高三生物第30講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán) 新人教版必修3

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1、穩(wěn) 態(tài) 與 環(huán) 境穩(wěn) 態(tài) 與 環(huán) 境第第 30 30 講講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)必修3 生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應用。的基本規(guī)律及其應用。1.(2009廣東理基廣東理基)下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中的能量金字塔，其中、分別分別代表不同的營養(yǎng)級，代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形代表能量的形式。下列敘述正確的是式。下列敘述正確的是( )A.是初級消費者是初級消費者B.為分解者為分解者C.E1為太陽能，為太陽能，E2為熱能為熱能D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用能量可在食物鏈中循環(huán)利用C

2、依題意依題意是生產者，是生產者，是初級消是初級消費者，費者，是次級消費者，是次級消費者，是三級消是三級消費者，費者，E1為生產者利用的能量，應是為生產者利用的能量，應是太陽能，太陽能，E2為各營養(yǎng)級的生物釋放出為各營養(yǎng)級的生物釋放出的能量，應為熱能，故的能量，應為熱能，故C正確。正確。2 2(2010(2010廣東廣東) )氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關。下表為密切相關。下表為A A、B B兩個不同時期陸地生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。態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。(1)(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過 作用實現(xiàn)的，碳

3、作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過的釋放主要是通過 作用實現(xiàn)的。作用實現(xiàn)的。(2)(2)表中表中 時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是 。(3)(3)由于過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的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，導致大氣中 增加并引起全球氣候變化。增加并引起全球氣候變化。(4)(4)人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素葉綠素太陽能電池太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的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，類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的階

4、段；又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的階段；又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的 直接發(fā)酵轉化為燃料乙醇。直接發(fā)酵轉化為燃料乙醇。光合光合呼吸呼吸A 碳碳吸收量等于碳釋放量吸收量等于碳釋放量 碳平碳平衡衡CO2濃度濃度光反應光反應有機物有機物 本題主要考查學生的理解能力和本題主要考查學生的理解能力和獲取信息的能力。碳元素由無機環(huán)境進入生獲取信息的能力。碳元素由無機環(huán)境進入生物群落主要依賴于綠色植物的光合作用，而物群落主要依賴于綠色植物的光合作用，而由生物群落回歸無機環(huán)境則主要依賴于各類由生物群落回歸無機環(huán)境則主要依賴于各類生物的呼吸作用。在一個處于穩(wěn)定狀態(tài)的生生物的呼吸作用。在一

5、個處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中，碳吸收量應該基本上等于碳釋放態(tài)系統(tǒng)中，碳吸收量應該基本上等于碳釋放量。過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的量。過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，導致大氣中碳循環(huán)，導致大氣中CO2CO2含量增加并引起全含量增加并引起全球氣候變暖。光能的吸收、傳遞和轉換發(fā)生球氣候變暖。光能的吸收、傳遞和轉換發(fā)生在光合作用的光反應階段。在光合作用的光反應階段。一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的能量流動過程過程特點特點研究能量流動的意義研究能量流動的意義過程過程:：生態(tài)系統(tǒng)內的能量只能從：生態(tài)系統(tǒng)內的能量只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再

6、依次第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向下一個營養(yǎng)級，不能逆向流動，流向下一個營養(yǎng)級，不能逆向流動，也不能循環(huán)流動也不能循環(huán)流動：能量在沿食物鏈流動的過：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是養(yǎng)級間的傳遞效率是；可用能量金字塔表示；可用能量金字塔表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級，能，能量流動過程中消耗的能量越多量流動過程中消耗的能量越多特點特點單向流動單向流動逐級遞減逐級遞減10%20%越多越多(1)可以幫助人們科學規(guī)劃、設計人工可以幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到

7、最有效的利用用(2)可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。如效地流向對人類最有益的部分。如農田生態(tài)系統(tǒng)中，必須清除雜草、農田生態(tài)系統(tǒng)中，必須清除雜草、防治農作物的病蟲害防治農作物的病蟲害研究能量流動的意義研究能量流動的意義二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)碳循環(huán)碳循環(huán)1.碳在無機環(huán)境中主要以碳在無機環(huán)境中主要以和和形形式存在；碳在生物群落的各類生物體中式存在；碳在生物群落的各類生物體中 以以的形式存在，并通過的形式存在，并通過在在生物群落中傳遞；碳的循環(huán)形式是生物群落中傳

8、遞；碳的循環(huán)形式是。2.碳從無機環(huán)境進入生物群落的主要途徑碳從無機環(huán)境進入生物群落的主要途徑是是；碳從生物群落進入無機環(huán)境的；碳從生物群落進入無機環(huán)境的主要途徑有生產者和消費者的主要途徑有生產者和消費者的、分、分解者的解者的、產生產生CO2。CO2碳酸鹽碳酸鹽含碳有機物含碳有機物食物鏈食物鏈CO2光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒3.過程：過程：1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。 (1)能量流動的源頭是陽光能量流動的源頭是陽光(光能光能)(2)能量的輸入能量的輸入相關生理過程：綠色植物的光合相關生理過程：綠色植物的光合作用將光能轉換成化學

9、能。作用將光能轉換成化學能。輸入的總值：綠色植物通過光合輸入的總值：綠色植物通過光合作用固定的光能的總量。作用固定的光能的總量。(3)能量的傳遞能量的傳遞(如圖所示如圖所示)途徑：能量是以有機物的形式沿著食物鏈或途徑：能量是以有機物的形式沿著食物鏈或食物網這一主渠道而向前傳遞的。食物網這一主渠道而向前傳遞的。能量的分流：每一營養(yǎng)級的生物獲得的能量能量的分流：每一營養(yǎng)級的生物獲得的能量的分配情況。的分配情況。.被該營養(yǎng)級生物呼吸作用分解消耗一部分，被該營養(yǎng)級生物呼吸作用分解消耗一部分，其中其中ATP用于生命活動，熱能從生物群落中散失用于生命活動，熱能從生物群落中散失到大氣中。對于生物群落而言，熱

10、能是群落的能到大氣中。對于生物群落而言，熱能是群落的能量輸出。量輸出。.進入下一營養(yǎng)級生物進入下一營養(yǎng)級生物(最高營養(yǎng)級生物除外最高營養(yǎng)級生物除外)。.動植物遺體、枯枝落葉、糞便等被分解者利動植物遺體、枯枝落葉、糞便等被分解者利用。用。能量傳遞的特點能量傳遞的特點.單向流動：食物鏈相鄰營養(yǎng)級單向流動：食物鏈相鄰營養(yǎng)級生物的吃和被吃關系不可逆轉，能生物的吃和被吃關系不可逆轉，能量不能倒流。量不能倒流。.逐級遞減：每個營養(yǎng)級的生物逐級遞減：每個營養(yǎng)級的生物總有一部分不能被下一營養(yǎng)級利用總有一部分不能被下一營養(yǎng)級利用；每個營養(yǎng)級生物都經自身呼吸而；每個營養(yǎng)級生物都經自身呼吸而消耗一部分能量。消耗一部

11、分能量。(4)能量的散失能量的散失散失能量的形式：熱能散失能量的形式：熱能(對生物對生物群落而言，相當于能量輸出群落而言，相當于能量輸出)。散失能量的產生：通過生產者、散失能量的產生：通過生產者、消費者、分解者的呼吸作用分解有機消費者、分解者的呼吸作用分解有機物而產生的能量，一部分形成物而產生的能量，一部分形成ATP被被生物利用，另一部分以熱能形式散失生物利用，另一部分以熱能形式散失到無機環(huán)境中。到無機環(huán)境中。2.生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。 在生態(tài)系統(tǒng)中，物質從非生物的物質在生態(tài)系統(tǒng)中，物質從非生物的物質和能量開始，經生產者、消費者和分解者，和能量開始，經生產者、消費者和分解者，

12、又回到非生物的物質和能量，完成一個由簡又回到非生物的物質和能量，完成一個由簡單無機物到各種高能有機化合物，最終又分單無機物到各種高能有機化合物，最終又分解為簡單無機物的生態(tài)循環(huán)。通過該循環(huán)，解為簡單無機物的生態(tài)循環(huán)。通過該循環(huán)，生物得以生存和繁衍，非生物的物質和能量生物得以生存和繁衍，非生物的物質和能量得到更新并變得越來越適合生物生存的需要得到更新并變得越來越適合生物生存的需要。在這個物質的生態(tài)循環(huán)過程中，太陽能以。在這個物質的生態(tài)循環(huán)過程中，太陽能以化學能的形式被固定在有機物中，供食物鏈化學能的形式被固定在有機物中，供食物鏈和食物網上的各級生物利用。和食物網上的各級生物利用。碳循環(huán)碳循環(huán)(1

13、)碳的作用：糖、脂肪、蛋白質、碳的作用：糖、脂肪、蛋白質、核酸都是構成生物體的基本物質，在核酸都是構成生物體的基本物質，在它們的分子中都含有碳元素。碳元素它們的分子中都含有碳元素。碳元素大約占生物體干重的大約占生物體干重的49%，是有機化，是有機化合物的合物的“骨架骨架”，沒有碳就沒有生命，沒有碳就沒有生命。(2)碳在無機自然環(huán)境中存在的形式碳在無機自然環(huán)境中存在的形式：以：以CO2和碳酸鹽和碳酸鹽(石灰?guī)r、珊瑚礁石灰?guī)r、珊瑚礁)的形式存在。的形式存在。(3)碳的循環(huán)形式：碳在無機環(huán)境與生碳的循環(huán)形式：碳在無機環(huán)境與生物群落間是以物群落間是以CO2的形式進行循環(huán)的。的形式進行循環(huán)的。大氣中的大

14、氣中的CO2進入生物群落，主要依賴進入生物群落，主要依賴于綠色植物的光合作用，使于綠色植物的光合作用，使CO2中的中的“C”變成為有機物中的變成為有機物中的“C”，再通過，再通過食物鏈進入動物和其他生物體中，因此食物鏈進入動物和其他生物體中，因此從從“C”的循環(huán)中可見綠色植物是生態(tài)系的循環(huán)中可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石。除此之外，還有化能合成作統(tǒng)的基石。除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把用的微生物也能把CO2合成為有機物。合成為有機物。生物群落中有機物中的碳再通過生物體生物群落中有機物中的碳再通過生物體的呼吸作用和微生物的分解作用回到大的呼吸作用和微生物的分解作用回到大氣中。氣中。還有一

15、部分生物遺體沒有被分解者分解還有一部分生物遺體沒有被分解者分解，轉變成為地下的石油和煤等，這部分，轉變成為地下的石油和煤等，這部分“C”暫時脫離循環(huán)，一經開采運到地面燃暫時脫離循環(huán)，一經開采運到地面燃燒，仍可產生燒，仍可產生CO2再返回碳循環(huán)。再返回碳循環(huán)。無機環(huán)境無機環(huán)境(CO2)生物群落生物群落(有機物有機物)光合作用，化能合成作用光合作用，化能合成作用呼吸作用，微生物分解作用呼吸作用，微生物分解作用 在碳的循環(huán)中，森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的在碳的循環(huán)中，森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的主要吸收者，每年大約固定主要吸收者，每年大約固定361012 kg碳。但是，近年來由于人類大量地采伐碳。但是，近年來由于人類大

16、量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污森林，再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染，因而使大氣中的染，因而使大氣中的CO2濃度明顯增加，濃度明顯增加，這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去，世界的氣這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去，世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化，后果令人擔憂候就可能發(fā)生劇烈變化，后果令人擔憂。碳循環(huán)的過程碳循環(huán)的過程3.利用有關碳循環(huán)的知識解釋利用有關碳循環(huán)的知識解釋“溫溫室效應室效應”的產生原因、危害，并提出的產生原因、危害，并提出一些防止或減緩的措施。一些防止或減緩的措施。 碳循環(huán)開始于綠色植物，通過碳循環(huán)開始于綠色植物，通過光合作用使光合作用使CO2從大氣中進入生物群從大氣中進入生物群落。產生落。

17、產生CO2的途徑有三條：一是微的途徑有三條：一是微生物分解，二是動植物的呼吸，三是生物分解，二是動植物的呼吸，三是化石燃料的燃燒?；剂系娜紵Ｓ捎诂F(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃燒煤和石油等化石燃料，使地層中經過千燒煤和石油等化石燃料，使地層中經過千百萬年積存的碳元素在很短時間內釋放出百萬年積存的碳元素在很短時間內釋放出來。再加上人類亂砍濫伐，使森林等植被來。再加上人類亂砍濫伐，使森林等植被面積大幅度萎縮，打破了生物圈中碳循環(huán)面積大幅度萎縮，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中二氧化碳的含量迅速增的平衡，使大氣中二氧化碳的含量迅速增加。這樣，太陽短波輻射可以

18、透過大氣射加。這樣，太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面產生的長波輻射卻被大氣入地面，而地面產生的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而引起大中的二氧化碳等物質所吸收，從而引起大氣變暖的效應，即氣變暖的效應，即“溫室效應溫室效應”。大氣中。大氣中的二氧化碳像厚厚的玻璃，使地球變成了的二氧化碳像厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。一個大暖房。溫室效應對生物圈和人類社會都有溫室效應對生物圈和人類社會都有著不可忽視的影響?；哪畬U大，土著不可忽視的影響?；哪畬U大，土地侵蝕加重，旱澇災害嚴重，雨量將地侵蝕加重，旱澇災害嚴重，雨量將增加增加7 %11 %，由于氣溫升高，會，由于氣溫升高，會

19、加快極地冰川的融化，導致海平面上加快極地冰川的融化，導致海平面上升，進而對陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生升，進而對陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存，尤其對沿海發(fā)達城市構成威脅。存，尤其對沿海發(fā)達城市構成威脅。要保持大氣中要保持大氣中CO2濃度在濃度在0.03 %左右左右：可以大力推行植樹造林活動，同化：可以大力推行植樹造林活動，同化CO2(增加溫室氣體的去路增加溫室氣體的去路)；還可以；還可以通過改善能源結構，開發(fā)新能源通過改善能源結構，開發(fā)新能源(核能核能、水能等、水能等)，改造廠房、燃油工具等減，改造廠房、燃油工具等減少少CO2的排放量的排放量(減少溫室氣體的來源減少溫室氣體的來源)。4.能量流動與物質循

20、環(huán)的關系能量流動與物質循環(huán)的關系 生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質循環(huán)和能量流動來維持的。但是，能量流和能量流動來維持的。但是，能量流動和物質循環(huán)有本質上的區(qū)別：能量動和物質循環(huán)有本質上的區(qū)別：能量流經生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞流經生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減的，而且是單向的、不循環(huán)的，最減的，而且是單向的、不循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質循環(huán)是帶有全終在環(huán)境中消失。物質循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無機環(huán)境間物球性的，在生物群落與無機環(huán)境間物質可以反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運質可以反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運動，不會消失。動，不會消失。能量流動和物質循環(huán)的相互關系能量流動和

21、物質循環(huán)的相互關系能量流動物質循環(huán)形式主要以有機物形式流動組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)特點單向流動，逐級遞減反復循環(huán)維持生態(tài)平衡，具全球性生物圈范圍生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級生物圈聯(lián)系能量流動和物質循環(huán)二者相互伴隨，相輔相成，是不可分割的統(tǒng)一整體生態(tài)系統(tǒng)中流動著的物質有著雙重生態(tài)系統(tǒng)中流動著的物質有著雙重使命。物質既是貯存化學能的運輸工使命。物質既是貯存化學能的運輸工具，又是維持生物進行新陳代謝活動具，又是維持生物進行新陳代謝活動的基礎。可以設想，如果生態(tài)系統(tǒng)不的基礎?？梢栽O想，如果生態(tài)系統(tǒng)不能獲取并運載能量，使能量從一種形能獲取并運載能量，使能量從一種形式轉變?yōu)榱硪环N形式，能量

22、就會自由式轉變?yōu)榱硪环N形式，能量就會自由散失，生態(tài)系統(tǒng)就將不復存在。因此散失，生態(tài)系統(tǒng)就將不復存在。因此，生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量流動，生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量流動是緊密聯(lián)系、不可分割的。是緊密聯(lián)系、不可分割的。當前，人類所面臨的許多環(huán)境問題當前，人類所面臨的許多環(huán)境問題都和生物地化循環(huán)有密切的關系。例都和生物地化循環(huán)有密切的關系。例如海洋、湖泊等水域的富營養(yǎng)化問題如海洋、湖泊等水域的富營養(yǎng)化問題主要與氮、磷的生物地化循環(huán)有關；主要與氮、磷的生物地化循環(huán)有關；微量元素過多或缺少引起的疾病往往微量元素過多或缺少引起的疾病往往具有明顯的地區(qū)性，如缺碘地區(qū)多出具有明顯的地區(qū)性，如缺碘地區(qū)多出現(xiàn)地

23、方性甲狀腺腫及地方克汀癥；含現(xiàn)地方性甲狀腺腫及地方克汀癥；含氟過多的地區(qū)，居民常有地方性氟中氟過多的地區(qū)，居民常有地方性氟中毒，出現(xiàn)斑釉齒及氟骨癥；土壤中含毒，出現(xiàn)斑釉齒及氟骨癥；土壤中含鈷量過低的地區(qū)，牲畜易患地區(qū)性干鈷量過低的地區(qū)，牲畜易患地區(qū)性干血癆癥。血癆癥。根據(jù)能量流動、物質循環(huán)的不同特根據(jù)能量流動、物質循環(huán)的不同特點，在應用上應有不同的側重。例如點，在應用上應有不同的側重。例如在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，提高生物能的利在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，提高生物能的利用率和廢物的循環(huán)轉化。所說的廢物用率和廢物的循環(huán)轉化。所說的廢物是指作物秸稈、人畜糞便、雜草、菜是指作物秸稈、人畜糞便、雜草、菜屑等。對于這些廢

24、物傳統(tǒng)的處理方法屑等。對于這些廢物傳統(tǒng)的處理方法是直接燒掉或是作為肥料直接肥田，是直接燒掉或是作為肥料直接肥田，這實際上是一種浪費?？梢园炎魑锝者@實際上是一種浪費?？梢园炎魑锝斩挼扔脕戆l(fā)展畜牧業(yè)，用牲畜糞便制稈等用來發(fā)展畜牧業(yè)，用牲畜糞便制沼氣，既為農村提供了飼料和能源，沼氣，既為農村提供了飼料和能源，又為農村增加了肥源。又為農村增加了肥源。食物鏈中能量傳遞食物鏈中能量傳遞 如圖所示的一個食物網如圖所示的一個食物網(能量傳遞率按能量傳遞率按10%計算計算)，鳥鳥植物植物昆蟲昆蟲則相關敘述正確的是則相關敘述正確的是(多選多選)()A.該食物網中初級消費者是昆蟲，次級該食物網中初級消費者是昆蟲，次

25、級消費者是鳥消費者是鳥B.昆蟲屬于第一營養(yǎng)級，鳥屬于第二營昆蟲屬于第一營養(yǎng)級，鳥屬于第二營養(yǎng)級養(yǎng)級C.若植物固定的太陽能總量為若植物固定的太陽能總量為M,昆蟲獲昆蟲獲得的總能量為得的總能量為m1，鳥獲得的總能量為，鳥獲得的總能量為m2，則則Mm1+m2D.在鳥類的食物構成中，若動物性食物在鳥類的食物構成中，若動物性食物和植物性食物各占一半，則鳥類增加能量和植物性食物各占一半，則鳥類增加能量A時，生產者需提供能量為時，生產者需提供能量為55A CD由圖可知該食物網有兩條食物鏈：由圖可知該食物網有兩條食物鏈：植物植物鳥，植物鳥，植物昆蟲昆蟲鳥。昆鳥。昆蟲處在第二營養(yǎng)級，鳥擁有第二、三蟲處在第二營養(yǎng)

26、級，鳥擁有第二、三兩個營養(yǎng)級。若鳥類能量增加兩個營養(yǎng)級。若鳥類能量增加A時，時，由題意中消耗植物中的能量為由題意中消耗植物中的能量為0.5A/10%=5A,中消耗植物中的能量中消耗植物中的能量0.5A/(10%)2=50A，即共需要生產者，即共需要生產者提供提供5A+50A=55A的能量。綠色植物的能量。綠色植物所固定的太陽能總量所固定的太陽能總量M是該系統(tǒng)所獲是該系統(tǒng)所獲得的總能量，則必有得的總能量，則必有Mm1+m2。右圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食右圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網簡圖，圖中甲庚代物網簡圖，圖中甲庚代表各種不同的生物，已知表各種不同的生物，已知各營養(yǎng)級之間的能量轉化各營養(yǎng)級之間的能量轉化效率均

27、為效率均為10%，當一種生，當一種生物攝食兩種前一營養(yǎng)級的物攝食兩種前一營養(yǎng)級的生物時它們被攝食的生物生物時它們被攝食的生物量相等，則丁每增加量相等，則丁每增加10千千克生物量，需消耗生產者克生物量，需消耗生產者3250千克。千克。根據(jù)題中信息分析，本題可根據(jù)題中信息分析，本題可倒推。丁可通過三條食物鏈獲得能量倒推。丁可通過三條食物鏈獲得能量：在戊在戊庚庚丁中消耗戊為：丁中消耗戊為：101/21010=500(千克千克)；在戊在戊甲甲丁中消耗戊為：丁中消耗戊為：101/2101/210=250(千克千克)；在戊在戊己己甲甲丁中消耗戊為：丁中消耗戊為：101/2101/21010=2500(千千

28、克克)。則共消耗戊為。則共消耗戊為:+=500+250+2500=3250(千克千克)。碳循環(huán)碳循環(huán) 我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)，其碳素循環(huán)如右圖，箭頭和字母分系統(tǒng)，其碳素循環(huán)如右圖，箭頭和字母分別表示碳素傳遞的方向和轉移量。下列選別表示碳素傳遞的方向和轉移量。下列選項正確的是項正確的是()A.夏季，夏季，ab+c+eB.秋季，秋季，e+fc+f A 碳素在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)碳素在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)，離不開生產者，離不開生產者(主要是綠色植物主要是綠色植物)。碳素傳。碳素傳遞方向和轉移量與能量傳遞方向和轉移量遞方向和轉移量與能量傳遞

29、方向和轉移量是一致的，在題目給出的生態(tài)系統(tǒng)中，是一致的，在題目給出的生態(tài)系統(tǒng)中，a代代表綠色植物通過光合作用固定的太陽能，表綠色植物通過光合作用固定的太陽能，這是流經該森林生態(tài)系統(tǒng)的總能量，數(shù)值這是流經該森林生態(tài)系統(tǒng)的總能量，數(shù)值最大；最大；b代表植物呼吸作用散失到大氣中的代表植物呼吸作用散失到大氣中的能量；能量；c代表通過食物鏈流到動物代表通過食物鏈流到動物(各級消各級消費者費者)體內的能量；體內的能量；d代表動物的呼吸代表動物的呼吸作用散失到大氣中的能量；作用散失到大氣中的能量；e代表植代表植物的殘枝、落葉流到分解者的能量；物的殘枝、落葉流到分解者的能量；f代表動物流到分解者的能量；代表動

30、物流到分解者的能量；g代表代表分解者的呼吸作用散失到大氣中的能分解者的呼吸作用散失到大氣中的能量。在一年中的不同季節(jié)，植物進行量。在一年中的不同季節(jié)，植物進行光合作用的強度不同。光合作用的強度不同。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的效率生態(tài)系統(tǒng)能量流動的效率10 %20 %。在夏季，處于平衡狀態(tài)的森林。在夏季，處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總能量能量植物呼吸作用所消耗的能量植物呼吸作用所消耗的能量+流流到動物體的能量到動物體的能量+流到分解者的能量流到分解者的能量，所以，所以A對，其他選項均錯。解答本對，其他選項均錯。解答本題的關鍵在于識圖，要弄清各個符號題的

31、關鍵在于識圖，要弄清各個符號所代表的物質和能量動向。所代表的物質和能量動向。本題在知識方面主要考查在生態(tài)系本題在知識方面主要考查在生態(tài)系統(tǒng)中，碳素循環(huán)的有關知識。在能力統(tǒng)中，碳素循環(huán)的有關知識。在能力方面，主要考查考生綜合分析問題的方面，主要考查考生綜合分析問題的能力，即通過對北方森林生態(tài)系統(tǒng)的能力，即通過對北方森林生態(tài)系統(tǒng)的分析，綜合季節(jié)因素，解答碳素在各分析，綜合季節(jié)因素，解答碳素在各種生物間傳遞的大致數(shù)量關系。解答種生物間傳遞的大致數(shù)量關系。解答該題不僅要理解生物群落與大氣之間該題不僅要理解生物群落與大氣之間以及生物群落內各類生物之間的碳素以及生物群落內各類生物之間的碳素傳遞關系，還應考

32、慮不同季節(jié)各種生傳遞關系，還應考慮不同季節(jié)各種生物的生活狀態(tài)。物的生活狀態(tài)。火災常給森林帶來較大危害，但是在某些火災常給森林帶來較大危害，但是在某些國家有時對寒帶地區(qū)森林中的殘枝落葉等進國家有時對寒帶地區(qū)森林中的殘枝落葉等進行有限度的人工火燒，以對森林進行資源管行有限度的人工火燒，以對森林進行資源管理，這種人工火燒的主要目的是理，這種人工火燒的主要目的是()A.消滅森林病蟲害消滅森林病蟲害B.刺激樹木種子萌發(fā)刺激樹木種子萌發(fā)C.加速生態(tài)系統(tǒng)的分解過程加速生態(tài)系統(tǒng)的分解過程D.提高森林的蓄水能力提高森林的蓄水能力C 寒帶地區(qū)溫度低，微生物的代謝寒帶地區(qū)溫度低，微生物的代謝活動弱，對有機物的分解能

33、力低，致活動弱，對有機物的分解能力低，致使殘枝落葉大量積累，而不能及時分使殘枝落葉大量積累，而不能及時分解，使生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)出現(xiàn)了障解，使生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)出現(xiàn)了障礙。對殘枝落葉進行有限度的人工火礙。對殘枝落葉進行有限度的人工火燒，可以加速殘枝落葉的分解，促進燒，可以加速殘枝落葉的分解，促進了生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。了生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)。如何根據(jù)給出的碳循環(huán)示意圖如何根據(jù)給出的碳循環(huán)示意圖(各各個成分用字母表示個成分用字母表示)來判斷生態(tài)系統(tǒng)的來判斷生態(tài)系統(tǒng)的各種成分呢？如下圖表示碳循環(huán)示意各種成分呢？如下圖表示碳循環(huán)示意圖：圖：首先，先找出兩者之間具有雙向箭首先，先找出兩者之間具有雙向箭頭的

34、成分即頭的成分即A和和E，一個為生產者，一個為生產者，一個是大氣中的一個是大氣中的CO2庫。其中其他各庫。其中其他各種成分都有箭頭指向種成分都有箭頭指向A，所以，所以A為大為大氣中的氣中的CO2庫，庫，E為生產者。然后觀為生產者。然后觀察剩余的幾種成分，其中其他生物部察剩余的幾種成分，其中其他生物部分的箭頭都指向分的箭頭都指向C，所以，所以C是分解者是分解者，剩余的，剩余的B、D、F則為消費者。整個則為消費者。整個圖解中，食物鏈是圖解中，食物鏈是EFDB。能量流動和物質循環(huán)的關系能量流動和物質循環(huán)的關系 下圖表示一個森林生態(tài)系統(tǒng)中的食物下圖表示一個森林生態(tài)系統(tǒng)中的食物網，圖中數(shù)字表示該生物的個

35、體數(shù)量，括網，圖中數(shù)字表示該生物的個體數(shù)量，括號內的數(shù)字表示該生物的平均體重。據(jù)圖號內的數(shù)字表示該生物的平均體重。據(jù)圖回答：回答：(1)該食物網中占據(jù)第三營養(yǎng)級的生物有該食物網中占據(jù)第三營養(yǎng)級的生物有A中的中的。(2)若初級消費者中，若初級消費者中，被除去，則對被除去，則對該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的影響最大。該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的影響最大。(3)若除去若除去G后，在一定時間內，生產者后，在一定時間內，生產者數(shù)量將數(shù)量將。F、G、I、HE減少減少(2)南方某地有一片熱帶雨林，最初南方某地有一片熱帶雨林，最初碳積蓄量碳積蓄量500噸噸/公頃，此時，總生產公頃，此時，總生產量每年為量每年為60噸噸/公頃，葉

36、的呼吸量為公頃，葉的呼吸量為25噸噸/公頃，生長量為公頃，生長量為5噸噸/公頃，枯死量公頃，枯死量為為10噸噸/公頃。已知總生產量公頃。已知總生產量=生長量生長量+枯死量枯死量+呼吸量，則該地的凈生產量呼吸量，則該地的凈生產量是是噸噸/公頃，非同化器官的呼吸量是公頃，非同化器官的呼吸量是。1520(1)從圖中可知：從圖中可知：F、G、H、I在食在食物鏈中占據(jù)第三營養(yǎng)級。物鏈中占據(jù)第三營養(yǎng)級。B、C、D、E這這4個初級消費者總體重分別為個初級消費者總體重分別為1 kg、100 kg、180 kg、200 kg，可見，可見E的的重量最大，能量最多，被除去后對該重量最大，能量最多，被除去后對該生態(tài)系

37、統(tǒng)的能量流動影響最大。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動影響最大。G和和D、E是捕食關系，是捕食關系，D、E與生產者與生產者A也是捕食關系，若除去也是捕食關系，若除去G，則，則D、E的的數(shù)量會增多，數(shù)量會增多，A的數(shù)量就會減少。的數(shù)量就會減少。(2)凈生產量凈生產量=總生產量總生產量-呼吸量，而呼吸量，而呼吸量呼吸量=總生產量總生產量-生長量生長量-枯死量枯死量=45噸噸/公頃，所以凈生產量公頃，所以凈生產量=60-45=15噸噸/公頃，非同化器官是指除了葉子之外公頃，非同化器官是指除了葉子之外的器官，它們的呼吸量的器官，它們的呼吸量=總呼吸量總呼吸量-葉葉子的呼吸量子的呼吸量=20噸噸/公頃。公頃。在生物圈

38、中，物質和能量流動的特點是在生物圈中，物質和能量流動的特點是( )A.物質流動和能量流動都是循環(huán)的物質流動和能量流動都是循環(huán)的B.物質的流動是不循環(huán)的，能量的流動也物質的流動是不循環(huán)的，能量的流動也是不循環(huán)的是不循環(huán)的C.物質的流動是循環(huán)的，能量的流動是單物質的流動是循環(huán)的，能量的流動是單向不循環(huán)的向不循環(huán)的D.物質的流動是單向不循環(huán)的，能量的流物質的流動是單向不循環(huán)的，能量的流動是循環(huán)的動是循環(huán)的C能量流動是逐級遞減的、單向的、能量流動是逐級遞減的、單向的、不循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質不循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無機環(huán)境間物質可以反復出現(xiàn)，反復無機環(huán)境間物質可以反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運動，不會消失。利用，循環(huán)運動，不會消失。