2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)講義.doc

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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)講義 　生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ) [學(xué)生用書P244] 一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖 1．圖中標號代表的內(nèi)容 甲：生產(chǎn)者，乙：初級消費者，丙：次級消費者，?。汉粑饔茫欤悍纸庹?。 2．生態(tài)系統(tǒng)所需能量的最終來源：太陽能。 3．食物鏈中甲營養(yǎng)級能量的去向 (1)通過自身呼吸作用以熱能的形式散失。 (2)被下一營養(yǎng)級同化。 (3)殘枝敗葉、遺體殘骸等被分解者分解。 (4)未被利用。 4．特點：單向流動和逐級遞減。 5．能量傳遞效率 相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率＝100%。一般能量傳遞效率為10%～20%。 6．研究意義 (1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)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(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 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環(huán)境之間不斷地循環(huán)的過程。 (2)特點：全球性、反復(fù)利用、循環(huán)流動。 (3)與能量流動的關(guān)系：二者同時進行，相互依存，不可分割。 (4)意義：通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。 2．碳循環(huán) (1)碳在無機環(huán)境中的存在形式：CO2和碳酸鹽。 (2)碳在無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：CO2(主要)。 (3)循環(huán)過程：碳從無機環(huán)境到生物群落是通過光合作用、化能合成作用實現(xiàn)的；從生物群落到無機環(huán)境則是通過動植物的細胞呼吸和微生物的分解作用實現(xiàn)的。 3．溫室效應(yīng) (1)形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的CO2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，進而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 1．(必修3 P94圖5—7改編)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動示意圖，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．從能量關(guān)系來看①＝②＋⑤ B．⑥都屬于初級消費者的同化量 C．分解者獲得的能量最少 D．③/②代表初級消費者流入次級消費者的能量傳遞效率 答案：D 2. (必修3 P96圖5—9改編)如圖是某湖泊的能量金字塔，下列相關(guān)描述不正確的是(　　) A．a(chǎn)、b、c、d表示不同的營養(yǎng)級 B．a(chǎn)、b、c、d之間形成一條a到d的食物鏈 C．a(chǎn)、b、c、d的大小表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量的多少 D．a(chǎn)、b、c、d的大小變化體現(xiàn)了能量流動逐級遞減的特點 答案：B 3．思維診斷 (1)判斷下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述 ①(xx山東實驗中學(xué)高三期末T30B)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能。() ②流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量指次級消費者攝入體內(nèi)的能量。() ③(xx東北師大附中期末T25A)多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多。(√) ④稻田生態(tài)系統(tǒng)中，防治稻田害蟲可提高生產(chǎn)者和消費者之間的能量傳遞效率。() ⑤生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大。() ⑥若在農(nóng)田周圍合理植樹，可控制鼠害，從而幫助人們合理地調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使人們從中更多獲益。(√) ⑦研究能量流動，可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。() (2)判斷下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的敘述 ①(xx南京市高三質(zhì)量檢測T20C)參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物。() ②碳的循環(huán)在生物群落內(nèi)部是以CO2的形式進行的。() ③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)。() ④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)。(√) ⑤碳循環(huán)的進行伴隨著能量流動，但由于生物體不能在代謝中利用熱能，所以能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。(√) ⑥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)致大氣中二氧化碳濃度增加并引起全球氣候變化。(√) 考點一　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動[學(xué)生用書P245] 1．能量在營養(yǎng)級之間流動過程圖解 (1) (2)能量去向分析 ①消費者攝入能量＝消費者同化能量＋糞便中的能量，即動物糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級固定或同化能量。 ②消費者同化能量＝呼吸消耗的能量＋生長、發(fā)育和繁殖的能量。 ③生長、發(fā)育和繁殖的能量＝分解者分解利用的能量＋下一營養(yǎng)級同化的能量＋未被利用的能量。 2．能量流動的特點及其原因 (1)單向流動 ①能量流動是沿食物鏈進行傳遞的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。 ②各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動無法循環(huán)。 (2)逐級遞減 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，包括未被下一營養(yǎng)級生物利用的部分。 3．生態(tài)金字塔——能量流動模型 類型 項目　　 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 形態(tài) 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 正金字塔形 象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 生物個體數(shù)目在食物鏈中一般隨營養(yǎng)級升高而遞減 生物量(現(xiàn)存生物有機物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動逐級遞減 每一階含義 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 (xx陜西西安模擬)圖1為某池塘生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少。請據(jù)圖回答： (1)圖2中，若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量，C表示________________。若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是________(用圖中所給字母的表達式表示)。 (2)若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如圖3。其中甲能量中比例為x的部分直接提供給丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量是________kJ。 (3)除圖1中所示的生物類群，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應(yīng)有________才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。 [解析]　(1)同化的能量一部分以細胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失掉，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖，C表示營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。營養(yǎng)級傳遞效率是同化量之比，即b/y100%。(2)最少消耗按照最大的傳遞效率20%計算，其中甲能量中比例為x的部分直接提供給丙，假設(shè)甲的能量是M，即Mx/5＋M(1－x)/25＝A，計算可得M＝25A/(1＋4x)。(3)圖1中包含了生產(chǎn)者和消費者，在生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分還缺少分解者。 [答案]　(1)營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 b/y100% (2)25A/(1＋4x) (3)分解者 能量傳遞效率的計算 (1)相鄰營養(yǎng)級的能量傳遞效率：10%～20%，計算方法如下：能量傳遞效率＝100%。 (2)食物鏈中能量的最值計算 設(shè)食物鏈A→B→C→D，分情況討論(如下表)： ①能量傳遞效率未知時 已知 問題 思路求解 D凈增重M 至少需要A的量Y Y(20%)3＝M 最多需要A的量Y Y(10%)3＝M A凈增重N D最多增重的量Y N(20%)3＝Y(jié) D至少增重的量Y N(10%)3＝Y(jié) ②已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算。例如，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為Ma%b%c%。 (3)在食物網(wǎng)中分析 在解決有關(guān)能量傳遞的計算問題時，需要確定相關(guān)的食物鏈，能量傳遞效率約為10%～20%，一般從兩個方面考慮 　　　　　　生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析 1．(xx安徽名校模擬)如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養(yǎng)級生物的能量，D、E、F分別表示各營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分別表示流入分解者的能量。下列說法中正確的是(　　) A．圖中A＝D，B＝E，C＝F B．K中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量 C．食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養(yǎng)級 D．第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是E/D 解析：選B。題圖中A>D，B>E，C>F；食物鏈中能量最少的是狼所處的營養(yǎng)級；第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是B/A。 2．(xx豫東、豫北名校聯(lián)考)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級未被利用的能量)。有關(guān)敘述中不正確的是(　　) A．圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費者的呼吸量，但所占比例不符 B．生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1) C．消費者從生產(chǎn)者攝取的能量數(shù)值可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中 D．在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途相同 解析：選D。各營養(yǎng)級同化的能量大部分用于呼吸作用，a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費者的呼吸量，但a1所占比例偏小；能量傳遞效率為相鄰兩個營養(yǎng)級生物同化量之比，圖中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)；b1表示消費者從生產(chǎn)者攝取的能量，存在于生產(chǎn)者光合作用制造的有機物中；食物鏈中，第一營養(yǎng)級通過光合作用固定太陽能，其他營養(yǎng)級生物通過捕食直接攝取有機物，對最高營養(yǎng)級生物來說，能量不會再流向下一個營養(yǎng)級，即各營養(yǎng)級生物獲得能量的方式和能量的用途不盡相同。 易錯點　同化量≠攝入量 [點撥]　同化量：指被消費者消化吸收的物質(zhì)所含有的能量。 攝入量：指被消費者攝入的物質(zhì)所含有的能量。 同化量＝攝入量－糞便量。 　　　　　　能量流動過程中的相關(guān)計算 3．(xx高考福建卷)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Jm－2a－1)。下列敘述正確的是(　　) A．該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級 B．該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25% C．太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357 Jm－2a－1 D．該食物網(wǎng)中的生物與無機環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng) 解析：選B。A項，該食物網(wǎng)中最長的食物鏈為：浮游植物→浮游動物→幽蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚，食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級鱸魚屬于第五營養(yǎng)級。B項，第二營養(yǎng)級包括浮游動物和搖蚊幼蟲，二者共有的能量為3 780＋4 200＝7 980，因此從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為：7 98031 920100%＝25%。C項，一個營養(yǎng)級所含有的能量，一部分流入下一個營養(yǎng)級，還有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，題目中1 357是1 483(太陽魚總同化量)減去126(下一營養(yǎng)級同化量)得到的，因此太陽魚呼吸作用消耗的能量比1 357 Jm－2a－1要少。D項，生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者和無機環(huán)境，而食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費者，無分解者，所以食物網(wǎng)與無機環(huán)境不能構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。 4．(xx安徽安慶二模)下表是某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中甲、乙、丙、丁、戊分別代表構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的主要種群[表中數(shù)據(jù)單位：102 kJ/(m2年)]。下列說法錯誤的是(　　) 種群 同化固定的能量 體內(nèi)貯存的能量 呼吸消耗的能量 甲 16.74 4.54 12.2 乙 70 15.8 54.2 丙 930 229 701 丁 69.5 20 49.5 戊 1.674 0.4 1.274 A.表中的丙為生產(chǎn)者 B．表中的種群構(gòu)成2條食物鏈 C．當(dāng)某種原因?qū)е乱掖罅繙p少時，戊的數(shù)量仍能保持相對穩(wěn)定 D．第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為18% 解析：選D。根據(jù)各種群同化量可判斷甲、乙、丙、丁、戊能形成食物網(wǎng)，其中丙為生產(chǎn)者，A、B正確；當(dāng)乙大量減少時，戊可以通過丙→丁→甲→戊食物鏈獲得能量進而保持數(shù)量相對穩(wěn)定，C正確；乙和丁處于第二營養(yǎng)級，同化的能量是139.5102 kJ/(m2年)，丙處于第一營養(yǎng)級，同化的能量是930102 kJ/(m2年)，則能量由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是(139.5102)/(930102)100%＝15%，D錯誤。 　　　　　　關(guān)于生態(tài)金字塔的考查 5．(xx高考海南卷)用各營養(yǎng)級生物的能量、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 ，第一營養(yǎng)級生物為櫟樹，第二營養(yǎng)級生物為昆蟲，第三營養(yǎng)級生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營養(yǎng)級生物為蛇。該櫟林數(shù)量金字塔的示意圖是(　　) 解析：選B。在數(shù)量金字塔中昆蟲的數(shù)量遠遠大于櫟樹的數(shù)量，第三營養(yǎng)級的生物數(shù)量小于昆蟲的數(shù)量，第四營養(yǎng)級的數(shù)量小于第三營養(yǎng)級的數(shù)量，故選B。 6．(xx高考天津卷)圖a、b分別為農(nóng)村和城市生態(tài)系統(tǒng)的生物量(生命物質(zhì)總量)金字塔示意圖。下列敘述正確的是(　　) A．兩個生態(tài)系統(tǒng)均可通過信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系 B．兩個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)均由3個營養(yǎng)級組成 C．城市生態(tài)系統(tǒng)不具有自我調(diào)節(jié)能力，抵抗力穩(wěn)定性低 D．流經(jīng)兩個生態(tài)系統(tǒng)的總能量均是其植物所固定的太陽能 解析：選A。A項，生態(tài)系統(tǒng)均可通過信息傳遞調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。B項，題圖a、b分別表示農(nóng)村和城市生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔，兩者的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)不是由3個營養(yǎng)級組成的，如在農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)中，存在食物鏈：農(nóng)作物→昆蟲→蜘蛛→鳥→貓頭鷹，不只由3個營養(yǎng)級組成。C項，任何生態(tài)系統(tǒng)都具有自我調(diào)節(jié)能力，只是自我調(diào)節(jié)能力有一定的限度。雖然城市生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，但其也有自我調(diào)節(jié)能力，只是自我調(diào)節(jié)能力弱，抵抗力穩(wěn)定性低。D項，流經(jīng)城市生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自生產(chǎn)者固定的太陽能和外來人為的物質(zhì)輸入。 考點二　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)[學(xué)生用書P247] 1．碳循環(huán)過程 (1)碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。 (2)碳返回?zé)o機環(huán)境的途徑 ①生產(chǎn)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)分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因 ①化石燃料的大量燃燒，產(chǎn)生了大量CO2。 ②植被破壞，降低了對大氣CO2的調(diào)節(jié)能力。 2．能量流動與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系 (1)區(qū)別 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 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) (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(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。 (xx重慶模擬)如圖表示生物圈中碳循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分。請回答以下問題： (1)圖中④⑦的生理過程分別是____________、____________，兩大生理過程共同維持著碳循環(huán)。 (2)圖中生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈是______，該結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度決定著生態(tài)系統(tǒng)________穩(wěn)定性的大小。 (3)碳從生物群落進入無機環(huán)境的途徑是________，是以CO2的形式進行的。 (4)碳循環(huán)具有______性、循環(huán)性，降低______過程有利于維持大氣中的碳、氧平衡。 [答案]　(1)光合作用　細胞呼吸　(2)B→C　抵抗力　(3)③⑤⑦　(4)全球?、? 碳循環(huán)示意圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法 [圖形解讀] (1)圖1——先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者或大氣CO2庫，再由多個單向箭頭可判斷B為大氣CO2庫(不能寫“無機環(huán)境”)，再根據(jù)A→D，C→D，確定D為分解者，剩下的C為消費者。 (2)圖2——根據(jù)A與C之間的雙向箭頭及C有多個單向箭頭判斷：A和C分別是生產(chǎn)者和大氣CO2庫。根據(jù)A、B、D的碳都流向E，可進一步判斷：B是初級消費者，D是次級消費者，E是分解者。 (3)圖3——首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分，即A和E，一個為生產(chǎn)者，一個是大氣CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A，所以A為大氣CO2庫，E為生產(chǎn)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。 　　　　　　碳循環(huán)過程及特點分析 1．(xx陜西西安模擬)下面是某城市人工濕地示意圖，需要補充完善的碳循環(huán)過程包括(　　) A．植物大氣中CO2 B．動物大氣中CO2 C．植物大氣中CO2和動物大氣中CO2 D．以上均錯誤 解析：選C。圖中只有生物成分之間及微生物與大氣中CO2間的碳流動過程，缺乏植物和動物與大氣間的CO2交換過程，大氣中的CO2進入生物群落主要依賴于植物的光合作用，生物群落中的碳進入大氣主要通過植物、動物和微生物的呼吸作用(圖中已有微生物的分解作用)。 2．氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)，下表為A、B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。 時期 碳吸收量(kg Ca－1) 碳釋放量(kg Ca－1) A 1.201014 1.201014 B 1.201014 1.261014 下列敘述不正確的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過光合作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過呼吸作用實現(xiàn)的 B．表中A時期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，原因是碳的吸收量與釋放量相對平衡 C．由于過度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，導(dǎo)致大氣中二氧化碳的增加，并引起氣候變化 D．化石燃料的燃燒對現(xiàn)代碳循環(huán)影響巨大 解析：選C。植物通過光合作用固定大氣中的無機碳，而生物的呼吸作用則把生物群落中的有機碳轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機碳，再返還給大氣。表中A時期碳的吸收量和釋放量是相同的，說明大氣中碳的含量相對穩(wěn)定。B時期碳的釋放量大于吸收量，說明人為增加化石燃料的燃燒會增加碳的釋放量，從而影響整個生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。大氣中CO2含量的提高可以增強光合作用，而不是使光合作用受到抑制，所以C項的表述是錯誤的。 易錯點1　誤認為在生物群落中碳都是以CO2的 形式進行循環(huán)的 [點撥]　在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以CO2的形式循環(huán)，其含義是指碳元素從無機環(huán)境進入生物群落以及由生物群落返回?zé)o機環(huán)境是以CO2的形式進行的，但在生物群落內(nèi)碳元素則是以含碳有機物的形式進行傳遞的。 易錯點2　誤認為能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán) [點撥]　物質(zhì)循環(huán)流動，能量單向流動不循環(huán)，所以不能說能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。 　　　　　　物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律的應(yīng)用實 例分析 3．(xx浙江溫州二模)如圖為現(xiàn)代版“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)模式圖，據(jù)圖分析正確的是(　　) A．“?！辈荒艽砟芰苛鲃? B．模式圖中不應(yīng)有“池塘”的箭頭 C．魚是二級消費者 D．該生態(tài)農(nóng)業(yè)促進了能量流動和物質(zhì)循環(huán) 解析：選D?！吧！贝碓撋鷳B(tài)系統(tǒng)能量的輸入，A錯誤；該池塘水體中還有其他的生產(chǎn)者，模式圖中應(yīng)有“池塘”的箭頭，B錯誤；圖中顯示魚以蠶糞為食，是初級消費者，C錯誤；該生態(tài)農(nóng)業(yè)促進了物質(zhì)循環(huán)，提高了能量的利用率，D正確。 4. 如圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量 B．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者 C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用 D．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率 解析：選C。在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動是單向的，不能循環(huán)利用，選項C錯誤。該生態(tài)系統(tǒng)中，沼氣池中的微生物能利用農(nóng)作物固定的太陽能，屬于分解者，選項A、B項正確；物質(zhì)和能量的多級利用，減少了能量的流失，提高了能量的利用率，選項D正確。 能量傳遞效率與能量利用效率的辨析 (1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級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，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。 [學(xué)生用書P249] [核心體系構(gòu)建] [填充]?、偕a(chǎn)者固定的能量?、谑澄镦?網(wǎng))?、蹮崮? ④單向流動?、葜鸺夁f減　⑥全球性?、哐h(huán)往復(fù) ⑧生物群落?、嵘锶? [規(guī)范答題必備] 1．能量流動的三個常考點 (1)起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始(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)者固定的太陽能的三個去向 (1)呼吸作用消耗。 (2)下一營養(yǎng)級同化。 (3)分解者分解。 3．能量流動的兩個特點：單向流動、逐級遞減。 4．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) (1)循環(huán)的對象：化學(xué)元素。 (2)循環(huán)的范圍：無機環(huán)境和生物群落。 (3)循環(huán)的特點：具有全球性；往復(fù)循環(huán)利用。 5．大氣中CO2的三個主要來源 (1)生產(chǎn)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。 6．能量流動和物質(zhì)循環(huán)的兩個關(guān)系 (1)物質(zhì)是能量流動的載體。 (2)能量是物質(zhì)循環(huán)的動力。 [學(xué)生用書P249] 1．(xx高考海南卷)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，錯誤的是(　　) A．能量流動包括能量的輸入、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養(yǎng)級生物所儲存的能量 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，其余均流入下一營養(yǎng)級 解析：選D。能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程，A正確；分解者的作用就是將有機物分解成無機物，并從中獲取生命活動所需的能量，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，部分流向下一營養(yǎng)級，D錯誤。 2．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動過程圖解，a～d表示相關(guān)能量數(shù)據(jù)，下列分析錯誤的是(　　) A．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是87 400 kJm－2y－1 B．初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是6 200 kJm－2y－1 C．各級消費者糞便中的能量屬于其同化量 D．能量從第二營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級的效率為11.4% 解析：選C。流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，即87 400 kJm－2y－1，而不是照射到植物表面的太陽能總量；初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是同化量減去呼吸作用以熱能形式散失的能量，也就是流向下一營養(yǎng)級和被分解者利用的能量之和，即a－7 800＝1 600＋4 600＝6 200 kJm－2y－1；消費者糞便中的能量不屬于其自身的同化量，而是屬于其上一營養(yǎng)級的同化量；能量從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率等于第三營養(yǎng)級的同化量占第二營養(yǎng)級同化量的百分比，由上分析可知a＝14 000 kJm－2y－1，即1 600/a＝1 600/14 000≈11.4%。 3．(xx高考江蘇卷)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，正確的是(　　) A．富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華的現(xiàn)象，可以說明能量流動的特點 B．生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能 C．食物鏈各營養(yǎng)級中10%～20%的能量會被分解者利用 D．無機環(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 解析：選D。A項，富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華，是由于N、P等植物生長所需的礦質(zhì)元素過多，引起藍藻大量繁殖，未涉及沿食物鏈進行的能量流動。B項，生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源也可能是化學(xué)能，如硝化細菌的化能合成作用。C項，能量流動是單向、遞減的，每個營養(yǎng)級約有10%～20%的能量流向下一營養(yǎng)級，而不是被分解者利用。D項， 無機環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑如光合作用、化能合成作用、根的吸收等進入生物群落被生物利用。 4．(xx福建福州質(zhì)檢)如圖為福建省某地稻田生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移示意圖，箭頭和字母分別表示碳元素傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列敘述正確的是(　　) A．水稻和藻類分別占據(jù)不同空間有利于a增加 B．水稻生長期，該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移量關(guān)系為a＝b＋c＋e C．丙中的生物可組成多條食物鏈 D．調(diào)查丁中的小動物類群豐富度可用樣方法 解析：選A。水稻和藻類分別占據(jù)不同空間有利于更多利用光能進行光合作用，碳元素從大氣進入生產(chǎn)者的量增加，即a會增加；水稻處于生長期，則碳元素轉(zhuǎn)移進入水稻的量大于轉(zhuǎn)移出去的量；丙中的生物均為消費者，不能組成食物鏈，因為食物鏈的起點是生產(chǎn)者；調(diào)查丁中的小動物類群豐富度用取樣器取樣法。 5．(xx武漢模擬)如今低碳生活、綠色經(jīng)濟已成為人類共同的目標。如圖是碳循環(huán)的部分過程，下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．碳循環(huán)的過程①②伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 B．植樹造林有助于增強過程②而減少大氣CO2含量 C．減少對過程③的依賴是緩解溫室效應(yīng)的重要措施 D．低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡 解析：選A。據(jù)圖可知，大氣中二氧化碳的來源有：①生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用、分解者的分解作用和③化石燃料的燃燒，但降低大氣中二氧化碳的含量主要是通過②生產(chǎn)者的光合作用來實現(xiàn)的，而③是引起大氣中二氧化碳含量增加的主要原因，故植樹造林有助于增強過程②而減少大氣CO2含量。減少對過程③的依賴是緩解溫室效應(yīng)的重要措施。無機環(huán)境與生物群落之間碳循環(huán)的主要形式是CO2，CO2不攜帶能量，因此過程①②不伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。 6．圖1為某地自然生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，①～⑧代表生理過程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級時的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖1中所有生物共同組成一個________，①～⑧中代表同一生理過程的是________。 (2)碳在無機環(huán)境和生物群落之間主要以________形式進行循環(huán)；無機環(huán)境中的碳進入生物群落的途徑除圖1中的①過程外，還有部分微生物的________________參與其中。 (3)圖2中A表示____________的能量，B比A少的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)若將該生態(tài)系統(tǒng)沒有的狼引入該生態(tài)系統(tǒng)，將可能造成該地區(qū)________減少，請在圖3坐標系中畫出狼數(shù)量的變化曲線。若要調(diào)查狼的種群密度，應(yīng)采用的方法是________。 　 (5)狼被引入該生態(tài)系統(tǒng)后，建立了如圖4所示的食物關(guān)系，則狼與野狗屬于____________關(guān)系。若一種生物被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，則狼增重1千克，至少消耗牧草________千克。 (6)人類對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進行調(diào)查研究，其意義：一是 ________________________________________________________________________， 二是還可幫助人類建立人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 解析：(1)同一區(qū)域生活的所有生物組成生物群落，①～⑧分別表示光合作用、呼吸作用、生產(chǎn)者的部分能量流入分解者、流入下一營養(yǎng)級、化石燃料燃燒、呼吸作用、呼吸作用、消費者的部分能量流入分解者，其中②⑥⑦代表同一生理過程。(2)碳在無機環(huán)境和生物群落之間主要以CO2形式進行循環(huán)；無機環(huán)境中的碳進入生物群落的途徑除圖1中①(光合作用過程)外，還有部分微生物的化能合成作用參與其中，如硝化細菌。(3)圖2中A表示初級消費者同化量，B為初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，是初級消費者呼吸消耗散失部分能量后剩余的能量，儲存在生物體內(nèi)。這部分能量可能被下一營養(yǎng)級獲得，也可能流入分解者。(4)將狼引入該生態(tài)系統(tǒng)可能造成該地區(qū)生物多樣性減少，因為該地區(qū)可能缺乏狼的天敵。由于環(huán)境條件是有限的，所以狼的種群數(shù)量變化呈“S”型曲線。狼活動能力強，活動范圍大，調(diào)查狼的種群密度應(yīng)采用的方法是標志重捕法。(5)狼與野狗既有捕食關(guān)系，又有競爭關(guān)系。計算“至少”消耗牧草的量，應(yīng)該按照最高的能量傳遞效率(20%)計算。設(shè)草至少被消耗A千克，計算過程如下： 草→羚羊→狼：A(1/2)20%(1/2)20%＝A/100； 草→斑馬→狼：A(1/2)20%(1/2)20%＝A/100； 草→羚羊→野狗→狼：A(1/2)20%(1/2)20%20%＝A/500； 草→斑馬→野狗→狼：A(1/2)20%(1/2)20%20%＝A/500； 則A/100＋A/100＋A/500＋A/500＝1，所以A＝125/3≈41.7(千克)。 (6)人類對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進行調(diào)查研究，其意義：一是調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?；二是還可幫助人類建立人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 答案：(1)生物群落?、冖蔻? (2)CO2　化能合成作用 (3)初級消費者同化　初級消費者同化的能量中有一部分用于細胞呼吸散失 (4)生物多樣性　見下圖　標志重捕法 (5)捕食、競爭　41.7 (6)調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? [基礎(chǔ)題] 1．在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是(　　) A．各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用 B．各營養(yǎng)級中的能量一部分以熱能形式散失 C．生物維持自身的生命活動消耗一部分能量 D．能量金字塔頂層的生物數(shù)量少，需要能量少 解析：選D。各營養(yǎng)級生物的同化量一部分用于呼吸，以熱能的形式散失；一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖等，其中一部分流向下一營養(yǎng)級，另一部分流向分解者，所以能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，A、B、C三項均正確；能量金字塔頂層的生物因為所處營養(yǎng)級最高，獲得的能量最少，故其生物數(shù)量少，選項D中因果關(guān)系錯誤。 2．在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中，如果要研究被第二營養(yǎng)級同化的能量去向，不應(yīng)包括下列選項中的(　　) A．羊的呼吸消耗量　　　　 B．羊的糞便量 C．羊的生長量 D．部分死亡羊的重量 解析：選B。生產(chǎn)者所固定的能量被第二營養(yǎng)級攝入后，一部分被第二營養(yǎng)級的生物同化，用于生長、發(fā)育和繁殖及通過呼吸作用消耗，還有一部分未被同化，通過糞便等排出體外。因此羊的糞便量不是被羊同化的能量去向。 3．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項敘述中錯誤的是(　　) A．生物與生物之間捕食與被捕食的關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性 B．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量 C．一般情況下，②為①的10%～20% D．從能量關(guān)系看，②>③＋④ 解析：選B。流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，能量在各營養(yǎng)級之間傳遞的效率為10%～20%。次級消費者同化的能量有四個去路：其中兩個是流向下一營養(yǎng)級③和流向分解者④，還有未被利用以及自身呼吸消耗的部分，所以②＞③＋④。 4．如圖是能量流動的圖解，對此圖解的理解不正確的是(　　) A．圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級生物所具有的能量多少 B．該圖中C所具有的能量為B的10%～20% C．該圖中的A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 D．圖中所示四個營養(yǎng)級能量的關(guān)系為A≥B＋C＋D 解析：選D。無機環(huán)境中的能量進入生態(tài)系統(tǒng)的起點是生產(chǎn)者，所以確定A為生產(chǎn)者，則B、C、D為消費者，由于能量流動是逐級遞減的，所以圖中方框大小可以用來表示該營養(yǎng)級生物所具有的能量多少。A所固定的能量，有四個去向：自身呼吸消耗、流向下一營養(yǎng)級、流向分解者、未被利用(圖中沒有標出未被利用部分)，所以A具有的能量大于B、C、D的能量之和。 5．(xx合肥教學(xué)質(zhì)檢)某生態(tài)系統(tǒng)中的四種生物構(gòu)成一條食物鏈a→b→c→d，通過測定得到這四種生物a、b、c、d所含的有機物總量分別為M1、M2、M3和M4。下列敘述中錯誤的是(　　) A．M1一定不是a種群固定的太陽能總量 B．若M1＜5M2，則生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)可能遭到破壞 C．d個體所含的有機物的質(zhì)量應(yīng)比c個體的小 D．若M2大量增加，一般會導(dǎo)致M1減少，M3增加 解析：選C。生產(chǎn)者固定的太陽能總量中會通過細胞呼吸損失一部分，故A項正確；根據(jù)能量流動的特點，前一營養(yǎng)級同化的能量要大于或等于后一營養(yǎng)級同化的能量的5倍，才能滿足后一營養(yǎng)級的能量需要，故B項正確；相對較高營養(yǎng)級的個體不一定比相對較低營養(yǎng)級的個體小，如虎與兔，故C項錯誤；一定時間內(nèi)，M2增加會導(dǎo)致被捕食者減少，捕食者增多，故D項正確。 6．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。下列說法正確的是(　　) A．圖中A所固定的能量是B、C的能量之和 B．若C增加1 kg，則需要消耗A約42 kg C．B營養(yǎng)級的個體數(shù)量一定多于C的個體數(shù)量 D．若B的數(shù)量越多，則C獲得的能量越少 解析：選B。能量流動是逐漸減的，A所固定的能量大于B、C之和，A錯誤；由圖可知，AB之間的傳遞效率為200/(200＋175＋875)＝4/25，BC之間傳遞效率為30/200＝3/20，則C增加1 kg，需消耗A為：14/253/20≈42，B正確；B營養(yǎng)級的個體數(shù)量不一定多于C的個體數(shù)量，數(shù)量金字塔有倒置現(xiàn)象，C錯誤；一定范圍內(nèi)，若B的數(shù)量越多，則C獲得的能量越多，D錯誤。 7. (xx山東濱州檢測)如圖為一個生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的模式圖，則下列說法正確的是(　　) A．碳通過光合作用和化能合成作用進入甲 B．乙只表示初級消費者 C．丙處于最高營養(yǎng)級 D．丁主要是微生物 解析：選A。分析題圖可知：甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者，丁為大氣中的CO2，則B、C、D錯誤；生產(chǎn)者中包括能夠進行光合作用的生物和進行化能合成作用的生物(如硝化細菌)，A正確。 8．分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，不能得到的結(jié)論是(　　) A．物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動 B．能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返 C．能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量 D．碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的 解析：選C。A項和B項，物質(zhì)循環(huán)和能量流動的聯(lián)系：物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返；C項，生產(chǎn)者固定的太陽能的總量包括四部分：生產(chǎn)者自身的呼吸作用散失的能量、生產(chǎn)者流向初級消費者的能量、生產(chǎn)者流向分解者的能量及未利用的能量；D項，碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的，在生物群落內(nèi)部以有機物的形式傳遞。 9．在某生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查中，得到以下信息，請根據(jù)相關(guān)信息作答： (1)已知圖1中A、B、C、D、E分別代表生產(chǎn)者、分解者、初級消費者、次級消費者、無機環(huán)境，依據(jù)能量傳遞效率為10%～20%，請在圖中將能量①②③④與A、B、C、D、E存在的對應(yīng)關(guān)系，用線段連接起來。 (2)請在圖2中，將能量流經(jīng)D的示意圖補充完整(用箭頭和文字表示)。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)中捕食關(guān)系的食物鏈可以表示為________(用字母和箭頭表示)；第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級能量的傳遞效率為________%(小數(shù)點后保留1位)。 (4)從能量輸入和輸出角度看，該生態(tài)系統(tǒng)輸入生物群落的能量將________(填“增加”“減少”或“基本不變”)，原因是________________________。 解析：(1)根據(jù)能量流動逐級遞減的特點可知，圖1中①為生產(chǎn)者同化的能量，再根據(jù)能量傳遞效率為10%～20%可知，③為初級消費者同化的能量，④為次級消費者同化的能量，則②為分解者同化的能量，所以對應(yīng)關(guān)系為：A—①、B—②、C—③、D—④。(2)對次級消費者D來說，其同化量＝攝入量－糞便量，同化量＝呼吸量＋用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，用于生長、發(fā)育、繁殖的能量中有一部分流向分解者。其糞便中所含有的能量是其上一營養(yǎng)級能量的一部分。(3)食物鏈由具有食物關(guān)系的生產(chǎn)者和消費者組成，按照能量流動逐級遞減的規(guī)律，其食物鏈組成為A→C→D，第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級能量的傳遞效率為15.9141.0100%≈11.3%。(4)生產(chǎn)者同化的能量大于所有生物呼吸消耗能量的總和，因此該生態(tài)系統(tǒng)輸入生物群落的能量將增加。 答案：(1) (2) (3)A→C→D　11.3 (4)增加　生產(chǎn)者同化的能量大于所有生物呼吸消耗能量的總和 10．據(jù)圖回答問題： (1)與①⑥有關(guān)的生理過程是________________；④⑤⑧共同表示的生理過程是________________。 (2)②③共同表示的生理過程是在植物體細胞內(nèi)的____________________________上進行的。 (3)大氣中CO2的來源有動植物的細胞呼吸、____________________、____________________等。 解析：(1)圖中⑥為生產(chǎn)者從大氣中吸收CO2的過程，即為植物的光合作用，①為植物通過細胞呼吸分解有機物以CO2的形式釋放到大氣中。消費者為異養(yǎng)型生物，直接分解有機物獲得能量，可以在有O2存在條件下，將葡萄糖分解為H2O和CO2，這就是一個完整的有氧呼吸過程。(2)②③過程表示植物利用H2O經(jīng)過光反應(yīng)產(chǎn)生O2的過程，是在植物體細胞中葉綠體的類囊體膜上進行的。(3)大氣中CO2除來自生產(chǎn)者、消費者的細胞呼吸，還來自分解者的分解作用，以及人類對石油、煤、天然氣等大量化石燃料的燃燒。 答案：(1)細胞呼吸、光合作用　有氧呼吸 (2)葉綠體的類囊體膜 (3)分解者的分解作用　化石燃料的燃燒 [提升題] 11. 如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者與初級消費者的能量流動圖解，已知生產(chǎn)者的總能量為a，其中字母代表能量，則下列敘述不正確的是(　　) A．從生產(chǎn)者到下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為a′/a B．c代表第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 C．d代表用于呼吸作用消耗的能量 D．b代表第二營養(yǎng)級的同化量 解析：選A。由題干中的信息可知，a′只能代表第二營養(yǎng)級攝入的能量，b代表第二營養(yǎng)級的同化量，其中d代表用于呼吸作用消耗的能量，c是指第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。從生產(chǎn)者到下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率應(yīng)為b/a。 12．某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)，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．由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1 C．流入初級消費者的能量為(A2＋B2＋C2) D．圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐漸遞減 解析：選C。流入初級消費者的能量D1等于A2＋B2＋C2＋D2之和，故C項錯誤。 13．(xx玉溪模擬)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級消費者，Q2為次級消費者。對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析，其中分析正確的是(　　) 注：圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量。 A．a(chǎn)＋b＋c＋d＋e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 B．c1表示次級消費者中被三級消費者同化的能量 C．初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量包含在b或d中 D．c和e之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量 解析：選C。A錯誤，結(jié)合圖形分析知，b＋c＋d＋e為本年度植物光合作用利用的太陽能(固定的能量)，即流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；B錯誤，c1代表初級消費者流入次級消費者的能量，即被次級消費者同化的能量；C正確，初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)包含在b或d中；D錯誤，b和d可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量和未被利用的能量。 14．如圖為一個草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，E1、E2、E3、E4分別表示流入牧草、昆蟲、鳥、鷹的能量，下列說法不正確的是(　　) A．這些生物形成的數(shù)量金字塔與能量金字塔基本一致 B．(10%)3≤E4/E1≤(20%)3 C．牧草的大部分能量傳給了昆蟲 D．捕食關(guān)系對維持群落的穩(wěn)定有重要作用 解析：選C。一般而言，營養(yǎng)級越高，該營養(yǎng)級的能量越少，生物數(shù)量也越少；能量在各營養(yǎng)級之間的傳遞效率在10%～20%之間，因此鷹從牧草處獲得的最多能量為(20%)3E1，最少能量為(10%)3E1；牧草傳遞給昆蟲的能量最多為20%E1；各種生物之間的捕食和被捕食關(guān)系(相互制約)，使其數(shù)量不會有明顯變化，因此捕食關(guān)系對維持群落的穩(wěn)定有重要作用。 15．下表表示某生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)CO2消耗量與釋放量的情況，相關(guān)敘述不正確的是(　　) 甲(生產(chǎn)者 消耗CO2量) 乙(分解者 CO2釋放量) 丙(生產(chǎn)者 CO2釋放量) 丁(消費者 CO2釋放量) 100 21 30 11.5 A.甲可以表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總碳量 B．乙釋放CO2的方式不同于丙、丁 C．該森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性可能正在上升 D．表格體現(xiàn)了無機環(huán)境和群落之間的碳循環(huán) 解析：選B。甲表示生產(chǎn)者通過光合作用和化能合成作用固定的CO2量，可以表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總碳量；乙、丙、丁都通過呼吸作用釋放CO2；表中CO2消耗量大于CO2釋放量，說明該生態(tài)系統(tǒng)一年中有機物積累量增加，生物種類或數(shù)量增多，抵抗力穩(wěn)定性可能正在上升；無機環(huán)境中的CO2通過甲進入群落，通過乙、丙、丁的呼吸作用將CO2釋放到無機環(huán)境，因此該表格可以表示無機環(huán)境和群落之間的碳循環(huán)。 16．(xx北京西城區(qū)模擬)研究發(fā)現(xiàn)，每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的殺蟲劑，就會對人體造成危害。某研究小組開展了某湖泊中環(huán)境問題的研究，他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E，并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析；然后又請當(dāng)?shù)睾囱芯克膶＜覍@5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進行了測定，如下表所示。分析回答： 生物種類 消化道內(nèi)食物組成 千克體重污染物含量/mg 汞 某種殺蟲劑 A 魚(甲) 魚(乙) 78 96 B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57 C 小球藻 / 3 5 D 魚(乙) 水蚤 10 31 E 水蚤 小球藻 5 15 (1)表中生物可能形成的食物鏈(網(wǎng))為________________________________________________________________________， 河蚌(B)和水蚤(E)的關(guān)系是________________________________________________________________________。 (2)若C中的能量不變，將B的食物比例由C∶E＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給B的能量是原來的________倍。 (3)如圖為該湖泊生態(tài)系統(tǒng)參與碳循環(huán)的示意圖，甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分，圖中以CO2形式流動的是________(填序號)，①的生理作用主要是________，該生態(tài)系統(tǒng)中丙的成分為________。 (4)分析上表，你認為這一湖泊面臨的主要環(huán)境問題是什么？________________________________________________________________________。 針對這一問題，你將提出什么樣的保護或改善建議？ ________________________________________________________________________。 解析：(1)先確定小球藻為生產(chǎn)者，再根據(jù)消化道中的食物組成確定消費者的類型(初級，次級……)，最后寫出具體的食物鏈(網(wǎng))。(2)B的食物比例C∶E＝1∶1時，設(shè)B中的能量為x，則需要C的能量為1/2x0.1＋1/2x0.10.1＝55x；B的食物比例C∶E＝2∶1時，設(shè)B中的能量為y，則需要C的能量為2/3y0.1＋1/3y0.10.1＝40y；根據(jù)題意C中的能量不變，則55x＝40y，y/x＝1.375。(3)據(jù)圖可知甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者，丁為大氣中的CO2庫。①過程為生產(chǎn)者的光合作用，②為生產(chǎn)者的呼吸作用。①②是以CO2形式循環(huán)的，消費者的呼吸作用和分解者的分解作用均以CO2的形式進入大氣中，即⑥和⑤以CO2的形式進入大氣中。(4)根據(jù)表格所示，污染物為重金屬離子(汞)和殺蟲劑?？梢詮脑搭^上、污染后的處理方法等方面考慮。此小題為開放性的問題，只要合理即可。 答案：(1)　捕食和競爭　(2)1.375 (3)①②⑤⑥　光合作用　分解者 (4)重金屬離子(汞)和殺蟲劑污染　防止重金屬離子、殺蟲劑等有害物質(zhì)進入水體