第30講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)考試說(shuō)明 1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)()。2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用()?？键c(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1.生態(tài)系統(tǒng)的概念:由與相互作用而形成的統(tǒng)一整體。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是。 2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分成分類(lèi)型生活方式作用非生物的物質(zhì)和能量等生物群落中物質(zhì)和能量的生物群落生產(chǎn)者主要是制造,儲(chǔ)存能量,為消費(fèi)者提供食物和棲息場(chǎng)所消費(fèi)者主要指異養(yǎng)加快生態(tài)系統(tǒng)的;對(duì)植物的傳粉、種子傳播等具有重要作用分解者營(yíng)生活的生物將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成,返回到無(wú)機(jī)環(huán)境中,供生產(chǎn)者重新利用 3.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(1)食物鏈概念:生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于關(guān)系形成的一種聯(lián)系。特點(diǎn):為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),消費(fèi)者所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)不固定,一般不會(huì)超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)食物網(wǎng)概念:在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn):同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的。理性思維模型與建模 如圖10-30-1為生態(tài)系統(tǒng)中各成分的關(guān)系模式圖,請(qǐng)分析回答:圖10-30-1(1)根據(jù)雙向箭頭AD,可確定兩者肯定是。(2)根據(jù)箭頭指向判斷各成分:A有三個(gè)箭頭指出,應(yīng)為;D有三個(gè)箭頭指入,應(yīng)為;B和C中是分解者,判斷依據(jù)是。 1.生態(tài)系統(tǒng)中四種成分的關(guān)系圖10-30-2(1)非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)的生物群落中物質(zhì)和能量的最終來(lái)源。(2)生產(chǎn)者主要通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,固定在有機(jī)物中,從而被生物所利用。(3)從理論上講,消費(fèi)者的活動(dòng)不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。(4)如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中沒(méi)有分解者,動(dòng)植物的遺體和動(dòng)物的排遺物就會(huì)堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。(5)由圖示可知四種成分的關(guān)系:基礎(chǔ):非生物的物質(zhì)和能量。橋梁:生產(chǎn)者、分解者。主導(dǎo)(基石):生產(chǎn)者。 2.對(duì)生態(tài)系統(tǒng)成分的理解誤區(qū)及特例誤區(qū)特例細(xì)菌都是分解者硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者動(dòng)物都是消費(fèi)者蚯蚓、蜣螂等及某些種類(lèi)的軟體動(dòng)物是以動(dòng)植物殘?bào)w為食的腐生動(dòng)物,屬于分解者生產(chǎn)者都是綠色植物藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說(shuō)生產(chǎn)者主要是綠色植物植物都是生產(chǎn)者菟絲子等一些寄生植物營(yíng)寄生生活,屬于消費(fèi)者 3.生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的分析(1)圖例圖10-30-3(2)分析每條食物鏈的起點(diǎn)都是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是不被其他動(dòng)物所食的動(dòng)物,即最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),分解者不出現(xiàn)在食物鏈(網(wǎng))中。一種生物在某一食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別=消費(fèi)者級(jí)別+1。同一種消費(fèi)者在不同食物鏈中,可以占有不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),如狼分別是第三、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)。在食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系可出現(xiàn)多種,如狼和狐既是捕食關(guān)系,又是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。角度1考查生態(tài)系統(tǒng)組成成分的分析1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)成分的敘述,正確的是()A.自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者,都可以進(jìn)行光合作用,把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物B.動(dòng)物都是消費(fèi)者,其中食草動(dòng)物為初級(jí)消費(fèi)者C.分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分D.非生物的物質(zhì)和能量是指陽(yáng)光、水、空氣、細(xì)菌等2.2017遼寧沈陽(yáng)三模 在我國(guó)傳統(tǒng)文化中有許多關(guān)于生物學(xué)知識(shí)的論述,下列敘述錯(cuò)誤的是()A. “螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之”體現(xiàn)了生物之間存在互利共生關(guān)系B. “遠(yuǎn)芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了群落次生演替的過(guò)程C. “螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理D. “大魚(yú)吃小魚(yú),小魚(yú)吃蝦米,蝦米吃淤泥”描述的生態(tài)系統(tǒng)中淤泥中的藻類(lèi)屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)角度2考查食物鏈和食物網(wǎng)的分析3.2017鄭州模擬 如圖10-30-4為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),甲、乙、丙、丁、戊代表不同的生物,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是 ()圖10-30-4A.該食物網(wǎng)由3條食物鏈組成B.戊與丙的種間關(guān)系是捕食和競(jìng)爭(zhēng)C.從圖中可以看出,戊占有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)D.甲、乙、丙、丁、戊所代表的生物共同構(gòu)成一個(gè)群落4.某陸地生態(tài)系統(tǒng)中,除分解者外,僅有甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)種群。調(diào)查得知,該生態(tài)系統(tǒng)有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為10%20%,且每個(gè)種群只處于一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。一年內(nèi)輸入各種群的能量數(shù)值如下表所示,表中能量數(shù)值的單位相同。種群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50回答下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)?jiān)谙驴蛑挟?huà)出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。(2)甲和乙的種間關(guān)系是;種群丁是該生態(tài)系統(tǒng)生物組分中的。方法技巧食物鏈(網(wǎng))的構(gòu)建(1)依據(jù)捕食關(guān)系曲線構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。先上升先下降者為被捕食者,后上升后下降者為捕食者,可以確定圖中食物鏈為乙丙甲。圖10-30-5(2) 數(shù)據(jù)(能量值)以表格形式直接呈現(xiàn),構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。下表是對(duì)某生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)情況的調(diào)查結(jié)果,表中A、B、C、D分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),Pg表示生物同化作用固定能量的總量。營(yíng)養(yǎng)級(jí)ABCDPg15.9870.71.9141.0所以,根據(jù)能量多少和能量傳遞效率(10%20%)可以確定食物鏈為BDAC。(3)數(shù)據(jù)以表格形式間接呈現(xiàn)(重金屬、DDT等濃度),構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。如某生態(tài)系統(tǒng)中生物體內(nèi)殘留有機(jī)汞的情況如下表:生物體ABCDE有機(jī)汞濃度(mgL-1)0.0570.51680.39圖10-30-6注意:本表直接呈現(xiàn)的是某生物體內(nèi)的有機(jī)汞濃度,并非能量值。有機(jī)汞存在生物富集現(xiàn)象,即隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加,汞濃度增加,兩者在數(shù)值上呈正相關(guān),所以從表中有機(jī)汞濃度的大小可推知該生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低,從而判斷各生物能量值的大小。其食物鏈(網(wǎng))如圖10-30-6。(4)根據(jù)題干提供的各種圖形信息構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。圖10-30-7圖和圖都是以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中有機(jī)物多少為依據(jù),圖中的食物鏈?zhǔn)潜滓叶?圖中的食物鏈?zhǔn)潜〖滓?圖表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)圖解,D是生產(chǎn)者,A是消費(fèi)者,B是分解者,C是無(wú)機(jī)環(huán)境,其中的食物鏈?zhǔn)荄A。角度3考查食物鏈或食物網(wǎng)中不同生物間數(shù)量變動(dòng)制約關(guān)系圖10-30-85.如圖10-30-8是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中的兩條食物鏈,大量捕撈花鰱后,各種群數(shù)量將有所變化,下列能正確反映短期內(nèi)種群數(shù)量變化趨勢(shì)的是()A.綠藻上升 B.白鰱下降C.水蚤下降 D.烏魚(yú)上升6.2017河南新鄉(xiāng)三模 某地草場(chǎng)中有如下食物鏈:牧草野兔鷹。如圖10-30-9表示該食物鏈中各生物的個(gè)體數(shù)量的相對(duì)值。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()圖10-30-9A.甲的個(gè)體數(shù)量、總能量都是最多的B.乙的數(shù)量突增,短時(shí)間內(nèi)物種丙的數(shù)量也會(huì)增加C.丙表示鷹,該種群營(yíng)養(yǎng)級(jí)高,所含能量較少D.甲在不同地段、不同層次上的個(gè)體數(shù)量不同,主要是食物的原因技法提煉食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷(1)食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少,相關(guān)生物都減少。(2)“天敵”減少,被捕食者數(shù)量增加,但隨著數(shù)量增加,種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇,種群密度還要下降,直到趨于穩(wěn)定。(3)“中間”營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物減少的情況,舉例如下:圖10-30-10若青蛙突然減少,則以它為食的蛇將減少,鷹過(guò)多捕食兔和食草鳥(niǎo),從而導(dǎo)致兔、食草鳥(niǎo)減少,鷹不只捕食蛇一種生物,它可以依靠其他食物來(lái)源維持?jǐn)?shù)量基本不變?？键c(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 1.概念理解輸入傳遞轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能有機(jī)物中的熱能散失 2.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量來(lái)源和去路的分析(1)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量分析圖10-30-11(2)消費(fèi)者(除最高營(yíng)養(yǎng)級(jí))能量分析圖10-30-12某營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量=該營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量+。某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=該營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用消耗的能量+。某營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=未被利用的能量+。 3.特點(diǎn)(1)能量傳遞效率:相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的比值。(2)特點(diǎn):、逐級(jí)遞減。4.意義(1)科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到。(2)合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的,使能量持續(xù)高效地流向的部分。理性思維1.歸納與概括 某種金龜子專(zhuān)門(mén)以大象的糞便為食,那么大象這一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是否傳遞給了金龜子?為什么?2.歸納與概括 能量可以由生產(chǎn)者或消費(fèi)者流向分解者,那么,分解者同化的能量能否被生產(chǎn)者或消費(fèi)者利用?試舉例說(shuō)明。 1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程圖10-30-13(1)能量來(lái)源(2)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去向自身呼吸消耗,轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能。流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)。遺體、殘骸等中的能量被分解者利用。2.能量流動(dòng)的特點(diǎn)(1)單向流動(dòng)能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的,食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果,是不可逆轉(zhuǎn)的。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)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(dòng)無(wú)法循環(huán)。(2)逐級(jí)遞減各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者,包括未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物利用的部分。(3)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為10%20%能量傳遞效率=100%圖10-30-14能量傳遞效率是營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率。如圖10-30-14中,不能說(shuō)流入2的能量占生產(chǎn)者1固定的能量的10%20%;而是流入2、5、7的能量之和約為生產(chǎn)者1所固定能量的10%20%。如果取極限,那么流入2的能量可達(dá)到生產(chǎn)者1固定能量的20%。一般說(shuō)來(lái),能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%20%;需要注意的是10%20%的能量傳遞效率只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),有些生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不在這個(gè)范圍。 3.生態(tài)金字塔的類(lèi)型及特點(diǎn)項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔模型特點(diǎn)正金字塔一般為正金字塔,但有時(shí)也會(huì)倒置,如成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一棵大樹(shù)上一般為正金字塔角度1考查能量流動(dòng)過(guò)程的分析1.2017寧夏平羅中學(xué)月考 草兔子狐貍狼為某草原上的一條食物鏈,下列關(guān)于該食物鏈的說(shuō)法中正確的是()A.在此食物鏈中能量形式的轉(zhuǎn)變順序是化學(xué)能光能熱能B.兔子糞便中的能量不屬于兔子的同化量,而屬于草的同化量C.當(dāng)狐貍捕食兔子并同化為自身的有機(jī)物時(shí),能量就從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)D.根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn),狼個(gè)體體內(nèi)的能量少于狐貍個(gè)體體內(nèi)的能量2.如圖10-30-15為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖單位:J/(cm2a),據(jù)圖分析,有關(guān)說(shuō)法正確的是()圖10-30-15A.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是100 J/(cm2a)B.該生態(tài)系統(tǒng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量至少為400 J/(cm2a)C.能量由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是20%D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量是15 J/(cm2a)角度2考查能量流動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用的分析3.圖10-30-16為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖(字母表示能量的多少),下列選項(xiàng)正確的是()圖10-30-16A.圖中b=h+c+d+e+f+iB.生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為b/a100%C.在“草兔狼”這一食物鏈中,狼糞便中的能量屬于dD.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率4.2017湖北襄陽(yáng)一調(diào) 某生態(tài)學(xué)家分別對(duì)一片玉米田、一片荒地和一個(gè)湖泊在單位時(shí)間內(nèi)的光合作用效率進(jìn)行測(cè)定,測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表(單位:kJ),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:玉米田荒地湖泊入射太陽(yáng)能2001.0497.0111 572.0輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量25.34.95111.3生產(chǎn)者的呼吸量8.40.9937.0(1)太陽(yáng)能的利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)是,作出這一判斷的依據(jù)是。(2)假如兩個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽(yáng)能,則(填“玉米田”或“荒地”)生態(tài)系統(tǒng)具有較多的能量傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)玉米田生態(tài)系統(tǒng)中,輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,除一部分用于生產(chǎn)者的呼吸作用以熱能形式散失外,其余能量用于。(4)玉米與玉米田中的雜草之間的關(guān)系是,從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)角度闡述除草的原理:。易錯(cuò)點(diǎn)撥能量流動(dòng)中的兩個(gè)“不同”(1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量不同。同化量為每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)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)能量傳遞效率與能量利用率不同。能量傳遞效率:能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中,逐級(jí)減少,若以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為單位,能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為10%20%。能量利用率: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(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者能量的比值,或考慮分解者的參與,以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。歷年真題明考向1.2016全國(guó)卷 我國(guó)諺語(yǔ)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(shù)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(shù)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(dòng)的方向2.2015全國(guó)卷 下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中含有非生物成分B.生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)無(wú)能量輸入和散失C.生態(tài)系統(tǒng)維持相對(duì)穩(wěn)定離不開(kāi)信息傳遞D.負(fù)反饋調(diào)節(jié)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定3.2015海南卷 關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程B.分解者所需的能量可來(lái)自各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所儲(chǔ)存的能量C.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來(lái)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(yíng)養(yǎng)級(jí)4.2016全國(guó)卷 凍原生態(tài)系統(tǒng)因其生物的生存條件十分嚴(yán)酷而獨(dú)具特色,有人曾將該生態(tài)系統(tǒng)所處的地區(qū)稱(chēng)為“不毛之地”?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)由于溫度的限制作用,凍原上物種的豐富度較低。豐富度是指。(2)與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機(jī)物質(zhì)的積累,其原因是。(3)通常,生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會(huì)很長(zhǎng),原因是。5.2015全國(guó)卷 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(dòng)物丙種動(dòng)物,乙種動(dòng)物種群的K值為1000頭?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物種群數(shù)量為550頭,則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物的種群密度為;當(dāng)乙種動(dòng)物的種群密度為時(shí),其種群增長(zhǎng)速度最快。(2)若丙種動(dòng)物的數(shù)量增加,則一段時(shí)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(dòng)物丙種動(dòng)物這一食物鏈中,乙種動(dòng)物同化的能量(填“大于”“等于”或“小于”)丙種動(dòng)物同化的能量。完成課時(shí)作業(yè)(三十)拓展微課能量流動(dòng)模型分析與計(jì)算難點(diǎn)一能量流動(dòng)模型分析 1.模型一拼圖法分析某營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的流向圖10-30-17輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(W1),被分為兩部分:一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1),一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括現(xiàn)存植物體的B1、流向分解者的C1、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的D1?！镜漕}示導(dǎo)】1.2017四川德陽(yáng)二診 某同學(xué)繪制了如圖10-30-18所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能),下列敘述中不正確的是 ()圖10-30-18A.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(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/(A1+B1+C1+D1) C.流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為(A2+B2+C2)D.圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減2.下表是某營(yíng)養(yǎng)級(jí)昆蟲(chóng)攝食植物后能量流動(dòng)的情況,下列說(shuō)法不正確的是 ()項(xiàng)目昆蟲(chóng)攝食量昆蟲(chóng)糞便量昆蟲(chóng)呼吸消耗量昆蟲(chóng)儲(chǔ)存在有機(jī)物中能量能量/kJ41021013070A.昆蟲(chóng)同化的能量中約有35%用于其生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖B.昆蟲(chóng)糞便量屬于植物流向分解者能量的一部分C.昆蟲(chóng)儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量屬于未利用的能量D.昆蟲(chóng)的前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量至少有1000 kJ 2.模型二關(guān)系圖法分析某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流向(1)長(zhǎng)期來(lái)看,流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的去路有三條:a.自身呼吸散失;b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外);c.被分解者分解利用。(如圖10-30-19)圖10-30-19(2)在短期內(nèi),流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路有四條:a.自身呼吸散失;b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外);c.被分解者分解利用;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用。(如圖10-30-20)圖10-30-20【典題示導(dǎo)】3.如圖10-30-21是麻風(fēng)樹(shù)林中兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)圖解,已知麻風(fēng)樹(shù)的總能量為a,其中字母代表了能量,則下列敘述不正確的是()圖10-30-21A.從麻風(fēng)樹(shù)輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為a/aB.c是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量C.d是指呼吸作用散失的能量D.該圖解中不包括非生物的物質(zhì)和能量4.如圖10-30-22中A為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖,其中、分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),m1、m2僅代表不同的能量形式。圖B表示能量流經(jīng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖,其中af表示能量值的大小。請(qǐng)據(jù)圖作答:圖10-30-22(1)圖A中,m2表示的能量形式為,能進(jìn)行次級(jí)生產(chǎn)的是。(2)圖B中,若甲表示圖A中營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量,則e表示的能量,用于營(yíng)養(yǎng)級(jí)生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是(用所給字母表示)。若圖A中營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的總能量為y,則營(yíng)養(yǎng)級(jí)、間的能量傳遞效率是100%(用所給字母表示)。(3)由圖B可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有單方向的、和逐漸遞減的特點(diǎn)。難點(diǎn)二能量傳遞效率的相關(guān)“最值”和“定值”計(jì)算 1.能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算(1)食物鏈越短,最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。(2)生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程中消耗得越少。具體計(jì)算方法如下:知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量最多選最短食物鏈、按20%計(jì)算需要能量最多選最長(zhǎng)食物鏈、按10%計(jì)算獲得能量最少選最長(zhǎng)食物鏈、按10%計(jì)算需要能量最少選最短食物鏈、按20%計(jì)算2.能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計(jì)算(1)已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計(jì)算,而需按具體數(shù)值計(jì)算。例如,在食物鏈ABCD中,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%。(2)如果是在食物網(wǎng)中,某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并?！镜漕}示導(dǎo)】5.如圖10-30-23為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加x,已知其食用的動(dòng)物性食物(乙)所占比例為a,則至少需要的生產(chǎn)者(甲)的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為()圖10-30-23A.y=90ax+10xB.y=25ax+5xC.y=20ax+5xD.y=10ax+10x6.圖10-30-24中甲是某草原生態(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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)圖回答:圖10-30-24 (1)若草固定的總能量為6.8109 kJ,食草昆蟲(chóng)和鼠同化的總能量是1.3108 kJ,則人最多能獲得能量kJ。(2)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(lái)多增重kg。(能量傳遞效率按20%計(jì)算)易錯(cuò)提醒(1)能量多級(jí)利用和逐級(jí)遞減不是一回事,前者是通過(guò)能量的多級(jí)傳遞,每一級(jí)傳遞過(guò)程中都有能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠?而逐級(jí)遞減是指在不斷逐級(jí)傳遞過(guò)程中,每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量都比前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)少。(2)進(jìn)行具體能量流動(dòng)計(jì)算時(shí)切記“順推”(即由“植物”下推)與“逆推”(即由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)前推)的計(jì)算,前者用“乘法”,后者用“除法”。1.在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)時(shí)經(jīng)常涉及“輸入量(輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)”“攝入量”“同化量”“糞便量”等說(shuō)法,則下列說(shuō)法中正確的是()A.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的攝入量即同化量B.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的糞便量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化量的一部分C.輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量即該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化量D.相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物中較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)與較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的攝入量之比表示能量傳遞效率2.圖10-30-25是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,N1N6為能量數(shù)值,下列有關(guān)敘述中正確的是()圖10-30-25A.蜣螂同化的能量屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量B.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/N2100%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N6D.N5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3.科學(xué)家R.L.Smith研究了不同種類(lèi)動(dòng)物的能量變化情況,部分結(jié)果如下表所示。下列敘述不正確的是()能量數(shù)值Kcal/(m2a)動(dòng)物種類(lèi)攝取量(I)同化量(A)呼吸量(R)生產(chǎn)量(P)收割蟻(植食)34.5031.030.90.10小蜘蛛(肉食)12.6011.9010.01.90鹽沼蝗(植食)3.711.370.860.51黃鼠(植食)5.603.803.690.11A.收割蟻只有不到1%的同化量用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)B.占鹽沼蝗攝入食物63%的未同化量可被分解者所利用C.黃鼠的生長(zhǎng)效率(P/A)較低的原因是呼吸消耗的能量較多D.表中幾種動(dòng)物同化效率(A/I)不同是因?yàn)槟芰總鬟f效率不同4.2017云南師大附中月考 如圖10-30-26為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖,以下敘述不正確的是()圖10-30-26A.將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田,可以提高能量傳遞效率B.從乙到丙的能量傳遞效率為15%C.能量流動(dòng)是從甲固定的太陽(yáng)能開(kāi)始的,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250 kJD.食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動(dòng)的單向性5.一只羊在一年內(nèi)吃了100 kg的草,排出20 kg的糞,長(zhǎng)了10 kg的肉(不考慮其他散失),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A.該羊一年的同化量是80 kgB.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為10%C.20 kg的糞屬于羊未同化的能量D.該羊一年的呼吸量是70 kg6.圖10-30-27為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡(jiǎn)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(jì)算,A儲(chǔ)存的總能量最少為()圖10-30-27A.7.1108 kJ B.4.8107 kJC.5.95107 kJ D.2.3107 kJ7.圖10-30-28表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的一部分,若將丙的食物比例由甲乙=21調(diào)整為31,能量傳遞效率按20%計(jì)算,則該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來(lái)的()圖10-30-28A.1.575倍 B.1.275倍C.1.167倍 D.0.875倍8.2017廣西南寧一模 海洋在地球上分布非常廣泛,某海洋生態(tài)系統(tǒng)中分布有水藻、以水藻為食的食草動(dòng)物、以食草動(dòng)物為食的小型肉食動(dòng)物,以及以食草動(dòng)物和小型肉食動(dòng)物為食的大型肉食動(dòng)物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)海洋生態(tài)系統(tǒng)中不同的水層分布不同植物,影響這種分布的環(huán)境因素主要是。研究海洋中不同水層分布的生物類(lèi)型,屬于(填“種群”或“群落”)水平的研究。(2)若大型肉食動(dòng)物的能量有來(lái)自小型肉食動(dòng)物,有來(lái)自食草動(dòng)物,則大型肉食動(dòng)物每獲得10 kJ能量,需要水藻提供的能量至少為。生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞具有特點(diǎn)。第30講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)考點(diǎn)一【知識(shí)梳理】1.生物群落它的無(wú)機(jī)環(huán)境生物圈2.陽(yáng)光、熱能、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽根本來(lái)源綠色植物自養(yǎng)有機(jī)物動(dòng)物物質(zhì)循環(huán)腐生異養(yǎng)無(wú)機(jī)物3.(1)食物生產(chǎn)者(2)營(yíng)養(yǎng)級(jí)理性思維(1)非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者(2)生產(chǎn)者非生物的物質(zhì)和能量CA(生產(chǎn)者)和B均指向C【命題角度】1.C解析 自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者,但不一定都可以進(jìn)行光合作用,如硝化細(xì)菌進(jìn)行化能合成作用,A錯(cuò)誤;動(dòng)物不一定都是消費(fèi)者,如蚯蚓屬于分解者,B錯(cuò)誤;分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分,它們能將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物,使無(wú)機(jī)物返回?zé)o機(jī)環(huán)境,C正確;非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽(yáng)光、熱能、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等,細(xì)菌是生物,不屬于非生物的物質(zhì)和能量,D錯(cuò)誤。2.A解析 “螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之”體現(xiàn)了生物之間存在捕食關(guān)系,A錯(cuò)誤;“遠(yuǎn)芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了一個(gè)群落被另一個(gè)群落所替代的過(guò)程,屬于群落的次生演替,B正確;“螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了螳螂、蟬和黃雀三者間的捕食關(guān)系,它們可以參與構(gòu)成食物鏈,C正確;“大魚(yú)吃小魚(yú),小魚(yú)吃蝦米,蝦米吃淤泥”中的蝦米是初級(jí)消費(fèi)者,它捕食淤泥中的藻類(lèi),藻類(lèi)屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),D正確。3.A解析 該生態(tài)系統(tǒng)有3條食物鏈,即甲丁戊、甲乙丙戊、甲乙丁戊,A項(xiàng)正確;戊與丙的種間關(guān)系是捕食,二者無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;從圖中可以看出,戊占有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),C項(xiàng)錯(cuò)誤;同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合叫作生物群落,圖中缺少分解者,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(1)(2)捕食消費(fèi)者解析 (1)根據(jù)“營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為10%20%”可知,戊中能量最多,處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),乙和丙中能量相差不多,都處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),甲處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),丁處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)。因此可畫(huà)出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。(2)根據(jù)(1)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖可以看出,甲和乙之間的關(guān)系為捕食,戊是生產(chǎn)者,而甲、乙、丙和丁都為消費(fèi)者。5.B解析 大量捕撈花鰱后,烏魚(yú)的食物減少,烏魚(yú)為了生存,就必須多食其他食物(白鰱),則白鰱數(shù)量會(huì)下降。6.D解析 物種甲是牧草,其個(gè)體數(shù)量、總能量都是最多的,A正確;食物鏈為甲乙丙,因此物種乙的數(shù)量突增,短時(shí)間內(nèi)物種丙由于食物增多,其數(shù)量會(huì)增加,B正確;食物鏈為牧草野兔鷹,由于能量在食物鏈中的流動(dòng)特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減,因此丙表示鷹,該種群營(yíng)養(yǎng)級(jí)高,所含能量較少,C正確;物種甲是牧草,在不同地段、不同層次上的個(gè)體數(shù)量不同,主要受光照的影響,D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二【知識(shí)梳理】1.固定的太陽(yáng)能總量食物鏈和食物網(wǎng)化學(xué)能化學(xué)能熱能2.(1)光合作用熱能下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者分解(2)同化量熱能用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖同化量用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量被分解者利用的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量3.(1)同化量(2)單向流動(dòng)4.(1)最有效的利用(2)能量流動(dòng)關(guān)系對(duì)人類(lèi)最有益理性思維1.沒(méi)有。因?yàn)榇笙筇幱诘诙I(yíng)養(yǎng)級(jí),大象糞便中的能量仍然屬于其上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)的能量。2.分解者同化的能量不能被生產(chǎn)者利用,但可以被消費(fèi)者利用,如人可以食用蘑菇?！久}角度】1.B解析 在此食物鏈中能量形式的轉(zhuǎn)變順序是光能化學(xué)能熱能,A錯(cuò)誤;兔子的同化量=攝入量-糞便量,兔子糞便中的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)即草的同化量,B正確;兔子和狐貍分別處于第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),C錯(cuò)誤;根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn),所有狼個(gè)體體內(nèi)的能量之和少于所有狐貍個(gè)體體內(nèi)的能量之和,D錯(cuò)誤。2.B解析 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量中有50 J/(cm2a)用于呼吸散失,剩下的30 J/(cm2a)用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖,A錯(cuò)誤;據(jù)圖分析可知,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量A是100 J/(cm2a),其中20 J/(cm2a)以糞便的形式流向分解者,所以第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量是B,即80 J/(cm2a),能量在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率是10%20%,故第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量至少為400 J/(cm2a),B正確;圖中的15 J/(cm2a)是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量,因?yàn)椴恢赖谌隣I(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,所以不能計(jì)算出第二和第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率,C、D錯(cuò)誤。3.C解析 首先,生產(chǎn)者固定的能量應(yīng)該是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,攝入量=同化量+糞便中的能量,因此c為同化量,h為糞便中的能量,同化量=呼吸作用中以熱能形式散失的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,因此d是初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,f是呼吸作用中以熱能形式散失的能量,i是流入分解者的能量,e是下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量,所以b=h+c=f+d+h=f+e+g。能量傳遞效率是相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的比值,生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為c/a100%。縮短食物鏈不能提高能量傳遞效率。狼糞便中的能量應(yīng)該屬于初級(jí)消費(fèi)者兔子的同化量中用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。4.(1)玉米田玉米田中輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量與入射太陽(yáng)能的比值最高(2)荒地(3)自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)(4)競(jìng)爭(zhēng)合理調(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?lèi)最有益的部分解析 (1)由表中數(shù)據(jù)分析可知,玉米田中輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量與入射太陽(yáng)能的比值最高,所以太陽(yáng)能利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)是玉米田。(2)由于荒地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者呼吸作用消耗有機(jī)物的量占制造有機(jī)物總量的比例少,所以若兩個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽(yáng)能,則荒地生態(tài)系統(tǒng)具有較多的能量傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,除了一部分用于細(xì)胞呼吸散失掉,其他的用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)。(4)玉米和玉米田中的雜草都是生產(chǎn)者,具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)角度闡述,除草的原理是合理調(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?lèi)最有益的部分。歷年真題明考向1.C解析 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方面的知識(shí)。鷹遷入后的食物鏈可以表示為植物蟬螳螂黃雀鷹,因此,鷹的遷入會(huì)使黃雀的數(shù)量減少,而黃雀數(shù)量減少會(huì)導(dǎo)致螳螂數(shù)量增加,進(jìn)而使蟬的數(shù)量減少,A項(xiàng)錯(cuò)誤。能量沿著食物鏈流動(dòng),細(xì)菌不參與食物鏈的構(gòu)成,即細(xì)菌產(chǎn)生的能量不能流向生產(chǎn)者,B項(xiàng)錯(cuò)誤。鷹的遷入沒(méi)有改變?cè)撋鷳B(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的方向,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B解析 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生物成分(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者)和非生物成分(非生物的物質(zhì)和能量),A項(xiàng)正確。生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定時(shí),輸入的能量與散失的能量基本相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系,而且生命活動(dòng)的正常進(jìn)行、生物種群的繁衍等都離不開(kāi)信息傳遞的作用,所以說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)維持相對(duì)穩(wěn)定離不開(kāi)信息傳遞,C項(xiàng)正確。負(fù)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),有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。3.D解析 本題考查草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程,A項(xiàng)正確。分解者將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排泄物分解成無(wú)機(jī)物,動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排泄物中有各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所儲(chǔ)存的能量,B項(xiàng)正確。生態(tài)系統(tǒng)需要源源不斷的太陽(yáng)能的輸入,C項(xiàng)正確。生產(chǎn)者固定的能量主要有四個(gè)去路,一部分用于自身呼吸,一部分流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),一部分未被利用,還有一部分被分解者利用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(1)群落中物種數(shù)目的多少(2)低溫下,分解者的分解作用弱(3)能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐級(jí)減少的解析 本題考查物種豐富度的概念、生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的作用及能量流動(dòng)的特點(diǎn)等。(1)豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少。 (2)由于凍原生態(tài)系統(tǒng)的溫度較低,不利于土壤中微生物(分解者)的繁殖,微生物(分解者)對(duì)土壤有機(jī)物的分解作用弱,與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機(jī)物質(zhì)的積累。(3)能量在沿著食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中逐級(jí)遞減,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多,所以食物鏈一般不會(huì)很長(zhǎng)。5.(1)2.2頭km-22頭km-2(2)由于乙種動(dòng)物以甲種植物為食,丙種動(dòng)物的數(shù)量增加導(dǎo)致乙種動(dòng)物的數(shù)量減少,從而導(dǎo)致甲種植物數(shù)量增加(3)大于解析 本題考查種群密度、種群的數(shù)量變化和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)等相關(guān)知識(shí)。(1)種群密度是指單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù),所以乙種動(dòng)物的種群密度為550頭/250 km2=2.2頭km-2。種群數(shù)量達(dá)到K/2時(shí)種群增長(zhǎng)速率最快, 此時(shí)種群密度為500頭/250 km2=2頭km-2。(2)丙種動(dòng)物數(shù)量增加會(huì)更多地捕食乙種動(dòng)物,導(dǎo)致乙種動(dòng)物數(shù)量下降,甲種植物作為乙種動(dòng)物的食物,其種群數(shù)量會(huì)增加。(3)食物鏈?zhǔn)悄芰苛鲃?dòng)的渠道,沿著食物鏈能量是單向傳遞、逐級(jí)遞減的,所以乙種動(dòng)物同化的能量大于丙種動(dòng)物同化的能量。1.生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,下列關(guān)于生產(chǎn)者的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.都位于能量金字塔的同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.一定是自養(yǎng)生物C.都是生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的載體D.一定是植物解析 D生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中一定處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),都位于能量金字塔的同一營(yíng)養(yǎng)級(jí);生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物;生產(chǎn)者可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中,是能量轉(zhuǎn)換的載體;生產(chǎn)者都是自養(yǎng)生物,但生產(chǎn)者不都是植物,如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等。2.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該食物網(wǎng)共有6條食物鏈B.野兔的總能量約是綠色植物總能量的10%20%C.狼的數(shù)量略有減少,對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大D.鷹、狼、云豹的種間關(guān)系為競(jìng)爭(zhēng)解析 B該食物網(wǎng)的生產(chǎn)者是綠色植物,處于食物網(wǎng)頂端的生物是鷹、狼和云豹,共有6條食物鏈;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量約為生產(chǎn)者能量的10%20%,而野兔只是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一部分;由于食物網(wǎng)中有多條食物鏈,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以狼的數(shù)量略有減少,對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大;鷹、狼、云豹都捕食野兔,所以它們的種間關(guān)系為競(jìng)爭(zhēng)。3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的敘述正確的是()A.“螳螂捕蟬,黃雀在后”描述了一條完整的食物鏈B.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)C.分解者將動(dòng)植物遺體中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物,可以供植物體再利用D.生產(chǎn)者一定是植物,都位于能量金字塔同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)解析 C“螳螂捕蟬,黃雀在后”中缺少生產(chǎn)者,故不是一條完整的食物鏈;生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈和食物網(wǎng);分解者將動(dòng)植物遺體中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物,可以供植物體再利用;生產(chǎn)者不一定是植物,如硝化細(xì)菌是生產(chǎn)者,但不是植物。4.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖中的生產(chǎn)者包括硝化細(xì)菌等這類(lèi)自養(yǎng)型生物B.X1過(guò)程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3及Z過(guò)程釋放的CO2總量相等C.當(dāng)該生態(tài)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),X3過(guò)程的能量值至少約為X1過(guò)程能量值的1%D.X1、X2、X3過(guò)程提供的有機(jī)物中的碳將全部轉(zhuǎn)變?yōu)閆過(guò)程釋放的CO2中的碳解析 C硝化細(xì)菌是利用氨氧化釋放的能量把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物的,不能利用光能;在未成熟的生態(tài)系統(tǒng)中,X1過(guò)程吸收的CO2總量應(yīng)大于Y1、Y2、Y3及Z過(guò)程釋放的CO2總量;能量在食物鏈中的傳遞效率為10%20%,故X3過(guò)程的能量值約為X1過(guò)程能量值的1%4%,即至少約為X1過(guò)程能量值的1%;X1、X2、X3過(guò)程提供的有機(jī)物中的碳一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閅1、Y2、Y3過(guò)程釋放的CO2中的碳。5.如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖中所示數(shù)值的單位是J/(cm2a),G為植物,H為植食性動(dòng)物,C為肉食性動(dòng)物。以下相關(guān)敘述不正確的是()A.與該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性密切相關(guān)的是圖中G、H和C所形成的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)B.由G到H的能量傳遞效率為13.51%C.從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,G、H和C所包含的所有生物構(gòu)成生物群落D.H包括多種動(dòng)物,它們之間的需求相似,構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系解析 C圖中G、H和C構(gòu)成了食物網(wǎng),為生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高;H固定的能量=12.6+29.3+18.8+2.1=62.8 J/(cm2a),G固定的能量=62.8+12.5+293.1+96.3=464.7 J/(cm2a),所以由G到H的能量傳遞效率為62.8464.7100%13.51%;群落是同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合,該生物群落在圖示食物網(wǎng)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)該包括這個(gè)環(huán)境中的所有其他生物(如分解者);H為植食性動(dòng)物,是初級(jí)消費(fèi)者,其包括多種動(dòng)物,它們之間的需求相似,構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。6.如圖表示生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間的關(guān)系,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.甲是生態(tài)系統(tǒng)的基石,主要是綠色植物B.乙是初級(jí)消費(fèi)者,丙屬于次級(jí)消費(fèi)者C.丙是聯(lián)系生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境的必要成分D.丙不屬于食物鏈中的成分,但在物質(zhì)循環(huán)中起重要作用解析 B從圖中三種成分的關(guān)系可以判斷,甲是生產(chǎn)者,乙是消費(fèi)者,丙是分解者。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,主要是綠色植物。分解者可以將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物供生產(chǎn)者利用,丙是聯(lián)系生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境的必要成分。食物鏈由生產(chǎn)者和消費(fèi)者組成,分解者不參與食物鏈的構(gòu)成。拓展微課能量流動(dòng)模型分析與計(jì)算【專(zhuān)題講解破難點(diǎn)】1.C解析 生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+D1),A1被呼吸作用消耗,B1未被利用,C1流向分解者,而D1=A2+B2+C2+D2是流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,A正確;由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/(A1+B1+C1+D1)=D1/W1,B正確;流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為D1=A2+B2+C2+D2,C錯(cuò)誤;圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減,D正確。2.C解析 昆蟲(chóng)的同化量=攝入量-糞便中所含能量,即410-210=200 kJ,同化量-呼吸作用散失的能量即為用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,所以用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為200-130=70 kJ,所占比例為70200100%=35%,A項(xiàng)正確。昆蟲(chóng)糞便量中的能量屬于植物中的能量,最終流向分解者,B項(xiàng)正確。儲(chǔ)存在死亡動(dòng)物的骨、毛發(fā)以及死亡植物的根、莖、葉中尚未被分解者利用的能量屬于未利用的能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)能量傳遞效率,昆蟲(chóng)的前一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最小值是20020%=1000 kJ,D項(xiàng)正確。3.A解析 由題干中的信息可知,該圖只包括兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),麻風(fēng)樹(shù)是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),則a只能代表第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入量,b代表第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,其中d代表呼吸作用散失的能量,c是指第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,e則是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的能量,則從麻風(fēng)樹(shù)輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為b/a100%;該圖解中包括了生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,不包括非生物的物質(zhì)和能量。4.(1)熱能、(2)隨食物殘?jiān)?糞便)排出體外c(3)不可逆的解析 (1)在能量金字塔中,處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是生產(chǎn)者,m1表示進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的能量光能,m2是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)散失的能量熱能,次級(jí)生產(chǎn)是指異養(yǎng)生物即有機(jī)營(yíng)養(yǎng)生物的生物體的生產(chǎn),而是生產(chǎn)者,所以能進(jìn)行次級(jí)生產(chǎn)的是消費(fèi)者、。(2)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=攝入量-糞便量,若甲表示圖A中營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量,則乙表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,戊表示的生理過(guò)程為細(xì)胞呼吸,e表示隨食物殘?jiān)?糞便)排出體外的能量。而營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,一部分在營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用中以熱能的形式散失了,另一部分用于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng),因此c表示用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量;營(yíng)養(yǎng)級(jí)、間的能量傳遞效率為(營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量)100%=100%。(3)由圖B可以得出,生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單方向的、不可逆的、逐級(jí)遞減的。5.C解析 由題干中的“至少”可知,應(yīng)該按最大傳遞效率20%計(jì)算,a表示丙從動(dòng)物性食物(乙)獲得的能量所占比例,則1-a表示直接從生產(chǎn)者(甲)獲得的能量所占比例,故有(1-a)x20%+ax20%20%=y,即y=20ax+5x。6.(1)2.46108(2)2解析 (1)(6.8109-1.310820%)(20%)2=2.46108 kJ。(2)改變前:蛇體重增加1 kg消耗草(20%)3+(20%)2=100 kg;改變后:蛇體重增加1 kg消耗草(20%)3+(20%)2=50 kg,所以改變后與改變前相比節(jié)余的50 kg草可流向人。故人比原來(lái)增重了5020%20%=2 kg?！靖櫽?xùn)練當(dāng)堂清】1.C解析 輸入量即同化量,攝入量=同化量+糞便量,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的糞便量實(shí)際上是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化量的一部分,B項(xiàng)錯(cuò)誤。相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物中較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)與較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化量之比表示能量傳遞效率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D解析 蜣螂同化的能量,即初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,A項(xiàng)錯(cuò)誤。生產(chǎn)者的同化量是N2,初級(jí)消費(fèi)者同化的能量是N5,因此能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為N5/N2100%,B項(xiàng)錯(cuò)誤。據(jù)圖分析:流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能N2,初級(jí)消費(fèi)者流向蜣螂的能量為0,C項(xiàng)錯(cuò)誤。初級(jí)消費(fèi)者同化的能量N5有一部分用于初級(jí)消費(fèi)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖,一部分通過(guò)細(xì)胞呼吸以熱能形式散失,D項(xiàng)正確。3.D解析 收割蟻能量的同化量為31.0 kcal,而呼吸量為30.9,則用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為0.1 kcal,則0.131.0100%0.32%,A正確;鹽沼蝗的攝入量為3.71 kcal,同化量為1.37 kcal,則未同化量=3.71-1.37=2.34 kcal,占鹽沼蝗攝入量為2.343.71100%63%,B正確;黃鼠能量的同化量為3.80 kcal,呼吸量為3.69 kcal,因此用于生長(zhǎng)的能量就很少,C正確;表中幾種動(dòng)物同化效率分別為:收割蟻31.034.50100%89.9%,小蜘蛛11.9012.6100%94.4%,鹽沼蝗1.373.71100%36.9%,黃鼠3.85.6100%67.9%,由此可見(jiàn),同化效率(A/I)最高的為小蜘蛛,D錯(cuò)誤。4.A解析 由題圖分析可知,甲為生產(chǎn)者,乙為消費(fèi)者,丙為消費(fèi)者,丁為分解者。將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田,為植物提供了無(wú)機(jī)鹽,但不能提高能量傳遞效率,A錯(cuò)誤;從乙到丙的能量傳遞效率為30200100%=15%,B正確;能量流動(dòng)從生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能開(kāi)始,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能,為175+200+875=1250 kJ,C正確;食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動(dòng)的單向性,D正確。5.B解析 動(dòng)物同化的能量=攝入量-糞便中有機(jī)物的能量=一年內(nèi)吃的草的量(100 kg)-排出的糞的量(20 kg)=80 kg,A正確;第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率應(yīng)該用第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量除以第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總量,而題意中未說(shuō)明草等生產(chǎn)者中生物總量,B錯(cuò)誤;20 kg的糞屬于羊的攝入量,但是未消化吸收,即未同化,C正確;動(dòng)物同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量,根據(jù)題意中羊長(zhǎng)了10 kg的肉,則呼吸量為70 kg,D正確。6.B解析 根據(jù)題意,A儲(chǔ)存的總能量最少需要按最長(zhǎng)食物鏈,最低能量傳遞效率計(jì)算,所以所選食物鏈?zhǔn)荄ECA,為此,E的能量在傳遞給A的途徑中,只有確保E在傳遞給B時(shí)用去的能量最多;E的總能量減去傳遞給B的能量后,再傳給C時(shí)效率最低;C在傳遞給A時(shí)效率最低,結(jié)果才能使A獲得的能量最少,據(jù)此計(jì)算得A貯存的總能量最少為(7.1109-2.310810%)10%10%=4.8107 kJ。7.C解析 解題時(shí)應(yīng)該從丙出發(fā),設(shè)當(dāng)丙的食物比例甲乙為21時(shí),丙的能量為x,需要的甲的量為x20%+x20%20%=x;設(shè)當(dāng)丙的食物比例甲乙為31時(shí),丙的能量為y,需要的甲的量為y20%+y20%20%=10y。由于兩種情況下,生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的,所以x=10y,則y1.167x。 8.(1)光照群落(2)850 kJ單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減解析 (1)海洋生態(tài)系統(tǒng)中不同的水層分布不同植物,影響的環(huán)境因素主要是光照。研究海洋中不同水層分布的生物類(lèi)型,屬于群落的垂直結(jié)構(gòu),屬于群落水平的研究。(2)若大型肉食動(dòng)物每獲得10 kJ能量,大型肉食動(dòng)物的能量有來(lái)自小型肉食動(dòng)物,有來(lái)自食草動(dòng)物,構(gòu)成的食物鏈有2條