《山東省2019高考生物 第9單元 生物與環(huán)境（4）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版必修3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省2019高考生物 第9單元 生物與環(huán)境（4）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版必修3.doc（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第4講　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán) 李仕才 考綱要求 全國(guó)卷五年考情 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ) 2016卷ⅠT5,2016卷ⅢT5,2016卷ⅢT31 2015卷ⅠT31,2015卷ⅡT31,2014卷ⅡT31 考點(diǎn)一| 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第213頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．能量流動(dòng) (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。 (2)能量流動(dòng)的四個(gè)環(huán)節(jié) — ? — ? —太陽(yáng)能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能 ? — 2．能量流動(dòng)過程 (1)補(bǔ)充圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容 ①生產(chǎn)者，②初級(jí)消費(fèi)者，③次級(jí)消費(fèi)者， ④呼吸作用，⑤分解者。 (2)據(jù)圖補(bǔ)充食物鏈中①營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去向： ①通過自身呼吸作用以熱能的形式散失。 ②被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化。 ③殘枝敗葉、遺體殘骸等被分解者分解。 ④未被利用。 (3)圖示中的E2/E1表示第二、三營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率。 3．能量流動(dòng)的特點(diǎn)及原因分析 (1)單向流動(dòng) ①表現(xiàn)：能量只能沿著食物鏈由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 ②原因： a．生物之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)。 b．各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(dòng)無法循環(huán)。 (2)逐級(jí)遞減：相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率(同化量的比值)為10%～20%，其原因如下： ①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因?yàn)楹粑饔孟拇蟛糠帜芰俊? ②生產(chǎn)者的遺體、殘枝敗葉，消費(fèi)者的尸體、糞便中的能量被分解者利用，經(jīng)分解者的呼吸作用消耗。 ③還有一部分未利用的能量，即指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用。 4．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(dòng)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．田鼠和鼬都是恒溫動(dòng)物，同化的能量中一部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。(√) 2．流經(jīng)農(nóng)村和城市兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量均是其植物所固定的太陽(yáng)能。() 【提示】　流經(jīng)兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了來自植物固定的太陽(yáng)能外，還有人為輸入的能量。 3．初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量。(√) 4．如果突然增加第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)量，則第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20%，說明第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中一部分未被利用的能量也流向了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(√) 5．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%～20%。() 【提示】　能量傳遞效率是針對(duì)相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的所有生物而言，不針對(duì)個(gè)體。 6．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。() 【提示】　沼液和沼渣可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人類的能源物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，而能量不能循環(huán)利用。 [理解—深化探究] 1．如圖表示能量在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的流動(dòng)過程，請(qǐng)據(jù)圖思考下列問題： (1)第一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量與其攝入量和糞便量有怎樣的關(guān)系？ 【提示】　同化量＝攝入量－糞便量。 (2)上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量是不是全部流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？為什么？ 【提示】　不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，還有一部分被分解者所利用，總有一部分能量未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。 2．某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源與去路分析 (1)能量來源 (2)能量去向：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析： ①定量不定時(shí)(在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能量的最終去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)；c.被分解者分解利用。 ②定量定時(shí)：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路可有四條： a．自身呼吸消耗；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；c.被分解者分解利用；d.未利用，既未被自身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的時(shí)間“還沒來得及被利用的能量”?？捎孟聢D表示： 3．生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn) 項(xiàng)目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 形狀 特點(diǎn) 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(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特性 一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減 一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級(jí)遞減 每一階 含義 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量 特殊 形狀 無 樹→昆蟲→鳥 極少 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　考查能量流動(dòng)過程分析 1．如圖為能量流動(dòng)示意圖，其中a1是流入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給分解者的總能量是a4 B．能量散失a3，不能再被生物同化利用 C．a(chǎn)1、a2、a3、a6中的能量都以穩(wěn)定化學(xué)能的形式存在 D．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞效率是a6a2 B　[圖中的a7是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量，該能量并沒有被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化，因此仍然屬于生產(chǎn)者(第一營(yíng)養(yǎng)級(jí))流向分解者的能量，因此第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給分解者的能量是a4＋a7，A錯(cuò)誤；能量散失a3都以熱能的形式散失，該能量不能再被生物同化利用，B正確、C錯(cuò)誤；從題干中可看出，a1是流入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量(即第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量)，而第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為a6，因此能量傳遞效率＝a6a1，D錯(cuò)誤。 ] 2．下圖表示在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機(jī)物被植食動(dòng)物利用的過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．①⑤之和為輸入到生態(tài)系統(tǒng)的全部能量 B．植食動(dòng)物糞便中的能量包含在⑦中 C．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量 D．④占②的百分比為能量傳遞效率 B　[輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分儲(chǔ)存在植物體內(nèi)的有機(jī)物中，A錯(cuò)誤；植食動(dòng)物糞便中的能量屬于植物同化量的一部分，并未被植食動(dòng)物同化，B正確；⑧表示植食動(dòng)物呼吸消耗的能量，并沒有流向分解者，C錯(cuò)誤；能量傳遞效率為相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間同化量的比值，植物同化量未知，D錯(cuò)誤。] 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(yíng)養(yǎng)級(jí)通過攝食并轉(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。 (2)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，它實(shí)際上與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體殘骸一樣，屬于未被利用的那部分能量。 2．能量傳遞效率與能量利用效率不同 (1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中，逐級(jí)減少，若以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為單位，能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為10%～20%。 (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(yíng)養(yǎng)級(jí)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(jí)利用。 　某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/W1 C．流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為(A2＋B2＋C2) D．圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 C　[生產(chǎn)者固定的總能量為W1＝A1＋B1＋C1＋D1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故W1＝A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2，A正確；第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量為W1，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為D1，能量傳遞效率為D1/W1，B正確；流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為A2＋B2＋C2＋D2，C錯(cuò)誤；由圖可知，能量流動(dòng)是單向的，逐級(jí)遞減的，D正確。] 考向2　考查能量流動(dòng)的有關(guān)計(jì)算 3．(2018三門峽市高三一模)如圖所示的食物網(wǎng)中，如果每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率均為20%，且下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物中獲得的能量相等?；⒁@得1 kJ能量，則需要消耗草的能量為(　　) A．150 kJ　　　　　　 B．125 kJ C．100 kJ D．75 kJ D　[每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率均為20%，且下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物中獲得的能量相等，在草→兔→狐→虎中虎從草中獲取120%20%20%＝62.5；在草→羊→虎中虎從草中獲取120%20%＝12.5；故需要消耗草的能量為62.5＋12.5＝75 kJ。] 4．如圖為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E生物種群總能量為7.1109 kJ，B生物種群總能量為2.3108 kJ。從理論上計(jì)算，A儲(chǔ)存的總能量最少為(　　) A．7.1108 kJ B．4.8107 kJ C．5.95107 kJ D．2.3107 kJ B　[由圖可知，D為生產(chǎn)者，要使A獲得的能量最少，則必須保證三個(gè)條件：一是能量來源途徑要最少，二是能量傳遞效率要最低，三是食物鏈要最長(zhǎng)。故從理論上講，與A儲(chǔ)存的能量最少相關(guān)的食物鏈不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同時(shí)存在，只能是D→E→C→A。為此，E的能量在傳給A的途徑中，只有確保：①E在傳給B時(shí)用去的能量最多，②E的總能量減去傳給B的后再傳給C時(shí)傳遞效率最低，③C在傳給A時(shí)效率最低，結(jié)果才能使A獲得的能量最少。所以據(jù)此計(jì)算得A儲(chǔ)存的總能量最少為(7.1109 kJ－2.3108 kJ10%)10%10%＝4.8107 kJ。] 若在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時(shí)，首先，要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”，或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。 ①順推法：能量流向調(diào)整，從前往后計(jì)算。即由植物下推，用“乘法”。 ②逆推法：能量來源調(diào)整，從后往前計(jì)算。即由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)前推，用“除法”。 　生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如下圖。 (1)甲能量中比例為a的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加m kJ，至少需要消耗甲的能量為________kJ(用所給字母的表達(dá)式表示)。 (2)丙能量中比例為a的部分直接由甲提供，則要使丙能量增加m kJ，至少需要消耗甲的能量為________kJ(用所給字母的表達(dá)式表示)。 [解析]　(1)設(shè)至少需要消耗甲的能量為x，則xa20%＋x(1－a)20%20%＝m，求得x＝25m/(4a＋1)。(2)由于本設(shè)問涉及能量來源調(diào)整，可采用逆推法。即ma20%＋m(1－a)20%20%＝25m－20ma。 [答案]　(1)25m/(4a＋1)　(2)25m－20ma 考點(diǎn)二| 物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動(dòng)的關(guān)系 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第216頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．物質(zhì)循環(huán) (1)概念：組成生物體的各種元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。 (2)分析 ①物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S等。 ②循環(huán)范圍(兩個(gè)支點(diǎn))：生物群落和無機(jī)環(huán)境之間。 ③特點(diǎn)：全球性，反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng)。 2．碳循環(huán)過程分析 (1)請(qǐng)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱 a．生產(chǎn)者；b.消費(fèi)者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃燒。 (2)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。 (3)碳的存在形式與循環(huán)形式 ①在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以CO2的形式循環(huán)。 ②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物的形式傳遞。 ③在無機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。 3．溫室效應(yīng) (1)形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的二氧化碳含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡。 (2)影響：導(dǎo)致氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對(duì)人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 4．能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系 (1)區(qū)別 項(xiàng)目 能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例) 形式 以有機(jī)物為載體 主要是無機(jī)物 特點(diǎn) 單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 全球性、循環(huán)性 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生物圈(全球性) (2)聯(lián)系 ①兩者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。 ②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)；能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 1．判斷正誤 (1)碳可在森林群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)。(√) (2)無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復(fù)利用。(√) (3)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無機(jī)環(huán)境和生物群落中的往復(fù)循環(huán)。() 【提示】　碳循環(huán)指的是碳元素的循環(huán)，而不是含碳化合物的循環(huán)。 (4)大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的唯一方式是光合作用。() 【提示】　CO2從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。 (5)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。() 【提示】　物質(zhì)循環(huán)是往復(fù)的，而能量流動(dòng)是單向的。 (6)植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。(√) 2．據(jù)圖思考 下列為碳循環(huán)常見變式圖解。 (1)圖1——先根據(jù)雙向箭頭判斷：a和b應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，不能寫“無機(jī)環(huán)境”，也不能寫“生物類別”。再根據(jù)a→c判斷：c為消費(fèi)者，剩下的d為分解者。 (2)圖2——根據(jù)a與c之間的雙向箭頭判斷：a是生產(chǎn)者，c是非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)a、b、d的箭頭都流向e，可進(jìn)一步判斷：b是初級(jí)消費(fèi)者，d是次級(jí)消費(fèi)者，e是分解者。 (3)圖3——根據(jù)a與e之間的雙向箭頭判斷：a為非生物的物質(zhì)和能量，e為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個(gè)成分，其中其他生物部分的箭頭都指向c，所以c是分解者，剩余的b、d、f則為消費(fèi)者。整個(gè)圖解中，食物鏈?zhǔn)莈→f→d→b。 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　碳循環(huán)過程及特點(diǎn)分析 1．(2017南寧市高三摸底)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，①～⑦表示生理過程。下列有關(guān)該圖的分析錯(cuò)誤的是(　　) A．乙是該生態(tài)系統(tǒng)的基石 B．⑦過程中碳的傳遞形式是CO2 C．①過程主要是指綠色植物的光合作用 D．丙中的多種生物之間只存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 D　[由圖可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是非生物的物質(zhì)和能量，根據(jù)雙向箭頭可判斷出乙是生產(chǎn)者，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，A正確；⑦過程表示通過呼吸作用釋放出CO2，B正確；①過程將CO2輸入到生物群落中，主要是指綠色植物的光合作用，C正確；丙中多種生物之間可能存在捕食關(guān)系，D錯(cuò)誤。] 2．如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中A、B(B1～B3)、C分別代表生態(tài)系統(tǒng)的成分，①②③代表碳元素的傳遞過程。請(qǐng)回答下列問題： (1)圖中的A→B1→B2→B3，構(gòu)成了________，該生態(tài)系統(tǒng)的_____________是沿著這種渠道進(jìn)行的。 (2)碳元素通過①________途徑進(jìn)入生物群落；圖中B1、B2、B3的數(shù)量會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有________能力。 (3)圖中捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是__________________________________________________________。 (4)汽車尾氣是產(chǎn)生霧霾的重要原因之一，你認(rèn)為應(yīng)采取的治理措施是________________________________________________________________ ______________________________________________________(至少兩條)。 [解析]　(1)據(jù)圖分析，A為生產(chǎn)者，B為消費(fèi)者，A→B1→B2→B3構(gòu)成了食物鏈，該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是沿著這種渠道進(jìn)行的。 (2)碳元素通過①光合作用和化能合成作用途徑進(jìn)入生物群落，②為生物的呼吸作用。圖中B1、B2、B3的數(shù)量會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這種能力主要通過(負(fù))反饋調(diào)節(jié)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。 (3)圖中捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，說明信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (4)汽車尾氣是產(chǎn)生霧霾的重要原因之一，應(yīng)采取的治理措施是改善燃油的品質(zhì)；倡導(dǎo)綠色出行，減少尾氣排放；大量植樹造林等。 [答案]　(1)食物鏈(食物網(wǎng))　物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)　(2)光合作用(和化能合成作用)　自我調(diào)節(jié)　(3)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定　(4)改善燃油的品質(zhì)；倡導(dǎo)綠色出行，減少尾氣排放；大量植樹造林 　下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳元素的流動(dòng)方向。下列敘述不正確的是(　　) A．在碳循環(huán)過程中，同時(shí)伴隨著能量流動(dòng) B．由于某種原因造成圖中E大量減少，推測(cè)短期內(nèi)與之相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生 物數(shù)量發(fā)生的變化是D增加，F(xiàn)減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者包括圖中的D、E、F、B D．A與C之間碳元素主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，F(xiàn)→B過程中以含碳有機(jī) 物的形式進(jìn)行流動(dòng) C　[分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C表示大氣中的CO2庫(kù)。A、C之間為雙向箭頭，則A表示生產(chǎn)者。A、D、E、F均有箭頭指向B，則B表示分解者，D、E、F表示消費(fèi)者。圖示中包含的食物鏈為A→D→E→F，故E減少，短時(shí)間內(nèi)D增加，F(xiàn)減少。碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流動(dòng)。] 考向2　能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的綜合考查 3．(2018通化市高三考前模擬)圖1是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)部分示意圖，其中甲、乙、丙、丁組成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落；圖2是一個(gè)由5種生物組成的食物網(wǎng)；圖3所示為桑基魚塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)局部的能量流動(dòng)，圖中字母代表相應(yīng)能量。據(jù)圖回答以下問題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67110082】 (1)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)之間的相互內(nèi)在關(guān)系是________________________ _______________________________________________________________。 (2)圖1中缺少兩個(gè)重要過程，請(qǐng)用文字和箭頭的形式補(bǔ)充：________、________。 (3)若圖2中的乙大量減少，則短期內(nèi)戊的數(shù)量會(huì)________。 (4)若圖2食物網(wǎng)中戊攝食丁和丙的比例為3∶1，丙攝食的兩種生物所占比例相等，則戊每增加10 kg生物量，按10%的能量傳遞效率計(jì)算，需要消耗生產(chǎn)者_(dá)_______kg。 (5)圖3中的C和B1＋C1＋D1可表示桑樹和蠶用于____________________的能量。蠶沙(糞便)投入魚塘供給魚食用，蠶沙中同化的能量屬于第________營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含的能量。 [解析]　(1)物質(zhì)循環(huán)以能量流動(dòng)作為動(dòng)力，能量流動(dòng)以物質(zhì)循環(huán)作為載體。 (2)圖1中，丁是生產(chǎn)者，甲和乙是消費(fèi)者，丙是分解者，因此圖中還缺少無機(jī)環(huán)境→丁的光合作用過程和甲→丙的過程。 (3)圖2中，若乙大量減少，則丙同化的能量增多、個(gè)體數(shù)量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致戊增多。 (4)若圖2食物網(wǎng)中戊攝食丁和丙的比例為3∶1，丙攝食的兩種生物所占比例相等，則戊每增加10 kg生物量，按10%的能量傳遞效率計(jì)算，由甲→丁→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%＝750 kg。由甲→丙→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%＝125 kg。由甲→乙→丙→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%10%＝1 250 kg，因此共需要消耗生產(chǎn)者(甲)750＋125＋1 250＝2 125 kg。 (5)圖3中，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量，應(yīng)是A；桑樹呼吸作用所散失的熱能可用B表示，圖中的C表示凈光合作用，是桑樹生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)的所需的能量，B1＋C1＋D1屬于蠶用于蠶生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)。蠶沙中所含的能量是蠶未同化的能量，仍屬于其上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，即屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含的能量。 [答案]　(1)物質(zhì)循環(huán)以能量流動(dòng)作為動(dòng)力，能量流動(dòng)以物質(zhì)循環(huán)作為載體　(2)無機(jī)環(huán)境→丁　甲→丙　(3)增加　(4)2 125　(5)自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)　一 真題驗(yàn)收| 感悟高考　淬煉考能 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第218頁(yè)) 1．(2016全國(guó)卷Ⅰ)在漫長(zhǎng)的歷史時(shí)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(duì)生態(tài)方面的感性認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) A．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)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(duì)穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn) B　[生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有其自身的運(yùn)行規(guī)律，人類只能認(rèn)識(shí)并利用其運(yùn)行規(guī)律，不能改變它，故A項(xiàng)正確。生產(chǎn)者固定的能量可多級(jí)利用，但不能反復(fù)利用，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。“退耕還林、還草”可防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源等，是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實(shí)例，故C項(xiàng)正確。人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn)，避免過度消耗，破壞生態(tài)環(huán)境，故D項(xiàng)正確。] 2．(2016全國(guó)卷Ⅲ)我國(guó)諺語(yǔ)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(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(dòng)的方向 C　[根據(jù)文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會(huì)導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等系列變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動(dòng)植物遺體遺物中獲得的能量大部分會(huì)通過分解作用以熱能的形式散失，不會(huì)再被生產(chǎn)者利用，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)變?yōu)?個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)，故C項(xiàng)正確。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動(dòng)的方向未改變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 3．(2015海南高考)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．能量流動(dòng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所儲(chǔ)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(yíng)養(yǎng)級(jí) D　[能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程，A正確；分解者的作用就是將有機(jī)物分解成無機(jī)物，并從中獲取生命活動(dòng)所需的能量，B正確；生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷地輸入光能，C正確；生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，D錯(cuò)誤。] 4．(2014海南高考)用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量、數(shù)量構(gòu)建的金字塔分別稱為能量金字塔、數(shù)量金字塔。在某一櫟林中，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為櫟樹，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為昆蟲，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為蛇。該櫟林?jǐn)?shù)量金字塔的示意圖是(　　) B　[分析生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔需要參考生物個(gè)體的大小。第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)分別是櫟樹(體型很大)和昆蟲，所以第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量多于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的，A錯(cuò)誤；與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物相比，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物含有的能量少，并且生物個(gè)體較大，所以第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量少于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的，同理可知蛇的數(shù)量會(huì)更少，故選B。] 5．(2015全國(guó)卷Ⅱ)某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2，假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種植物→乙種動(dòng)物→丙種動(dòng)物，乙種動(dòng)物種群的K值為1 000頭。回答下列問題： (1)某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物種群數(shù)量為550頭，則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物的種群密度為________；當(dāng)乙種動(dòng)物的種群密度為________時(shí)，其種群增長(zhǎng)速度最快。 (2)若丙種動(dòng)物的數(shù)量增加，則一段時(shí)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(dòng)物→丙種動(dòng)物這一食物鏈中，乙種動(dòng)物同化的能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)丙種動(dòng)物同化的能量。 [解析]　(1)該生態(tài)系統(tǒng)中，乙種動(dòng)物種群數(shù)量為550頭，該生態(tài)系統(tǒng)的總面積為250 km2，則乙種動(dòng)物的種群密度為550250＝2.2頭km－2。乙種動(dòng)物種群的K值為1 000頭，當(dāng)種群數(shù)量為K/2時(shí)，種群的增長(zhǎng)速度最快，此時(shí)乙種動(dòng)物的種群密度為500250＝2頭km－2。 (2)若丙種動(dòng)物的數(shù)量增加，則乙種動(dòng)物被丙種動(dòng)物捕食的概率增加，導(dǎo)致乙種動(dòng)物數(shù)量減少，而乙種動(dòng)物數(shù)量減少將導(dǎo)致被捕食者甲種植物的數(shù)量增加。 (3)在甲種植物→乙種動(dòng)物→丙種動(dòng)物這一食物鏈中，乙種動(dòng)物同化的能量主要有三個(gè)去路：被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(丙種動(dòng)物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙種動(dòng)物同化的能量要大于丙種動(dòng)物同化的能量。 [答案]　(1)2.2頭km－2　2頭km－2　(2)由于乙種動(dòng)物以甲種植物為食，丙種動(dòng)物的數(shù)量增加導(dǎo)致乙種動(dòng)物的數(shù)量減少，從而導(dǎo)致甲種植物數(shù)量的增加　(3)大于 1．能量流動(dòng)的三個(gè)常考點(diǎn) (1)起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開始(輸入能量)。 (2)總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量。 (3)渠道：沿食物鏈和食物網(wǎng)傳遞(傳遞能量)。 2．生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的三個(gè)去向 (1)呼吸作用消耗。 (2)下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化。 (3)分解者分解。 3．能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、逐級(jí)遞減。 4．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) (1)循環(huán)的對(duì)象：組成生物體的化學(xué)元素。 (2)循環(huán)的范圍：無機(jī)環(huán)境和生物群落。 (3)循環(huán)的特點(diǎn)：具有全球性；往復(fù)循環(huán)利用。 5．大氣中CO2的三個(gè)主要來源 (1)生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用。 (2)分解者的分解作用。 (3)化石燃料的燃燒。 6．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的兩個(gè)關(guān)系 (1)物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體。 (2)能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力。