2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 新人教版必修3.doc
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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 新人教版必修3 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) 知識點一 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1.概念 生態(tài)系統(tǒng)中能量的①________、②________、③________和④________的過程 2.過程 (1)輸入途徑:主要是生產(chǎn)者的⑤________ (2)起點:從⑥________固定太陽能開始,總能量為生產(chǎn)者所固定的全部太陽能 (3)途徑:以有機物形式沿⑦________向下一營養(yǎng)級傳遞;散失的是三大功能類群生物呼吸作用產(chǎn)生的熱能 3.特點 (1)⑨________:沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級,不可________,也不能?________ (2)?________(傳遞效率為10%~20%) a.每個營養(yǎng)級生物都因呼吸作用而散失部分熱能 b.每個營養(yǎng)級總有部分能量被分解者利用 c.每個營養(yǎng)級生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用 能量金字塔:將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值?________繪成圖,可形成一個金字塔圖形 4.意義 (1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計?________,使能量得到?________的利用 (2)幫助人們合理地?________生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量?________地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? 想一想:某動物同化能量為100 kJ,其中有多少能量隨糞便排出? 知識點二 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 1.概念 無機環(huán)境生物群落 2.特點 ?________、反復(fù)利用、?________ 3.實例——碳循環(huán) (1)碳在無機自然界中的存在形式:?________和碳酸鹽 (2)循環(huán)形式:________(主要) (3)循環(huán) 過程 (4)溫室 效應(yīng) 4.與能量流動的關(guān)系:二者同時進行,相互依存,不可分割 5.意義 通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)使生態(tài)系統(tǒng)中的________緊密地聯(lián)系在一起,形成一個統(tǒng)一整體 議一議:就能量和物質(zhì)而言生物圈可否保障“自給自足”?為什么?, 能量流動過程圖解(以初級消費者為例) 上述圖解中存在如下三種關(guān)系: (1)同化量=攝入量-糞便 (2)同化量=呼吸散失量+儲存量 (3)糞便實際上是上一營養(yǎng)級的未被利用的成分,通過分解者將其分解。 判一判 1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指能量的輸入和輸出過程( )。 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( )。 3.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的,且是逐級遞減的( )。 4.相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%,也不會大于20%( )。 5.研究能量流動,可合理設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),高效利用能量( )。 6.研究能量流動,可調(diào)整能量流動關(guān)系,使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類( )。 7.參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物( )。 8.物質(zhì)和能量都是往復(fù)循環(huán),重復(fù)利用的( )。 9.物質(zhì)是能量流動的載體,能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力( )。 10.化學(xué)燃料的大量燃燒是造成溫室效應(yīng)的主要原因( )。 自我校對: ①輸入 ②傳遞?、坜D(zhuǎn)化?、苌⑹А、莨夂献饔谩、奚a(chǎn)者?、呤澄镦湣、喾纸庹摺、釂蜗蛄鲃印∧孓D(zhuǎn) ?循環(huán)流動 ?逐級遞減 ?由低到高 ?人工生態(tài)系統(tǒng) ?最有效 ?調(diào)整 ?持續(xù)高效 ?全球性 ?循環(huán)流動 ?CO2 CO2 有機物 食物鏈或食物網(wǎng) CO2 碳循環(huán) 融化 上升 各種組成成分 想一想:動物糞便應(yīng)屬食物殘渣,這是未曾消化吸收的部分,它不屬動物的同化量,故動物同化能量中沒有隨糞便排出的能量。 議一議:由于能量流動只能是單向的、逐級遞減的,流向一個生態(tài)系統(tǒng)的能量只能從生產(chǎn)者固定太陽能開始,因此生物圈內(nèi)的能量無法實現(xiàn)自給自足——它必須依賴生物圈外向其源源不斷地輸入太陽能。然而,就物質(zhì)而言由于物質(zhì)是可循環(huán)流動,反復(fù)利用的,故生物圈可實現(xiàn)物質(zhì)上的自給自足。 判一判:1. 2. 3.√ 4. 5.√ 6. 7. 8. 9.√ 10.√ 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動分析 1.對能量流動的理解 “能量流動”是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一,能量是維持生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動力。 起點 生產(chǎn)者 源頭 光能 能量輸入 相關(guān)生理過程 光合作用、化能合成作用 總能量 生產(chǎn)者固定的太陽能總量 能量的傳遞 傳遞形式:有機物 傳遞渠道:沿食物鏈和食物網(wǎng) 能量的散失 相關(guān)生理過程 細胞呼吸 形式 熱能 能量流動特點 ①逐級遞減;②單向流動 2.每一營養(yǎng)級能量來源與去路的分析 (1)能量來源 (2)能量去向:流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向可從以下兩個角度分析: ①定量不定時(能量的最終去路) 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。 3.流動模型——生態(tài)金字塔的類型、含義比較 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 形 狀 特 點 正金字塔形 一般為正金字塔形 一般為正金字塔形 象征 含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 一般生物有機物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級遞減 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)級生物的有機物總量 特殊形狀 無 樹―→昆蟲―→鳥 極少 4.能量流動特點及原因 (1)單向流動——捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果,不能“逆轉(zhuǎn)”;散失的熱能不能利用,無法“循環(huán)”。 (2)逐級遞減——自身呼吸消耗+分解者分解+未被利用 5.能量傳遞效率 能量傳遞效率=100% 一般說來,能量傳遞的平均效率大約為10%~20%。 ★★★ 本考點屬高考重點與熱點之一,對能量流動的考查所涉及的主要內(nèi)容包括能量流動的特點、相關(guān)概念的比較理解(如能量傳遞效率與能量利用率、同化量與攝入量)、能量傳遞效率的計算等。題型既有選擇題,也可結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及物質(zhì)循環(huán)命制非選擇題。 【典例1】 (xx安徽理綜,30Ⅱ)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對此食物鏈能量流動進行了研究,結(jié)果如下表,單位是J/(hm2a)。 植物 田鼠 鼬 固定的太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量 2.451011 1.05109 7.50108 7.15108 2.44107 2.25107 2.18107 (1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是________。 (2)在研究能量流動時,可通過標志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內(nèi),第一次捕獲并標記40只田鼠,第二次捕獲30只,其中有標記的15只。該種群密度是________只/hm2。若標記的田鼠有部分被鼬捕食,則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果________。 (3)田鼠和鼬都是恒溫動物,同化的能量中只有3%~5%用于________________,其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。 (4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者,田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕??梢?,信息能夠________________,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 解析 本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)功能和種群密度調(diào)查的相關(guān)知識。(1)分析表中數(shù)據(jù),可求得能量從田鼠傳遞到鼬的效率是(2.25)(7.50108)100%=3%。(2)根據(jù)標志重捕法調(diào)查種群密度的公式計算:1 hm2范圍內(nèi),田鼠的種群密度為(4030)15=80(只)。若標記的田鼠有部分被捕食,則重捕時標記的田鼠較未被捕食時少,這樣求得的田鼠種群密度會偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以熱能形式散失,另一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。(4)通過題干所述,可知信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 答案 (1)3% (2)80 偏高 (3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動 (4)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 公式1:動物同化的能量=攝入量-糞便有機物中的能量,即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的糞便獲得能量,就不能說蜣螂獲得了大象的能量。 公式2:一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失的能量+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。 【訓(xùn)練1】 (xx泰安市期中)一只羊在一年內(nèi)吃100 kg的草,排出20 kg的糞,長了10 kg的肉(不考慮其他散失),下列有關(guān)說法不正確的是( )。 A.該羊一年的同化量是80 kg B.第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為10% C.20 kg的糞屬于羊未同化的能量 D.該羊一年的呼吸量是70 kg 解析 羊一年的同化量=攝入量-糞便量=80(kg)。糞便是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量=同化量-有機物積累量=70(kg)。題干中未指出草的同化量,故不能計算出第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率。 答案 B 【訓(xùn)練2】 (易錯高考題)以下表示動物利用食物的過程。 正確的分析是( )。 A.恒溫動物的④/③值一般高于變溫動物 B.哺乳動物的③/①值一般為10%~20% C.提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高③/②值 D.食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物 解析 ④/③的含義是有機物積累量/同化量,在同化量相同的情況下,由于恒溫動物要維持自身的體溫,所以其體內(nèi)積累的有機物要少于變溫動物,所以恒溫動物的④/③值一般低于變溫動物;③/①表示同化量/獲取量,而不是能量傳遞率,能量傳遞率是后一營養(yǎng)級的同化量與前一營養(yǎng)級的同化量的比值;③/②表示同化量/食入量,圈養(yǎng)動物一般要求短時間內(nèi)長大,例如養(yǎng)豬,育肥速度越快越好,同化量高就意味著長得快,這個比值高意味著用同樣的飼料能夠讓圈養(yǎng)的動物長得更多;食草動物的食物中含有大量纖維素,纖維素絕大部分不能被同化,食肉動物的食物中,營養(yǎng)物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)、脂肪等,絕大部分都可以被同化,即食肉哺乳動物的③/②值要高于食草動物。 答案 C 碳循環(huán)及物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系 1.碳循環(huán)過程 (1)碳進入生物群落的途徑,生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用 (2)碳返回?zé)o機 環(huán)境的途徑 (3)溫室效應(yīng)的產(chǎn)生原因: ①化學(xué)燃料的大量燃燒,產(chǎn)生大量CO2。 ②植被破壞,降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。 2.物質(zhì)循環(huán)的特點 (1)全球性:物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。 (2)往復(fù)循環(huán),重復(fù)利用:物質(zhì)可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用。 3.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系 項目 能量流動 物質(zhì)循環(huán) 形式 光能―→化學(xué)能―→熱能(一般形式) 以化學(xué)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(fù)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(fù)出現(xiàn),循環(huán)流動 聯(lián)系 ①能量的固定、轉(zhuǎn)移、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)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力 4.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系圖解 ★ 高考中對物質(zhì)循環(huán)的考查,可以與光合作用、化能合成作用、細胞呼吸等生理過程結(jié)合起來考查,也可以與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、能量流動及溫室效應(yīng)和低碳經(jīng)濟等社會熱點問題相聯(lián)系進行綜合考查。 【典例2】 (改編題)大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關(guān)。因而“低碳生活”已經(jīng)獲得全社會有識之士的普遍認同。下列判斷不正確的是( )。 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(guān) C.該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與所有異養(yǎng)生物構(gòu)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方向 解析 理清生產(chǎn)者的代謝特征、大氣中CO2的主要來源、生物群落的概念是解題的關(guān)鍵。自養(yǎng)生物可以利用大氣中的CO2來制造有機物,使環(huán)境中的CO2含量降低。大氣中CO2的增加主要是化學(xué)燃料的大量燃燒所引起的,而異養(yǎng)生物數(shù)量的增加對大氣中CO2濃度的改變不會有很大影響。自養(yǎng)生物為生產(chǎn)者,異養(yǎng)生物為消費者和分解者,可以構(gòu)成一個生物群落。生態(tài)系統(tǒng)的能量只能單向傳遞。 答案 B 規(guī)避2個易錯點 易錯點1 識圖解題時對物質(zhì)循環(huán)的變式圖解分析不到位而出錯 點 撥 (1)碳循環(huán)過程示意圖 弄清箭頭的方向及代表含義。 (2)將右圖換成字母,并嘗試判斷四種成分(找依據(jù)),如下面三種變式圖 易錯點2 分析能量流動的計算題時,是使用“最值”計算,還是使用“定值”計算,分析不透、把握不準而出錯 點 撥 在解決有關(guān)能量傳遞的計算問題時,首先要確定相關(guān)的食物鏈,理清生物在營養(yǎng)級上的差別,能量傳遞效率為10%~20%,解題時注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼,從而確定是否使用10%或20%進行“最值”計算。 (1)關(guān)于“最值”的計算 ①在能量流動的相關(guān)問題中,若題干中未作具體說明,則一般認為能量傳遞的最低效率為10%,最高效率是20%。 ?、谠谝阎^高營養(yǎng)級生物的能量求較低營養(yǎng)級生物的能量時: ③已知較低營養(yǎng)級生物的能量求較高營養(yǎng)級生物的能量時: (2)關(guān)于“定值”的計算 同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不完全相同,不涉及“最多”、“最少”,計算時不能按10%或20%,而需按具體數(shù)值計算,如在食物鏈A―→B―→C―→D中,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D的能量為Ma%b%c%。 糾錯演練 1.如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖,P為生產(chǎn)者,Q1為初級消費者,Q2為次級消費者?,F(xiàn)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:圖乙中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能量 C.b和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量 D.初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的 解析 由圖可知,c、c1分別是生產(chǎn)者流入初級消費者、初級消費者流入次級消費者的能量,即初級消費者、次級消費者同化的能量。b+c+d+e為生產(chǎn)者固定的能量,即本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量;b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表糞便、遺體殘骸等傳遞給分解者的能量;初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量,應(yīng)包含在b或d中。 答案 D 2.如圖為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加x,已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a,則至少需要的生產(chǎn)者(甲)的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為( )。 A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x 解析 本題考查與生態(tài)系統(tǒng)能量流動有關(guān)的計算問題,明確題干中的“至少”和各種食物的比例是正確解題的關(guān)鍵。由題干中的“至少”可知,應(yīng)該按最大傳遞效率20%計算,a表示動物性食物(乙)所占比例,則1-a表示直接從生產(chǎn)者(甲)獲得食物所占比例,故有(1-a)x20%+ax20%20%=y(tǒng),即y=20ax+5x。 答案 C 3.在如圖所示的食物網(wǎng)中,假如貓頭鷹的食物有來自于兔子,來自于鼠,來自于蛇,那么貓頭鷹若增加20 g體重,最少需要消費植物( )。 A.600 g B.900 g C.1 600 g D.5 600 g 解析 通過食物鏈(植物→兔→貓頭鷹),貓頭鷹增重20 g=8 g,最少需要消費植物的量為8 g55=200 g;通過食物鏈(植物→鼠→貓頭鷹),貓頭鷹增重20 g=8 g,最少需要消費植物的量為8 g55= 200 g;通過食物鏈(植物→鼠→蛇→貓頭鷹),貓頭鷹增重20 g=4 g,最少需要消費植物的量為4 g 555=500 g。所以合計至少消費植物200 g+200 g+500 g=900 g。 答案 B 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1.(xx海南單科,19)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖,下列敘述錯誤的是( )。 A.甲是生產(chǎn)者,乙是消費者 B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng) C.能量通過光合作用固定并進入系統(tǒng),可以熱能形式輸出 D.甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 解析 本題考查的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面的知識。甲能固定太陽能,是生產(chǎn)者。乙以甲為食,是消費者。該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出到其他生態(tài)系統(tǒng)中,故該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)。太陽能必須經(jīng)過生產(chǎn)者的光合作用(化能合成作用)轉(zhuǎn)化成化學(xué)能才能進入生態(tài)系統(tǒng)并開始流動。生態(tài)系統(tǒng)的能量可以電能、熱能、化學(xué)能的形式輸出。生產(chǎn)者所固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 答案 D 2.(xx江蘇單科,11)有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運動,以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運用生態(tài)學(xué)知識對此的合理解釋是( )。 A.多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率 B.直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量 C.多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多 D.節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平 解析 “多吃素食,少吃肉食”能節(jié)約糧食,其生態(tài)學(xué)原理在于降低人在食物鏈中的營養(yǎng)級,從而節(jié)約更多的糧食。故正確答案為C。 答案 C 3.(xx四川理綜,31Ⅰ)為防治農(nóng)田鼠害,研究人員選擇若干大小相似、開放的大豆田,在邊界上每隔一定距離設(shè)置適宜高度的模擬樹樁,為肉食性猛禽提供棲息場所。設(shè)樁一段時間后,測得大豆田中田鼠種群密度的變化如圖所示。請回答下列問題。 (1)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是________,猛禽與田鼠的種間關(guān)系是________。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)中田鼠的種群密度是由______________________決定的;b點以后田鼠種群密度大幅上升,從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析,其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)與曲線Ⅱ相比,曲線Ⅰ所示環(huán)境中猛禽的密度________。若在農(nóng)田周圍合理植樹可控制鼠害,從而幫助人們合理地調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中的________關(guān)系,使人們從中更多獲益。 解析 本題主要考查種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識。(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者,該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者主要是大豆。猛禽以田鼠為食,二者之間是捕食關(guān)系。(2)種群密度的大小是由出生率、死亡率,遷入、遷出決定的;影響種群密度大小的因素有許多,主要是天敵和食物,由圖中信息,b點大豆株冠形成,b點以后田鼠種群密度快速增加,從田鼠生存環(huán)境變化的角度分析,其原因之一是田鼠能更好地逃避天敵,由圖中信息,大豆開花結(jié)實、植株萎蔫兩階段田鼠種群密度分別增大和下降,可推知食物對田鼠種群密度影響較大。(3)曲線Ⅰ田鼠種群密度低于曲線Ⅱ,可推知曲線Ⅰ所示環(huán)境中猛禽密度更大;在該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中可通過合理植樹,適量引入田鼠的天敵,從而調(diào)整能量流動的關(guān)系,使能量最大限度地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧? 答案 (1)大豆 捕食 (2)出生率和死亡率、遷入和遷出 株冠形成有利于躲避天敵;食物增加 (3)更大 能量流動 物質(zhì)循環(huán)與能量流動的綜合考查 4.(xx廣東理綜,26)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。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/(kgCa-1) 碳釋放量/(kgCa-1) A 1.201014 1.201014 B 1.201014 1.261014 請回答下列問題。 (1)生態(tài)系統(tǒng)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(dǎo)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性而制造的,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)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(zhuǎn)化為燃料乙醇。 解析 本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與氣候變化的相關(guān)知識,如:光合作用、呼吸作用、溫室效應(yīng)以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等知識。(1)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,CO2的吸收主要依靠光合作用實現(xiàn),其次還有化能合成作用;CO2的釋放主要依靠呼吸作用實現(xiàn),其次還有化學(xué)燃料的燃燒。(2)表中A時期碳吸收量等于碳釋放量,生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)定,而B時期碳吸收量小于碳釋放量,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。(3)過度的人工碳排放超過了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。CO2排放的增加導(dǎo)致溫室效應(yīng),引起全球氣候變化。(4)光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在類囊體薄膜上,光合作用的產(chǎn)物是有機物和氧氣,其中有機物(葡萄糖)可作為發(fā)酵的直接原料。 答案 (1)光合 呼吸 (2)A 碳的釋放量等于碳的吸收量 (3)碳循環(huán)平衡 CO2濃度 (4)光反應(yīng) 葡萄糖 (時間:45分鐘) A級 基礎(chǔ)演練 1.(xx孝感統(tǒng)考)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述正確的是( )。 A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán) B.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生物體內(nèi)的能量代謝過程 C.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失 D.生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多,次級消費者獲得的能量越少 解析 生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動、逐級遞減的。物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體,而能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動不能隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多,次級消費者獲得的能量也越多。 答案 C 2.(xx寶雞質(zhì)檢)右圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是( )。 A.Ⅰ和Ⅳ是實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分 B.該圖所示的食物網(wǎng)只有1條食物鏈:Ⅰ―→Ⅱ―→Ⅲ―→Ⅳ C.E1表示的能量主要是通過光合作用所輸入的能量 D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用 解析 圖中Ⅰ代表生產(chǎn)者,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消費者,實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者,A項錯誤。每一營養(yǎng)級的生物種類可能有很多,該圖所示的食物網(wǎng)可能由很多條食物鏈組成,B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的,能量不能循環(huán)利用,D項錯誤。 答案 C 3.(xx安慶???如圖所示為某人工松林18年間能量流動情況的調(diào)查統(tǒng)計(單位略),有關(guān)說法正確的是( )。 A.“能量Q”是指生產(chǎn)者固定的太陽能總量 B.無需人工能量投入該松林就可維持其穩(wěn)定性 C.18年間該松林中分解者獲取的總能量是2851010 D.動物的存在加快了人工松林的物質(zhì)循環(huán) 解析 圖中“能量Q”是生產(chǎn)者用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量,A錯誤;從圖中信息可知,從生產(chǎn)者到動物的能量傳遞效率極低,要維持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定應(yīng)人工補充能量,B錯誤;分解者獲得的能量中還有動物流向其的能量,C錯誤;生態(tài)系統(tǒng)中消費者的存在能加快物質(zhì)的循環(huán),D正確。 答案 D 4.(xx蘇北四市三調(diào))在生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是( )。 A.各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用 B.各營養(yǎng)級中的能量一部分以熱能形式散失 C.生物維持自身的生命活動消耗一部分能量 D.能量金字塔頂層的生物數(shù)量少需要能量少 解析 D項應(yīng)該是能量金字塔頂層的生物因為所處的營養(yǎng)級高,因而獲得的能量最少,不能滿足太多個體所需。 答案 D 5.在一般情況下,下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的主要渠道的圖解,正確的是( )。 解析 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。解題時要以碳在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)途徑為突破口,還要注意各選項中的箭頭方向。生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是由于生產(chǎn)者和分解者接通了生物群落與無杌環(huán)境的通道,生產(chǎn)者通過光合作用或化能合成作用,利用光能或氧化無機物釋放的能量,將無機物合成有機物,這樣無機環(huán)境中的物質(zhì)進入生物群落,流經(jīng)各級消費者,最后被分解者分解,又將有機物轉(zhuǎn)化成無機物歸還無機環(huán)境。 答案 A 6.(xx遼寧大連雙基測試,25)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程,其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列分析錯誤的是( )。 A.④增多是溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因 B.圖中箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向 C.甲、乙種間關(guān)系的調(diào)節(jié)還需要信息傳遞的作用 D.無機環(huán)境中的CO2可以來自細胞呼吸 解析 由圖示中的箭頭可知,甲是生產(chǎn)者,丁是分解者,乙、丙是消費者,溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是化學(xué)燃料的大量燃燒,使大氣中的二氧化碳含量過多,不是分解者的呼吸增加;物質(zhì)是循環(huán)的,因此圖示中的箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向;信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系;無機環(huán)境中的二氧化碳可以來自生物細胞的呼吸,也可以來自化學(xué)燃料的燃燒。 答案 A 7.在“草―→昆蟲―→食蟲鳥―→鷹”這條食物鏈中,鷹每增加1 kg有機物體重,問草至少從土壤中吸收水分多少 kg(設(shè)草吸收的水分只有1%參與光合作用)( )。 A.125 B.75 C.7 500 D.12 500 解析 根據(jù)食物鏈中能量傳遞特點可得,在題中所述的食物鏈中鷹增加1 kg有機物,至少需要草中有機物的量為1 kg(20%)3=125 (kg)。根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可得如下關(guān)系:6H2O~C6H12O6,可計算出需要H2O的質(zhì)量為[(618125)180]1%=7 500 (kg)。 答案 C 8.(xx濰坊模擬)對下列兩條食物鏈的分析正確的是( )。 ①玉米―→人?、谟衩专D→牛―→人 A.一個吃玉米的人獲得的能量一定比一個吃牛肉的人獲得的能量多 B.能量沿食物鏈單向流動,傳遞效率隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 C.長期堅持素食可緩解世界糧食短缺問題 D.若種植玉米的土壤中含相同濃度的某重金屬鹽,則②中的人比①中的人重金屬元素積累少 解析 能量的傳遞效率是10%~20%,與營養(yǎng)級高低沒有直接關(guān)系,故B錯誤。長期堅持素食,可減少能量傳遞過程中的損失,有利于緩解世界糧食短缺問題,故C正確。重金屬元素在食物鏈中流動時存在富集現(xiàn)象,營養(yǎng)級越高,富集作用越強,所以②中的人體內(nèi)重金屬元素積累相對較多,故D錯誤。 答案 C 9.(xx豫北五校教學(xué)質(zhì)量檢測)下面是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的________________________________________________________________________。 (2)圖中分解者通過________或________方式將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。 (3)圖中A里的碳,除碳酸鹽外,通過________的形式回到大氣中。 (4)在無機環(huán)境與生物群落之間,碳元素主要以________的形式進行循環(huán),循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進行。碳元素在生物群落中以________的形式存在。 解析 (1)無機環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖中A中的碳,除碳酸鹽外,一般通過化石燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環(huán);物質(zhì)循環(huán)往往伴隨著能量流動。在生物群落中,碳主要以有機物的形式存在。 答案 (1)光合作用 (2)有氧呼吸 無氧呼吸 (3)化學(xué)燃料燃燒 (4)CO2 能量流動 有機物 10.(經(jīng)典題)下面A圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖,P為生產(chǎn)者,Q1為初級消費者,Q2為次級消費者。B圖是將A圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析,圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量(假設(shè)它不被下一營養(yǎng)級利用),e、e1、e2表示呼吸消耗量。據(jù)圖作答。 (1)如設(shè)種群Q1、Q2個體數(shù)為N1、N2,平均每個個體所占的能量為W1、W2,那么,N1、W1與N2、W2之間的關(guān)系是________________________________________________________________________。 (2)每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________________________________________________________________________。 (3)B圖中Q1的b1和d1表示________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (4)若P和Q1同化作用固定能量的總量分別為480 J/(cm2a)和72 J/(cm2a),生物體內(nèi)貯存的能量分別為200 J/(cm2a)和24 J/(cm2a)。那么,能量從P傳遞到Q1的效率為________________________________________________________________________。 解析 (1)N1W1表示初級消費者的總能量,N2W2表示次級消費者的總能量,據(jù)能量流動的特點可知,N1W1>N2W2。(2)每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量即植物光合作用利用的光能,即圖中b+c+d+e。(3)Q1同化的總能量即P中的c,包括四個去向:呼吸消耗(e1)、流入Q2(c1)、被分解者分解和未被利用的能量,b1和d1即表示后兩部分能量。(4)能量傳遞效率指兩個營養(yǎng)級總能量的比值,故能量從P傳遞到Q1的效率為100%=15%。 答案 (1)N1W1>N2W2 (2)P=b+c+d+e (3)未被Q2利用的能量 被分解者利用的能量 (4)15% B級 智能提升 11.在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中,假設(shè)羊攝入體內(nèi)的能量為n,羊糞便中的能量為36%n,呼吸作用散失的能量為48%n,則( )。 A.羊同化的能量為64%n B.貯存在羊體內(nèi)的能量為52%n C.由羊流向分解者的能量為16%n D.由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為64%n 解析 生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級生物攝入的能量=同化量+未利用的能量(存在于該動物糞便、食物殘渣等中的能量),生物同化量=呼吸消耗的能量+流入下一營養(yǎng)級生物的能量+流向分解者的能量。 答案 A 12.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )。 A.圖中的生產(chǎn)者是1,只包括全部的綠色植物 B.碳元素在圖中1、2、3、4之間以CO2的形式循環(huán) C.圖中3是分解者,它通過呼吸作用將含碳有機物最終分解成CO2釋放到無機環(huán)境中 D.圖中1―→2―→3可構(gòu)成食物鏈 解析 圖中1是生產(chǎn)者(包括綠色植物、光能合成細菌、化能合成細菌等),2是消費者,3是分解者,4是無機環(huán)境,5是呼吸作用,6是光合作用(主要)和化能合成作用。碳在1、2、3之間以有機物的形式傳遞,在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。 答案 C 13.下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖,下列等式中不可能成立的是( )。 A.B2=A(10%~20%) B.A=F+B1+C1+D1+E1 C.A-(B1+B3)=C1+C2+C3 D.C3=B2(80%~90%) 解析 由于B2=C1+C2+C3,C2=B2(10%~20%),所以C3- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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