2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 第二節(jié) 第1課時 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案(含解析)蘇教版必修3.doc
《2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 第二節(jié) 第1課時 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案(含解析)蘇教版必修3.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 第二節(jié) 第1課時 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案(含解析)蘇教版必修3.doc(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第1課時生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程稱 為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從生產(chǎn)者固定太陽能開始。3能量流動具有單向流動和逐級遞減的特點。4生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是指在生態(tài)系統(tǒng)中組成生物體的 C、H、O、N、P、Ca等元素,從無機環(huán)境到生物群落, 再回到無機環(huán)境的循環(huán)過程。5在無機環(huán)境中,碳主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。6碳循環(huán)是指碳元素在生物圈中的循環(huán)過程。CO2在綠色 植物和大氣之間循環(huán)往復(fù)的過程是碳循環(huán)最簡單的途徑。7大氣中CO2濃度升高導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強。8在生物圈中,物質(zhì)循環(huán)與能量流動同時進行,兩者相互 依存,不可分割。一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動1能量流動的概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。2能量流動的過程(1)起點:太陽能被生產(chǎn)者通過光合作用轉(zhuǎn)化為化學(xué)能固定在有機物中,從而輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級。(2)各營養(yǎng)級的能量去向:在呼吸作用中以熱能的形式散失。儲存在各營養(yǎng)級生物體內(nèi),用于自身的生命活動。這部分能量又有兩個去向:a通過下一營養(yǎng)級的取食而流入下一營養(yǎng)級。b流向分解者。3能量流動的特點(1)單向流動:沿食物鏈的方向流動。(2)逐級遞減:傳遞效率為10%20%。4研究能量流動的意義(1)可以幫助人們在設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)時充分考慮能量的有效利用。(2)可以合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1物質(zhì)循環(huán)的概念(1)別稱:生物地球化學(xué)循環(huán)。(2)循環(huán)主體:組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等元素。(3)循環(huán)范圍:無機環(huán)境和生物群落之間。2水循環(huán)(1)概念:水以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)在陸地、海洋和大氣之間不斷循環(huán)的過程。(2)主要環(huán)節(jié):降水和蒸發(fā)。(3)影響因素:太陽能和大氣環(huán)流等因素。3碳循環(huán)(1)概念:碳元素在生物圈中的循環(huán)過程。(2)主要存在形式:CO2和碳酸鹽。(3)循環(huán)形式:CO2、碳水化合物。(4)過程:光合作用:大氣中CO2通過生產(chǎn)者的光合作用進入生物群落。呼吸作用:生產(chǎn)者、消費者、分解者的呼吸作用把生物群落中的碳以CO2形式返回大氣中。燃燒:化石燃料的燃燒使非生物的有機物中的碳以CO2形式返回大氣中。1判斷下列敘述的正誤(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能()(2)在“植物鼠鷹”這條食物鏈中,第三營養(yǎng)級含能量最少()(3)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的能量必然大于消費者得到的能量()(4)沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環(huán)利用()(5)光合作用推動碳循環(huán)過程,促進了生物群落中的能量循環(huán)()(6)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()(7)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)()(8)由于過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡,導(dǎo)致大氣中CO2濃度增加并引起全球氣候變化()2假若在一個與外界隔絕、沒有食物的荒島上,給你3只雞(其中2只為母雞)和20 kg玉米,理論上分析,如何利用它們使你在此荒島上生存的時間最長()A先吃掉3只雞,然后再吃玉米B先吃盡玉米,然后再吃雞C用玉米喂養(yǎng)母雞使之產(chǎn)蛋,再吃雞蛋解析:選A先吃掉3只雞,然后再吃玉米,可以減少能量的散失。3下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分示意圖,其中數(shù)字為能量值,單位是kJ/(m2a)。能量在第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級間的傳遞效率為()A16% B15%C12% D10%解析:選B傳遞效率為各營養(yǎng)級同化量之比,所以第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級間的傳遞效率為20.4/13615%。4在下列食物鏈中,假設(shè)初級消費者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值相同,提供給貓頭鷹能量最多的食物鏈是()A綠色植物蚱蜢青蛙蛇貓頭鷹B綠色植物鼠蛇貓頭鷹C綠色植物鼠貓頭鷹解析:選C食物鏈越短,能量在流動過程中散失越少。5某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個營養(yǎng)級,分別以a、b、c、d表示。一年內(nèi)輸入這4個營養(yǎng)級的能量數(shù)值如下表所示。該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者所屬營養(yǎng)級是()營養(yǎng)級abcd能量(Jm2)141.1010515.911050.88105871.27105Aa BbCc Dd解析:選A在生態(tài)系統(tǒng)中含能量最多的是生產(chǎn)者,即d;其次是初級消費者,即a。6肉類和雞蛋的價格比糧食和蔬菜高,從生態(tài)學(xué)的觀點看,這是由于()A動物飼養(yǎng)麻煩、花工夫、投資大B動物性食物營養(yǎng)價值高C食物鏈延長,能量流失多,動物性食品成本高解析:選C動物都是直接或間接以植物為食,相比吃糧食和蔬菜,食物鏈延長,導(dǎo)致能量散失增多,故在生產(chǎn)過程中成本也提高了。7生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的特點不包括下列的()A帶有全球性B物質(zhì)是指組成生物體的元素C在群落的各營養(yǎng)級之間循環(huán)往復(fù)解析:選C組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落的循環(huán),而在生物群落的各營養(yǎng)級之間是單向流動的。8從碳循環(huán)的角度看,人體內(nèi)有機物中的碳元素究其根源是來自()A食物中的碳B大氣中CO2中的碳C非生物環(huán)境中的碳酸鹽解析:選B人體內(nèi)有機物直接或間接地來自植物,而植物的有機物是通過光合作用形成的,其來自大氣中的CO2和水。1能量流動的過程生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動過程,可以表示為下圖。(1)來源:太陽能。(2)起點: 從生產(chǎn)者(主要是植物)固定太陽能開始。(3)渠道:食物鏈和食物網(wǎng)。(4)能量變化:太陽光能生物體中有機物的化學(xué)能熱能(最終散失)。(5)能量在食物鏈中流動的形式:有機物(食物)中的化學(xué)能。(6)能量散失的主要途徑:細胞呼吸(包括各營養(yǎng)級生物本身及分解者的細胞呼吸);能量散失的主要形式是熱能。2每個營養(yǎng)級的能量來源和去向(1)來源(2)去向:自身呼吸消耗,轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能。流向下一營養(yǎng)級。殘體、落葉等被分解者分解。未被利用:包括生物每年的積累量,也包括動植物殘體以化石燃料形式被儲存起來的能量。即一個營養(yǎng)級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攝入量糞便中所含能量。3能量流動的特點(1)單向流動:食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是不可逆轉(zhuǎn)的,因為捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn),這是長期自然選擇的結(jié)果。各營養(yǎng)級的能量大部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能的形式散失,這部分能量是不能被重復(fù)利用的。(2)逐級遞減:每個營養(yǎng)級的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用。各個營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當大的一部分能量。各營養(yǎng)級中的能量都要有一部分流入分解者。(3)傳遞效率約為10%20%。計算方法為:能量傳遞效率100%。思考探究1(1)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的動力是什么?提示:是能量。(2)初級消費者取食攝入的能量就是其同化的能量嗎?提示:不是。同化量攝入量糞便量。(3)初級消費者糞便中的能量最終流向分解者,這部分能量包括在“初級消費者流向分解者”的能量中嗎?提示:不包括,這部分能量包括在“生產(chǎn)者流向分解者”的能量中。(4)從能量流動的特點分析,為什么一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個?提示:能量通過四個左右的營養(yǎng)級傳遞,已減少到不足以維持下一個營養(yǎng)級的生命活動的程度,所以一條食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過五個。題組沖關(guān)1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),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:選D根據(jù)題中簡圖可知,甲能夠固定太陽能,為生產(chǎn)者,乙從甲獲取能量,為消費者;該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界獲得能量,同時能量也可以擴散到外界,是一個開放的生態(tài)系統(tǒng);能量通過光合作用進入生態(tài)系統(tǒng),經(jīng)過生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用后以熱能的形式散失;輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總能量。2以下表示動物利用食物的過程,分析正確的是()A恒溫動物的/值一般高于變溫動物B哺乳動物的/值一般為10%20%C提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/值D食肉哺乳動物的/值一般低于食草哺乳動物解析:選C恒溫動物與變溫動物消耗有機物的量在不同溫度下是不同的,因此不能確定在不同溫度條件下恒溫動物的/一般高于變溫動物。哺乳動物的/值應(yīng)大于20%。肉食動物的/值一般高于食草哺乳動物,/越高,說明有更多的食入量轉(zhuǎn)變成動物的同化量,有利于提高動物的生長量。不同的生態(tài)金字塔能形象地說明營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系,是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。歸納如下:項目能量金字塔數(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,有時會出現(xiàn)倒金字塔形,如樹與樹上昆蟲的數(shù)量關(guān)系正金字塔形 象征含義能量沿食物鏈傳遞過程中具有逐級遞減的特點生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減生物量(現(xiàn)存生物中有機物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動逐級遞減每一級含義食物鏈中每一營養(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)級生物的總生物量 名師點撥能量金字塔也有倒置的人工生態(tài)系統(tǒng)中因能量可人為補充,可能會使能量金字塔呈現(xiàn)倒置狀況。如人工魚塘中生產(chǎn)者的能量未必比消費者(魚)的多。題組沖關(guān) 3.一片樹林中,樹、昆蟲和食蟲鳥的個體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。下列選項能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間能量關(guān)系的是(方框面積表示能量的大小)()解析:選C從生物的個體數(shù)來看,一棵大樹上可能有成百上千個昆蟲生活著;但是從能量的角度來考慮,一棵大樹的總能量要比成百上千個昆蟲的總能量多很多。4.右圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,其、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和是實現(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:CE1表示的能量主要是通過光合作用所固定的能量D能量可在食物鏈中循環(huán)利用解析:選C圖中代表生產(chǎn)者,則E1表示的能量主要是生產(chǎn)者通過光合作用固定的能量。、和都代表消費者,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。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。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的,能量不能循環(huán)利用。1碳循環(huán)(1)碳循環(huán)圖示(2)碳循環(huán)解讀自然界中碳的存在形式:CO2和碳酸鹽。碳在生物群落中的存在形式:含碳有機物。碳在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)是以CO2的形式進行的。碳元素在生物群落中的傳遞,主要靠食物鏈和食物網(wǎng),傳遞形式為含碳有機物。大氣中的碳元素進入生物群落,是通過光合作用或化能合成作用而實現(xiàn)的。大氣中CO2的主要來源特點:具有全球性;反復(fù)循環(huán)利用。大氣中CO2濃度升高,會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的發(fā)生。2物質(zhì)循環(huán)與能量流動的比較項目能量流動物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式以有機物為載體(CO2含碳有機物CO2)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)聯(lián)系同時進行、相互依存,不可分割能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力圖示名師點撥有關(guān)碳循環(huán)示意圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷(1)首先判斷雙箭頭的兩端是生產(chǎn)者和大氣中的CO2庫,除雙箭頭外生產(chǎn)者(A)只有發(fā)出箭頭,大氣(B)只有接受箭頭。(2)消費者(C)接受一個箭頭而發(fā)出兩個,分解者(D)則接受兩個發(fā)出一個,兩者之間物質(zhì)流動方向是從消費者(C)到分解者(D)。思考探究2(1)水循環(huán)為什么在一定程度上影響著物質(zhì)在地球上的分布呢?提示:水是良好溶劑,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的許多物質(zhì)都能溶解其中。(2)溫室效應(yīng)是由于CO2排放量的迅速增加所致,你認為控制溫室效應(yīng)應(yīng)采取哪些措施?提示:采取措施:減少煤、石油等化石燃料的燃燒;大力植樹造林;開發(fā)新能源。(3)既然物質(zhì)是循環(huán)的,為什么人們還不斷向農(nóng)田中施加氮肥?提示:物質(zhì)在生物圈范圍內(nèi)是循環(huán)的,農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出,所以要不斷施加氮肥。題組沖關(guān)5關(guān)于水循環(huán)的敘述,不正確的是()A水在陸地、海洋和大氣之間不斷循環(huán)B降水和蒸發(fā)是水循環(huán)中的兩個主要環(huán)節(jié) C水循環(huán)受太陽能、大氣環(huán)流等因素的影響D水循環(huán)不影響其他物質(zhì)的循環(huán)解析:選D水能溶解其他物質(zhì),水循環(huán)在一定程度上影響著其他物質(zhì)在地球上的分布。6.右圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖,圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分,箭頭表示生理過程。相關(guān)敘述,不正確的是() Ad過程代表光合作用,b過程代表呼吸作用B甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多C碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式傳遞D碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)流動解析:選A丁為無機環(huán)境,甲為生產(chǎn)者,乙為消費者,丙為分解者;d過程為呼吸作用,b 過程為光合作用;生產(chǎn)者所含有機物最多,占有的碳元素也最多;碳元素在生物群落內(nèi)部以有機物 的形式進行傳遞,在無機環(huán)境與生物群落間主要以CO2的形式進行傳遞;碳元素可以在生態(tài)系統(tǒng)中 反復(fù)流動。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,從而確定使用10%或20%來解題。(1)設(shè)食物鏈為ABCD,分情況討論如下:已知D營養(yǎng)級的能量為M,則至少需要A營養(yǎng)級的能量等于M(20%)3;最多需要A營養(yǎng)級的能量M(10%)3。已知A營養(yǎng)級的能量為N,則D營養(yǎng)級獲得的最多能量等于N(20%)3;最少能量N(10%)3。(2)如果是在食物網(wǎng)中,同一營養(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相等,則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。(3)在食物網(wǎng)中分析,如 確定生物量變化的“最多”或“最少”時,還應(yīng)遵循以下原則:食物鏈越短,最高營養(yǎng)級獲得的能量越多;生物間的取食關(guān)系越簡單,生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量越少,如已知D營養(yǎng)級的能量為M,計算至少需要A營養(yǎng)級的能量時,應(yīng)取最短食物鏈AD,并以20%的效率進行傳遞,即等于M20%;計算最多需要A營養(yǎng)級的能量時,應(yīng)取最長的食物鏈ABCD,并以10%的效率進行傳遞,即等于M(10%)3。(4)已知較低營養(yǎng)級生物的能量求解較高營養(yǎng)級生物的能量時,若求解“最多”值,則說明較低營養(yǎng)級的能量按“最高”效率傳遞;若求解“最(至)少”值,則說明較低營養(yǎng)級生物的能量按“最低”效率傳遞。具體規(guī)律如下:生產(chǎn)者消費者 題組沖關(guān)1.右圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡圖,若E種群中的總能量為5.8109 kJ,B種群的總能量為1.6108 kJ,從理論上分析,A種群獲得的總能量最多是()A2.0108 kJ B2.32108 kJC4.2108 kJ D2.26108 kJ解析:選A從圖中可以看出,E的能量傳遞有三條途徑,但只有兩條途徑能傳遞到A。所以C和D獲得的總能量為(5.81091.610820%)20%1109 kJ,所以A獲得的總能量最多為110920%2.0108 kJ。2某同學(xué)繪制了如下圖所示的能量流動圖解,下列敘述不正確的是()A生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1B1C1A2B2C2D2)B由生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率為D1/W1C初級消費者攝入的能量為(A2B2C2D2)DW1D1D2解析:選C由圖可知,W1為生產(chǎn)者固定的太陽能,W1A1B1C1D1;D1為初級消費者同化的能量,D1A2B2C2D2;由于細胞呼吸消耗部分能量,所以W1D1D2。 3.在右圖所示的食物網(wǎng)中,a表示動物性食物所占比例,若鳥要使體重增加x,至少需要生產(chǎn)者的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為()Ay90xa10x By20xa5xCy20xa5x Dy100xa10x解析:選C根據(jù)能量傳遞效率為10%20%,如果能量傳遞效率為20%,則y為xa/(20%)2x(1a)/20%20xa5x;如果能量傳遞效率為10%,則y為xa/(10%)2x(1a)/10%90xa10x;所以20xa5xy90xa10x。4.右圖食物網(wǎng)中,假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔,2/5來自鼠,1/5來自蛇,能量傳遞效率按10%計算,那么,貓頭鷹若要增加5 g體重需要消耗的植物是()A900 B1 400C1 200 D1 600解析:選B在植物、鼠、兔、貓頭鷹食物網(wǎng)中,貓頭鷹屬第三營養(yǎng)級,可把此食物鏈簡化為一條,即植物兔(鼠)貓頭鷹,則消耗植物54/510%10%400 g;另一條食物鏈中貓頭鷹為第四營養(yǎng)級,則消耗植物為51/510%10%10%1 000 g,所以總共消耗植物為1 400 g。5.對右圖所示的一個食物網(wǎng)(能量傳遞效率按10%計算),相關(guān)敘述正確的是()A昆蟲屬于第一營養(yǎng)級,鳥屬于第二營養(yǎng)級B該食物網(wǎng)中初級消費者只有昆蟲,次級消費者只有鳥C在鳥類的食物構(gòu)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a時,生產(chǎn)者提供的能量為50aD若綠色植物固定的太陽能總量為M,昆蟲獲得的總能量為m1,鳥類獲得的總能量為m2,則必有Mm1m2解析:選D由圖可知該食物網(wǎng)有兩條食物鏈:植物鳥,植物昆蟲鳥。昆蟲處在第二營養(yǎng)級,鳥占有第二、三兩個營養(yǎng)級;若鳥類能量增加a時,由題意中消耗植物的能量為0.5a10%5a,中消耗植物的能量為0.5a10%10%50a,即共需生產(chǎn)者提供5a50a55a的能量;綠色植物所固定的太陽能M是系統(tǒng)所獲得的總能量,必有M m1m2。6有一食物網(wǎng)如下圖所示。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈傳遞到庚的能量相等,則庚增加1 kJ的能量,丙最少含多少能量() A550 kJ B500 kJC400 kJ D100 kJ解析:選A設(shè)丙的能量為x,根據(jù)題意,經(jīng)丙丁己庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ,則需要丙0.5(10%)3500(kJ),經(jīng)丙戌庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ,則需要丙0.5(10%)250(kJ),即丙最少含有50050550(kJ)的能量。一、選擇題1生態(tài)系統(tǒng)能量流動主要是研究系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級及之間的()能量輸入能量傳遞能量轉(zhuǎn)化能量散失A B C D解析:選D生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是系統(tǒng)內(nèi)各種群的能量輸入、能量轉(zhuǎn)化和能量散失,以及種群間的能量傳遞過程。2生態(tài)系統(tǒng)中,能量形式轉(zhuǎn)變的順序是()A光能化學(xué)能熱能 B熱能光能化學(xué)能C化學(xué)能光能熱能 D光能熱能化學(xué)能解析:選A生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動應(yīng)從生產(chǎn)者固定太陽能開始,將光能轉(zhuǎn)化為有機物中的化學(xué)能,然后依次再被各級消費者利用,最終以熱能的形式散失于無機環(huán)境中。3在“水藻小魚大魚”組成的食物鏈中,小魚不會吃大魚,但大魚可以吃小魚,該食物鏈的不可逆性,說明在一個生態(tài)系統(tǒng)中()A物質(zhì)循環(huán)是單向的 B能量流動是單向的C碳循環(huán)是單向的 D水循環(huán)是單向的解析:選B在一條食物鏈中,大魚吃小魚,即意味著能量由一個營養(yǎng)級流向下一個營養(yǎng)級,這種流動方向是不可逆的,說明能量流動是單向的。4下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程,下列敘述錯誤的是()A該生態(tài)系統(tǒng)中食草昆蟲屬于初級消費者B該生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終來源是太陽光能C該生態(tài)系統(tǒng)中的能量在傳遞過程中是逐級遞減的D該生態(tài)系統(tǒng)中的第一營養(yǎng)級是太陽能解析:選D該生態(tài)系統(tǒng)中的第一營養(yǎng)級是水稻等植物。5abcd是某生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈,測得a、b、c、d四種生物所含能量分別為m1、m2、m3、m4。對這一食物鏈中能量流動的敘述,錯誤的是()Aa所固定的太陽能為流入食物鏈的總能量Bm1、m2、m3、m4之和為該食物鏈的總能量C四種生物所含能量的關(guān)系是abcdD四種生物呼吸所消耗的能量的關(guān)系是abcd解析:選B流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者a固定的太陽能總量。由于能量流動逐級遞減,所以a、b、c、d同化的能量越來越少,其呼吸作用釋放的能量也是逐級遞減的。6大象是植食性動物,有一種蜣螂則專以象糞為食。設(shè)大象在某段時間所同化的能量為107 kJ,則這部分能量可流入蜣螂體內(nèi)的約為()A0 kJ B106 kJC2106 kJ D1062106 kJ解析:選A象糞中的能量,是大象取食植物后未消化的能量,屬于生產(chǎn)者的同化能量的一部分,而大象同化的能量沒有流入蜣螂體內(nèi)。7.右面是自然界碳循環(huán)的簡圖,對圖中甲、乙、丙的分析正確的是()A甲為生產(chǎn)者,乙為分解者,丙為消費者B甲為消費者,乙為分解者,丙為生產(chǎn)者C甲為分解者,乙為生產(chǎn)者,丙為消費者D甲為生產(chǎn)者,乙為消費者,丙為分解者解析:選A無機環(huán)境中的碳進入哪一營養(yǎng)級,哪一營養(yǎng)級即是生產(chǎn)者,則甲為生產(chǎn)者;生產(chǎn)者、消費者均有所指向的那一類生物應(yīng)為分解者,則乙為分解者,丙為消費者;且分解者、生產(chǎn)者、消費者均有指向無機環(huán)境的箭頭,即它們通過呼吸作用產(chǎn)生CO2。8下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系的敘述,不正確的是()A二者是密切聯(lián)系的兩個過程B在能量流動過程中,物質(zhì)是能量的載體C能量是物質(zhì)循環(huán)的動力D從能量流動和物質(zhì)循環(huán)的角度來看,生態(tài)系統(tǒng)是一個自給自足的系統(tǒng)解析:選D組成生物體的各種元素不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落,再回到無機環(huán)境的循環(huán),循環(huán)的動力來自能量,而物質(zhì)又是能量的載體,以保證能量從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式;在全球范圍(生物圈)內(nèi),物質(zhì)是循環(huán)的,但能量是不循環(huán)的。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)可以自給自足,但能量需來自系統(tǒng)外。9圖示某生態(tài)系統(tǒng)中,四種生物所同化的有機物的量占該生態(tài)系統(tǒng)有機物總量的比例,則這四種生物之間的食物關(guān)系最可能的是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲乙丙乙 D甲乙丙丁解析:選A圖示中,甲含能量最多,丁含能量最少,乙、丙所含能量相近。所以甲處在第一營養(yǎng)級,丁處在最高營養(yǎng)級,乙、丙處在同一營養(yǎng)級。二、非選擇題10下面為測定某湖泊能量流動情況圖解(單位:J/cm2a),據(jù)圖回答問題:(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_。(2)生態(tài)系統(tǒng)中的能量從第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級,從第二營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級,能量傳遞效率依次是_,_,其余的能量最終通過生物的_散失。由于生物不能在代謝中利用_,因此,能量流動具有_的特點。(3)從生態(tài)系統(tǒng)的成分看,D屬于_,其分解方式是_。(4)假如A為一片草原,那么最好使能量流向下列4種動物中的_。(填選項)A狼 B羊C黃鼬 D虎解析:在生態(tài)系統(tǒng)中,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中從上一個營養(yǎng)級傳遞給下一個營養(yǎng)級的能量,實際上等于下一個營養(yǎng)級生物同化能量,據(jù)此可以進行能量傳遞效率的計算。研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義就在于提高能量利用的效率,使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧4鸢福?1)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能即464.6 J/(cm2a)(2)13.5%20%呼吸作用熱能逐級遞減、單向流動(3)分解者有氧呼吸和發(fā)酵(4)B一、選擇題1下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的說法,正確的是()能量的最終來源是太陽光能能量主要通過生產(chǎn)者的光合作用輸入生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要渠道是食物鏈或食物網(wǎng)能量散失的過程是“光生產(chǎn)者消費者分解者”能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,傳遞效率一般是10%20%位于第一營養(yǎng)級的生物個體數(shù)目應(yīng)比位于第二營養(yǎng)級的生物個體數(shù)目多研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動,就是要讓能量都進入人體內(nèi)A BC D解析:選B輸入生態(tài)系統(tǒng)的最終能量來源是太陽光能,主要是生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進入生物群落;食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道;各營養(yǎng)級通過呼吸作用以熱能的形式散失能量;能量的流動特點是單向流動、逐級遞減,傳遞效率平均為10%20%;位于第一營養(yǎng)級的生物量比第二營養(yǎng)級的多,但生物個體數(shù)量不一定多;研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動是研究生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,錯誤的是()A當狼捕食兔子并轉(zhuǎn)化為自身的有機物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級B當狼吃掉一只兔子時,狼不可能獲得兔子的全部能量C生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落D生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的,逐級遞減的解析:選A兔子為初級消費者,屬于第二營養(yǎng)級,此時狼位于第三營養(yǎng)級,即狼捕食兔子,使能量由第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級。3下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述,不正確的是()A生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B溫室效應(yīng)主要是由化石燃料的燃燒造成的C光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時,大氣中的CO2即可維持穩(wěn)定D碳循環(huán)過程中伴隨著能量的流動解析:選C大氣中CO2的來源除了生物的呼吸作用外,化石燃料的燃燒等也是重要的來源,所以光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時,大氣中的CO2也不一定能維持穩(wěn)定。4下圖表示某水生生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,相關(guān)敘述正確的是() A此水生生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不足10%B該生態(tài)系統(tǒng)的全部食肉動物構(gòu)成一個種群C該生態(tài)系統(tǒng)的浮游生物、食草動物、食肉動物構(gòu)成群落D該生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)彼此獨立解析:選A據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算,可知能量傳遞效率不足10%;種群是同一種生物的所有個體,全部食肉動物應(yīng)包括多個種群;群落是各種生物的總和,還包括微生物、植物;能量流動和物質(zhì)循環(huán)是同時進行、相互依存的。5下圖表示生態(tài)系統(tǒng)四種成分之間的關(guān)系,以下相關(guān)敘述,正確的是()A甲和乙所包含的所有種群構(gòu)成群落B丙代表的一定是原核生物C丁可以表示大氣中的CO2D代表光合作用,代表呼吸作用解析:選C由圖可知,甲是生產(chǎn)者,乙是消費者,丙是分解者,丁可以表示大氣中的CO2;表示捕食關(guān)系,表示呼吸作用,表示光合作用。二、非選擇題6下面為生物圈中碳循環(huán)示意圖,請根據(jù)圖回答問題:(1)碳在大氣圈中的主要存在形式是_,在生物群落中的主要存在形式是_。(2)碳從無機環(huán)境中進入生物群落的途徑表示_過程,表示的是_關(guān)系,過程表示的生理活動主要是在細胞內(nèi)_中完成的。表示的是_作用。(3)若圖示虛線框中的種群及相互間的關(guān)系如右圖所示,假設(shè)E種群中的能量是5.8109 kJ,其中有1.3109 kJ的能量傳遞給B種群。若能量的傳遞效率為10%20%,則A種群的能量至少是_ kJ。(4)碳循環(huán)的進行伴隨著_,但由于各營養(yǎng)級生物不能利用在代謝中產(chǎn)生的_能,因而能量流動具有_的特點。(5)如果大氣層中的CO2增多,則會加劇_效應(yīng)。減緩此效應(yīng)的措施有:_(答出一項即可)。解析:碳在無機環(huán)境和生物群落之間以CO2的形式循環(huán),通過光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)楹加袡C物進入生物群落,通過生物的呼吸作用和分解者的分解作用又以CO2的形式進入大氣圈。碳在生物群落內(nèi)部主要通過食物鏈以含碳有機物的形式流動。由圖可知,若E的能量中1.3109 kJ傳遞給B,則E的能量中4.5109 kJ傳遞給D和C,又因為E到A的兩條食物鏈中,A都是第三營養(yǎng)級,所以A至少得到的是4.510910%10%4.5107 kJ。物質(zhì)的循環(huán)伴隨著能量的流動,能量流動的特點是單向流動、逐級遞減。答案:(1)CO2含碳有機物(2)光合作用捕食線粒體分解者的分解(或分解者的呼吸)(3)4.5107(4)能量流動熱逐級遞減(或單向流動逐級遞減)(5)溫室保護植被,大力植樹造林;提高森林覆蓋率,嚴格控制化石燃料的燃燒,并提高能量利用率;開發(fā)除化石燃料以外的新能源,如水能、核能、太陽能等,減少CO2的排放量(答案合理或?qū)懗錾鲜鰞?nèi)容中的任意一項即可)7近年來,黃河中下游流域水質(zhì)富營養(yǎng)化嚴重,水體發(fā)綠發(fā)臭時有發(fā)生,對漁業(yè)和居民生活用水構(gòu)成嚴重威脅。請回答:(1)黃河中下游流域水質(zhì)惡化主要是由藍藻、綠藻引起的,從生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)看,藍藻屬于_。(2)下表是對黃河中下游流域生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果,表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級,E為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量,Pn表示生物體貯存的能量(PnPgR),R表示生物呼吸消耗的能量單位:102 kJ/(m2a)。該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第二營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級的效率是_%(保留一位小數(shù))。ABCDEPg15.9870.70.9141.0211.5Pn2.8369.40.361.920.1R13.1501.30.679.1191.4(3)有人認為黃河中下游流域水體富營養(yǎng)化與水質(zhì)中富含N、P等礦質(zhì)元素有關(guān)。為了證明水體富營養(yǎng)化是由N和P引起的,因此設(shè)計了下面實驗。從泛著綠色的池塘中取水,并進行如下處理:A靜置4 h,倒去上清液,留下藻類,加清水。如此重復(fù)3次。B再加水至1 000 mL,混勻后分裝于甲、乙、丙、丁四個燒杯中。C在甲燒杯中加0.3 g洗衣粉(含P);在乙燒杯中_;在丙燒杯中加0.15 g洗衣粉和0.15 g尿素;丁燒杯中_。D將甲、乙、丙、丁四個燒杯置于向陽的窗臺上培養(yǎng)5 d,取得水樣?!癆”步驟處理的目的是_。你預(yù)計甲、乙、丙、丁四個燒杯中藻類密度最大的是_,理由是_。解析:(1)藍藻為自養(yǎng)型生物,在生態(tài)系統(tǒng)中為生產(chǎn)者,處于第一營養(yǎng)級。(2)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量單向流動、逐級遞減的特點可以得出,B、D、A、C分別處于第一、二、三、四營養(yǎng)級,再根據(jù)能量的傳遞效率一個營養(yǎng)級同化的能量/上一營養(yǎng)級同化的能量,可得出該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第二營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級的效率是15.9/141.0100%11.3%。(3)本實驗的自變量為N和P的有無,可設(shè)置不含N也不含P,既含N又含P,含N不含P,含P不含N四種處理;在進行實驗前,應(yīng)除去原來水中的N和P,排除對實驗結(jié)果的干擾。N、P都是藍藻生長所必需的礦質(zhì)元素,故含有N和P的燒杯中藻類生長最好。答案:(1)第一營養(yǎng)級(2)11.3%(3)加0.3 g尿素不加任何物質(zhì)(或加0.3 g蒸餾水)(注意乙和丁所加物質(zhì)可互換)除去樣品水體中原有的礦質(zhì)元素丙藻類生長所需的礦質(zhì)元素N、P等含量豐富- 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。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018-2019學(xué)年高中生物 第四章 第二節(jié) 第1課時 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)學(xué)案含解析蘇教版必修3 2018 2019 學(xué)年 高中生物 第四 第二 課時 生態(tài)系統(tǒng) 中的 能量 流動 物質(zhì)
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-3379799.html