2021高考生物一輪復習 第9單元 生物與環(huán)境 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)教學案 新人教版必修3

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1、第4講　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應用(Ⅱ) 　 1.物質的循環(huán)總是伴隨著能量的流動。(生命觀念) 2.分析能量流動過程，歸納總結能量流動特點；根據碳循環(huán)過程構建循環(huán)模型。(科學思維) 3.關注溫室效應，做出解釋，并提出解決問題的思路。(社會責任) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1．能量流動的概述 (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。 (2)能量流動的四個環(huán)節(jié) — 　? — 　? —太陽能→有機物中的化學能→熱能 　? — 2．能量流動的過程 (1)能量流經第二營養(yǎng)級的過程

2、①c代表初級消費者糞便中的能量。 ②流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量的去向 d：自身呼吸作用散失。 e：用于生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的能量。 i：流入下一營養(yǎng)級。 f：被分解者分解利用。 j：未被利用的能量。 (2)能量流經生態(tài)系統(tǒng)的過程 ①流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產者固定的太陽能。 ②能量流動渠道：食物鏈和食物網。 ③能量傳遞形式：有機物中的化學能。 ④能量散失途徑：各種生物的呼吸作用(代謝過程)。 ⑤能量散失形式：熱能。 3．能量流動的特點及原因分析 (1)能量流動是單向的，原因：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

3、擇的結果，是不可逆轉的。②各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產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)能量流動是逐級遞減的原因：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。 4．研究能量流動的意義 (1)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用。 (2)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)高效地流向對人類最有益的部分。 (人教版必修3 P99“科學·技術·社會”)生態(tài)農業(yè)是指運用________原理，在環(huán)境與經濟協(xié)調發(fā)展的思想指導下，應用現(xiàn)代生物科學技術建立起來的多層次、多功能的綜合農業(yè)生產體系

4、。 提示：生態(tài)學 1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入和散失過程。 (×) 提示：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。 2．流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產者上的太陽能。 (×) 提示：流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產者所固定的太陽能。 3．初級消費者糞便中的能量屬于生產者同化的能量。 (√) 4．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%～20%。 (×) 提示：能量傳遞效率針對的是相鄰兩個營養(yǎng)級中的所有生物，不針對個體。 5．農業(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作物

5、提供肥料，沼氣池發(fā)酵產生的沼氣又能成為人類的能源物質，實現(xiàn)了能量的多級利用，而能量不能循環(huán)利用。 6．研究能量流動，對調整能量流動關系，使生產者固定的能量全部流向人類。 (×) 提示：由于在各營養(yǎng)級中都會有生物的細胞呼吸存在，通過細胞呼吸，部分能量會以熱能的形式散失，因此研究能量流動，可調整能量流動關系，使生產者固定的能量盡可能多地流向對人類最有益的部分，但是做不到全部流向人類。 某一營養(yǎng)級能量的來源與去路分析 (1)能量來源 (2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級的能量去向可從以下兩個角度分析： ①定量不定時(在足夠長的時間內能量的最終去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一營

6、養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)；c.被分解者分解利用。 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.未利用，既未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，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”是指在有限的時間“還沒來得及被利用的能量”?？捎萌鐖D表示： 1．如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動過程，其中甲、乙、丙代表該生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，A、B、C、D、E、F代表能量。請回答下列問題： (1)圖中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是多少？(用圖中字母表示)。 (

7、2)乙的能量流入分解者的包括哪些方面？能量D被下一營養(yǎng)級同化后的去向是什么？ 提示：(1)[C/(B＋F)]×100%；(2)乙的遺體殘骸中的能量和丙的糞便中的能量；大部分通過第四營養(yǎng)級生物的呼吸作用以熱能的形式散失，一部分用于該營養(yǎng)級生物的生長、發(fā)育和繁殖。 2．“蓮藕生態(tài)養(yǎng)魚”是一種養(yǎng)復合生態(tài)型的農業(yè)新模式，在相同環(huán)境及養(yǎng)殖條件下，若將池塘中主要魚種由草食性魚更換為肉食性魚，則魚類產量將如何變化？原因是什么？ 提示：降低。能量流動逐級遞減，肉食性魚所處營養(yǎng)級高，獲得能量少。 能量流動過程的分析 1．(2019·合肥市高三第二次質檢)如圖表示某長期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中光合作用積

8、累的有機物被植食性動物利用的過程(圖中的字母表示所含的能量)。據圖分析，下列相關敘述正確的是(　　) A．植物積累的能量為c＋e＋g＋h＋i B．植食動物糞便中的能量為d＋g C．b中的物質和能量都被微生物利用 D．能量在相鄰營養(yǎng)級傳遞效率為f/a A　[植物積累的能量為a，根據數(shù)量關系可知，圖中c＋e＋g＋h＋i也可以表示植物光合作用積累的有機物中的能量，A正確；植食動物糞便中的能量為d－f，及g，B錯誤；b中的物質和能量有部分被微生物利用，C錯誤；能量在相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率為f/(a＋植物呼吸作用消耗量)，D錯誤。] 2．(2019·吉林省名校高三聯(lián)考)能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的

9、三大功能之一。請回答下列問題： (1)生態(tài)系統(tǒng)的另外兩大功能是____________。 (2)生產者利用____________能，通過________________________作用，將CO2和H2O合成有機物并儲存能量，這些能量是流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 (3)分解者同化的能量________(填“能”或“不能”)流向生產者；生產者不同于分解者的能量去向是______________；與其他營養(yǎng)級的生物相比，最高營養(yǎng)級生物同化的能量的去向中不包括______________________________。 (4)如圖所示的生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率___

10、_____(填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。 [解析]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的三大功能是能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞。(2)綠色植物或其他光合細菌利用(太陽)光能，通過光合作用將CO2和H2O合成有機物并儲存能量，生產者，如硝化細菌等利用(無機化學反應釋放的)化學能，通過化能合成作用，將CO2和H2O合成有機物并儲存能量，這些能量是流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(3)由于能量流動是不可逆的，分解者同化的能量不能流向生產者；由于分解者不會與其他生物構成捕食關系，因此生產者不同于分解者的能量去向是流向下一營養(yǎng)級；與其他營養(yǎng)級的生物相比，最高營養(yǎng)級生物同化的能量的去向中不包括流向下一營養(yǎng)級。(4)題

11、圖所示的生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為第二營養(yǎng)級(甲和乙)的同化量與第一營養(yǎng)級(水草、藻類)的同化量的百分比。乙的同化量/水草、藻類的同化量×100%＝1 900/25 000×100%＝7.6%，因此第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率大于7.6%。 [答案]　(1)物質循環(huán)和信息傳遞　 (2)(太陽)光能或(無機化學反應釋放的)化學　光合作用或化能合成　(3)不能　 流向下一營養(yǎng)級　 流向下一營養(yǎng)級 (4)大于 能量流動特點的分析及相關計算 3．下列關于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的敘述中，錯誤的是(　　) A．由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，所以營養(yǎng)級越高則所同化

12、的能量就越少 B．由于散失的熱能不能被生產者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向不可循環(huán)的 C．充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率 D．能量流動和物質循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網 C　[生態(tài)系統(tǒng)中的能量沿食物鏈流動時，部分能量以熱能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以營養(yǎng)級越高同化的能量就越少，A正確；生產者只能固定光能或化學能，而不能固定每個營養(yǎng)級及分解者所散失的熱能，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的，B正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤；能量流動和物質循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網，D正確。] 4

13、．(2019·廣東省六校高三聯(lián)考)科研小組對某人工魚塘的能量流動進行定量分析，得出相關數(shù)據，如下表所示。整理資料時，由于疏忽圖中部分項目和數(shù)據模糊不能分辨。請你幫助恢復有關數(shù)據和項目，并回答有關問題：[能量單位：J/(cm2·a)，除表中所列的消費者外，其他類型的消費者忽略不計] 生物類型 甲 傳遞給分解者的能量 未利用的能量 傳遞給下一營養(yǎng)級的能量 有機物輸入的能量 生產者 41 5 97 19 —— 植食性魚類 7.9 1.1 12 乙 6 肉食性魚類 6.5 0.8 6.2 0.5 10 …… …… …… …… …… …… (

14、1)人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)的結構包括__________________。流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為________J/(cm2·a)。 (2)分析表中數(shù)據及各營養(yǎng)級能量的分配，表中甲是指________，表中的數(shù)據乙為________。 (3)如圖為該魚塘中的部分生物所構成的食物網，若鯉魚從各營養(yǎng)級獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率均為20%，當鯉魚同化50 kJ的能量時，則需要水生植物和浮游植物同化的能量為________kJ。 (4)若該魚塘廢棄若干年后成為濕地，這屬于________演替，該濕地能凈化生活污水且有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的________價值。

15、 [解析]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的結構包括組成成分和營養(yǎng)結構，其中營養(yǎng)結構包括食物鏈和食物網。根據以上分析已知，生產者同化的能量為＝41＋5＋97＋19＝162[J/(cm2·a)]，而表格中顯示有機物輸入的能量＝6＋10＝16[J/(cm2·a)]，因此流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝162＋16＝178[J/(cm2·a)]。(2)表格中甲表示呼吸作用消耗的能量，數(shù)據乙＝19＋6－(7.9＋1.1＋12)＝4[J/(cm2·a)]。(3)根據題意分析，已知鯉魚從各營養(yǎng)級獲得的能量相同，且相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率均為20%，則鯉魚同化50 kJ的能量時，需要水生植物和浮游植物同化量＝50××5＋50

16、××5×5＝917(kJ)。(4)廢棄魚塘發(fā)生的是次生演替；該濕地能凈化生活污水，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值；有攝影愛好者前來取景，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值。 [答案]　(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和食物鏈(網)(或生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結構)　178　(2)呼吸作用消耗的能量　4　(3)917　(4)次生　間接和直接　 　方向調整后的能量計算方法 若在食物網中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物中獲得能量，計算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時，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”，然后按照各個單獨的食物鏈分別計算后合并

17、。 (1)順推法：能量流向調整，從前往后計算。即由植物下推，用“乘法”。 (2)逆推法：能量來源調整，從后往前計算。即由高營養(yǎng)級前推，用“除法”。 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)及其與能量流動的關系 1．物質循環(huán) (1)概念：組成生物體的各種元素在生物群落與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。 (2)分析 ①物質：組成生物體的化學元素，如C、H、O、N、P、S等。 ②循環(huán)范圍(兩個支點)：生物群落和無機環(huán)境之間。 ③特點：全球性，反復利用、循環(huán)流動。 2．碳循環(huán) (1)請寫出圖中各標號的名稱： a．生產者；b.消費者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f

18、.化石燃料的燃燒。 (2)碳的存在形式與循環(huán)形式 ①在生物群落和無機環(huán)境間：主要以CO2形式循環(huán)。 ②在生物群落內部：以含碳有機物形式傳遞。 ③在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。 (3)碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用和化能合成作用。 (4)碳返回無機環(huán)境的途徑 ①生產者、消費者的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化石燃料的燃燒。 3．能量流動和物質循環(huán)的關系 (1)區(qū)別 項目 能量流動 物質循環(huán)(以碳循環(huán)為例) 形式 以有機物為載體 主要是無機物 特點 單向流動、逐級遞減 全球性、循環(huán)性 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 生物圈(全球性)

19、 (2)聯(lián)系 ①兩者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割。 ②物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動；能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。 1. 生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無機環(huán)境和生物群落中的往復循環(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)。 2．無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用。 (√) 3．大氣中的CO2進入生物群落的唯一方式是光合作用。(×) 提示：CO2從無機環(huán)境進入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。 4．生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網，

20、所以物質和能量都是循環(huán)往復的。 (×) 提示：物質循環(huán)是往復的，而能量流動是單向的。 5．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)。(√) 6．若不按照生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，會影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。 (√) 對物質循環(huán)過程中相關圖解的識別 (1)圖1——先根據雙向箭頭判斷：a和b應為生產者和非生物的物質和能量，不能寫“無機環(huán)境”，也不能寫“生物類別”。再根據a→c判斷：c為消費者，剩下的d為分解者。 (2)圖2——根據a與c之間的雙向箭頭及a有多個指出箭頭，c有多個指入箭頭判斷：a是生產者，c是非生物的物質和能量。根據a、b、d的箭頭都流向e，可進一步判斷：

21、b是初級消費者，d是次級消費者，e是分解者。 (3)圖3——根據a與e之間的雙向箭頭及a有多個指入箭頭，e有多個指出箭頭判斷：a為非生物的物質和能量，e為生產者。然后觀察剩余的幾個成分，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則為消費者。整個圖解中，食物鏈是e→f→d→b。 1．大氣中的碳被固定，進入生物群落，簡要敘述該過程中的物質變化和能量變化。 提示：物質變化是大氣中的碳以CO2形式首先被C5固定形成C3，然后C3在ATP和[H]的作用下形成(CH2O)和C5；能量變化則是儲存在ATP中活躍的化學能轉變成儲存在(CH2O)中的穩(wěn)定的化學能。 2．

22、溫室效應產生的主要原因是什么？緩解措施有哪些？(至少寫兩點) 提示：溫室效應主要與人類對化石燃料利用過度有關。緩解溫室效應的措施主要有植樹造林、減少化石燃料的燃燒、開發(fā)新能源等。 碳循環(huán)的過程及特點分析 1．下列關于碳循環(huán)的敘述，正確的是(　　) A．大氣圈的含碳量明顯高于海洋中的 B．生物圈需不斷地從外界獲得碳的補充 C．人類對能源的過度消費會導致大氣中CO2含量增加 D．大氣圈通過碳循環(huán)時刻保持著CO2含量穩(wěn)定不變 C　[海洋是地球系統(tǒng)中最大的碳庫，海洋中的含碳量明顯高于大氣圈含碳量，A錯誤；碳循環(huán)是指在生物圈中的循環(huán)，因此也叫生物地球化學循環(huán)，碳循環(huán)中的物質可以被反復

23、利用，所以生物圈不需要從外界獲得碳的補充，B錯誤；由于人類對能源的過度消費使CO2釋放量大于植物的吸收量，會導致大氣中CO2含量增加，C正確；冬季氣溫低，植物光合作用弱，吸收CO2減少，氣溫低，中高緯度的人們需要燃燒化石燃料取暖，使CO2排放增多，故大氣中CO2含量會隨季節(jié)變化，而不是CO2含量穩(wěn)定不變，D錯誤。] 2．(2019·江西南昌三模)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．d表示大氣中的CO2，由于許多因素的影響其含量夏季低于冬季 B．通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，實現(xiàn)碳循環(huán) C．在正常演替過程中，生產者固定CO2量大于

24、整個生物群落排放CO2量 D．只需將d的含義改為熱能，該圖即可表示為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖 D　[d表示大氣中的CO2，由于夏季植物的光合作用能力強于冬季等因素的影響，故其含量夏季低于冬季，A正確；碳循環(huán)是指以CO2的形式在無機環(huán)境和生物群落之間的往返運動，即通過a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃燒，可實現(xiàn)碳循環(huán)，B正確；若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在朝復雜化演替的過程中，生產者吸收的CO2量大于整個生物群落排放的CO2量，C正確；由于能量只能單向流動、逐級遞減，且植物不能利用熱能，所以將d的含義改為熱能，題圖也不可表示為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，D錯誤。] 物質循環(huán)和

25、能量流動的關系分析 3．如圖為一個簡化的生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質循環(huán)示意圖，對圖中箭頭的含義表述錯誤的是(　　) A．①可表示碳元素從二氧化碳轉變?yōu)橛袡C物 B．⑤可表示生物群落中的物質回歸無機環(huán)境 C．②表示能量在生物體之間單向流動 D．④和⑤可表示生物群落中能量的散失 D　[讀圖可知，碳元素從二氧化碳變?yōu)橛袡C物——①光合作用合成有機物，A正確；能量在生物體之間單向流動——②③能量在生物體之間流動，C正確；生物群落中能量的散失——④呼吸作用以熱能的形式散失，生物群落中的物質回歸無機環(huán)境——⑤分解者的分解，B正確，D錯誤。] 4．(2019·濟南市高三模擬)如圖為某濕地生態(tài)系統(tǒng)的

26、碳循環(huán)示意圖，箭頭表示碳元素的流動方向，請回答下列問題。 (1)該濕地生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富，湖中挺立著荷花，湖面漂浮著浮萍，水中金魚藻起舞，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的________結構，這種結構的意義在于______________________________。 (2)圖中的營養(yǎng)結構(食物鏈)可以表示為________(用字母和箭頭表示)，圖中缺少的一個箭頭在________之間。碳元素在A、B之間以________形式傳遞，E糞便中的能量屬于第________營養(yǎng)級同化的能量。 (3)人們每年都要從該濕地生態(tài)系統(tǒng)中捕撈一定數(shù)量的鯉魚，使鯉魚的種群數(shù)量保持在K/2左右，這樣做的原因是_

27、_______________________。 [解析]　(1)湖中挺立著荷花，湖面漂浮著浮萍，水中金魚藻起舞，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的垂直結構，這有利于提高群落利用光能等資源的能力。(2)圖中的營養(yǎng)結構(食物鏈)可以表示為A→D→E→F，圖中缺少的一個箭頭在D、B之間。碳元素在A、B之間即在生產者和分解者之間以有機物形式傳遞，E糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級中的能量，即第二營養(yǎng)級同化的能量。(3)種群數(shù)量在K/2時鯉魚的增長速率最大，有利于鯉魚的種群數(shù)量的恢復，故人們從該濕地生態(tài)系統(tǒng)中捕撈鯉魚時應使鯉魚的種群數(shù)量保持在K/2左右。 [答案]　(1)垂直　提高了群落利用陽光等資源的能力　(2)

28、A→D→E→F　D、B　有機物　二　(3)此時鯉魚的增長速率最大，有利于鯉魚的種群數(shù)量恢復 1.最高營養(yǎng)級的能量去路只有3個，沒有“傳遞給下一營養(yǎng)級”這一去路。 2．流經各營養(yǎng)級的總能量：對生產者而言強調關鍵詞“固定”而不能說“照射”，對各級消費者而言強調關鍵詞“同化”而不能說“攝入”。 3．“相鄰兩營養(yǎng)級”的能量傳遞效率≠“相鄰兩個生物個體”間的能量傳遞效率。如“一只狼”捕獲“一只狐”時，狼應獲得了狐的大部分能量而不是獲得10%～20%的能量，所有狼可獲得所有狐的能量的10%～20%。 4．未被利用的能量包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料的形式被儲存起來的能量。 5．一

29、個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋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。 6．誤認為在生物群落中碳元素都是以CO2的形式進行循環(huán)的：在生物群落與無機環(huán)境之間，碳元素是以CO2的形式進行的，但在生物群落內碳元素則是以含碳有機物的形式進行傳遞的。 1.通常，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會很長，原因是能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的。 2．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。 3．生態(tài)系統(tǒng)的能量單向流動的原因：食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇的結果，不能逆轉；生產者不能再利用散失的熱能。 4．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動逐級遞減的原因：某個營養(yǎng)級同化的能量中自身呼吸要

30、消耗一部分，還有一部分被分解者利用，所以不能將全部的能量流入下一個營養(yǎng)級。 5．從能量流動角度分析農田除草、除蟲的目的：調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)、高效地流向對人類最有益的部分。 真題體驗| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅱ)如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點的生物個體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設第一營養(yǎng)級是牧草，第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設第一營養(yǎng)級是喬木，第二營養(yǎng)級是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是(　　) A．前者為金字塔形，后者為倒金字塔形 B．前者為倒金字塔形，后者為金字塔形

31、C．前者為金字塔形，后者為金字塔形 D．前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形 A　[夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營養(yǎng)級的牧草的個體數(shù)遠大于作為第二營養(yǎng)級的羊的個體數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能是金字塔形。而在森林生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營養(yǎng)級的喬木的一個個體上生活著大量的作為第二營養(yǎng)級的昆蟲個體，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能為倒金字塔形。] 2．(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)中細菌產生的能量

32、可流向生產者 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 C　[根據文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會導致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等一系列變化，A項錯誤。細菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動植物遺體、遺物中獲得的能量大部分會通過分解作用以熱能的形式散失，不會再被生產者利用，B項錯誤。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個營養(yǎng)級變?yōu)?個營養(yǎng)級，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)，C項正確。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈營養(yǎng)級增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動的方向未改變，D項錯誤。] 3．(2018·全國卷Ⅱ)大型肉食性動

33、物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用，這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的種間關系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學”范疇。回答下列問題： (1)當某種大型肉食性動物遷入一個新的生態(tài)系統(tǒng)時，原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加，生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多，原因是___________________________________________。 (2)如果將頂級肉食性動物引入食物網只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發(fā)生了反轉，即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉不是由頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么

34、根據上述“恐懼生態(tài)學”知識推測，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是__________________________ _______________________________________(答出一點即可)。 (3)若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會減輕該地區(qū)野豬對農作物的破壞程度。根據上述“恐懼生態(tài)學”知識推測，產生這一結果的可能原因有______________________________ ____________________________________________(答出兩點即可)。 [解析]　(1)從能量金字塔可以看出，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級

35、越多，在能量流動過程中損失的能量就越多，因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過4～5個營養(yǎng)級。(2)根據題干信息“大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用”，又這一種間關系是建立在“威懾”和“恐懼”基礎上的，且題干指出導致植食性動物甲在數(shù)量上的優(yōu)勢地位喪失不是由頂級肉食性動物的直接捕食造成的，因此，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是頂級肉食性動物對甲產生的威懾比乙高，甲因恐懼而逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多。(3)根據題中“恐懼生態(tài)學”的觀點可知，大型肉食性動物對野豬有捕食和驅趕的作用，故某大型肉食性動物的重新出現(xiàn)可能會使野豬的被捕食量增加，同時野豬也會因恐懼而減少采食，從而降低其對農作物的破壞程度。 [答案]　(1)生產者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少　(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多　(3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食 - 14 -