭,且其他成分也都有箭頭指向丁,所以丁為非生物的物質(zhì)和能量,甲為生產(chǎn)者;甲和丙都有箭頭指向乙,所以乙為分解者,丙1和丙2為消費(fèi)者。生產(chǎn)者除植物和部分細(xì)菌外,一些原核生物(如藍(lán)藻)也屬于生產(chǎn)者,且并非全部的植物都屬于生產(chǎn)者,如營寄生生活的菟絲子屬于消費(fèi)者,A錯誤。一些營腐生生活的動物屬于分解者,如蚯蚓和蜣螂,B錯誤。由于通過生產(chǎn)者和分解者可以實(shí)現(xiàn)生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的物質(zhì)循環(huán),所以理論上沒有消費(fèi)者的生態(tài)系統(tǒng)也可以正常行使其功能,C正確。生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者和分解者的物質(zhì)和能量來源于生產(chǎn)者,所以生產(chǎn)者才是一
13、個生態(tài)系統(tǒng)的基石,D錯誤。 答案:C 4.濕地是天然的蓄水庫,并能過濾和分解水中的污染物進(jìn)而改善水質(zhì),被喻為“地球之腎”。如圖是處于平衡狀態(tài)的某淡水濕地食物網(wǎng)簡圖,請據(jù)圖回答: (1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括________,此淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)中,淡水蝦與小魚的關(guān)系是_______。 (2)與稻田生態(tài)系統(tǒng)比較,該淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性________(填“高”“低”或“相同”),原因是該生態(tài)系統(tǒng)__________________。食物網(wǎng)中,若甲殼類數(shù)量明顯減少,短期內(nèi)小魚的數(shù)量將________(填“增加”“減少”或“不變”)。 (3)圖中未列出的該生態(tài)系統(tǒng)的成分是_____
14、_____________。 解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:非生物的物質(zhì)和能量、分解者、生產(chǎn)者和消費(fèi)者;營養(yǎng)結(jié)構(gòu):食物鏈和食物網(wǎng)。淡水蝦與小魚共同競爭食物水蚤。(2)淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)的物種比稻田生態(tài)系統(tǒng)的物種豐富,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性高。若甲殼類數(shù)量明顯減少,涉禽大量捕殺大魚,大魚的數(shù)量大量減少,短期內(nèi)小魚因天敵減少而數(shù)量增加。(3)食物鏈由生產(chǎn)者和消費(fèi)者組成,因此未列出的該生態(tài)系統(tǒng)的成分是非生物的物質(zhì)和能量、分解者。 答案:(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng)) 競爭 (2)高 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜(或生物種類多或物種豐富度高或自動調(diào)節(jié)能力強(qiáng)) 增加
15、(3)非生物的物質(zhì)和能量、分解者 考點(diǎn)二 對食物鏈和食物網(wǎng)的分析 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1.對食物鏈的分析 食物鏈 草→鼠→蛇→鷹 所屬類型 綠色植物 植食性動物 小型肉食動物 大型肉食動物 成分 生產(chǎn)者 初級消費(fèi)者 次級消費(fèi)者 三級消費(fèi)者 營養(yǎng)級 第一營養(yǎng)級 第二營養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第四營養(yǎng)級 (1)食物鏈的起止點(diǎn):每條食物鏈的起點(diǎn)總是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動物捕食的動物,即最高營養(yǎng)級,中間為多種動物,有任何間斷都不算完整的食物鏈。 (2)某一營養(yǎng)級生物的含義:某一營養(yǎng)級的生物代表處于該營養(yǎng)級的所有生物,不代表單個生物個體,也不一定是某種群。
16、 (3)食物鏈的不可逆性:食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長期自然選擇形成的,不會倒轉(zhuǎn),因此箭頭一定是由上一營養(yǎng)級指向下一營養(yǎng)級。 (4)不參與食物鏈組成的成分:分解者和非生物的物質(zhì)和能量不參與食物鏈的組成。 2.對食物網(wǎng)的分析 (1)模型圖示 (2)相關(guān)說明 ①由于第一營養(yǎng)級一定是生產(chǎn)者,因此一種動物在某一食物鏈中的營養(yǎng)級=消費(fèi)者級別+1,如兔是初級消費(fèi)者,第二營養(yǎng)級。 ②食物網(wǎng)越復(fù)雜,最高營養(yǎng)級生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量來源。 ③同一消費(fèi)者在不同食物鏈中,可以占有不同的營養(yǎng)級,如狼在該食物網(wǎng)中分別位于第三、第四營養(yǎng)級。 ④在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系可出現(xiàn)多種,如狼和狐既
17、是捕食關(guān)系,又是競爭關(guān)系。 3.食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷 (1)第一營養(yǎng)級的生物減少對其他物種的影響 第一營養(yǎng)級的生物(生產(chǎn)者)減少時,則將會連鎖性地引發(fā)其后的各個營養(yǎng)級生物減少。這是因?yàn)樯a(chǎn)者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源。 (2)“天敵”一方減少,對被捕食者數(shù)量變化的影響 一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數(shù)量減少,則被捕食者數(shù)量變化是先增加后減少,最后趨于穩(wěn)定。 (3)復(fù)雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析 ①以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù),考慮方向和順序?yàn)椋簭母郀I養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。 ②生產(chǎn)者相對穩(wěn)定,即生產(chǎn)者比消費(fèi)者穩(wěn)定得多,所以當(dāng)某一種群數(shù)量
18、發(fā)生變化時,一般不需考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。 ③處于最高營養(yǎng)級的種群有多種食物來源時,若其中一條食物鏈中斷,則該種群可通過多食其他食物而維持其數(shù)量基本不變。 (4)同時占有兩個營養(yǎng)級的種群數(shù)量變化的連鎖反應(yīng)分析 食物鏈中某一種群的數(shù)量變化,導(dǎo)致另一種群的營養(yǎng)級連鎖性發(fā)生變化,因?yàn)槟芰吭谑澄镦?網(wǎng))中流動時只有10%~20%流到下一個營養(yǎng)級,且能量流動的環(huán)節(jié)越多損耗越多,所以該類連鎖變化的規(guī)律是:當(dāng)a種群的數(shù)量變化導(dǎo)致b種群的營養(yǎng)級降低時,則b種群的數(shù)量將增加;若導(dǎo)致b種群的營養(yǎng)級升高時,則b種群的數(shù)量將減少。 4.營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的確定方法 (1)根據(jù)能量傳遞逐級遞減的特點(diǎn),能量含量越高
19、,營養(yǎng)級級別越低。 (2)根據(jù)能量傳遞效率10%~20%,可確定相鄰兩個營養(yǎng)級能量差別在5倍左右,若能量相差不多,則應(yīng)列為同一營養(yǎng)級,如據(jù)圖1四種生物同化的有機(jī)物的量的比例,可確定其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 [題組突破演練] 題組一 食物鏈和食物網(wǎng)的分析 5.如圖是一個簡化的食物網(wǎng),據(jù)圖分析正確的是( ) A.該食物網(wǎng)由4條食物鏈組成 B.其中的初級消費(fèi)者是植食性鳥 C.處于第三營養(yǎng)級的生物有3種 D.生態(tài)系統(tǒng)的4種成分中,該圖只體現(xiàn)了2種成分 解析:分析可知,該圖由5條食物鏈組成;植食性鳥和食草昆蟲都是初級消費(fèi)者;處于第三營養(yǎng)級的生物有鷹、食蟲鳥、蜘蛛和青蛙4種生物;
20、該圖只體現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者,缺少生態(tài)系統(tǒng)中的分解者和非生物的物質(zhì)和能量。 答案:D 6.(2017·內(nèi)蒙古赤峰月考)如圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)中的部分食物關(guān)系圖。請據(jù)圖回答下列問題: (1)該圖是一個簡單的________,共有________條食物鏈。 (2)從該生態(tài)系統(tǒng)的成分看,草屬于________,狼屬于________。 (3)圖中的昆蟲和鹿之間是________關(guān)系,而貓頭鷹和蛇是______________關(guān)系。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)中,含能量最多的生物是________;該生態(tài)系統(tǒng)能量的最終來源是________。 (5)狼每增加1千克體重至少消耗綠色植物_______
21、___________千克。 解析:(1)圖中的食物鏈組成有草→兔→狼;草→鹿→狼;草→鼠→狼;草→鼠→貓頭鷹;草→鼠→蛇→貓頭鷹;草→昆蟲→貓頭鷹;草→昆蟲→蛇→貓頭鷹,共有7條食物鏈。(2)草屬于生產(chǎn)者,狼屬于消費(fèi)者。(3)圖中的昆蟲和鹿兩者競爭食物草,是競爭關(guān)系;而貓頭鷹和蛇爭奪共同的食物昆蟲和鼠,貓頭鷹又以蛇為食,二者是捕食和競爭關(guān)系。(4)含能量最多的生物是草類;該生態(tài)系統(tǒng)能量的最終來源是生產(chǎn)者固定的太陽能。(5)狼每增加1千克體重至少消耗綠色植物的能量,按狼位于第三營養(yǎng)級且能量傳遞效率為20%計(jì)算:1÷20%÷20%=25(千克)。 答案:(1)食物網(wǎng) 7 (2)生產(chǎn)者 消費(fèi)者
22、 (3)競爭 捕食和競爭 (4)草類 太陽能 (5)25 題組二 食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的確定方法 7.以蟲治蟲是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容,如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)中四種生物所含有機(jī)物的總量。假設(shè)這四種生物只構(gòu)成一條食物鏈。請問在一段時間內(nèi),如果甲的種群數(shù)量增加,其可能引起的后果是( ) A.乙和丁的種群數(shù)量都增加 B.乙和丁的種群數(shù)量都減少 C.乙和丙的種群數(shù)量都減少 D.乙和丙的種群數(shù)量都增加 解析:由圖中信息可知四種生物的食物關(guān)系為丙→丁→甲→乙,如果甲種群數(shù)量增加,則乙的食物增加,乙會增加,丁的天敵增加,所以丁要下降,丁數(shù)量減少,即丙的天敵減少,故丙會有所增加。 答
23、案:D 8.在草原生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種動植物,其中由部分生物組成的食物關(guān)系如圖所示,請據(jù)圖回答下列問題: (1)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分來劃分,________屬于生產(chǎn)者,蚯蚓屬于________。 (2)圖中共有________條食物鏈,其中鷹占有第________營養(yǎng)級。 (3)若某種原因?qū)е峦米尤克劳觯瑒t蚯蚓的數(shù)量將會如何變化?________________________________________________________________________, 原因是__________________________________________________
24、______________________。 (4)上述生物包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,能否說上述生物共同組成一個群落,為什么?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)題圖中綠色植物屬于生產(chǎn)者,蚯蚓屬于分解者,其他生物屬于消費(fèi)者。(2)題圖中共有3條食物鏈,鷹占有第三、五營養(yǎng)級。(3)兔子全部死亡,鷹捕食相思鳥的比例變大,導(dǎo)
25、致蚯蚓的數(shù)量增加,隨后由于反饋調(diào)節(jié)使蚯蚓的數(shù)量減少,最后趨于穩(wěn)定。(4)題圖中的生物只是草原生態(tài)系統(tǒng)中的部分生物,不能構(gòu)成一個群落。 答案:(1)綠色植物 分解者 (2)3 三、五 (3)先增加后減少,最后趨于穩(wěn)定 兔子全部死亡,鷹捕食相思鳥的比例變大,相思鳥的數(shù)量減少,從而引起蚯蚓的數(shù)量增加,一段時間后減少,最后趨于穩(wěn)定 (4)不能,因?yàn)檫@些生物只是草原生態(tài)系統(tǒng)中的部分生物,群落應(yīng)包括這個區(qū)域的所有生物(答案合理即可) 根據(jù)提供的信息正確書寫食物鏈的規(guī)律總結(jié) (1)表格數(shù)據(jù)形式直接呈現(xiàn)(能量值)構(gòu)建食物鏈(網(wǎng)): 下表是對某生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果,表中A、B
26、、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級,Pg表示生物同化作用固定能量的總量。 營養(yǎng)級 A B C D Pg 15.9 870.7 1.9 141.0 所以根據(jù)能量多少和傳遞效率10%~20%可以確定食物鏈為B→D→A→C。 (2)表格數(shù)據(jù)形式間接呈現(xiàn)(重金屬、DDT等濃度)構(gòu)建食物鏈(網(wǎng)): 如某生態(tài)系統(tǒng)中生物體內(nèi)殘留有機(jī)汞的情況如下表: 生物體 A B C D E 有機(jī)汞濃度/(mg·L-1) 0.05 7 0.51 68 0.39 注意本表直接呈現(xiàn)的是某生物體的有機(jī)汞濃度,并非能量值。有機(jī)汞存在生物富集現(xiàn)象,即隨著營養(yǎng)級的增加,汞濃度增加,
27、兩者在數(shù)值上呈正相關(guān),所以從表中有機(jī)汞濃度的大小可推知該生物營養(yǎng)級的高低,從而判斷各生物能量值的大小。其食物鏈(網(wǎng))如圖: (3)根據(jù)題干提供的各種圖形信息構(gòu)建食物鏈(網(wǎng)) 圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機(jī)物多少為依據(jù),圖1中的食物鏈?zhǔn)潜住摇?;圖2中的食物鏈?zhǔn)潜 住?;圖3表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)圖解,D是生產(chǎn)者,A是消費(fèi)者,B是分解者,C是無機(jī)環(huán)境,其中的食物鏈?zhǔn)荄→A。 考點(diǎn)三 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動分析與計(jì)算 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1.能量在營養(yǎng)級之間流動過程圖解 (1) (2)能量去向分析 ①消費(fèi)者攝入能量=消費(fèi)者同化能量+糞便中的能量,即動物糞
28、便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化能量,應(yīng)為上一個營養(yǎng)級固定或同化能量。 ②消費(fèi)者同化能量=呼吸消耗的能量+生長、發(fā)育和繁殖的能量。 ③生長、發(fā)育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一營養(yǎng)級同化的能量+未被利用的能量。 2.能量流動的特點(diǎn)及其原因 (1)單向流動 ①能量流動是沿食物鏈進(jìn)行傳遞的,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。 ②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)逐級遞減 ①各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。 ②各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者,包括未被下一營養(yǎng)級生物利用的部分。
29、3.生態(tài)金字塔——能量流動模型 類型 項(xiàng)目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 形態(tài) 特點(diǎn) 正金字塔形 一般為正金字塔形,有時會出現(xiàn)倒金字塔形 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 生物個體數(shù)目在食物鏈中一般隨營養(yǎng)級升高而遞減 生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動逐級遞減 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)級生物的總生物量 特殊形狀 無 極少 4.能量流動原理的應(yīng)用 人們根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,結(jié)合各地的自然條件、生產(chǎn)技術(shù)和社會需要,可以設(shè)計(jì)出多種農(nóng)
30、業(yè)生態(tài)系統(tǒng);建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,最大限度地提高能量利用?實(shí)質(zhì)上是充分利用了流向分解者的能量,而不是提高了能量的傳遞效率)。 5.能量傳遞效率的計(jì)算 (1)相鄰營養(yǎng)級的能量傳遞效率:10%~20%,計(jì)算方法如下: 能量傳遞效率=×100%。 (2)食物鏈中能量的最值計(jì)算 設(shè)食物鏈A→B→C→D,分情況討論(如下表): ①能量傳遞效率未知時 已知 問題 思路求解 D凈增重M 至少需要A的量Y Y(20%)3=M 最多需要A的量Y Y(10%)3=M A凈增重N D最多增重的量Y N(20%)3=Y(jié) D至少增重
31、的量Y N(10%)3=Y(jié) ②已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計(jì)算。例如,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。 (3)在食物網(wǎng)中分析 在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時,需要確定相關(guān)的食物鏈,能量傳遞效率約為10%~20%,一般從兩個方面考慮 [易混易錯] 能量流動中的3個易混易錯點(diǎn) (1)能量傳遞效率針對各營養(yǎng)級之間的能量傳遞。 (2)能量傳遞效率≠能量利用率。能量傳遞效率:能量沿食物鏈流動,以營養(yǎng)級為“單位”,傳遞效率為10%~20%。能量利用率:流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值;考慮分解者的
32、參與,以實(shí)現(xiàn)能量的多級利用。 (3)攝入量≠同化量。攝入量指動物取食的總量,可以理解為動物的食物總量。同化量指動物經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量。關(guān)系:同化量=攝入量-糞便量。同化量才是真正流經(jīng)某營養(yǎng)級的總能量。糞便中的能量不是該營養(yǎng)級同化的能量,而是上一個營養(yǎng)級同化量的一部分,例如羊吃草,羊糞便中的能量是草同化的能量,并不屬于羊。 [題組突破演練] 題組一 能量流動過程分析 9.下圖所示?;~塘生態(tài)系統(tǒng)局部的能量流動,圖中字母代表相應(yīng)的能量。下列有關(guān)敘述中不正確的是( ) A.如果C1表示蠶傳遞給分解者的能量,則B1表示未被利用的能量 B.圖中B表示桑樹呼吸作用散失的
33、能量 C.圖中的C可表示桑樹用于生長、發(fā)育、繁殖的能量 D.圖中D1/D可以表示第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率 解析:流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為桑樹通過光合作用所固定的太陽能總量,即A;生產(chǎn)者桑樹所固定的太陽能總量中有一部分通過生產(chǎn)者的呼吸作用以熱能的形式散失,即圖中的B,另一部分則儲存在生產(chǎn)者體內(nèi)的有機(jī)物中,用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動,即圖中的C;圖中D表示蠶同化的能量,A1表示蠶通過呼吸作用散失的熱能,如果C1表示蠶傳遞給分解者的能量,則B1表示未被利用的能量;D1/D可以表示第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率。 答案:D 10.(2017·陜西西安質(zhì)檢)如圖為
34、溫帶草原食物網(wǎng)部分圖解,請回答: (1)該生態(tài)系統(tǒng)的能量最終來源是________,老鷹在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于________營養(yǎng)級。 (2)調(diào)查該生態(tài)系統(tǒng)中兔的種群密度,常用的方法是________。 (3)老鷹與蛇兩個種群之間的關(guān)系為____________________。 (4)草原生態(tài)系統(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)相比抵抗力穩(wěn)定性較________。 (5)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是_________________________。 (6)下表是五個種群(不包括分解者)在一個相對穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)中所含有的總能量和污染物X的平均濃度。 甲 乙 丙 丁 戊 能量(kJ)
35、 1.4×109 1.2×109 1.6×108 1.8×108 3.9×107 X含量(mg/L) 0.037 0.036 0.35 0.39 3.4 若每一種生物都可被相鄰的下一個營養(yǎng)級的所有生物捕食,請繪出這個生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 解析:(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量,能量的最終來源都是太陽能。分析圖中食物鏈:植物→老鼠→老鷹,植物→老鼠→蛇→老鷹,植物→兔子→老鷹。老鷹在3條食物鏈中分別占有第三和第四兩個營養(yǎng)級。(2)兔子的活動能力強(qiáng),活動范圍大,所以可以用標(biāo)志重捕法調(diào)查其種群密度。(3)老鷹與蛇都以老鼠為食,所以是競爭關(guān)系,老鷹又以蛇為食,
36、所以它們有捕食關(guān)系。(4)草原生態(tài)系統(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)相比營養(yǎng)結(jié)構(gòu)較簡單,即食物鏈和食物網(wǎng)較簡單,所以抵抗力穩(wěn)定性較弱。(5)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減。(6)據(jù)題表分析,甲和乙的能量水平最高,且能量值相差不大,污染物含量最低,應(yīng)該都是生產(chǎn)者,戊的能量最少,污染物含量最高,屬于最高營養(yǎng)級的消費(fèi)者,丙和丁的能量居于中間水平,且二者的能量相差不大,因此在同一營養(yǎng)級。 答案:(1)太陽能 第三、第四 (2)標(biāo)志重捕法 (3)競爭、捕食 (4)弱 (5)單向流動和逐級遞減 (6)如圖所示: 題組二 能量流動過程中的相關(guān)計(jì)算 11.(2017·浙江杭州模考)某同學(xué)繪制了如
37、圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能),下列敘述中不正確的是( ) A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1 C.流入初級消費(fèi)者體內(nèi)的能量可表示為(A2+B2+C2) D.圖解表明能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減 解析:生產(chǎn)者固定的總能量可表示為A1+B1+C1+D1,A1呼吸作用消耗,B1未被利用,C1流向分解者,而D1=A2+B2+C2+D2,是流入下一營養(yǎng)級的能量,A正確;由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/(A1+B1+C1+D1)=D1/W1,B正確;流
38、入初級消費(fèi)者的能量為D1=A2+B2+C2+D2,C錯誤;圖解箭頭為單向,且能量值在不斷減少,表明能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減,D正確。 答案:C 12.如圖甲為某湖泊生態(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。圖乙表示能量流經(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)圖作答: (1)圖甲中,m1、m2表示的能量形式分別為______________、______________,在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落內(nèi)部能量流動的載體是________。通常情況下,位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ,主要原因是能
39、量在各營養(yǎng)級之間的傳遞具有________的特點(diǎn)。 (2)圖乙中,若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示________,C表示________。 若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,則該系統(tǒng)營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是________(用圖中所給字母的表達(dá)式表示)。 (3)圖乙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(shí)現(xiàn)的。 (4)若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各只有一種生物甲、乙、丙,構(gòu)成食物關(guān)系如圖。若甲能量的直接提供給丙,則要使丙能量增加8 kJ,至少需要消耗甲的能量是________kJ。 (5)與稻田生態(tài)系統(tǒng)比較,湖泊生態(tài)系統(tǒng)的抵
40、抗力穩(wěn)定性________(填“高”“低”或“相同”),原因是該生態(tài)系統(tǒng)________。 解析:據(jù)圖分析:圖甲中,m1是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的能量,表示生產(chǎn)者固定的太陽能,m2是散失到環(huán)境中的能量,表示呼吸作用散失的熱能。圖乙中,a表示該營養(yǎng)級的攝入量,b表示該營養(yǎng)級的同化量,c表示該營養(yǎng)級的糞便量,d表示該營養(yǎng)級呼吸作用消耗的能量,e表示用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,f表示該營養(yǎng)級流向分解者的能量,g表示流入下一營養(yǎng)級的能量。(1)據(jù)圖分析知m1是太陽能,m2是熱能。生物群落內(nèi)部能量儲存于有機(jī)物中,沿食物鏈(網(wǎng))流動。能量具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn)。(2)攝入量=同化量+糞便量,同化量=呼吸散
41、失量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,而圖乙中營養(yǎng)級Ⅱ同化的總能量為b,因此營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。(3)能量通過各營養(yǎng)級生物及分解者的呼吸作用以熱能形式散失到大氣中。(4)假設(shè)至少需要消耗甲的能量為a,則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a××20%,丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×(1-)×20%×20%,根據(jù)題干中的條件可知:a××20%+a×(1-)×20%×20%=8,因此a=100。(5)抵抗力穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度呈正相關(guān)。 答案:(1)太陽能 熱能(或呼吸作用散失的熱能) 有機(jī)物 逐級遞減 (2)Ⅱ所同化固定的能量?、?/p>
42、用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 b/y×100% (3)分解者的分解(或呼吸)作用 (4)100 (5)高 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 (1)流經(jīng)某營養(yǎng)級的能量來源和去向分析(以初級消費(fèi)者為例) 具體含義 定量關(guān)系 1個來源 初級消費(fèi)者同化(注意不是初級消費(fèi)者攝入)的能量 某營養(yǎng)級同化的能量=攝入的能量-糞便中的能量 2個去向 呼吸作用消耗,用于生長、發(fā)育和繁殖,即儲存在該個體的有機(jī)物中 同化的能量=呼吸作用消耗的能量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 3個去向 呼吸作用消耗、次級消費(fèi)者同化、流向分解者 同化的能量=呼吸作用消耗的能量+次級消費(fèi)者同化的能量+流向分解者的能量;
43、用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=次級消費(fèi)者同化的能量+流向分解者的能量 4個去向 呼吸作用消耗、次級消費(fèi)者同化、流向分解者、未被利用 同化的能量=呼吸作用消耗的能量+次級消費(fèi)者同化的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量; 用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=次級消費(fèi)者同化的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量 (2)利用“拼圖法”解決能量流動問題 輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)被分為兩部分: 如圖所示。 一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1),一部分則用于生產(chǎn)者的生長、生育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量包括現(xiàn)存的植物體中的能量(B1)、流向分解者的能量(
44、C1)、流向下一營養(yǎng)級的能量(D1)。流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量,即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級,則A2+B2+C2+D2剛好等于D1,即第二營養(yǎng)級同化的總能量;再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級,則A1+B1+C1+D1剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1??梢?,在一個生態(tài)系統(tǒng)中,所有生物的總能量都來自W1,所有生物總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的緣故)。 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第220頁 練全國高考真題——知考查重點(diǎn) 1.(2016·高考全國卷Ⅰ)在漫長的歷史時期內(nèi),我們的祖先通過自身的生產(chǎn)和生活實(shí)踐,積累了對生態(tài)方面的感性認(rèn)識和經(jīng)驗(yàn),
45、并形成了一些生態(tài)學(xué)思想,如:自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據(jù)這一思想和生態(tài)學(xué)知識,下列說法錯誤的是( ) A.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動有其自身的運(yùn)行規(guī)律 B.若人與自然和諧統(tǒng)一,生產(chǎn)者固定的能量便可反復(fù)利用 C.“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實(shí)例 D.人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則,確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn) 解析:生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的能量可多級利用,但不能反復(fù)利用,故B項(xiàng)錯誤。 答案:B 2.(2016·高考全國卷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.
46、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 解析:根據(jù)題意可寫出食物鏈:植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹。鷹的遷入延長了食物鏈,使能量消耗的環(huán)節(jié)(營養(yǎng)級)增加,但沒有改變能量流動的方向,C正確、D錯誤;鷹的遷入使黃雀的數(shù)量減少,導(dǎo)致黃雀的食物螳螂的數(shù)量增多,進(jìn)而導(dǎo)致蟬的數(shù)量減少,A錯誤;細(xì)菌產(chǎn)生的能量大多以熱能的形式散失,不能流向生產(chǎn)者,B錯誤。 答案:C 3.(2014·高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)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,
47、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(guān)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
48、循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行。 解析:(1)根據(jù)能量傳遞的規(guī)律,戊的能量最多,為生產(chǎn)者,其次是乙、丙,因兩者能量值相差較小,兩者處于同一營養(yǎng)級,為初級消費(fèi)者,甲為次級消費(fèi)者,丁為三級消費(fèi)者。(2)從食物網(wǎng)可知甲與乙的種間關(guān)系為捕食,種群丁為消費(fèi)者或三級消費(fèi)者。(3)生態(tài)系統(tǒng)的功能:①物質(zhì)循環(huán);②能量流動;③信息傳遞。碳在生物群落中主要以有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞,在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)。 答案:(1) (2)捕食 消費(fèi)者 (3)物質(zhì)循環(huán) 能量流動 生物群落 無機(jī)環(huán)境 練各地市模擬——知命題熱點(diǎn) 4.(2017·河北邯鄲摸底)如圖是麻風(fēng)樹林中兩個營養(yǎng)級的
49、能量流動圖解,已知麻風(fēng)樹的總能量為N。其中字母代表能量,則下列敘述錯誤的是( ) A.從麻風(fēng)樹流入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為A/N B.C是第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 C.D是指呼吸作用消耗的能量 D.該圖中不包含非生物的物質(zhì)和能量 解析:由題干中的信息可知,該圖只包括兩個營養(yǎng)級,麻風(fēng)樹是第一營養(yǎng)級,則A只能代表第二營養(yǎng)級的攝入量,B代表第二營養(yǎng)級的同化量,其中D代表第二營養(yǎng)級用于呼吸作用消耗的能量,C是指第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,E則是流入分解者的能量;從麻風(fēng)樹流入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為B/N;該圖解表示麻風(fēng)樹林中兩個營養(yǎng)級的能量流動圖解,沒有非生物
50、的物質(zhì)和能量。 答案:A 5.(2017·北京東城區(qū)檢測)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位為kJ/(m2·a)。據(jù)圖分析下列敘述不正確的是( ) A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值為20 810 kJ/(m2·a) B.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為11.3% C.該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸出都是通過各營養(yǎng)級的細(xì)胞呼吸實(shí)現(xiàn)的 D.據(jù)能量的輸入和輸出分析,該生態(tài)系統(tǒng)的群落還沒有演替到相對穩(wěn)定的階段 解析:生產(chǎn)者固定的能量為流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,為20 810 kJ/(m2·a),A正確;第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率=380/3 370×100%≈
51、11.3%,B正確;該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸出是通過各營養(yǎng)級的細(xì)胞呼吸和分解者的呼吸作用實(shí)現(xiàn)的,C錯誤;該生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入與輸出不處于平衡狀態(tài),群落還沒演替到相對穩(wěn)定的階段,D正確。 答案:C 6.(2017·河南天一聯(lián)考)如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級未被利用的能量)。有關(guān)敘述中不正確的是( ) A.圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量,但所占比例不符 B.生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100% C.消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值可用b1表示,且此部分能量存在于有機(jī)物中 D.在食物鏈中,各營養(yǎng)級獲
52、得能量的方式及能量的用途相同 解析:生產(chǎn)者固定的太陽能大部分被呼吸作用消耗,圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量,但所占比例不符,A正確;a2+b2+c2+d2是消費(fèi)者的同化量,a1+b1+c1+d1是生產(chǎn)者的同化量,B正確;消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值(a2+b2+c2+d2)可用b1表示,且此部分能量存在于有機(jī)物中,C正確;在食物鏈中,各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途不完全相同,如生產(chǎn)者是通過光合作用和化能合成作用利用光能或化學(xué)能將無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ婺芰康挠袡C(jī)物,而消費(fèi)者是通過捕食獲得儲存能量的有機(jī)物,D錯誤。 答案:D 7.(2017·湖南師大附中模擬)某研究小組開展了對某湖
53、泊中環(huán)境問題的研究。他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E,并對其進(jìn)行消化道內(nèi)食物組成的分析;然后又請當(dāng)?shù)睾囱芯克膶<覍@5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進(jìn)行了測定,如下表所示。分析回答下列問題: 生物種類 消化道內(nèi)食物組成 千克體重污染物含量/mg 汞 某種殺蟲劑 A 魚(甲) 魚(乙) 78 96 B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57 C 小球藻 / 3 5 D 魚(乙) 水蚤 10 31 E 水蚤 小球藻 5 15 (1)表中生物可能形成的食物鏈(網(wǎng))為________,河蚌(B)和水蚤(E)的關(guān)系是____
54、____。 (2)若C中的能量不變,將B的食物比例由C∶E=1∶1調(diào)整為2∶1,能量傳遞效率按10%計(jì)算,該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給B的能量是原來的________倍。 (3)如圖為該湖泊生態(tài)系統(tǒng)參與碳循環(huán)的示意圖,甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分,圖中以CO2形式流動的是________(填序號),進(jìn)行①過程的生物主要是________,丙在該生態(tài)系統(tǒng)中的成分為________。 (4)當(dāng)該湖泊受到較大污染后,陸續(xù)有生物死亡。死亡生物遺體使水質(zhì)惡化,導(dǎo)致更多的生物死亡,如此惡性循環(huán),最終使該生態(tài)系統(tǒng)崩潰。從反饋調(diào)節(jié)的角度看,這是一種________反饋。 解析:(1)根據(jù)消化道中的食物
55、組成分析小球藻為生產(chǎn)者,水蚤和河蚌捕食小球藻,河蚌捕食水蚤和小球藻,魚乙捕食水蚤,魚甲捕食魚乙。據(jù)分析得出的食物鏈(網(wǎng))為:,河蚌捕食水蚤,二者都捕食小球藻,是捕食和競爭關(guān)系。(2)河蚌的食物比例是原來的C∶E=1∶1時,河蚌需要小球藻的能量是1×÷10%+1×÷10%÷10%=55,調(diào)整為2∶1時,河蚌需要小球藻的能量是1×÷10%+1×÷10%÷10%=40,所以該生態(tài)系統(tǒng)中傳遞給河蚌的能量理論上是原來的55÷40=1.375倍。(3)碳循環(huán)圖各成分分析:甲為生產(chǎn)者,乙為消費(fèi)者,丙為分解者,丁為無機(jī)環(huán)境(大氣中的CO2)。生產(chǎn)者通過光合作用吸收二氧化碳,同時生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者又都進(jìn)行呼
56、吸作用,分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳釋放到無機(jī)環(huán)境。(4)正反饋調(diào)節(jié)的作用往往是使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)。 答案:(1)如圖所示: 捕食和競爭 (2)1.375 (3)①②⑤⑥ 綠色植物 分解者 (4)正 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第361頁 一、選擇題 1.下列關(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)者一定是綠色植物 B.沒有分解者的生態(tài)系統(tǒng),通過自我調(diào)節(jié)也可以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 C.地球早期的生態(tài)系統(tǒng)中只有生產(chǎn)者和分解者,無消費(fèi)者 D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動并非全都是伴隨物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的 解析:硝化細(xì)菌是生產(chǎn)者,不是綠色植物,A錯誤;分解者是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的成分,
57、B錯誤;地球早期的生態(tài)系統(tǒng)中有一些分解現(xiàn)成有機(jī)物的分解者和化能合成作用的生產(chǎn)者,C正確;物質(zhì)是能量的載體,能量流動始終伴隨物質(zhì)循環(huán),D錯誤。 答案:C 2.在遼闊的內(nèi)蒙古大草原上發(fā)生著如圖所示的捕食關(guān)系,有關(guān)說法正確的是( ) A.鷹與食蟲鳥的種間關(guān)系為捕食和競爭 B.草原生物群落只有水平結(jié)構(gòu)無垂直結(jié)構(gòu) C.除了圖中所示成分外,生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中還缺少的是分解者 D.若鷹的能量來自兔,來自食蟲鳥,則其增重1克,至少需要消耗草75克 解析:鷹和食蟲鳥只有捕食關(guān)系無競爭關(guān)系,A錯誤;草原生物群落不僅有水平結(jié)構(gòu),也有垂直結(jié)構(gòu),B錯誤;生態(tài)系統(tǒng)的組成成分是非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)
58、者、消費(fèi)者和分解者,C錯誤;至少消耗草應(yīng)按最大傳遞效率20%計(jì)算:0.5÷20%÷20%+0.5÷20%÷20%÷20%=75(克),D正確。 答案:D 3.從健康的角度考慮,提倡素食可以減少脂肪和膽固醇等的攝入,能降低心血管等疾病的發(fā)病率。從生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)功能的角度考慮,對提倡素食的好處的描述不正確的是( ) A.提倡素食能使人類的食物鏈縮短 B.提倡素食能提高能量傳遞效率 C.提倡素食能減少生態(tài)系統(tǒng)中能量的散失 D.提倡素食能使人類從生產(chǎn)者體內(nèi)獲得更多的能量 解析:提倡素食即人直接以植物性食物為食,從生產(chǎn)者到人類只有兩個營養(yǎng)級,因此,縮短了食物鏈,可以使人類從
59、生產(chǎn)者體內(nèi)獲得更多的能量,減少能量的散失,但不能提高能量傳遞效率。 答案:B 4.(2017·湖北武漢調(diào)研)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述,正確的是( ) A.兔子吃了1千克的草,則這1千克草中的能量就流入了兔子體內(nèi) B.一只狼捕食了一只兔子,則這只兔子中有10%~20%的能量流入狼的體內(nèi) C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物,能量就從無機(jī)環(huán)境流入生物群落 D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的 解析:兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化,一部分殘留在糞便中,A錯;能量傳遞效率中的10%~20%指的是營養(yǎng)級與營養(yǎng)級之間的傳遞效率,并非個體與個體之間的,B錯;生產(chǎn)者通過光合
60、作用合成有機(jī)物來固定太陽能,能量流入生物群落,C對;生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動的,不能循環(huán)利用,D錯。 答案:C 5.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述正確的是( ) A.生產(chǎn)者固定的總能量一定多于消費(fèi)者和分解者同化的總能量 B.消費(fèi)者糞便被分解者分解表明該營養(yǎng)級的能量流向了分解者 C.能量傳遞效率指相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率,而非生物個體 D.生態(tài)農(nóng)業(yè)增加了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈,將提高能量傳遞效率 解析:選項(xiàng)A,如人工魚塘或城市生態(tài)系統(tǒng),生產(chǎn)者固定的總能量往往要比消費(fèi)者和分解者同化的總能量少。選項(xiàng)B,消費(fèi)者的糞便被分解者分解,實(shí)質(zhì)上是上一營養(yǎng)級的能量流向分解者。選項(xiàng)D,能量的傳
61、遞效率是以“營養(yǎng)級”為研究對象,能量的利用率通常是流入人類的能量占生產(chǎn)者固定能量的比值,是以“人”為研究對象。生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)是豐富了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈,使物質(zhì)和能量得到多級利用,提高了整體的能量利用率。 答案:C 6.如圖為一個草原生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)示意圖,E表示牧草一年固定的太陽能總量,E1、E2、E3分別表示流入牲畜、昆蟲、鼠的能量。下列說法錯誤的是( ) A.該食物網(wǎng)中存在4條食物鏈 B.第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是(E1+E2+E3)/E C.人類發(fā)展草原生態(tài)系統(tǒng)主要是為了提高E1/E D.圖中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的成分是分解者 解析:選項(xiàng)A,該食物網(wǎng)共有
62、4條食物鏈;選項(xiàng)B,牲畜、昆蟲、鼠屬于第二營養(yǎng)級,由第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是兩個營養(yǎng)級同化量的比值,即(E1+E2+E3)/E;選項(xiàng)C,人類發(fā)展草原生態(tài)系統(tǒng)主要是為了更多地獲取第二營養(yǎng)級中牲畜的能量;選項(xiàng)D,圖中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的成分是分解者、非生物的物質(zhì)和能量。 答案:D 7.如圖表示初級消費(fèi)者能量流動的部分過程,括號中的字母表示能量值,初級消費(fèi)者呼吸散失的能量為b,下列說法正確的是( ) A.應(yīng)在A、B處加上標(biāo)有細(xì)胞呼吸的箭頭 B.初級消費(fèi)者同化的能量為n-a C.次級消費(fèi)者攝入的能量為n-a-b D.B為初級消費(fèi)者所同化的總能量 解析:圖中A表示初級消
63、費(fèi)者同化的能量,B表示用于生長發(fā)育和繁殖的能量,應(yīng)在A處加上標(biāo)有細(xì)胞呼吸的箭頭;初級消費(fèi)者同化的能量為(n-a);B處能量為(n-a-b),其中部分能量被分解者分解利用,部分能量儲存在初級消費(fèi)者體內(nèi)未被利用,還有部分能量流入下一營養(yǎng)級,因此,被次級消費(fèi)者攝入的能量小于(n-a-b)。 答案:B 8.下圖表示能量流經(jīng)某一營養(yǎng)級時的示意圖,其中a~g表示能量值,請據(jù)圖分析下列敘述中不正確的是( ) A.上圖存在的數(shù)量關(guān)系是a=c+d+f+g B.b對應(yīng)的數(shù)值為該營養(yǎng)級生物的同化量 C.能量從該營養(yǎng)級到下一營養(yǎng)級的傳遞效率=g/b D.c所含的能量不屬于該營養(yǎng)級的生物 解析:由圖
64、可知,根據(jù)能量守恒定律可知,a=b+c、b=d+e、e=f+g,因此,a=c+d+f+g,A正確;B代表該營養(yǎng)級同化,b對應(yīng)的數(shù)值為該營養(yǎng)級生物的同化量,B正確;相鄰兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級的同化量/該營養(yǎng)級的同化量×100%,但在題圖中沒有體現(xiàn)下一營養(yǎng)級生物的同化量,因此也就無法計(jì)算能量傳遞效率,C錯誤;c對應(yīng)能量屬于攝入量(a),不屬于同化量(b),因此,c對應(yīng)能量也就不屬于該營養(yǎng)級的生物,D正確。 答案:C 9.(2017·陜西西安模擬)如圖是某稻—萍—魚生態(tài)系統(tǒng)中能量流動部分示意圖,其中數(shù)字表示能量。相關(guān)敘述正確的是( ) A.①代表第一營養(yǎng)級呼吸作用釋放的全
65、部能量 B.②代表被初級消費(fèi)者攝入的能量 C.圖中生物為該生態(tài)系統(tǒng)全部組成成分 D.生產(chǎn)者同化的能量在生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多級利用 解析:①代表第一營養(yǎng)級呼吸作用釋放的熱能,A錯誤;②代表被初級消費(fèi)者同化的能量,B錯誤;生態(tài)系統(tǒng)全部組成成分還包括非生物的物質(zhì)和能量,圖中生物包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,C錯誤;生產(chǎn)者同化的能量可流向人類、草食昆蟲及其他草食動物、魚類、分解者,因此在生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了多級利用,D正確。 答案:D 10.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),其中A、B、C、D、E、F各代表一個種群。下列對該圖分析合理的是( ) A.該圖若要表示完整的生態(tài)系統(tǒng)的成分還缺少分解者 B
66、.圖中B、C、F共同同化的能量占A種群同化能量的10%~20% C.若D種群的年齡組成為增長型,則E種群密度將會降低 D.C種群和D種群存在地理隔離和生殖隔離 解析:該圖若要表示完整的生態(tài)系統(tǒng)的成分還缺少分解者和非生物的物質(zhì)和能量,A錯誤;圖中B、C、F為第二營養(yǎng)級的生物、A為第一營養(yǎng)級的生物,相鄰兩營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%~20%,B正確;若D種群的年齡組成為增長型,可推測D種群的數(shù)量將增加,則以D種群為食物的E種群密度有可能逐漸增大,C錯誤;C和D是不同物種,存在著生殖隔離,但處于同一生態(tài)系統(tǒng)中,不存在地理隔離,D錯誤。 答案:B 二、非選擇題 11.(2017·河北保定調(diào)研)圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖,圖乙是該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖。據(jù)圖回答以下問題: (1)圖甲中屬于次級消費(fèi)者的生物有____________________。 (2)用標(biāo)志重捕法調(diào)查鼠種群密度時,在2 hm2范圍內(nèi),第一次捕獲40只鼠并標(biāo)記,第二次捕獲30只,其中有標(biāo)記的是15只,則該鼠的種群密度是________只/hm2。若標(biāo)記的鼠有部分被捕食掉,則會導(dǎo)致鼠種群密度的估算結(jié)
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