《2019版高考生物一輪復習 第10單元 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護 第30講 生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動學案 蘇教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考生物一輪復習 第10單元 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護 第30講 生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動學案 蘇教版（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第30講　生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動 考試說明 1.生態(tài)系統(tǒng)的結構(Ⅰ)。 2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律及應用(Ⅱ)。 􀎮考點一　生態(tài)系統(tǒng)的結構􀎯 1.生態(tài)系統(tǒng)的概念:由　　　　　　與　　　　　　　　　　相互作用而形成的統(tǒng)一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是　　　　。? 2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 成分 類型 生活方式 作用 非生物的物 質(zhì)和能量 　? ? 　等? 　生物群落中物質(zhì)和能量的　　　? 生物群落 生產(chǎn)者 　主要是　　　? 　　　? 　制造　　　　,儲存能量,為消費者提供食物和棲息場所? 消費者

2、 　主要指　　　? 異養(yǎng) 　加快生態(tài)系統(tǒng)的　　　　;對植物的傳粉、種子傳播等具有重要作用? 分解者 　營? 生活的生物 　　　? 　將動植物遺體和動物的排遺物分解成　　　　,返回到無機環(huán)境中,供生產(chǎn)者重新利用? 3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構 (1)食物鏈 ①概念:生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于　　　　關系形成的一種聯(lián)系。? ②特點:　　　　為第一營養(yǎng)級,消費者所處營養(yǎng)級不固定,一般不會超過5個營養(yǎng)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雜營養(yǎng)結構。 ②特點:同一種消費者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的　　　　。? 理性思維 [

3、模型與建模] 如圖10-30-1為生態(tài)系統(tǒng)中各成分的關系模式圖,請分析回答: 圖10-30-1 (1)根據(jù)雙向箭頭AD,可確定兩者肯定是　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)根據(jù)箭頭指向判斷各成分: ①A有三個箭頭指出,應為　　　　;? ②D有三個箭頭指入,應為　;? ③B和C中　　　　是分解者,判斷依據(jù)是　　　　　　　　　。? 1.生態(tài)系統(tǒng)中四種成分的關系 圖10-30-2 (1)非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)的生物群落中物質(zhì)和能量的最終來源。 (2)生產(chǎn)者主要通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能,固定在有機物中,從而被生物所利用。 (3)從理論上講,消費

4、者的活動不會影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。 (4)如果一個生態(tài)系統(tǒng)中沒有分解者,動植物的遺體和動物的排遺物就會堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。 (5)由圖示可知四種成分的關系: ①基礎:非生物的物質(zhì)和能量。 ②橋梁:生產(chǎn)者、分解者。 ③主導(基石):生產(chǎn)者。 2.對生態(tài)系統(tǒng)成分的理解誤區(qū)及特例 誤區(qū) 特例 細菌都是 分解者 　硝化細菌是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細菌屬于消費者 動物都是 消費者 　蚯蚓、蜣螂等及某些種類的軟體動物是以動植物殘體為食的腐生動物,屬于分解者 生產(chǎn)者都是 綠色植物 　藍藻、硝化細菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應該說生產(chǎn)者主要是綠色植物 植

5、物都是 生產(chǎn)者 　菟絲子等一些寄生植物營寄生生活,屬于消費者 3.生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的分析 (1)圖例 圖10-30-3 (2)分析 ①每條食物鏈的起點都是生產(chǎn)者,終點是不被其他動物所食的動物,即最高營養(yǎng)級,分解者不出現(xiàn)在食物鏈(網(wǎng))中。 ②一種生物在某一食物鏈中的營養(yǎng)級別=消費者級別+1。 ③同一種消費者在不同食物鏈中,可以占有不同的營養(yǎng)級,如狼分別是第三、第四營養(yǎng)級。 ④在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關系可出現(xiàn)多種,如狼和狐既是捕食關系,又是競爭關系。 角度1　考查生態(tài)系統(tǒng)組成成分的分析 1.下列有關生態(tài)系統(tǒng)成分的敘述,正確的是 (　　) A.自養(yǎng)生物

6、都屬于生產(chǎn)者,都可以進行光合作用,把無機物轉(zhuǎn)變成有機物 B.動物都是消費者,其中食草動物為初級消費者 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、細菌等 2.[2017·遼寧沈陽三模] 在我國傳統(tǒng)文化中有許多關于生物學知識的論述,下列敘述錯誤的是 (　　) A. “螟蛉有子,蜾蠃負之”體現(xiàn)了生物之間存在互利共生關系 B. “遠芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了群落次生演替的過程 C. “螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理 D. “大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃淤泥”描述的生態(tài)系統(tǒng)中淤泥中的藻類屬于第一營養(yǎng)級 角度2　考查食物鏈和食

7、物網(wǎng)的分析 3.[2017·鄭州模擬] 如圖10-30-4為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),甲、乙、丙、丁、戊代表不同的生物,下列相關說法正確的是 (　　) 圖10-30-4 A.該食物網(wǎng)由3條食物鏈組成 B.戊與丙的種間關系是捕食和競爭 C.從圖中可以看出,戊占有三個營養(yǎng)級 D.甲、乙、丙、丁、戊所代表的生物共同構成一個群落 4.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

8、丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題: (1)請在下框中畫出該生態(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　　　　。? 方法技巧　食物鏈(網(wǎng))的構建 (1)依據(jù)捕食關系曲線構建食物鏈(網(wǎng))。先上升先下降者為被捕食者,后上升后下降者為捕食者,可以確定圖中食物鏈為乙→丙→甲。 圖10-30-5 (2) 數(shù)據(jù)(能量值)以表格形式直接呈現(xiàn),構建食物鏈(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)查結果,表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級,Pg表示生物同

9、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)能量多少和能量傳遞效率(10%~20%)可以確定食物鏈為B→D→A→C。 (3)數(shù)據(jù)以表格形式間接呈現(xiàn)(重金屬、DDT等濃度),構建食物鏈(網(wǎng))。如某生態(tài)系統(tǒng)中生物體內(nèi)殘留有機汞的情況如下表: 生物體 A B C D E 有機汞濃度(mg·L-1) 0.05 7 0.51 68 0.39 圖10-30-6 注意:本表直接呈現(xiàn)的是某生物體內(nèi)的有機汞濃度,并非能量值。有機汞存在生物富集現(xiàn)象,即隨著營養(yǎng)級的增加,

10、汞濃度增加,兩者在數(shù)值上呈正相關,所以從表中有機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10-30-6。 (4)根據(jù)題干提供的各種圖形信息構建食物鏈(網(wǎng))。 圖10-30-7 圖①和圖②都是以每個營養(yǎng)級中有機物多少為依據(jù),圖①中的食物鏈是丙→甲→乙→丁;圖②中的食物鏈是丙→丁→甲→乙;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是消費者,B是分解者,C是無機環(huán)境,其中的食物鏈是D→A。 角度3　考查食物鏈或食物網(wǎng)中不同生物間數(shù)量變動制約關系 圖10-30-8 5.如圖10-30-8是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中的兩條食物鏈,大量捕撈

11、花鰱后,各種群數(shù)量將有所變化,下列能正確反映短期內(nèi)種群數(shù)量變化趨勢的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.綠藻上升 B.白鰱下降 C.水蚤下降 D.烏魚上升 6.[2017·河南新鄉(xiāng)三模] 某地草場中有如下食物鏈:牧草→野兔→鷹。如圖10-30-9表示該食物鏈中各生物的個體數(shù)量的相對值。下列有關分析錯誤的是 (　　) 圖10-30-9 A.甲的個體數(shù)量、總能量都是最多的 B.乙的數(shù)量突增,短時間內(nèi)物種丙的數(shù)量也會增加 C.丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少 D.甲在不同地段、不同層次上的個體數(shù)量不同,主要是食物的原因 技法提煉　食物網(wǎng)中

12、生物數(shù)量變化的分析與判斷 (1)食物鏈的第一營養(yǎng)級生物減少,相關生物都減少。 (2)“天敵”減少,被捕食者數(shù)量增加,但隨著數(shù)量增加,種內(nèi)斗爭加劇,種群密度還要下降,直到趨于穩(wěn)定。 (3)“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況,舉例如下: 圖10-30-10 若青蛙突然減少,則以它為食的蛇將減少,鷹過多捕食兔和食草鳥,從而導致兔、食草鳥減少,鷹不只捕食蛇一種生物,它可以依靠其他食物來源維持數(shù)量基本不變。 􀎮考點二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動􀎯 1.概念理解 輸入— 傳遞— 轉(zhuǎn)化—太陽能→有機物中的　　　　→熱能? 散失—

13、 2.流入某一營養(yǎng)級能量來源和去路的分析 (1)第一營養(yǎng)級能量分析 圖10-30-11 (2)消費者(除最高營養(yǎng)級)能量分析 圖10-30-12 ①某營養(yǎng)級攝入的能量=該營養(yǎng)級糞便中的能量+　　　　。? ②某營養(yǎng)級的同化量=該營養(yǎng)級呼吸作用消耗的能量+　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③某營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=未被利用的能量+　　　　　　　　　　　　+　　　　　　　　　　　　　　。? 3.特點 (1)能量傳遞效率:相鄰兩個營養(yǎng)級之間　　　　的比值。? (2)特點:　　　　　　、逐級遞減。? 4.意義 (1)科學規(guī)劃、設計人工生

14、態(tài)系統(tǒng),使能量得到　　　　　　　　　。? (2)合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的　　　　　　　　　,使能量持續(xù)高效地流向　　　　　　　的部分。? 理性思維 1.[歸納與概括] 某種金龜子專門以大象的糞便為食,那么大象這一營養(yǎng)級的能量是否傳遞給了金龜子?為什么? ? ? 2.[歸納與概括] 能量可以由生產(chǎn)者或消費者流向分解者,那么,分解者同化的能量能否被生產(chǎn)者或消費者利用?試舉例說明。 ? ? 1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程 圖10-30-13 (1)能量來源 (2)每一營養(yǎng)級能量的去向 ①自身呼吸消耗,轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能。 ②流向下一個營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)。

15、 ③遺體、殘骸等中的能量被分解者利用。 2.能量流動的特點 (1)單向流動 ①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(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。 (3)相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率為10%~20% 能量傳遞效率=×100% 圖10-30-14 ①能量傳遞效率是營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率。如圖10-30-14中,不能說流入2的能

16、量占生產(chǎn)者1固定的能量的10%~20%;而是流入2、5、7的能量之和約為生產(chǎn)者1所固定能量的10%~20%。如果取極限,那么流入2的能量可達到生產(chǎn)者1固定能量的20%。 ②一般說來,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10%~20%;需要注意的是10%~20%的能量傳遞效率只是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù),有些生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不在這個范圍。 3.生態(tài)金字塔的類型及特點 項目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 模型 特點 正金字塔 　一般為正金字塔,但有時也會倒置,如成千上萬只昆蟲生活在一棵大樹上 一般為正金字塔 角度1　考查能量流動過程的分析

17、 1.[2017·寧夏平羅中學月考] 草→兔子→狐貍→狼為某草原上的一條食物鏈,下列關于該食物鏈的說法中正確的是 (　　) A.在此食物鏈中能量形式的轉(zhuǎn)變順序是化學能→光能→熱能 B.兔子糞便中的能量不屬于兔子的同化量,而屬于草的同化量 C.當狐貍捕食兔子并同化為自身的有機物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級 D.根據(jù)能量流動的特點,狼個體體內(nèi)的能量少于狐貍個體體內(nèi)的能量 2.如圖10-30-15為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖[單位:J/(cm2·a)],據(jù)圖分析,有關說法正確的是 (　　) 圖10-30-15 A.第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是100 J

18、/(cm2·a) B.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400 J/(cm2·a) C.能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是20% D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營養(yǎng)級同化的能量是15 J/(cm2·a) 角度2　考查能量流動特點及應用的分析 3.圖10-30-16為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少),下列選項正確的是 (　　) 圖10-30-16 A.圖中b=h+c+d+e+f+i B.生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為b/a×100% C.在“草→兔→狼”這一食物鏈中,狼糞便中的能量屬于d D.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率 4.[2017·湖北

19、襄陽一調(diào)] 某生態(tài)學家分別對一片玉米田、一片荒地和一個湖泊在單位時間內(nèi)的光合作用效率進行測定,測出的數(shù)據(jù)如下表(單位:kJ),請回答下列問題: 玉米田 荒地 湖泊 入射太陽能 2001.0 497.0 111 572.0 輸入第一營養(yǎng)級的能量 25.3 4.95 111.3 生產(chǎn)者的呼吸量 8.4 0.99 37.0 (1)太陽能的利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)是　　　　,作出這一判斷的依據(jù)是　。? (2)假如兩個陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽能,則　　　　(填“玉米田”或“荒地”)生態(tài)系統(tǒng)具有較多的能量傳遞到下一個營養(yǎng)級。? (3)玉米田生態(tài)

20、系統(tǒng)中,輸入第一營養(yǎng)級的能量,除一部分用于生產(chǎn)者的呼吸作用以熱能形式散失外,其余能量用于　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)玉米與玉米田中的雜草之間的關系是　　　　,從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動角度闡述除草的原理:　? 　。? 易錯點撥　能量流動中的兩個“不同” (1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量不同。 ①同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機物的能量。 ②攝入量是消費者攝入的能量,同化量=攝入量-糞便量。 (2)能量傳遞效率與能量利用率不同。 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,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%~20

21、%。 ②能量利用率: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,以實現(xiàn)能量的多級利用。 􀎮歷年真題明考向􀎯 1.[2016·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.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 2.[2015·全國卷Ⅱ

22、] 下列有關生態(tài)系統(tǒng)的敘述,錯誤的是 (　　) A.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中含有非生物成分 B.生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時無能量輸入和散失 C.生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞 D.負反饋調(diào)節(jié)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定 3.[2015·海南卷] 關于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,錯誤的是 (　　) A.能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程 B.分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量 C.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量 D.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一營養(yǎng)級 4.[2016·全國卷Ⅲ] 凍原生態(tài)系統(tǒng)因其生物的生存條件十分嚴酷而獨具特

23、色,有人曾將該生態(tài)系統(tǒng)所處的地區(qū)稱為“不毛之地”?；卮鹣铝袉栴}: (1)由于溫度的限制作用,凍原上物種的豐富度較低。豐富度是指　　　　　　　　　　　　　。? (2)與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機物質(zhì)的積累,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)通常,生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會很長,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 5.[2015·全國卷Ⅱ] 某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2,假設該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種植物→乙種動物→丙種動物,乙種動物種群的K值為1000頭?；卮鹣铝袉栴}: (1)某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物種群

24、數(shù)量為550頭,則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物的種群密度為　　　　　　　　;當乙種動物的種群密度為　　　　　　時,其種群增長速度最快。? (2)若丙種動物的數(shù)量增加,則一段時間后,甲種植物數(shù)量也增加,其原因是? 　。? (3)在甲種植物→乙種動物→丙種動物這一食物鏈中,乙種動物同化的能量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)丙種動物同化的能量。? 完成課時作業(yè)(三十) 拓展微課　能量流動模型分析與計算? 難點一　能量流動模型分析 1.模型一　拼圖法分析某營養(yǎng)級能量的流向 圖10-30-17 輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1),被分為兩部分: 一部分在生產(chǎn)者的呼

25、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、發(fā)育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括現(xiàn)存植物體的B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。 【典題示導】 1.[2017·四川德陽二診] 某同學繪制了如圖10-30-18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 (　　) 圖10-30-18 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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/(A1+B1+C1+D1) C.流入初級消費者的能量為(

26、A2+B2+C2) D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減 2.下表是某營養(yǎng)級昆蟲攝食植物后能量流動的情況,下列說法不正確的是 (　　) 項目 昆蟲攝 食量 昆蟲糞 便量 昆蟲呼吸 消耗量 昆蟲儲存在有 機物中能量 能量/kJ 410 210 130 70 A.昆蟲同化的能量中約有35%用于其生長、發(fā)育和繁殖 B.昆蟲糞便量屬于植物流向分解者能量的一部分 C.昆蟲儲存在有機物中的能量屬于未利用的能量 D.昆蟲的前一營養(yǎng)級的能量至少有1000 kJ 2.模型二　關系圖法分析某營養(yǎng)級的能量流向 (1)長期來看,流入某一營養(yǎng)級的一定

27、量的能量在足夠長的時間內(nèi)的去路有三條:a.自身呼吸散失;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。(如圖10-30-19) 圖10-30-19 (2)在短期內(nèi),流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路有四條:a.自身呼吸散失;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;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用。(如圖10-30-20) 圖10-30-20 【典題示導】 3.如圖10-30-21是麻風樹林中兩個營養(yǎng)級的能量流動圖解,已知麻風樹的總能量為a,其中字母代表了能量,則下列敘述不正確的是 (　　) 圖10

28、-30-21 A.從麻風樹輸入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為a'/a B.c是第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 C.d是指呼吸作用散失的能量 D.該圖解中不包括非生物的物質(zhì)和能量 4.如圖10-30-22中A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僅代表不同的能量形式。圖B表示能量流經(jīng)營養(yǎng)級Ⅱ的變化示意圖,其中a~f表示能量值的大小。請據(jù)圖作答: 圖10-30-22 (1)圖A中,m2表示的能量形式為　　　　,能進行次級生產(chǎn)的是　　　　　　　。? (2)圖B中,若甲表示圖A中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則e表示　　　　　　　　　　　

29、　的能量,用于營養(yǎng)級Ⅱ生長、發(fā)育和繁殖的能量是　　　　(用所給字母表示)。若圖A中營養(yǎng)級Ⅲ所同化的總能量為y,則營養(yǎng)級Ⅱ、Ⅲ間的能量傳遞效率是　　　　×100%(用所給字母表示)。? (3)由圖B可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單方向的、　　　　和逐漸遞減的特點。? 難點二　能量傳遞效率的相關“最值”和“定值”計算 1.能量傳遞效率的相關“最值”計算 (1)食物鏈越短,最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。 (2)生物間的取食關系越簡單,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗得越少。 具體計算方法如下: 知低營養(yǎng)級 求高營養(yǎng)級 知高營養(yǎng)級 求低營養(yǎng)級 獲得能 量最多 　選最短食

30、物鏈、按×20%計算 需要能 量最多 　選最長食物鏈、按÷10%計算 獲得能 量最少 　選最長食物鏈、按×10%計算 需要能 量最少 　選最短食物鏈、按÷20%計算 2.能量傳遞效率的有關“定值”計算 (1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計算,而需按具體數(shù)值計算。例如,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獲得的能量為M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物網(wǎng)中,某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。 【典題示導】 5.如圖10

31、-30-23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的關系可表示為 (　　) 圖10-30-23 A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x 6.圖10-30-24中甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖,圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分,圖乙為其中部分營養(yǎng)結構。請據(jù)圖回答: 圖10-30-24 (1)若草固定的總能量為6.8×109 kJ,食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108 kJ,則人最多能獲得能量　　　　　　kJ。? (2)若蛇取

32、食鼠的比例由調(diào)整到,從理論上分析,改變?nèi)∈潮壤笊唧w重增加1 kg,人能比原來多增重　　　　　kg。(能量傳遞效率按20%計算)? 易錯提醒 (1)能量多級利用和逐級遞減不是一回事,前者是通過能量的多級傳遞,每一級傳遞過程中都有能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠?而逐級遞減是指在不斷逐級傳遞過程中,每一營養(yǎng)級獲得能量都比前一營養(yǎng)級少。 (2)進行具體能量流動計算時切記“順推”(即由“植物”下推)與“逆推”(即由高營養(yǎng)級前推)的計算,前者用“乘法”,后者用“除法”。 1.在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時經(jīng)常涉及“輸入量(輸入到某一營養(yǎng)級的能量)”“攝入量”“同化量”“糞便量”等說法,則下列

33、說法中正確的是 (　　) A.某一營養(yǎng)級生物的攝入量即同化量 B.某一營養(yǎng)級生物的糞便量是該營養(yǎng)級生物同化量的一部分 C.輸入到某一營養(yǎng)級的能量即該營養(yǎng)級生物的同化量 D.相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率 2.圖10-30-25是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,N1~N6為能量數(shù)值,下列有關敘述中正確的是 (　　) 圖10-30-25 A.蜣螂同化的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量 B.能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N4/N2×100% C.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N2,由初級消費者流向蜣螂的能量為N6 D.N5的去向之一是用于

34、初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖 3.科學家R.L.Smith研究了不同種類動物的能量變化情況,部分結果如下表所示。下列敘述不正確的是 (　　) 　　　能量數(shù)值[Kcal/ 　　　　　　　　(m2·a)] 動物種類　　　　　 攝取 量(I) 同化 量(A) 呼吸 量(R) 生產(chǎn) 量(P) 收割蟻(植食) 34.50 31.0 30.9 0.10 小蜘蛛(肉食) 12.60 11.90 10.0 1.90 鹽沼蝗(植食) 3.71 1.37 0.86 0.51 黃鼠(植食) 5.60 3.80 3.69 0.11 A.收割蟻只

35、有不到1%的同化量用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動 B.占鹽沼蝗攝入食物63%的未同化量可被分解者所利用 C.黃鼠的生長效率(P/A)較低的原因是呼吸消耗的能量較多 D.表中幾種動物同化效率(A/I)不同是因為能量傳遞效率不同 4.[2017·云南師大附中月考] 如圖10-30-26為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖,以下敘述不正確的是 (　　) 圖10-30-26 A.將乙和丙的糞便作為有機肥還田,可以提高能量傳遞效率 B.從乙到丙的能量傳遞效率為15% C.能量流動是從甲固定的太陽能開始的,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250 kJ D.食物鏈的營養(yǎng)關系一般不可逆,這決定了能

36、量流動的單向性 5.一只羊在一年內(nèi)吃了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 6.圖10-30-27為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖,若E生物種群總能量為7.1×109 kJ,B生物種群總能量為2.3×108 kJ。從理論上計算,A儲存的總能量最少為 (　　) 圖10-30-27 A.7.1×108 kJ B.4.8×107 kJ C.5.95×107 kJ

37、 D.2.3×107 kJ 7.圖10-30-28表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的一部分,若將丙的食物比例由甲∶乙=2∶1調(diào)整為3∶1,能量傳遞效率按20%計算,則該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的 (　　) 圖10-30-28 A.1.575倍 B.1.275倍 C.1.167倍 D.0.875倍 8.[2017·廣西南寧一模] 海洋在地球上分布非常廣泛,某海洋生態(tài)系統(tǒng)中分布有水藻、以水藻為食的食草動物、以食草動物為食的小型肉食動物,以及以食草動物和小型肉食動物為食的大型肉食動物。請回答下列問題: (1)海洋生態(tài)系統(tǒng)中不同的水層分布不同植物,影響這種分布的環(huán)境因素主要是　　　　。研

38、究海洋中不同水層分布的生物類型,屬于　　　　(填“種群”或“群落”)水平的研究。? (2)若大型肉食動物的能量有來自小型肉食動物,有來自食草動物,則大型肉食動物每獲得10 kJ能量,需要水藻提供的能量至少為　　　　。生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞具有　　　　　　　　　　　　　　特點。? 第30講　生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動 考點一 【知識梳理】 1.生物群落　它的無機環(huán)境　生物圈 2.陽光、熱能、水、空氣、無機鹽　根本來源　綠色植物　自養(yǎng)　有機物　動物　物質(zhì)循環(huán)　腐生　

39、異養(yǎng)　無機物 3.(1)①食物　②生產(chǎn)者　(2)②營養(yǎng)級 理性思維 (1)非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者 (2)①生產(chǎn)者?、诜巧锏奈镔|(zhì)和能量　③C　A(生產(chǎn)者)和B均指向C 【命題角度】 1.C　[解析] 自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者,但不一定都可以進行光合作用,如硝化細菌進行化能合成作用,A錯誤;動物不一定都是消費者,如蚯蚓屬于分解者,B錯誤;分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分,它們能將有機物分解成無機物,使無機物返回無機環(huán)境,C正確;非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等,細菌是生物,不屬于非生物的物質(zhì)和能量,D錯誤。 2.A　[解析] “螟蛉有子,蜾蠃負之

40、”體現(xiàn)了生物之間存在捕食關系,A錯誤;“遠芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了一個群落被另一個群落所替代的過程,屬于群落的次生演替,B正確;“螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了螳螂、蟬和黃雀三者間的捕食關系,它們可以參與構成食物鏈,C正確;“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃淤泥”中的蝦米是初級消費者,它捕食淤泥中的藻類,藻類屬于第一營養(yǎng)級,D正確。 3.A　[解析] 該生態(tài)系統(tǒng)有3條食物鏈,即甲→丁→戊、甲→乙→丙→戊、甲→乙→丁→戊,A項正確;戊與丙的種間關系是捕食,二者無競爭關系,B項錯誤;從圖中可以看出,戊占有兩個營養(yǎng)級,C項錯誤;同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合叫作生物群落,圖中缺少分解者

41、,D項錯誤。 4.(1) (2)捕食　消費者 [解析] (1)根據(jù)“營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%~20%”可知,戊中能量最多,處于第一營養(yǎng)級,乙和丙中能量相差不多,都處于第二營養(yǎng)級,甲處于第三營養(yǎng)級,丁處于第四營養(yǎng)級。因此可畫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。(2)根據(jù)(1)中的食物網(wǎng)簡圖可以看出,甲和乙之間的關系為捕食,戊是生產(chǎn)者,而甲、乙、丙和丁都為消費者。 5.B　[解析] 大量捕撈花鰱后,烏魚的食物減少,烏魚為了生存,就必須多食其他食物(白鰱),則白鰱數(shù)量會下降。 6.D　[解析] 物種甲是牧草,其個體數(shù)量、總能量都是最多的,A正確;食物鏈為甲→乙→丙,因此物種乙的數(shù)量突增,短時間

42、內(nèi)物種丙由于食物增多,其數(shù)量會增加,B正確;食物鏈為牧草→野兔→鷹,由于能量在食物鏈中的流動特點是單向流動、逐級遞減,因此丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少,C正確;物種甲是牧草,在不同地段、不同層次上的個體數(shù)量不同,主要受光照的影響,D錯誤。 考點二 【知識梳理】 1.固定的太陽能總量　食物鏈和食物網(wǎng)　化學能　化學能　熱能 2.(1)光合作用　熱能　下一營養(yǎng)級　分解者分解 (2)同化量　熱能　用于生長、發(fā)育和繁殖 ①同化量　②用于生長、發(fā)育和繁殖的能量?、郾环纸庹呃玫哪芰俊×魅胂乱粻I養(yǎng)級的能量 3.(1)同化量　(2)單向流動 4.(1)最有效的利用　(2)能量流動關系

43、　對人類最有益 理性思維 1.沒有。因為大象處于第二營養(yǎng)級,大象糞便中的能量仍然屬于其上一營養(yǎng)級(生產(chǎn)者)的能量。 2.分解者同化的能量不能被生產(chǎn)者利用,但可以被消費者利用,如人可以食用蘑菇。 【命題角度】 1.B　[解析] 在此食物鏈中能量形式的轉(zhuǎn)變順序是光能→化學能→熱能,A錯誤;兔子的同化量=攝入量-糞便量,兔子糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級即草的同化量,B正確;兔子和狐貍分別處于第二、第三營養(yǎng)級,C錯誤;根據(jù)能量流動的特點,所有狼個體體內(nèi)的能量之和少于所有狐貍個體體內(nèi)的能量之和,D錯誤。 2.B　[解析] 第二營養(yǎng)級的同化量中有50 J/(cm2·a)用于呼吸散失,剩下的30

44、J/(cm2·a)用于自身生長、發(fā)育和繁殖,A錯誤;據(jù)圖分析可知,第二營養(yǎng)級的攝入量A是100 J/(cm2·a),其中20 J/(cm2·a)以糞便的形式流向分解者,所以第二營養(yǎng)級的同化量是B,即80 J/(cm2·a),能量在兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率是10%~20%,故第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400 J/(cm2·a),B正確;圖中的15 J/(cm2·a)是第三營養(yǎng)級的攝入量,因為不知道第三營養(yǎng)級的同化量,所以不能計算出第二和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率,C、D錯誤。 3.C　[解析] 首先,生產(chǎn)者固定的能量應該是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,攝入量=同化量+糞便中的能量,因此c為同化量,h

45、為糞便中的能量,同化量=呼吸作用中以熱能形式散失的能量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,因此d是初級消費者用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量,f是呼吸作用中以熱能形式散失的能量,i是流入分解者的能量,e是下一營養(yǎng)級攝入的能量,所以b=h+c=f+d+h=f+e+g。能量傳遞效率是相鄰營養(yǎng)級同化量的比值,生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為c/a×100%。縮短食物鏈不能提高能量傳遞效率。狼糞便中的能量應該屬于初級消費者兔子的同化量中用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。 4.(1)玉米田　玉米田中輸入第一營養(yǎng)級的能量與入射太陽能的比值最高 (2)荒地 (3)自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動 (4)競爭　

46、合理調(diào)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?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? [解析] (1)由表中數(shù)據(jù)分析可知,玉米田中輸入第一營養(yǎng)級的能量與入射太陽能的比值最高,所以太陽能利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)是玉米田。(2)由于荒地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者呼吸作用消耗有機物的量占制造有機物總量的比例少,所以若兩個陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽能,則荒地生態(tài)系統(tǒng)具有較多的能量傳遞到下一個營養(yǎng)級。(3)輸入第一營養(yǎng)級的能量,除了一部分用于細胞呼吸散失掉,其他的用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動。(4)玉米和玉米田中的雜草都是生產(chǎn)者,具有競爭關系。從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動角度闡述,除草的原理是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量

47、流動關系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 歷年真題明考向 1.C　[解析] 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動方面的知識。鷹遷入后的食物鏈可以表示為植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹,因此,鷹的遷入會使黃雀的數(shù)量減少,而黃雀數(shù)量減少會導致螳螂數(shù)量增加,進而使蟬的數(shù)量減少,A項錯誤。能量沿著食物鏈流動,細菌不參與食物鏈的構成,即細菌產(chǎn)生的能量不能流向生產(chǎn)者,B項錯誤。鷹的遷入沒有改變該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向,D項錯誤。 2.B　[解析] 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生物成分(生產(chǎn)者、消費者、分解者)和非生物成分(非生物的物質(zhì)和能量),A項正確。生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時,輸入的能量

48、與散失的能量基本相等,B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關系,而且生命活動的正常進行、生物種群的繁衍等都離不開信息傳遞的作用,所以說生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞,C項正確。負反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎,有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定,D項正確。 3.D　[解析] 本題考查草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的相關知識。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,A項正確。分解者將動植物遺體和動物的排泄物分解成無機物,動植物遺體和動物的排泄物中有各營養(yǎng)級生物所儲存的能量,B項正確。生態(tài)系統(tǒng)需要源源不斷的太陽能的輸入,C項正確。生產(chǎn)者固定的能量主要有四個去路,一部分用于自身呼

49、吸,一部分流入下一營養(yǎng)級,一部分未被利用,還有一部分被分解者利用,D項錯誤。 4.(1)群落中物種數(shù)目的多少 (2)低溫下,分解者的分解作用弱 (3)能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的 [解析] 本題考查物種豐富度的概念、生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的作用及能量流動的特點等。(1)豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少。 (2)由于凍原生態(tài)系統(tǒng)的溫度較低,不利于土壤中微生物(分解者)的繁殖,微生物(分解者)對土壤有機物的分解作用弱,與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機物質(zhì)的積累。(3)能量在沿著食物鏈流動的過程中逐級遞減,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多,所以食物鏈一般

50、不會很長。 5.(1)2.2頭·km-2　2頭·km-2 (2)由于乙種動物以甲種植物為食,丙種動物的數(shù)量增加導致乙種動物的數(shù)量減少,從而導致甲種植物數(shù)量增加 (3)大于 [解析] 本題考查種群密度、種群的數(shù)量變化和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動等相關知識。(1)種群密度是指單位面積或單位體積中的個體數(shù),所以乙種動物的種群密度為550頭/250 km2=2.2頭·km-2。種群數(shù)量達到K/2時種群增長速率最快, 此時種群密度為500頭/250 km2=2頭·km-2。(2)丙種動物數(shù)量增加會更多地捕食乙種動物,導致乙種動物數(shù)量下降,甲種植物作為乙種動物的食物,其種群數(shù)量會增加。(3)食物鏈是能量流

51、動的渠道,沿著食物鏈能量是單向傳遞、逐級遞減的,所以乙種動物同化的能量大于丙種動物同化的能量。 1.生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,下列關于生產(chǎn)者的敘述中,錯誤的是 (　　) A.都位于能量金字塔的同一營養(yǎng)級 B.一定是自養(yǎng)生物 C.都是生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的載體 D.一定是植物 [解析] D　生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中一定處于第一營養(yǎng)級,都位于能量金字塔的同一營養(yǎng)級;生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物;生產(chǎn)者可將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在有機物中,是能量轉(zhuǎn)換的載體;生產(chǎn)者都是自養(yǎng)生物,但生產(chǎn)者不都是植物,如藍藻、硝化細菌等。 2.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),下列有關敘述錯誤的是 (　　) A.該食

52、物網(wǎng)共有6條食物鏈 B.野兔的總能量約是綠色植物總能量的10%~20% C.狼的數(shù)量略有減少,對該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大 D.鷹、狼、云豹的種間關系為競爭 [解析] B　該食物網(wǎng)的生產(chǎn)者是綠色植物,處于食物網(wǎng)頂端的生物是鷹、狼和云豹,共有6條食物鏈;第二營養(yǎng)級的總能量約為生產(chǎn)者能量的10%~20%,而野兔只是第二營養(yǎng)級的一部分;由于食物網(wǎng)中有多條食物鏈,營養(yǎng)結構復雜,所以狼的數(shù)量略有減少,對該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大;鷹、狼、云豹都捕食野兔,所以它們的種間關系為競爭。 3.下列有關生態(tài)系統(tǒng)的敘述正確的是 (　　) A.“螳螂捕蟬,黃雀在后”描述了一條完整的食物鏈 B.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)

53、結構包括生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng) C.分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物,可以供植物體再利用 D.生產(chǎn)者一定是植物,都位于能量金字塔同一營養(yǎng)級 [解析] C　“螳螂捕蟬,黃雀在后”中缺少生產(chǎn)者,故不是一條完整的食物鏈;生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構包括食物鏈和食物網(wǎng);分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物,可以供植物體再利用;生產(chǎn)者不一定是植物,如硝化細菌是生產(chǎn)者,但不是植物。 4.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖。下列有關敘述正確的是 (　　) A.圖中的生產(chǎn)者包括硝化細菌等這類自養(yǎng)型生物 B.X1過程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量相等

54、 C.當該生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時,X3過程的能量值至少約為X1過程能量值的1% D.X1、X2、X3……過程提供的有機物中的碳將全部轉(zhuǎn)變?yōu)閆過程釋放的CO2中的碳 [解析] C　硝化細菌是利用氨氧化釋放的能量把無機物合成有機物的,不能利用光能;在未成熟的生態(tài)系統(tǒng)中,X1過程吸收的CO2總量應大于Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量;能量在食物鏈中的傳遞效率為10%~20%,故X3過程的能量值約為X1過程能量值的1%~4%,即至少約為X1過程能量值的1%;X1、X2、X3……過程提供的有機物中的碳一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閅1、Y2、Y3……過程釋放的CO2中的碳。 5.如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)

55、能量流動的定量分析[圖中所示數(shù)值的單位是J/(cm2·a)],G為植物,H為植食性動物,C為肉食性動物。以下相關敘述不正確的是 (　　) A.與該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性密切相關的是圖中G、H和C所形成的營養(yǎng)結構 B.由G到H的能量傳遞效率為13.51% C.從生態(tài)學的觀點來看,G、H和C所包含的所有生物構成生物群落 D.H包括多種動物,它們之間的需求相似,構成競爭關系 [解析] C　圖中G、H和C構成了食物網(wǎng),為生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構,營養(yǎng)結構越復雜,生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高;H固定的能量=12.6+29.3+18.8+2.1=62.8 J/(cm2·a),G固定的能量=62.8+12.5

56、+293.1+96.3=464.7 J/(cm2·a),所以由G到H的能量傳遞效率為62.8÷464.7×100%≈13.51%;群落是同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合,該生物群落在圖示食物網(wǎng)的基礎上,還應該包括這個環(huán)境中的所有其他生物(如分解者);H為植食性動物,是初級消費者,其包括多種動物,它們之間的需求相似,構成競爭關系。 6.如圖表示生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的關系,下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.甲是生態(tài)系統(tǒng)的基石,主要是綠色植物 B.乙是初級消費者,丙屬于次級消費者 C.丙是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的必要成分 D.丙不屬于食物鏈中的成分,但在物質(zhì)循環(huán)中起

57、重要作用 [解析] B　從圖中三種成分的關系可以判斷,甲是生產(chǎn)者,乙是消費者,丙是分解者。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,主要是綠色植物。分解者可以將有機物分解成無機物供生產(chǎn)者利用,丙是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的必要成分。食物鏈由生產(chǎn)者和消費者組成,分解者不參與食物鏈的構成。 拓展微課　能量流動模型分析與計算 【專題講解·破難點】 1.C　[解析] 生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+D1),A1被呼吸作用消耗,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

58、,B正確;流入初級消費者的能量為D1=A2+B2+C2+D2,C錯誤;圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,D正確。 2.C　[解析] 昆蟲的同化量=攝入量-糞便中所含能量,即410-210=200 kJ,同化量-呼吸作用散失的能量即為用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,所以用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為200-130=70 kJ,所占比例為70÷200×100%=35%,A項正確。昆蟲糞便量中的能量屬于植物中的能量,最終流向分解者,B項正確。儲存在死亡動物的骨、毛發(fā)以及死亡植物的根、莖、葉中尚未被分解者利用的能量屬于未利用的能量,C項錯誤。根據(jù)能量傳遞效率,昆蟲的前一個營養(yǎng)級的能量最小值是20

59、0÷20%=1000 kJ,D項正確。 3.A　[解析] 由題干中的信息可知,該圖只包括兩個營養(yǎng)級,麻風樹是第一營養(yǎng)級,則a'只能代表第二營養(yǎng)級攝入量,b代表第二營養(yǎng)級的同化量,其中d代表呼吸作用散失的能量,c是指第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,e則是第二營養(yǎng)級流入分解者的能量,則從麻風樹輸入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為b/a×100%;該圖解中包括了生產(chǎn)者、消費者和分解者,不包括非生物的物質(zhì)和能量。 4.(1)熱能　Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ (2)隨食物殘渣(糞便)排出體外　c　 (3)不可逆的 [解析] (1)在能量金字塔中,處于第一營養(yǎng)級的生物是生產(chǎn)者,m1表示進入該生態(tài)系統(tǒng)的能量——光

60、能,m2是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營養(yǎng)級散失的能量——熱能,次級生產(chǎn)是指異養(yǎng)生物即有機營養(yǎng)生物的生物體的生產(chǎn),而Ⅰ是生產(chǎn)者,所以能進行次級生產(chǎn)的是消費者Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。(2)每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量,若甲表示圖A中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則乙表示營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,戊表示的生理過程為細胞呼吸,e表示隨食物殘渣(糞便)排出體外的能量。而營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,一部分在營養(yǎng)級Ⅱ的呼吸作用中以熱能的形式散失了,另一部分用于營養(yǎng)級Ⅱ的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動,因此c表示用于生長、發(fā)育和繁殖的能量;營養(yǎng)級Ⅱ、Ⅲ間的能量傳遞效率為(營養(yǎng)級Ⅲ同化量÷營養(yǎng)級Ⅱ同化量)×100%=×100%。(3)由圖B可以

61、得出,生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是單方向的、不可逆的、逐級遞減的。 5.C　[解析] 由題干中的“至少”可知,應該按最大傳遞效率20%計算,a表示丙從動物性食物(乙)獲得的能量所占比例,則1-a表示直接從生產(chǎn)者(甲)獲得的能量所占比例,故有(1-a)x÷20%+ax÷20%÷20%=y,即y=20ax+5x。 6.(1)2.46×108　(2)2 [解析] (1)(6.8×109-1.3×108÷20%)×(20%)2=2.46×108 kJ。(2)改變前:蛇體重增加1 kg消耗草÷(20%)3+÷(20%)2=100 kg;改變后:蛇體重增加1 kg消耗草÷(20%)3+÷(20%)2

62、=50 kg,所以改變后與改變前相比節(jié)余的50 kg草可流向人。故人比原來增重了50×20%×20%=2 kg。 【跟蹤訓練·當堂清】 1.C　[解析] 輸入量即同化量,攝入量=同化量+糞便量,A項錯誤,C項正確。某一營養(yǎng)級生物的糞便量實際上是上一營養(yǎng)級生物同化量的一部分,B項錯誤。相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級生物的同化量之比表示能量傳遞效率,D項錯誤。 2.D　[解析] 蜣螂同化的能量,即初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級的同化量,A項錯誤。生產(chǎn)者的同化量是N2,初級消費者同化的能量是N5,因此能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N5/N2×100%,B項錯誤。據(jù)

63、圖分析:流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能N2,初級消費者流向蜣螂的能量為0,C項錯誤。初級消費者同化的能量N5有一部分用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖,一部分通過細胞呼吸以熱能形式散失,D項正確。 3.D　[解析] 收割蟻能量的同化量為31.0 kcal,而呼吸量為30.9,則用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量為0.1 kcal,則0.1÷31.0×100%≈0.32%,A正確;鹽沼蝗的攝入量為3.71 kcal,同化量為1.37 kcal,則未同化量=3.71-1.37=2.34 kcal,占鹽沼蝗攝入量為2.34÷3.71×100%≈63%,B正確;黃鼠能量的同化量為3.80 k

64、cal,呼吸量為3.69 kcal,因此用于生長的能量就很少,C正確;表中幾種動物同化效率分別為:收割蟻31.0÷34.50×100%≈89.9%,小蜘蛛11.90÷12.6×100%≈94.4%,鹽沼蝗1.37÷3.71×100%≈36.9%,黃鼠3.8÷5.6×100%≈67.9%,由此可見,同化效率(A/I)最高的為小蜘蛛,D錯誤。 4.A　[解析] 由題圖分析可知,甲為生產(chǎn)者,乙為消費者,丙為消費者,丁為分解者。將乙和丙的糞便作為有機肥還田,為植物提供了無機鹽,但不能提高能量傳遞效率,A錯誤;從乙到丙的能量傳遞效率為30÷200×100%=15%,B正確;能量流動從生產(chǎn)者固定的太陽能

65、開始,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能,為175+200+875=1250 kJ,C正確;食物鏈的營養(yǎng)關系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性,D正確。 5.B　[解析] 動物同化的能量=攝入量-糞便中有機物的能量=一年內(nèi)吃的草的量(100 kg)-排出的糞的量(20 kg)=80 kg,A正確;第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量傳遞效率應該用第二營養(yǎng)級的同化量除以第一營養(yǎng)級的生物總量,而題意中未說明草等生產(chǎn)者中生物總量,B錯誤;20 kg的糞屬于羊的攝入量,但是未消化吸收,即未同化,C正確;動物同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,根據(jù)題意中羊長了10 kg的肉,則呼吸

66、量為70 kg,D正確。 6.B　[解析] 根據(jù)題意,A儲存的總能量最少需要按最長食物鏈,最低能量傳遞效率計算,所以所選食物鏈是D→E→C→A,為此,E的能量在傳遞給A的途徑中,只有確保①E在傳遞給B時用去的能量最多;②E的總能量減去傳遞給B的能量后,再傳給C時效率最低;③C在傳遞給A時效率最低,結果才能使A獲得的能量最少,據(jù)此計算得A貯存的總能量最少為(7.1×109-2.3×108÷10%)×10%×10%=4.8×107 kJ。 7.C　[解析] 解題時應該從丙出發(fā),設當丙的食物比例甲∶乙為2∶1時,丙的能量為x,需要的甲的量為x÷20%+x÷20%÷20%=x;設當丙的食物比例甲∶乙為3∶1時,丙的能量為y,需要的甲的量為y÷20%+y÷20%÷20%=10y。由于兩種情況下,生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的,所以x=10y,則y≈1.167x。 8.(1)光照　群落 (2)850 kJ　單向流動、逐級遞減 [解析] (1)海洋生態(tài)系統(tǒng)中不同的水層分布不同植物,影響的環(huán)境因素主要是光照。研究海洋中不同水層分布的生物類型,屬于群落的垂直結構,屬于群落水平的研究。 (2)若大型肉食動物每獲得10 kJ能量,大型肉食動物的能量有來自小型肉食動物,有來自食草動物,構成的食物鏈有