第4講生態(tài)系統(tǒng)的功能能量流動和物質(zhì)循環(huán)(時間：45分鐘)A級基礎演練1(2013·孝感統(tǒng)考)下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述正確的是()。A生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)B生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生物體內(nèi)的能量代謝過程C生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失D生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動、逐級遞減的。物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，而能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動不能隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量也越多。答案C2(2013·寶雞質(zhì)檢)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輸入的能量D能量可在食物鏈中循環(huán)利用解析圖中代表生產(chǎn)者，、和都代表消費者，實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者，A項錯誤。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，B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，能量不能循環(huán)利用，D項錯誤。答案C3(2013·安慶?？?如圖所示為某人工松林18年間能量流動情況的調(diào)查統(tǒng)計(單位略)，有關說法正確的是()。A“能量Q”是指生產(chǎn)者固定的太陽能總量B無需人工能量投入該松林就可維持其穩(wěn)定性C18年間該松林中分解者獲取的總能量是285×1010D動物的存在加快了人工松林的物質(zhì)循環(huán)解析圖中“能量Q”是生產(chǎn)者用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量，A錯誤；從圖中信息可知，從生產(chǎn)者到動物的能量傳遞效率極低，要維持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定應人工補充能量，B錯誤；分解者獲得的能量中還有動物流向其的能量，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中消費者的存在能加快物質(zhì)的循環(huán)，D正確。答案D4(2013·蘇北四市三調(diào))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D項應該是能量金字塔頂層的生物因為所處的營養(yǎng)級高，因而獲得的能量最少，不能滿足太多個體所需。答案D5在一般情況下，下列關于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的主要渠道的圖解，正確的是()。解析本題考查生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。解題時要以碳在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)途徑為突破口，還要注意各選項中的箭頭方向。生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是由于生產(chǎn)者和分解者接通了生物群落與無杌環(huán)境的通道，生產(chǎn)者通過光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化無機物釋放的能量，將無機物合成有機物，這樣無機環(huán)境中的物質(zhì)進入生物群落，流經(jīng)各級消費者，最后被分解者分解，又將有機物轉(zhuǎn)化成無機物歸還無機環(huán)境。答案A6(2013·遼寧大連雙基測試，25)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程，其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列分析錯誤的是()。A增多是溫室效應產(chǎn)生的主要原因B圖中箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向C甲、乙種間關系的調(diào)節(jié)還需要信息傳遞的作用D無機環(huán)境中的CO2可以來自細胞呼吸解析由圖示中的箭頭可知，甲是生產(chǎn)者，丁是分解者，乙、丙是消費者，溫室效應產(chǎn)生的主要原因是化學燃料的大量燃燒，使大氣中的二氧化碳含量過多，不是分解者的呼吸增加；物質(zhì)是循環(huán)的，因此圖示中的箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向；信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關系；無機環(huán)境中的二氧化碳可以來自生物細胞的呼吸，也可以來自化學燃料的燃燒。答案A7在“草昆蟲食蟲鳥鷹”這條食物鏈中，鷹每增加1 kg有機物體重，問草至少從土壤中吸收水分多少 kg(設草吸收的水分只有1%參與光合作用)()。A125 B75 C7 500 D12 500解析根據(jù)食物鏈中能量傳遞特點可得，在題中所述的食物鏈中鷹增加1 kg有機物，至少需要草中有機物的量為1 kg÷(20%)3125 (kg)。根據(jù)光合作用的反應式可得如下關系：6H2OC6H12O6，可計算出需要H2O的質(zhì)量為(6×18×125)÷180÷1%7 500 (kg)。答案C8(2013·濰坊模擬)對下列兩條食物鏈的分析正確的是()。玉米人玉米牛人A一個吃玉米的人獲得的能量一定比一個吃牛肉的人獲得的能量多B能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減C長期堅持素食可緩解世界糧食短缺問題D若種植玉米的土壤中含相同濃度的某重金屬鹽，則中的人比中的人重金屬元素積累少解析能量的傳遞效率是10%20%，與營養(yǎng)級高低沒有直接關系，故B錯誤。長期堅持素食，可減少能量傳遞過程中的損失，有利于緩解世界糧食短缺問題，故C正確。重金屬元素在食物鏈中流動時存在富集現(xiàn)象，營養(yǎng)級越高，富集作用越強，所以中的人體內(nèi)重金屬元素積累相對較多，故D錯誤。答案C9(2013·豫北五校教學質(zhì)量檢測)下面是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的_。 (2)圖中分解者通過_或_方式將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖中A里的碳，除碳酸鹽外，通過_的形式回到大氣中。(4)在無機環(huán)境與生物群落之間，碳元素主要以_的形式進行循環(huán)，循環(huán)始終與_結合在一起進行。碳元素在生物群落中以_的形式存在。解析(1)無機環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖中A中的碳，除碳酸鹽外，一般通過化石燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環(huán)；物質(zhì)循環(huán)往往伴隨著能量流動。在生物群落中，碳主要以有機物的形式存在。答案(1)光合作用(2)有氧呼吸無氧呼吸(3)化學燃料燃燒(4)CO2能量流動有機物10(經(jīng)典題)下面A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。B圖是將A圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析，圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量(假設它不被下一營養(yǎng)級利用)，e、e1、e2表示呼吸消耗量。據(jù)圖作答。(1)如設種群Q1、Q2個體數(shù)為N1、N2，平均每個個體所占的能量為W1、W2，那么，N1、W1與N2、W2之間的關系是_。(2)每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_。(3)B圖中Q1的b1和d1表示_。(4)若P和Q1同化作用固定能量的總量分別為480 J/(cm2·a)和72 J/(cm2·a)，生物體內(nèi)貯存的能量分別為200 J/(cm2·a)和24 J/(cm2·a)。那么，能量從P傳遞到Q1的效率為_。解析(1)N1·W1表示初級消費者的總能量，N2·W2表示次級消費者的總能量，據(jù)能量流動的特點可知，N1·W1>N2·W2。(2)每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量即植物光合作用利用的光能，即圖中bcde。(3)Q1同化的總能量即P中的c，包括四個去向：呼吸消耗(e1)、流入Q2(c1)、被分解者分解和未被利用的能量，b1和d1即表示后兩部分能量。(4)能量傳遞效率指兩個營養(yǎng)級總能量的比值，故能量從P傳遞到Q1的效率為×100%15%。答案(1)N1·W1>N2·W2(2)Pbcde(3)未被Q2利用的能量被分解者利用的能量(4)15%B級智能提升11在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中，假設羊攝入體內(nèi)的能量為n，羊糞便中的能量為36%n，呼吸作用散失的能量為48%n，則()。A羊同化的能量為64%nB貯存在羊體內(nèi)的能量為52%nC由羊流向分解者的能量為16%nD由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為64%n解析生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級生物攝入的能量同化量未利用的能量(存在于該動物糞便、食物殘渣等中的能量)，生物同化量呼吸消耗的能量流入下一營養(yǎng)級生物的能量流向分解者的能量。答案A12如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖。下列相關敘述正確的是()。A圖中的生產(chǎn)者是1，只包括全部的綠色植物B碳元素在圖中1、2、3、4之間以CO2的形式循環(huán)C圖中3是分解者，它通過呼吸作用將含碳有機物最終分解成CO2釋放到無機環(huán)境中D圖中123可構成食物鏈解析圖中1是生產(chǎn)者(包括綠色植物、光能合成細菌、化能合成細菌等)，2是消費者，3是分解者，4是無機環(huán)境，5是呼吸作用，6是光合作用(主要)和化能合成作用。碳在1、2、3之間以有機物的形式傳遞，在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。答案C13下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，下列等式中不可能成立的是()。AB2A×(10%20%)BAFB1C1D1E1CA(B1B3)C1C2C3DC3B2×(80%90%)解析由于B2C1C2C3，C2B2×(10%20%)，所以C3<B2×(80%90%)。從長時間考慮，進入生態(tài)系統(tǒng)的能量都以熱能的形式散失，即AFB1C1D1E1。答案D14(2012·湖北重點中學期中)下面是某生態(tài)農(nóng)場生產(chǎn)流程示意圖，據(jù)圖判斷，下列說法正確的是()。A能量經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)能量的良性循環(huán)B由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低C當蚯蚓利用食用菌雜屑并將其同化為自身的有機物時，能量就從第三營養(yǎng)級流入第四營養(yǎng)級D每一環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，循環(huán)利用了農(nóng)業(yè)有機廢棄物，提高了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益解析生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)，而能量是不能被循環(huán)利用的，A項錯。生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為10%20%，通過人類的活動，可以調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率，獲得生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，故B項錯、D項正確。蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，故C項錯。答案D15(2013·山東濰坊一模，35)下圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，圖乙為其中部分營養(yǎng)結構。請據(jù)圖回答。(1)圖甲中過程表示_，圖乙中的生物對應圖甲中哪些成分_ (用字母表示)。(2)圖甲過程中碳的傳遞形式分別是_、_。(3)乙圖中的蛇由于某種原因數(shù)量下降，蟾蜍的數(shù)量先增多后減少，最后趨于穩(wěn)定，這屬于_調(diào)節(jié)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有_能力。(4)若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得能量_kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由調(diào)整到，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤笊唧w重增加1 kg，人能比原來多增重_kg。(能量傳遞效率按20%計算)解析(1)由圖甲中， A是二氧化碳，D是生產(chǎn)者，B是初級消費者，C是分解者。過程表示光合作用和化能合成作用，圖乙中只有生產(chǎn)者和消費者，對應圖甲中的D、B。(2)食物鏈中各營養(yǎng)級之間物質(zhì)以含碳有機物的形式傳遞。生物到無機環(huán)境之間以CO2的形式傳遞。(3)蛇的數(shù)量減少，導致蟾蜍因缺少天敵而增加，生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力而又逐漸趨于穩(wěn)定，這種調(diào)節(jié)屬于負反饋調(diào)節(jié)。(4)(6.8×1091.3×108÷20%)×(20%)22.46×108(kJ)。答案(1)光合作用和化能合成作用(只答光合作用也可)D、B(2)含碳有機物CO2(3)負反饋(反饋)自我調(diào)節(jié)(4)2.46×108(5)2特別提醒：教師配贈習題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見創(chuàng)新設計·高考總復習光盤中內(nèi)容。