山東省2019高考生物 第9單元 生物與環(huán)境（4）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版必修3.doc

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第4講　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán) 李仕才 考綱要求 全國卷五年考情 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) 2016卷ⅠT5,2016卷ⅢT5,2016卷ⅢT31 2015卷ⅠT31,2015卷ⅡT31,2014卷ⅡT31 考點一| 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 (對應(yīng)學(xué)生用書第213頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．能量流動 (1)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。 (2)能量流動的四個環(huán)節(jié) — ? — ? —太陽能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能 ? — 2．能量流動過程 (1)補(bǔ)充圖中標(biāo)號代表的內(nèi)容 ①生產(chǎn)者，②初級消費(fèi)者，③次級消費(fèi)者， ④呼吸作用，⑤分解者。 (2)據(jù)圖補(bǔ)充食物鏈中①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。 (3)圖示中的E2/E1表示第二、三營養(yǎng)級間的能量傳遞效率。 3．能量流動的特點及原因分析 (1)單向流動 ①表現(xiàn)：能量只能沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。 ②原因： a．生物之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)。 b．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：相鄰兩個營養(yǎng)級能量傳遞效率(同化量的比值)為10%～20%，其原因如下： ①各營養(yǎng)級生物都會因為呼吸作用消耗大部分能量。 ②生產(chǎn)者的遺體、殘枝敗葉，消費(fèi)者的尸體、糞便中的能量被分解者利用，經(jīng)分解者的呼吸作用消耗。 ③還有一部分未利用的能量，即指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一個營養(yǎng)級和分解者利用。 4．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? 1．田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量中一部分用于自身生長、發(fā)育、繁殖等生命活動，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。(√) 2．流經(jīng)農(nóng)村和城市兩個生態(tài)系統(tǒng)的總能量均是其植物所固定的太陽能。() 【提示】　流經(jīng)兩個生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了來自植物固定的太陽能外，還有人為輸入的能量。 3．初級消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量。(√) 4．如果突然增加第二營養(yǎng)級的數(shù)量，則第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20%，說明第一營養(yǎng)級中一部分未被利用的能量也流向了第二營養(yǎng)級。(√) 5．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%～20%。() 【提示】　能量傳遞效率是針對相鄰兩個營養(yǎng)級中的所有生物而言，不針對個體。 6．農(nóng)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(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人類的能源物質(zhì)，實現(xiàn)了能量的多級利用，而能量不能循環(huán)利用。 [理解—深化探究] 1．如圖表示能量在兩個營養(yǎng)級之間的流動過程，請據(jù)圖思考下列問題： (1)第一個營養(yǎng)級的同化量與其攝入量和糞便量有怎樣的關(guān)系？ 【提示】　同化量＝攝入量－糞便量。 (2)上一個營養(yǎng)級同化的總能量是不是全部流向下一個營養(yǎng)級？為什么？ 【提示】　不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，還有一部分被分解者所利用，總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級利用。 2．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(nèi)能量的最終去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一營養(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(nèi)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”?？捎孟聢D表示： 3．生態(tài)金字塔的類型和特點 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 一般為正金字塔形 象征 含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級遞減 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)級生物的有機(jī)物總量 特殊 形狀 無 樹→昆蟲→鳥 極少 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　考查能量流動過程分析 1．如圖為能量流動示意圖，其中a1是流入第一營養(yǎng)級的總能量，下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．第一營養(yǎng)級傳遞給分解者的總能量是a4 B．能量散失a3，不能再被生物同化利用 C．a(chǎn)1、a2、a3、a6中的能量都以穩(wěn)定化學(xué)能的形式存在 D．第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間能量傳遞效率是a6a2 B　[圖中的a7是第二營養(yǎng)級糞便中的能量，該能量并沒有被第二營養(yǎng)級所同化，因此仍然屬于生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)流向分解者的能量，因此第一營養(yǎng)級傳遞給分解者的能量是a4＋a7，A錯誤；能量散失a3都以熱能的形式散失，該能量不能再被生物同化利用，B正確、C錯誤；從題干中可看出，a1是流入第一營養(yǎng)級的總能量(即第一營養(yǎng)級同化的總能量)，而第二營養(yǎng)級同化的能量為a6，因此能量傳遞效率＝a6a1，D錯誤。 ] 2．下圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機(jī)物被植食動物利用的過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．①⑤之和為輸入到生態(tài)系統(tǒng)的全部能量 B．植食動物糞便中的能量包含在⑦中 C．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量 D．④占②的百分比為能量傳遞效率 B　[輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分儲存在植物體內(nèi)的有機(jī)物中，A錯誤；植食動物糞便中的能量屬于植物同化量的一部分，并未被植食動物同化，B正確；⑧表示植食動物呼吸消耗的能量，并沒有流向分解者，C錯誤；能量傳遞效率為相鄰兩營養(yǎng)級間同化量的比值，植物同化量未知，D錯誤。] 1．生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量不同 (1)同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機(jī)物的能量，攝入量是消費(fèi)者攝入的能量，同化量＝攝入量－糞便量。 (2)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化的能量，它實際上與上一營養(yǎng)級的遺體殘骸一樣，屬于未被利用的那部分能量。 2．能量傳遞效率與能量利用效率不同 (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。 　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(fèi)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、逐級遞減 C　[生產(chǎn)者固定的總能量為W1＝A1＋B1＋C1＋D1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故W1＝A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2，A正確；第一營養(yǎng)級固定的能量為W1，第二營養(yǎng)級同化的能量為D1，能量傳遞效率為D1/W1，B正確；流入初級消費(fèi)者的能量為A2＋B2＋C2＋D2，C錯誤；由圖可知，能量流動是單向的，逐級遞減的，D正確。] 考向2　考查能量流動的有關(guān)計算 3．(2018三門峽市高三一模)如圖所示的食物網(wǎng)中，如果每個營養(yǎng)級能量傳遞效率均為20%，且下一營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級各種生物中獲得的能量相等。虎要獲得1 kJ能量，則需要消耗草的能量為(　　) A．150 kJ　　　　　　 B．125 kJ C．100 kJ D．75 kJ D　[每個營養(yǎng)級能量傳遞效率均為20%，且下一營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級各種生物中獲得的能量相等，在草→兔→狐→虎中虎從草中獲取120%20%20%＝62.5；在草→羊→虎中虎從草中獲取120%20%＝12.5；故需要消耗草的能量為62.5＋12.5＝75 kJ。] 4．如圖為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖，若E生物種群總能量為7.1109 kJ，B生物種群總能量為2.3108 kJ。從理論上計算，A儲存的總能量最少為(　　) A．7.1108 kJ B．4.8107 kJ C．5.95107 kJ D．2.3107 kJ B　[由圖可知，D為生產(chǎn)者，要使A獲得的能量最少，則必須保證三個條件：一是能量來源途徑要最少，二是能量傳遞效率要最低，三是食物鏈要最長。故從理論上講，與A儲存的能量最少相關(guān)的食物鏈不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同時存在，只能是D→E→C→A。為此，E的能量在傳給A的途徑中，只有確保：①E在傳給B時用去的能量最多，②E的總能量減去傳給B的后再傳給C時傳遞效率最低，③C在傳給A時效率最低，結(jié)果才能使A獲得的能量最少。所以據(jù)此計算得A儲存的總能量最少為(7.1109 kJ－2.3108 kJ10%)10%10%＝4.8107 kJ。] 若在食物網(wǎng)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(dú)的食物鏈分別計算后合并。 ①順推法：能量流向調(diào)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(diào)整，從后往前計算。即由高營養(yǎng)級前推，用“除法”。 　生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如下圖。 (1)甲能量中比例為a的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加m kJ，至少需要消耗甲的能量為________kJ(用所給字母的表達(dá)式表示)。 (2)丙能量中比例為a的部分直接由甲提供，則要使丙能量增加m kJ，至少需要消耗甲的能量為________kJ(用所給字母的表達(dá)式表示)。 [解析]　(1)設(shè)至少需要消耗甲的能量為x，則xa20%＋x(1－a)20%20%＝m，求得x＝25m/(4a＋1)。(2)由于本設(shè)問涉及能量來源調(diào)整，可采用逆推法。即ma20%＋m(1－a)20%20%＝25m－20ma。 [答案]　(1)25m/(4a＋1)　(2)25m－20ma 考點二| 物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動的關(guān)系 (對應(yīng)學(xué)生用書第216頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 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(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。 (2)分析 ①物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)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(jī)環(huán)境之間。 ③特點：全球性，反復(fù)利用、循環(huán)流動。 2．碳循環(huán)過程分析 (1)請寫出圖中各標(biāo)號的名稱 a．生產(chǎn)者；b.消費(fèi)者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃燒。 (2)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。 (3)碳的存在形式與循環(huán)形式 ①在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以CO2的形式循環(huán)。 ②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物的形式傳遞。 ③在無機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。 3．溫室效應(yīng) (1)形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的二氧化碳含量迅速增加，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(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 4．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(jī)物為載體 主要是無機(jī)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(jìn)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(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 1．判斷正誤 (1)碳可在森林群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)。(√) (2)無機(jī)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。(√) (3)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無機(jī)環(huán)境和生物群落中的往復(fù)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)。 (4)大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的唯一方式是光合作用。() 【提示】　CO2從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。 (5)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。() 【提示】　物質(zhì)循環(huán)是往復(fù)的，而能量流動是單向的。 (6)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)。(√) 2．據(jù)圖思考 下列為碳循環(huán)常見變式圖解。 (1)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，不能寫“無機(jī)環(huán)境”，也不能寫“生物類別”。再根據(jù)a→c判斷：c為消費(fèi)者，剩下的d為分解者。 (2)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的箭頭都流向e，可進(jìn)一步判斷：b是初級消費(fèi)者，d是次級消費(fèi)者，e是分解者。 (3)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。整個圖解中，食物鏈?zhǔn)莈→f→d→b。 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　碳循環(huán)過程及特點分析 1．(2017南寧市高三摸底)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，①～⑦表示生理過程。下列有關(guān)該圖的分析錯誤的是(　　) A．乙是該生態(tài)系統(tǒng)的基石 B．⑦過程中碳的傳遞形式是CO2 C．①過程主要是指綠色植物的光合作用 D．丙中的多種生物之間只存在競爭關(guān)系 D　[由圖可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是非生物的物質(zhì)和能量，根據(jù)雙向箭頭可判斷出乙是生產(chǎn)者，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，A正確；⑦過程表示通過呼吸作用釋放出CO2，B正確；①過程將CO2輸入到生物群落中，主要是指綠色植物的光合作用，C正確；丙中多種生物之間可能存在捕食關(guān)系，D錯誤。] 2．如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中A、B(B1～B3)、C分別代表生態(tài)系統(tǒng)的成分，①②③代表碳元素的傳遞過程。請回答下列問題： (1)圖中的A→B1→B2→B3，構(gòu)成了________，該生態(tài)系統(tǒng)的_____________是沿著這種渠道進(jìn)行的。 (2)碳元素通過①________途徑進(jìn)入生物群落；圖中B1、B2、B3的數(shù)量會在一定范圍內(nèi)波動，說明生態(tài)系統(tǒng)具有________能力。 (3)圖中捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是__________________________________________________________。 (4)汽車尾氣是產(chǎn)生霧霾的重要原因之一，你認(rèn)為應(yīng)采取的治理措施是________________________________________________________________ ______________________________________________________(至少兩條)。 [解析]　(1)據(jù)圖分析，A為生產(chǎn)者，B為消費(fèi)者，A→B1→B2→B3構(gòu)成了食物鏈，該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動是沿著這種渠道進(jìn)行的。 (2)碳元素通過①光合作用和化能合成作用途徑進(jìn)入生物群落，②為生物的呼吸作用。圖中B1、B2、B3的數(shù)量會在一定范圍內(nèi)波動，說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這種能力主要通過(負(fù))反饋調(diào)節(jié)機(jī)制來實現(xiàn)。 (3)圖中捕食者能依據(jù)被捕食者的氣味捕獵，說明信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (4)汽車尾氣是產(chǎn)生霧霾的重要原因之一，應(yīng)采取的治理措施是改善燃油的品質(zhì)；倡導(dǎo)綠色出行，減少尾氣排放；大量植樹造林等。 [答案]　(1)食物鏈(食物網(wǎng))　物質(zhì)循環(huán)和能量流動　(2)光合作用(和化能合成作用)　自我調(diào)節(jié)　(3)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定　(4)改善燃油的品質(zhì)；倡導(dǎo)綠色出行，減少尾氣排放；大量植樹造林 　下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳元素的流動方向。下列敘述不正確的是(　　) A．在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動 B．由于某種原因造成圖中E大量減少，推測短期內(nèi)與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生 物數(shù)量發(fā)生的變化是D增加，F(xiàn)減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者包括圖中的D、E、F、B D．A與C之間碳元素主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，F(xiàn)→B過程中以含碳有機(jī) 物的形式進(jìn)行流動 C　[分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C表示大氣中的CO2庫。A、C之間為雙向箭頭，則A表示生產(chǎn)者。A、D、E、F均有箭頭指向B，則B表示分解者，D、E、F表示消費(fèi)者。圖示中包含的食物鏈為A→D→E→F，故E減少，短時間內(nèi)D增加，F(xiàn)減少。碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流動。] 考向2　能量流動和物質(zhì)循環(huán)的綜合考查 3．(2018通化市高三考前模擬)圖1是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)部分示意圖，其中甲、乙、丙、丁組成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落；圖2是一個由5種生物組成的食物網(wǎng)；圖3所示為桑基魚塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)局部的能量流動，圖中字母代表相應(yīng)能量。據(jù)圖回答以下問題： 【導(dǎo)學(xué)號：67110082】 (1)物質(zhì)循環(huán)與能量流動之間的相互內(nèi)在關(guān)系是________________________ _______________________________________________________________。 (2)圖1中缺少兩個重要過程，請用文字和箭頭的形式補(bǔ)充：________、________。 (3)若圖2中的乙大量減少，則短期內(nèi)戊的數(shù)量會________。 (4)若圖2食物網(wǎng)中戊攝食丁和丙的比例為3∶1，丙攝食的兩種生物所占比例相等，則戊每增加10 kg生物量，按10%的能量傳遞效率計算，需要消耗生產(chǎn)者_(dá)_______kg。 (5)圖3中的C和B1＋C1＋D1可表示桑樹和蠶用于____________________的能量。蠶沙(糞便)投入魚塘供給魚食用，蠶沙中同化的能量屬于第________營養(yǎng)級所含的能量。 [解析]　(1)物質(zhì)循環(huán)以能量流動作為動力，能量流動以物質(zhì)循環(huán)作為載體。 (2)圖1中，丁是生產(chǎn)者，甲和乙是消費(fèi)者，丙是分解者，因此圖中還缺少無機(jī)環(huán)境→丁的光合作用過程和甲→丙的過程。 (3)圖2中，若乙大量減少，則丙同化的能量增多、個體數(shù)量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致戊增多。 (4)若圖2食物網(wǎng)中戊攝食丁和丙的比例為3∶1，丙攝食的兩種生物所占比例相等，則戊每增加10 kg生物量，按10%的能量傳遞效率計算，由甲→丁→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%＝750 kg。由甲→丙→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%＝125 kg。由甲→乙→丙→戊這條食物鏈需要消耗甲1010%10%10%＝1 250 kg，因此共需要消耗生產(chǎn)者(甲)750＋125＋1 250＝2 125 kg。 (5)圖3中，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，應(yīng)是A；桑樹呼吸作用所散失的熱能可用B表示，圖中的C表示凈光合作用，是桑樹生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的所需的能量，B1＋C1＋D1屬于蠶用于蠶生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。蠶沙中所含的能量是蠶未同化的能量，仍屬于其上一個營養(yǎng)級，即屬于第一營養(yǎng)級所含的能量。 [答案]　(1)物質(zhì)循環(huán)以能量流動作為動力，能量流動以物質(zhì)循環(huán)作為載體　(2)無機(jī)環(huán)境→丁　甲→丙　(3)增加　(4)2 125　(5)自身生長、發(fā)育、繁殖等生命活動　一 真題驗收| 感悟高考　淬煉考能 (對應(yīng)學(xué)生用書第218頁) 1．(2016全國卷Ⅰ)在漫長的歷史時期內(nèi)，我們的祖先通過自身的生產(chǎn)和生活實踐，積累了對生態(tài)方面的感性認(rèn)識和經(jīng)驗，并形成了一些生態(tài)學(xué)思想，如：自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據(jù)這一思想和生態(tài)學(xué)知識，下列說法錯誤的是 (　　) A．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動有其自身的運(yùn)行規(guī)律 B．若人與自然和諧統(tǒng)一，生產(chǎn)者固定的能量便可反復(fù)利用 C．“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例 D．人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn) B　[生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動有其自身的運(yùn)行規(guī)律，人類只能認(rèn)識并利用其運(yùn)行規(guī)律，不能改變它，故A項正確。生產(chǎn)者固定的能量可多級利用，但不能反復(fù)利用，故B項錯誤?！巴烁€林、還草”可防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源等，是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例，故C項正確。人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn)，避免過度消耗，破壞生態(tài)環(huán)境，故D項正確。] 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(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)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(jù)文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等系列變化，故A項錯誤。細(xì)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(chǎn)者利用，故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)，故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，故D項錯誤。] 3．(2015海南高考)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 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(jī)物分解成無機(jī)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。] 4．(2014海南高考)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?jǐn)?shù)量金字塔的示意圖是(　　) B　[分析生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔需要參考生物個體的大小。第一、二營養(yǎng)級分別是櫟樹(體型很大)和昆蟲，所以第二營養(yǎng)級生物的數(shù)量多于第一營養(yǎng)級的，A錯誤；與第二營養(yǎng)級生物相比，第三營養(yǎng)級生物含有的能量少，并且生物個體較大，所以第三營養(yǎng)級生物的數(shù)量少于第二營養(yǎng)級的，同理可知蛇的數(shù)量會更少，故選B。] 5．(2015全國卷Ⅱ)某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2，假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種植物→乙種動物→丙種動物，乙種動物種群的K值為1 000頭?；卮鹣铝袉栴}： (1)某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物種群數(shù)量為550頭，則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物的種群密度為________；當(dāng)乙種動物的種群密度為________時，其種群增長速度最快。 (2)若丙種動物的數(shù)量增加，則一段時間后，甲種植物數(shù)量也增加，其原因是____________________________________________________________。 (3)在甲種植物→乙種動物→丙種動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)丙種動物同化的能量。 [解析]　(1)該生態(tài)系統(tǒng)中，乙種動物種群數(shù)量為550頭，該生態(tài)系統(tǒng)的總面積為250 km2，則乙種動物的種群密度為550250＝2.2頭km－2。乙種動物種群的K值為1 000頭，當(dāng)種群數(shù)量為K/2時，種群的增長速度最快，此時乙種動物的種群密度為500250＝2頭km－2。 (2)若丙種動物的數(shù)量增加，則乙種動物被丙種動物捕食的概率增加，導(dǎo)致乙種動物數(shù)量減少，而乙種動物數(shù)量減少將導(dǎo)致被捕食者甲種植物的數(shù)量增加。 (3)在甲種植物→乙種動物→丙種動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量主要有三個去路：被下一營養(yǎng)級(丙種動物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙種動物同化的能量要大于丙種動物同化的能量。 [答案]　(1)2.2頭km－2　2頭km－2　(2)由于乙種動物以甲種植物為食，丙種動物的數(shù)量增加導(dǎo)致乙種動物的數(shù)量減少，從而導(dǎo)致甲種植物數(shù)量的增加　(3)大于 1．能量流動的三個?？键c (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：組成生物體的化學(xué)元素。 (2)循環(huán)的范圍：無機(jī)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(fèi)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。