（浙江專版）2017-2018學(xué)年高中生物 第六章 生態(tài)系統(tǒng) 第三、四節(jié) 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及學(xué)案 浙科版必修3

第三、四節(jié) 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)_生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié) 1在生態(tài)系統(tǒng)中，能量是沿著太陽(yáng)植物植食動(dòng)物肉食動(dòng)物頂位肉食動(dòng)物的方向流動(dòng)的。2在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。3能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向的、不可逆的、逐級(jí)遞減的。4物質(zhì)循環(huán)是在一個(gè)相對(duì)封閉的循環(huán)圈中周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)，參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定、而且可以得到重復(fù)利用。5生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是趨于穩(wěn)態(tài)，這種穩(wěn)態(tài)是靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，而生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)則是反饋調(diào)節(jié)。6生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和功能完善化的方向發(fā)展，直到生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定為止。 考試內(nèi)容必考加試(1)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)(2)生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)(3)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系ccccc(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)(2)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)abab生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)1能量流動(dòng)的過(guò)程2能量流動(dòng)的過(guò)程示意圖 (1)寫出圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容：甲：生產(chǎn)者；乙、丙：消費(fèi)者；?。汉粑饔?; 戊：分解者。(2)流入甲的總能量是被甲固定的太陽(yáng)能總量。(3)據(jù)圖分析流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：通過(guò)自身細(xì)胞呼吸以熱能形式散失；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化；被分解者分解利用；未被利用。3能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義(1)能量傳遞效率是指相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值。相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率一般約為10%，將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值由低到高可繪成能量金字塔。(2)能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單方向的、不可逆的、逐級(jí)遞減的。(3)研究意義：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。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?能量傳遞效率的計(jì)算公式能量傳遞效率×100%。1流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是輻射到該地區(qū)太陽(yáng)能的總量嗎？提示：不是，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定在有機(jī)物中的總能量。2生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)為什么是單向的？提示：食物鏈中各種生物之間的捕食關(guān)系是確定的，是在長(zhǎng)期自然選擇過(guò)程中形成的，不能逆轉(zhuǎn)。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終要在細(xì)胞呼吸過(guò)程中以熱能形式散失，而熱能是不能被生物再次利用的。1生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)過(guò)程(1)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)源與去路分析：消費(fèi)者攝入能量(a)消費(fèi)者同化能量(b)糞便中能量(c)，即動(dòng)物糞便中能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量，應(yīng)為上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定或同化能量。消費(fèi)者同化能量(b)呼吸消耗(d)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖(e)。生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量(e)分解者利用(f)下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化(i)未被利用(j)。未被利用的能量包括生物每年的積累量和動(dòng)植物殘?bào)w以化石燃料形式被儲(chǔ)存起來(lái)的能量。一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量呼吸消耗的能量被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。(2)能量的轉(zhuǎn)化：生產(chǎn)者：光能有機(jī)物中的化學(xué)能。消費(fèi)者：食物中的化學(xué)能自身化學(xué)能。(3)能量的散失：形式：熱能。熱能是能量流動(dòng)的最后形式。過(guò)程：特殊途徑：動(dòng)植物遺體形成的煤炭、石油等熱能。2能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析(1)單向流動(dòng)：食物鏈中，相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總有一部分以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失掉，這些能量是無(wú)法再被利用的。(2)逐級(jí)遞減：每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量都有一部分流入分解者。由于能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機(jī)物)中，而另一部分被利用、散發(fā)至無(wú)機(jī)環(huán)境中，兩者之和恰與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等，故生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)與轉(zhuǎn)化仍遵循能量守恒定律。3澄清對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)認(rèn)識(shí)的三個(gè)誤區(qū)(1)誤區(qū)一：生產(chǎn)者固定的能量只能是光能。由于生產(chǎn)者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化學(xué)能，所以生產(chǎn)者固定的能量是光能或化學(xué)能。(2)誤區(qū)二：生物數(shù)量金字塔與能量金字塔完全一致。能量金字塔體現(xiàn)的是營(yíng)養(yǎng)級(jí)與營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含總能量的關(guān)系，而生物數(shù)量金字塔體現(xiàn)的是營(yíng)養(yǎng)級(jí)與個(gè)體數(shù)量的關(guān)系，所以生物數(shù)量金字塔有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。(3)誤區(qū)三：能量傳遞效率能量利用率。能量傳遞效率體現(xiàn)的是能量流動(dòng)過(guò)程中所遵循的客觀規(guī)律，不能隨意改變；但能量利用率可以人為改變，例如充分利用作物秸稈就可以提高能量利用率。4生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算方法關(guān)于能量在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞的計(jì)算，一般從食物鏈和食物網(wǎng)兩個(gè)方面分析：(1)能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算(傳遞效率按10%計(jì)算)：在一條食物鏈中，若某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量為n，則傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為n×10%(即0.1n)。在一條食物鏈中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為n，則上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為n÷10%10n。(2)能量在食物網(wǎng)中傳遞的計(jì)算：在一食物網(wǎng)中，已知最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)增重為N，要求最多消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少能量時(shí)，應(yīng)按最長(zhǎng)食物鏈計(jì)算。在一食物網(wǎng)中，已知第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量為M，要求最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)最少獲得多少能量時(shí)，應(yīng)按最長(zhǎng)食物鏈計(jì)算。生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)特點(diǎn)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)不同，它是在一個(gè)相對(duì)封閉的循環(huán)圈中周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)的，參與循環(huán)的物質(zhì)質(zhì)量恒定，而且可以得到重復(fù)利用，因此，一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)，不需要從外界獲得任何的物質(zhì)補(bǔ)給就能長(zhǎng)期維持其正常功能。2碳的全球循環(huán)(1)碳循環(huán)的路線：大氣圈植物和動(dòng)物分解者大氣圈。(2)碳循環(huán)的過(guò)程：過(guò)程圖示：過(guò)程解讀：a碳的存在形式b碳循環(huán)形式：進(jìn)入生物群落生物群落內(nèi)部返回?zé)o機(jī)環(huán)境形式CO2含碳有機(jī)物CO2方式光合作用或化能合成作用通過(guò)食物鏈或食物網(wǎng)生物的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃燒c.實(shí)現(xiàn)碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是生產(chǎn)者和分解者。(3)碳循環(huán)的特點(diǎn)：反復(fù)利用，往復(fù)循環(huán)。具有全球性。(4)大氣圈中的CO2變化特點(diǎn)：有著明顯的晝夜變化和季節(jié)變化。(5)人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響：人類每年因能源消耗而向大氣中排放2×1013 kg的CO2，從而嚴(yán)重干擾了陸地、海洋和大氣間CO2交換的平衡，致使大氣中CO2含量持續(xù)增加。1碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落中分別以什么形式存在？在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間以及在群落內(nèi)部分別以什么形式進(jìn)行循環(huán)？提示：碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中以CO2或碳酸鹽的形式存在，在生物群落中以含碳有機(jī)物的形式存在；在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，在群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng)。2大氣中的CO2通過(guò)哪些途徑進(jìn)入生物群落？生物群落中的有機(jī)碳通過(guò)哪些途徑形成CO2釋放到大氣中？提示：大氣中的CO2通過(guò)光合作用等進(jìn)入生物群落。生物群落中的有機(jī)碳通過(guò)動(dòng)植物的細(xì)胞呼吸，微生物的分解作用，煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒釋放到大氣中。1對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的理解(1)范圍：生物圈，地球上的每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是地球上物質(zhì)循環(huán)的一部分，而只有生物圈才能完成真正的物質(zhì)循環(huán)。(2)“物質(zhì)”的含義：指構(gòu)成生物體的基本元素(主要是指C、H、O、N、P、S等)，而不是化合物。(3)循環(huán)過(guò)程：無(wú)機(jī)環(huán)境生物群落。(4)循環(huán)特點(diǎn)：全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，因此把生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。反復(fù)利用，循環(huán)流動(dòng)：物質(zhì)循環(huán)，既然稱為“循環(huán)”就不像能量流動(dòng)那樣逐級(jí)遞減、單向流動(dòng)，而是可以在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng)。2物質(zhì)循環(huán)實(shí)例碳循環(huán)(1)碳循環(huán)的一般形式：CO2有機(jī)物CO2。(2)碳循環(huán)過(guò)程圖解如下：3對(duì)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程相關(guān)圖解的識(shí)別(1)過(guò)程示意圖：(2)圖示識(shí)別法：將上圖中的文字換成字母，如下面三種變式圖，據(jù)圖判斷A、B、C、D各代表哪種成分的方法。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，B不能寫成“無(wú)機(jī)環(huán)境”。再根據(jù)AC判斷：C為消費(fèi)者，剩下的D為分解者。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的箭頭都指向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。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。圖解中的食物鏈?zhǔn)荅FDB。4能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的比較項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物為載體組成生物體的基本元素特點(diǎn)單向傳遞、逐級(jí)遞減往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈(全球性)聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割：能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解；物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)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(dòng)力圖示生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)1穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是它常常趨向于穩(wěn)態(tài)，使系統(tǒng)內(nèi)部的所有成分彼此相互協(xié)調(diào)，保持穩(wěn)定，這種穩(wěn)態(tài)是靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2反饋調(diào)節(jié)(1)反饋調(diào)節(jié)概念：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中的某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分，此過(guò)程叫反饋調(diào)節(jié)。(2)反饋類型：負(fù)反饋：負(fù)反饋是最常見(jiàn)的一種反饋，反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。如草原上的食草動(dòng)物因?yàn)槟撤N原因而增加，植物就會(huì)受到過(guò)度啃食而減少這會(huì)反過(guò)來(lái)抑制和降低動(dòng)物數(shù)量的增長(zhǎng)，從而使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。正反饋：正反饋在自然生態(tài)系統(tǒng)中是很少見(jiàn)的，其作用與負(fù)反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化，所引起的一系列變化反過(guò)來(lái)不是抑制而是加速最初所發(fā)生的變化，因此，正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)。正反饋對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有極大的破壞作用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，生態(tài)系統(tǒng)中負(fù)反饋調(diào)節(jié)將起主要作用。3自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)在自然條件下，生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種多樣化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，功能完善化的方向發(fā)展，直到生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)為止。4正確處理人與自然的關(guān)系(1)由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)功能，所以在通常情況下生態(tài)系統(tǒng)會(huì)保持穩(wěn)定，但此功能是有一定限度的，當(dāng)外來(lái)干擾超過(guò)一定限度的時(shí)候，此功能就會(huì)受到損害。(2)保持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。(3)人類活動(dòng)除了要講究經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益外，還必須特別注意生態(tài)效益和生態(tài)后果，以便在利用自然的同時(shí)能基本保持生物圈的穩(wěn)定。1為何從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，生態(tài)系統(tǒng)中負(fù)反饋調(diào)節(jié)起主要作用？提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性措施有哪些？提示：負(fù)反饋調(diào)節(jié)可使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。例如增加生物種類和數(shù)量，使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。2提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們可以做些什么呢？提示：控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。 1生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(1)自我調(diào)節(jié)能力取決于生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。凈化作用包括物理沉降、化學(xué)分解和微生物的降解三個(gè)方面，它是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)使生態(tài)系統(tǒng)具有一種反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，進(jìn)而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，如在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時(shí)，食蟲類由于食物豐富，數(shù)量也會(huì)增加，害蟲種群的增長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)主要依靠群落內(nèi)的種間關(guān)系(主要是捕食)和種群中的種內(nèi)斗爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)自我調(diào)節(jié)能力與生態(tài)系統(tǒng)成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與其自身的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)呈正相關(guān)。一般地說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力就越小，反之越大。2生態(tài)系統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)的種類與比較比較項(xiàng)目正反饋負(fù)反饋調(diào)節(jié)方式加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化結(jié)果常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定實(shí)例分析 已污染的湖泊污染加劇 以圖表信息為依托，考查生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)例1下圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，N1N6表示能量數(shù)值，下列有關(guān)敘述正確的是()A生產(chǎn)者呼吸過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TPB能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(jí)消費(fèi)者流向蜣螂的能量為N6DN5的去向之一是用于初級(jí)消費(fèi)者的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖精講精析生產(chǎn)者呼吸過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP中活躍的化學(xué)能，A錯(cuò)；能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為N5/N2×100%，B錯(cuò)；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的總能量N2，由生產(chǎn)者流向蜣螂的能量為N6，C錯(cuò)；初級(jí)消費(fèi)者同化的能量有一部分用于初級(jí)消費(fèi)者的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，D對(duì)。答案為D。1下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，表示相關(guān)過(guò)程能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是() A是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B圖中兔細(xì)胞呼吸消耗的能量應(yīng)與相等C圖中/的比值代表草兔的能量傳遞效率D和分別屬于草和兔同化能量的一部分解析：選D草所固定的太陽(yáng)能是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；兔糞便中的能量不屬于兔同化的能量；/的比值代表兔狐的能量傳遞效率；糞便是生物沒(méi)有同化的那部分能量，其中屬于草同化的能量的一部分，屬于兔同化的能量的一部分。以模式圖為載體，考查碳循環(huán)過(guò)程例2右圖是自然界碳循環(huán)的簡(jiǎn)圖，據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是()A甲為分解者，乙為消費(fèi)者，丙為生產(chǎn)者B表示CO2通過(guò)甲、丙、乙的呼吸作用進(jìn)入大氣中C表示大氣中CO2進(jìn)入生物群落的主要途徑D碳元素以無(wú)機(jī)物形式在丙乙甲所示的渠道流動(dòng)思路點(diǎn)撥 精講精析據(jù)圖可知：大氣中的CO2只能通過(guò)丙進(jìn)入生物群落，故丙為生產(chǎn)者，為生產(chǎn)者將CO2固定為有機(jī)物；丙被乙捕食(圖中過(guò)程)，丙和乙最終被甲分解，故甲、乙分別為分解者、消費(fèi)者；表示通過(guò)分解者、生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用將生物群落內(nèi)的有機(jī)物分解為CO2返回大氣。碳元素在生物群落內(nèi)以有機(jī)物形式傳遞，其途徑為食物鏈(網(wǎng))，故D錯(cuò)誤。答案為D。2下圖1表示生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間的聯(lián)系，圖2為一定時(shí)間內(nèi)某一生態(tài)系統(tǒng)中的幾個(gè)種群的數(shù)量變化曲線。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A圖1中能構(gòu)成生物群落的是B、C、D、E、F，圖2中的乙相當(dāng)于圖1中的EB種群丙在a、b、d、e四個(gè)時(shí)期中種群密度最大的是a時(shí)期C圖1中流入D的總能量小于F獲得的總能量D某地區(qū)因環(huán)境污染造成E中出現(xiàn)部分白化苗，F(xiàn)、D的數(shù)量也都將減少解析：選A圖1中A是非生物的物質(zhì)和能量，B、D、F是消費(fèi)者，E是生產(chǎn)者，C是分解者，所以能構(gòu)成生物群落的是B、C、D、E、F，圖2中的植物相當(dāng)于圖1中的E；種群丙在a點(diǎn)時(shí)數(shù)量最多，所以種群密度最大的是a時(shí)期；圖1中F獲得的總能量只有約10%流入D；E中出現(xiàn)部分白化苗后數(shù)量減少，F(xiàn)因缺少食物而數(shù)量減少，隨之D也減少。綜合考查物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)及其之間的關(guān)系(供選考學(xué)生使用)例3下面為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質(zhì)循環(huán)簡(jiǎn)圖，其中M表示非生物的物質(zhì)和能量。相關(guān)敘述正確的是()A若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中過(guò)程中是以有機(jī)物形式傳遞的B從圖中我們可以看出能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)C若M表示大氣中的CO2，則碳元素可在生物群落中反復(fù)循環(huán)利用D若M表示無(wú)機(jī)環(huán)境中的能量，則的能量值為與對(duì)應(yīng)的能量值之和精講精析選項(xiàng)分析A項(xiàng)正確碳在生物群落內(nèi)部是以有機(jī)物的形式傳遞的，圖中表示捕食關(guān)系B項(xiàng)錯(cuò)誤能量是單向流動(dòng)的，不能循環(huán)利用C項(xiàng)錯(cuò)誤碳在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)循環(huán)利用，而不是在群落內(nèi)反復(fù)利用D項(xiàng)錯(cuò)誤表示生產(chǎn)者固定的總能量，除包括外，還包含消費(fèi)者通過(guò)呼吸作用散失的能量3下圖是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，則相關(guān)敘述正確的是()生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的光合作用圖中分解者通過(guò)需氧呼吸和厭氧呼吸兩種分解方式將生物組織內(nèi)的碳返回大氣中圖中M里的碳，除碳酸鹽外，還可通過(guò)燃燒回到大氣中碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著能量流動(dòng)，但由于生物體不能在代謝中利用熱能，因而能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的特點(diǎn)ABC D解析：選D碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的光合作用；非生物環(huán)境中的碳可經(jīng)燃燒作用返回大氣；生物體不能利用熱能、食物鏈不可逆轉(zhuǎn)均導(dǎo)致能量流動(dòng)具有逐級(jí)遞減和單向性特點(diǎn)?？疾樯鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機(jī)制例4某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤的減少，后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過(guò)程的敘述，正確的是()A早期不屬于負(fù)反饋，后期屬于負(fù)反饋B早期屬于負(fù)反饋，后期不屬于負(fù)反饋C早期、后期均屬于負(fù)反饋D早期、后期均不屬于負(fù)反饋精講精析水蚤以藻類為食，早期藻類大量增加，水蚤增加，因水蚤大量繁殖，導(dǎo)致藻類減少，這屬于負(fù)反饋；而后期因污染導(dǎo)致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，屬于正反饋。答案為B。在負(fù)反饋調(diào)節(jié)下，系統(tǒng)趨于平衡；在正反饋調(diào)節(jié)下，系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡，這是判斷反饋類型的重要依據(jù)。 4.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的敘述中，錯(cuò)誤的是()A在森林中，當(dāng)害蟲增加時(shí)食蟲鳥(niǎo)也會(huì)增多，這樣，害蟲種群的增長(zhǎng)就受到抑制，這屬于生物群落內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)B負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)C生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)D生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力不是無(wú)限的，當(dāng)外界干擾因素的強(qiáng)度超過(guò)一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會(huì)迅速喪失解析：選C負(fù)反饋調(diào)節(jié)普遍存在于生物之間，也存在于生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間。 課堂回扣練習(xí)1下列有關(guān)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)過(guò)程是指太陽(yáng)能被綠色植物固定及能量從生物體進(jìn)入環(huán)境的過(guò)程B能量流動(dòng)是單向的，不可逆轉(zhuǎn)的C食物鏈越短，可供最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)的能量越多D營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，散失的能量越多解析：選A能量流動(dòng)從生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能開(kāi)始，能量沿著食物鏈的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)由一種生物轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，最終以熱能形式釋放到自然界中去。能量流動(dòng)的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，逐級(jí)遞減。2在碳循環(huán)中，CO2進(jìn)入生物群落的生理過(guò)程是()光合作用細(xì)胞呼吸分解作用燃燒作用蒸騰作用ABC D解析：選A無(wú)機(jī)環(huán)境中的CO2絕大部分是通過(guò)綠色植物的光合作用合成有機(jī)物進(jìn)入生物群落的，還有很小的一部分通過(guò)化能合成作用合成有機(jī)物進(jìn)入生物群落。3地球上各種不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的自我調(diào)節(jié)能力。與農(nóng)田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)相比較，熱帶雨林的自我調(diào)節(jié)能力特點(diǎn)是()A種群數(shù)量調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，抵抗外界干擾能力弱B分解力弱，生產(chǎn)力強(qiáng)C營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)D能量流動(dòng)速度快，物質(zhì)循環(huán)速度慢解析：選C與農(nóng)田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)相比較，熱帶雨林的組成成分最復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力最強(qiáng)；熱帶雨林中生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的數(shù)量均較農(nóng)田、草原、凍原等生態(tài)系統(tǒng)多，故生產(chǎn)力強(qiáng)，分解力也強(qiáng)；能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是同時(shí)進(jìn)行、緊密聯(lián)系的，森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)速度都較快。4.右圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過(guò)程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A圖中乙都是自養(yǎng)生物，光合生物細(xì)胞中不一定有葉綠體但都含有色素B適度松土不可以促進(jìn)過(guò)程C過(guò)程的加劇是造成溫室效應(yīng)的主要原因D達(dá)到平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，和的量基本相等解析： 選D由圖可知，甲為分解者、乙為生產(chǎn)者、丙為消費(fèi)者，圖中乙都是自養(yǎng)生物，光合生物(如藍(lán)細(xì)菌)中沒(méi)有葉綠體但含有色素；適度松土不可以促進(jìn)消費(fèi)者的呼吸作用過(guò)程，而是促進(jìn)分解者的分解作用；過(guò)程即化石燃料的大量燃燒，是造成溫室效應(yīng)的主要原因；在一個(gè)處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中，碳吸收量應(yīng)該基本上等于碳釋放量，碳元素由無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生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(wú)機(jī)環(huán)境則不僅包括生產(chǎn)者的呼吸作用還包括其他各類生物的呼吸作用及分解者的分解作用。5下圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)中食蟲鳥(niǎo)種群與害蟲種群之間的反饋示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)食蟲鳥(niǎo)種群和害蟲種群數(shù)量的這種調(diào)節(jié)屬于_調(diào)節(jié)，它是生態(tài)系統(tǒng)_能力的基礎(chǔ)。(2)圖中所示的調(diào)節(jié)方式_(填“能”或“不能”)發(fā)生在生物群落內(nèi)部；_(填“能”或“不能”)發(fā)生在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間。解析：(1)在圖中所示調(diào)節(jié)下，食蟲鳥(niǎo)和害蟲種群數(shù)量保持穩(wěn)定，屬于負(fù)反饋，是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)；(2)反饋調(diào)節(jié)可以發(fā)生在不同的種群之間，也可以發(fā)生在生物與環(huán)境之間。答案：(1)負(fù)反饋?zhàn)晕艺{(diào)節(jié)(2)能能課下綜合檢測(cè)一、選擇題1.右圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中、分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A是初級(jí)消費(fèi)者 B為分解者CE1為太陽(yáng)能，E2為熱能D能量可在食物鏈中循環(huán)利用解析：選C能量流動(dòng)始于生產(chǎn)者的光合作用，最終以熱能形式散失，據(jù)題圖知為生產(chǎn)者，為消費(fèi)者，則E1為太陽(yáng)能。2下圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J·m2·a1)，下列敘述正確的是()A該食物網(wǎng)中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為第六營(yíng)養(yǎng)級(jí)B該食物網(wǎng)中第一到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為25%C太陽(yáng)魚呼吸作用消耗的能量為1 357 J·m2·a1D該食物網(wǎng)中的生物與無(wú)機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)解析：選B該食物網(wǎng)中最長(zhǎng)食物鏈的最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)；能量傳遞效率為某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量之比，即(3 7804 200)/31 920×100%25%；太陽(yáng)魚同化量(1 483 J·m2·a1)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，儲(chǔ)存在太陽(yáng)魚的有機(jī)物中。太陽(yáng)魚有機(jī)物中的能量一部分流向分解者，另一部分則被鱸魚攝入，故太陽(yáng)魚呼吸作用消耗的能量應(yīng)小于1 4831261 357 J·m2·a1；該食物網(wǎng)中的生物缺少分解者與無(wú)機(jī)環(huán)境，不能構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)，D錯(cuò)誤。3以下表示動(dòng)物利用食物的過(guò)程。正確的分析是()A恒溫動(dòng)物的/值一般高于變溫動(dòng)物B哺乳動(dòng)物的/值一般為10%C提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般需提高/值D食肉哺乳動(dòng)物的/值一般低于食草哺乳動(dòng)物解析：選C恒溫動(dòng)物維持體溫需要消耗較多的有機(jī)物，因而/值一般低于變溫動(dòng)物；10%是營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率，而不是同化量和獲取量之間的比值；圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量的提高依賴于同化量的增加，即/的比值提高；植物性食物中含有哺乳動(dòng)物不能利用的物質(zhì)多于動(dòng)物性食物，因而食肉動(dòng)物的/值高于食草哺乳動(dòng)物。4下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯(cuò)誤的是()A生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性C食物網(wǎng)的復(fù)雜性對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用D生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力就越低解析：選D一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外來(lái)干擾的能力越高。5森林生態(tài)系統(tǒng)比草原生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，是因?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)較草原生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，其中不包括()A處于同一級(jí)的生物種類較多B能量可通過(guò)其他食物鏈傳遞至頂級(jí)C某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一些生物消失，可由該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物代替D能量流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)是逐級(jí)遞減的解析：選D一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類越多，如果某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物消失，就會(huì)由該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物來(lái)代替，用其他的食物鏈來(lái)代替這一缺失的食物鏈，從而維持生態(tài)平衡。6某海域隨著氣溫升高，藻類大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物大量繁殖，導(dǎo)致藻類減少，接著又引起浮游動(dòng)物減少；由于石油泄漏導(dǎo)致該海域大量海魚死亡，進(jìn)而加重了污染，導(dǎo)致更多水生生物死亡。關(guān)于上述過(guò)程的敘述，正確的是()A溫度升高引起的變化不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，石油泄漏引起的變化屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)B溫度升高引起的變化屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，石油泄漏引起的變化不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)C溫度升高和石油泄漏引起的變化均屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)D溫度升高和石油泄漏引起的變化均不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)解析：選B溫度升高導(dǎo)致藻類大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物大量繁殖，導(dǎo)致藻類減少，接著又引起浮游動(dòng)物減少，調(diào)節(jié)的結(jié)果是藻類和浮游動(dòng)物都恢復(fù)到最初的數(shù)量，維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)；石油泄漏引起大量海魚死亡，進(jìn)而加重了污染，導(dǎo)致更多水生生物死亡，水生生物的數(shù)量偏離了最初的狀態(tài)，沒(méi)有維持相對(duì)穩(wěn)定，不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。二、非選擇題7【加試題】下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的示意圖，圖中右側(cè)的數(shù)值為某種有毒物質(zhì)的濃度(百萬(wàn)分之一)，其他數(shù)值表示能量的多少，單位為kJ/(cm2·a)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)由圖中可看出，該生態(tài)系統(tǒng)固定的能量總值為_(kāi)。(2)圖中能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是_%，其余的能量最終以_的形式散失，因此能量流動(dòng)具有_的特點(diǎn)。該有毒物質(zhì)在ABC中濃度逐級(jí)升高，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)。(3)圖中生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分，通過(guò)_緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。D是_，通過(guò)它們的分解作用，該生態(tài)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)_。(4)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖，則：圖中A表示_，B表示_，除圖中所示，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量還有一部分_。(5)由于某種因素使得該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者短時(shí)間內(nèi)大量減少，一段時(shí)間后又恢復(fù)到原來(lái)水平，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)具有_能力，其基礎(chǔ)是_。解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，這部分能量有自身呼吸消耗的，傳入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的，所以總能量是9763306466 kJ/(cm2·a)。(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐級(jí)遞減。能量的傳遞效率是某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%。(3)生態(tài)系統(tǒng)各種成分可通過(guò)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)與信息傳遞緊密聯(lián)系；圖中D為分解者。實(shí)現(xiàn)碳由生物群落向無(wú)機(jī)環(huán)境的轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)。(4)圖中顯示能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)的分流狀況，則A應(yīng)為初級(jí)消費(fèi)者同化的能量，B為用于自身生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量。(5)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。答案：(1)466 kJ/(cm2·a)(不寫單位不對(duì))(2)13.5熱能逐級(jí)遞減生物放大 (3)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng) 分解者物質(zhì)循環(huán)(其他合理答案也可)(4)初級(jí)消費(fèi)者同化的能量用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量(在細(xì)胞呼吸中)以熱能形式散失(5)自我調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)18