《2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第10單元 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護 第30講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動學(xué)案 蘇教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第10單元 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境的保護 第30講 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動學(xué)案 蘇教版.doc（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第30講　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動 考試說明 1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(Ⅰ)。 2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ)。 ??考點一　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　　　　,儲存能量,為消費者提供食物和棲息場所 消費者 　主要指　　　 異養(yǎng) 　加快生態(tài)系統(tǒng)的　　　　;對植物的傳粉、種子傳播等具有重要作用 分解者 　營 生活的生物 　　　 　將動植物遺體和動物的排遺物分解成　　　　,返回到無機環(huán)境中,供生產(chǎn)者重新利用 3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) (1)食物鏈 ①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。 ②特點:　　　　為第一營養(yǎng)級,消費者所處營養(yǎng)級不固定,一般不會超過5個營養(yǎng)級。 (2)食物網(wǎng) ①概念:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 ②特點:同一種消費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: ①A有三個箭頭指出,應(yīng)為　　　　; ②D有三個箭頭指入,應(yīng)為　; ③B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)和能量的最終來源。 (2)生產(chǎn)者主要通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,固定在有機物中,從而被生物所利用。 (3)從理論上講,消費者的活動不會影響生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。 (4)如果一個生態(tài)系統(tǒng)中沒有分解者,動植物的遺體和動物的排遺物就會堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。 (5)由圖示可知四種成分的關(guān)系: ①基礎(chǔ):非生物的物質(zhì)和能量。 ②橋梁:生產(chǎn)者、分解者。 ③主導(dǎo)(基石):生產(chǎn)者。 2.對生態(tài)系統(tǒng)成分的理解誤區(qū)及特例 誤區(qū) 特例 細菌都是 分解者 　硝化細菌是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細菌屬于消費者 動物都是 消費者 　蚯蚓、蜣螂等及某些種類的軟體動物是以動植物殘體為食的腐生動物,屬于分解者 生產(chǎn)者都是 綠色植物 　藍藻、硝化細菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者,應(yīng)該說生產(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寄生生活,屬于消費者 3.生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的分析 (1)圖例 圖10-30-3 (2)分析 ①每條食物鏈的起點都是生產(chǎn)者,終點是不被其他動物所食的動物,即最高營養(yǎng)級,分解者不出現(xiàn)在食物鏈(網(wǎng))中。 ②一種生物在某一食物鏈中的營養(yǎng)級別=消費者級別+1。 ③同一種消費者在不同食物鏈中,可以占有不同的營養(yǎng)級,如狼分別是第三、第四營養(yǎng)級。 ④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,又是競爭關(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,都可以進行光合作用,把無機物轉(zhuǎn)變成有機物 B.動物都是消費者,其中食草動物為初級消費者 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)和能量是指陽光、水、空氣、細菌等 2.[2017遼寧沈陽三模] 在我國傳統(tǒng)文化中有許多關(guān)于生物學(xué)知識的論述,下列敘述錯誤的是 (　　) A. “螟蛉有子,蜾蠃負之”體現(xiàn)了生物之間存在互利共生關(guān)系 B. “遠芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了群落次生演替的過程 C. “螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理 D. “大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃淤泥”描述的生態(tài)系統(tǒng)中淤泥中的藻類屬于第一營養(yǎng)級 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)說法正確的是 (　　) 圖10-30-4 A.該食物網(wǎng)由3條食物鏈組成 B.戊與丙的種間關(guān)系是捕食和競爭 C.從圖中可以看出,戊占有三個營養(yǎng)級 D.甲、乙、丙、丁、戊所代表的生物共同構(gòu)成一個群落 4.某陸地生態(tài)系統(tǒng)中,除分解者外,僅有甲、乙、丙、丁、戊5個種群。調(diào)查得知,該生態(tài)系統(tǒng)有4個營養(yǎng)級,營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%~20%,且每個種群只處于一個營養(yǎng)級。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 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列問題: (1)請在下框中畫出該生態(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))。下表是對某生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果,表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級,Pg表示生物同化作用固定能量的總量。 營養(yǎng)級 A B C D Pg 15.9 870.7 1.9 141.0 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B→D→A→C。 (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)殘留有機汞的情況如下表: 生物體 A B C D E 有機汞濃度(mgL-1) 0.05 7 0.51 68 0.39 圖10-30-6 注意:本表直接呈現(xiàn)的是某生物體內(nèi)的有機汞濃度,并非能量值。有機汞存在生物富集現(xiàn)象,即隨著營養(yǎng)級的增加,汞濃度增加,兩者在數(shù)值上呈正相關(guān),所以從表中有機汞濃度的大小可推知該生物營養(yǎng)級的高低,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①和圖②都是以每個營養(yǎng)級中有機物多少為依據(jù),圖①中的食物鏈是丙→甲→乙→丁;圖②中的食物鏈是丙→丁→甲→乙;圖③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是消費者,B是分解者,C是無機環(huán)境,其中的食物鏈是D→A。 角度3　考查食物鏈或食物網(wǎng)中不同生物間數(shù)量變動制約關(guān)系 圖10-30-8 5.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)量變化趨勢的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.綠藻上升 B.白鰱下降 C.水蚤下降 D.烏魚上升 6.[2017河南新鄉(xiāng)三模] 某地草場中有如下食物鏈:牧草→野兔→鷹。如圖10-30-9表示該食物鏈中各生物的個體數(shù)量的相對值。下列有關(guān)分析錯誤的是 (　　) 圖10-30-9 A.甲的個體數(shù)量、總能量都是最多的 B.乙的數(shù)量突增,短時間內(nèi)物種丙的數(shù)量也會增加 C.丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少 D.甲在不同地段、不同層次上的個體數(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)食物鏈的第一營養(yǎng)級生物減少,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)斗爭加劇,種群密度還要下降,直到趨于穩(wěn)定。 (3)“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況,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,鷹過多捕食兔和食草鳥,從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少,鷹不只捕食蛇一種生物,它可以依靠其他食物來源維持數(shù)量基本不變。 ??考點二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動?? 1.概念理解 輸入— 傳遞— 轉(zhuǎn)化—太陽能→有機物中的　　　　→熱能 散失— 2.流入某一營養(yǎng)級能量來源和去路的分析 (1)第一營養(yǎng)級能量分析 圖10-30-11 (2)消費者(除最高營養(yǎng)級)能量分析 圖10-30-12 ①某營養(yǎng)級攝入的能量=該營養(yǎng)級糞便中的能量+　　　　。 ②某營養(yǎng)級的同化量=該營養(yǎng)級呼吸作用消耗的能量+　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③某營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=未被利用的能量+　　　　　　　　　　　　+　　　　　　　　　　　　　　。 3.特點 (1)能量傳遞效率:相鄰兩個營養(yǎng)級之間　　　　的比值。 (2)特點:　　　　　　、逐級遞減。 4.意義 (1)科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(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] 某種金龜子專門以大象的糞便為食,那么大象這一營養(yǎng)級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)者或消費者利用?試舉例說明。 1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程 圖10-30-13 (1)能量來源 (2)每一營養(yǎng)級能量的去向 ①自身呼吸消耗,轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能。 ②流向下一個營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)。 ③遺體、殘骸等中的能量被分解者利用。 2.能量流動的特點 (1)單向流動 ①能量流動是沿食物鏈進行的,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)相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率為10%~20% 能量傳遞效率=100% 圖10-30-14 ①能量傳遞效率是營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率。如圖10-30-14中,不能說流入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的能量可達到生產(chǎn)者1固定能量的20%。 ②一般說來,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級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經(jīng)驗數(shù)據(jù),有些生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不在這個范圍。 3.生態(tài)金字塔的類型及特點 項目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 模型 特點 正金字塔 　一般為正金字塔,但有時也會倒置,如成千上萬只昆蟲生活在一棵大樹上 一般為正金字塔 角度1　考查能量流動過程的分析 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.當狐貍捕食兔子并同化為自身的有機物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級 D.根據(jù)能量流動的特點,狼個體體內(nèi)的能量少于狐貍個體體內(nèi)的能量 2.如圖10-30-15為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖[單位:J/(cm2a)],據(jù)圖分析,有關(guān)說法正確的是 (　　) 圖10-30-15 A.第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是100 J/(cm2a) B.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400 J/(cm2a) C.能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是20% D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營養(yǎng)級同化的能量是15 J/(cm2a) 角度2　考查能量流動特點及應(yīng)用的分析 3.圖10-30-16為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少),下列選項正確的是 (　　) 圖10-30-16 A.圖中b=h+c+d+e+f+i B.生產(chǎn)者與初級消費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d D.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率 4.[2017湖北襄陽一調(diào)] 某生態(tài)學(xué)家分別對一片玉米田、一片荒地和一個湖泊在單位時間內(nèi)的光合作用效率進行測定,測出的數(shù)據(jù)如下表(單位:kJ),請回答下列問題: 玉米田 荒地 湖泊 入射太陽能 2001.0 497.0 111 572.0 輸入第一營養(yǎng)級的能量 25.3 4.95 111.3 生產(chǎn)者的呼吸量 8.4 0.99 37.0 (1)太陽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)假如兩個陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽能,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營養(yǎng)級。 (3)玉米田生態(tài)系統(tǒng)中,輸入第一營養(yǎng)級的能量,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)的能量流動角度闡述除草的原理:　 　。 易錯點撥　能量流動中的兩個“不同” (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)化成自身有機物的能量。 ②攝入量是消費者攝入的能量,同化量=攝入量-糞便量。 (2)能量傳遞效率與能量利用率不同。 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。 ??歷年真題明考向?? 1.[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 2.[2015全國卷Ⅱ] 下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的敘述,錯誤的是 (　　) 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)相對穩(wěn)定時無能量輸入和散失 C.生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞 D.負反饋調(diào)節(jié)有利于生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定 3.[2015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 4.[2016全國卷Ⅲ] 凍原生態(tài)系統(tǒng)因其生物的生存條件十分嚴酷而獨具特色,有人曾將該生態(tài)系統(tǒng)所處的地區(qū)稱為“不毛之地”?；卮鹣铝袉栴}: (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)的食物鏈不會很長,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 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1000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。 完成課時作業(yè)(三十) 拓展微課　能量流動模型分析與計算 難點一　能量流動模型分析 1.模型一　拼圖法分析某營養(yǎng)級能量的流向 圖10-30-17 輸入第一營養(yǎng)級的能量(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、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、流向下一營養(yǎng)級的D1。 【典題示導(dǎo)】 1.[2017四川德陽二診] 某同學(xué)繪制了如圖10-30-18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 (　　) 圖10-30-18 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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/(A1+B1+C1+D1) 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、逐級遞減 2.下表是某營養(yǎng)級昆蟲攝食植物后能量流動的情況,下列說法不正確的是 (　　) 項目 昆蟲攝 食量 昆蟲糞 便量 昆蟲呼吸 消耗量 昆蟲儲存在有 機物中能量 能量/kJ 410 210 130 70 A.昆蟲同化的能量中約有35%用于其生長、發(fā)育和繁殖 B.昆蟲糞便量屬于植物流向分解者能量的一部分 C.昆蟲儲存在有機物中的能量屬于未利用的能量 D.昆蟲的前一營養(yǎng)級的能量至少有1000 kJ 2.模型二　關(guān)系圖法分析某營養(yǎng)級的能量流向 (1)長期來看,流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內(nèi)的去路有三條:a.自身呼吸散失;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。(如圖10-30-19) 圖10-30-19 (2)在短期內(nèi),流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路有四條:a.自身呼吸散失;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;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用。(如圖10-30-20) 圖10-30-20 【典題示導(dǎo)】 3.如圖10-30-21是麻風(fēng)樹林中兩個營養(yǎng)級的能量流動圖解,已知麻風(fēng)樹的總能量為a,其中字母代表了能量,則下列敘述不正確的是 (　　) 圖10-30-21 A.從麻風(fēng)樹輸入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為a/a B.c是第二營養(yǎng)級用于生長、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)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2僅代表不同的能量形式。圖B表示能量流經(jīng)營養(yǎng)級Ⅱ的變化示意圖,其中a~f表示能量值的大小。請據(jù)圖作答: 圖10-30-22 (1)圖A中,m2表示的能量形式為　　　　,能進行次級生產(chǎn)的是　　　　　　　。 (2)圖B中,若甲表示圖A中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則e表示　　　　　　　　　　　　的能量,用于營養(yǎng)級Ⅱ生長、發(fā)育和繁殖的能量是　　　　(用所給字母表示)。若圖A中營養(yǎng)級Ⅲ所同化的總能量為y,則營養(yǎng)級Ⅱ、Ⅲ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)的能量流動具有單方向的、　　　　和逐漸遞減的特點。 難點二　能量傳遞效率的相關(guān)“最值”和“定值”計算 1.能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算 (1)食物鏈越短,最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。 (2)生物間的取食關(guān)系越簡單,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗得越少。 具體計算方法如下: 知低營養(yǎng)級 求高營養(yǎng)級 知高營養(yǎng)級 求低營養(yǎng)級 獲得能 量最多 　選最短食物鏈、按20%計算 需要能 量最多 　選最長食物鏈、按10%計算 獲得能 量最少 　選最長食物鏈、按10%計算 需要能 量最少 　選最短食物鏈、按20%計算 2.能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計算 (1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計算,而需按具體數(shù)值計算。例如,在食物鏈A→B→C→D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,某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。 【典題示導(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10-30-23 A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x 6.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,圖乙為其中部分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。請據(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,人能比原來多增重　　　　　kg。(能量傳遞效率按20%計算) 易錯提醒 (1)能量多級利用和逐級遞減不是一回事,前者是通過能量的多級傳遞,每一級傳遞過程中都有能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠?而逐級遞減是指在不斷逐級傳遞過程中,每一營養(yǎng)級獲得能量都比前一營養(yǎng)級少。 (2)進行具體能量流動計算時切記“順推”(即由“植物”下推)與“逆推”(即由高營養(yǎng)級前推)的計算,前者用“乘法”,后者用“除法”。 1.在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時經(jīng)常涉及“輸入量(輸入到某一營養(yǎng)級的能量)”“攝入量”“同化量”“糞便量”等說法,則下列說法中正確的是 (　　) A.某一營養(yǎng)級生物的攝入量即同化量 B.某一營養(yǎng)級生物的糞便量是該營養(yǎng)級生物同化量的一部分 C.輸入到某一營養(yǎng)級的能量即該營養(yǎng)級生物的同化量 D.相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級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)的能量流動圖解,N1~N6為能量數(shù)值,下列有關(guān)敘述中正確的是 (　　) 圖10-30-25 A.蜣螂同化的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量 B.能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N4/N2100% C.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N2,由初級消費者流向蜣螂的能量為N6 D.N5的去向之一是用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖 3.科學(xué)家R.L.Smith研究了不同種類動物的能量變化情況,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)] 動物種類　　　　　 攝取 量(I) 同化 量(A) 呼吸 量(R) 生產(chǎn) 量(P) 收割蟻(植食) 34.50 31.0 30.9 0.10 小蜘蛛(肉食) 12.60 11.90 10.0 1.90 鹽沼蝗(植食) 3.71 1.37 0.86 0.51 黃鼠(植食) 5.60 3.80 3.69 0.11 A.收割蟻只有不到1%的同化量用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動 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.表中幾種動物同化效率(A/I)不同是因為能量傳遞效率不同 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10-30-26 A.將乙和丙的糞便作為有機肥還田,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.能量流動是從甲固定的太陽能開始的,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250 kJ D.食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性 5.一只羊在一年內(nèi)吃了100 kg的草,排出20 kg的糞,長了10 kg的肉(不考慮其他散失),下列有關(guān)說法不正確的是 (　　) A.該羊一年的同化量是80 kg B.第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為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 kg 6.圖10-30-27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 (　　) 圖10-30-27 A.7.1108 kJ B.4.8107 kJ C.5.95107 kJ D.2.3107 kJ 7.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=2∶1調(diào)整為3∶1,能量傳遞效率按20%計算,則該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的 (　　) 圖10-30-28 A.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物、以食草動物為食的小型肉食動物,以及以食草動物和小型肉食動物為食的大型肉食動物。請回答下列問題: (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型,屬于　　　　(填“種群”或“群落”)水平的研究。 (2)若大型肉食動物的能量有來自小型肉食動物,有來自食草動物,則大型肉食動物每獲得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。 第30講　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動 考點一 【知識梳理】 1.生物群落　它的無機環(huán)境　生物圈 2.陽光、熱能、水、空氣、無機鹽　根本來源　綠色植物　自養(yǎng)　有機物　動物　物質(zhì)循環(huán)　腐生　異養(yǎng)　無機物 3.(1)①食物?、谏a(chǎn)者　(2)②營養(yǎng)級 理性思維 (1)非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者 (2)①生產(chǎn)者?、诜巧锏奈镔|(zhì)和能量?、跜　A(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,但不一定都可以進行光合作用,如硝化細菌進行化能合成作用,A錯誤;動物不一定都是消費者,如蚯蚓屬于分解者,B錯誤;分解者都是腐生生物,是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分,它們能將有機物分解成無機物,使無機物返回?zé)o機環(huán)境,C正確;非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等,細菌是生物,不屬于非生物的物質(zhì)和能量,D錯誤。 2.A　[解析] “螟蛉有子,蜾蠃負之”體現(xiàn)了生物之間存在捕食關(guān)系,A錯誤;“遠芳侵古道,晴翠接荒城”體現(xiàn)了一個群落被另一個群落所替代的過程,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;“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃淤泥”中的蝦米是初級消費者,它捕食淤泥中的藻類,藻類屬于第一營養(yǎng)級,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項正確;戊與丙的種間關(guān)系是捕食,二者無競爭關(guān)系,B項錯誤;從圖中可以看出,戊占有兩個營養(yǎng)級,C項錯誤;同一時間內(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項錯誤。 4.(1) (2)捕食　消費者 [解析] (1)根據(jù)“營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%~20%”可知,戊中能量最多,處于第一營養(yǎng)級,乙和丙中能量相差不多,都處于第二營養(yǎng)級,甲處于第三營養(yǎng)級,丁處于第四營養(yǎng)級。因此可畫出該生態(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、丙和丁都為消費者。 5.B　[解析] 大量捕撈花鰱后,烏魚的食物減少,烏魚為了生存,就必須多食其他食物(白鰱),則白鰱數(shù)量會下降。 6.D　[解析] 物種甲是牧草,其個體數(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,短時間內(nèi)物種丙由于食物增多,其數(shù)量會增加,B正確;食物鏈為牧草→野兔→鷹,由于能量在食物鏈中的流動特點是單向流動、逐級遞減,因此丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少,C正確;物種甲是牧草,在不同地段、不同層次上的個體數(shù)量不同,主要受光照的影響,D錯誤。 考點二 【知識梳理】 1.固定的太陽能總量　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　下一營養(yǎng)級　分解者分解 (2)同化量　熱能　用于生長、發(fā)育和繁殖 ①同化量　②用于生長、發(fā)育和繁殖的能量　③被分解者利用的能量　流入下一營養(yǎng)級的能量 3.(1)同化量　(2)單向流動 4.(1)最有效的利用　(2)能量流動關(guān)系　對人類最有益 理性思維 1.沒有。因為大象處于第二營養(yǎng)級,大象糞便中的能量仍然屬于其上一營養(yǎng)級(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,但可以被消費者利用,如人可以食用蘑菇。 【命題角度】 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養(yǎng)級即草的同化量,B正確;兔子和狐貍分別處于第二、第三營養(yǎng)級,C錯誤;根據(jù)能量流動的特點,所有狼個體體內(nèi)的能量之和少于所有狐貍個體體內(nèi)的能量之和,D錯誤。 2.B　[解析] 第二營養(yǎng)級的同化量中有50 J/(cm2a)用于呼吸散失,剩下的30 J/(cm2a)用于自身生長、發(fā)育和繁殖,A錯誤;據(jù)圖分析可知,第二營養(yǎng)級的攝入量A是100 J/(cm2a),其中20 J/(cm2a)以糞便的形式流向分解者,所以第二營養(yǎng)級的同化量是B,即80 J/(cm2a),能量在兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率是10%~20%,故第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400 J/(cm2a),B正確;圖中的15 J/(cm2a)是第三營養(yǎng)級的攝入量,因為不知道第三營養(yǎng)級的同化量,所以不能計算出第二和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率,C、D錯誤。 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、發(fā)育和繁殖的能量,因此d是初級消費者用于自身生長、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是下一營養(yǎng)級攝入的能量,所以b=h+c=f+d+h=f+e+g。能量傳遞效率是相鄰營養(yǎng)級同化量的比值,生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為c/a100%?？s短食物鏈不能提高能量傳遞效率。狼糞便中的能量應(yīng)該屬于初級消費者兔子的同化量中用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。 4.(1)玉米田　玉米田中輸入第一營養(yǎng)級的能量與入射太陽能的比值最高 (2)荒地 (3)自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動 (4)競爭　合理調(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? [解析] (1)由表中數(shù)據(jù)分析可知,玉米田中輸入第一營養(yǎng)級的能量與入射太陽能的比值最高,所以太陽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物的量占制造有機物總量的比例少,所以若兩個陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了等量的太陽能,則荒地生態(tài)系統(tǒng)具有較多的能量傳遞到下一個營養(yǎng)級。(3)輸入第一營養(yǎng)級的能量,除了一部分用于細胞呼吸散失掉,其他的用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動。(4)玉米和玉米田中的雜草都是生產(chǎn)者,具有競爭關(guān)系。從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動角度闡述,除草的原理是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 歷年真題明考向 1.C　[解析] 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動方面的知識。鷹遷入后的食物鏈可以表示為植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹,因此,鷹的遷入會使黃雀的數(shù)量減少,而黃雀數(shù)量減少會導(dǎo)致螳螂數(shù)量增加,進而使蟬的數(shù)量減少,A項錯誤。能量沿著食物鏈流動,細菌不參與食物鏈的構(gòu)成,即細菌產(chǎn)生的能量不能流向生產(chǎn)者,B項錯誤。鷹的遷入沒有改變該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向,D項錯誤。 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、消費者、分解者)和非生物成分(非生物的物質(zhì)和能量),A項正確。生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時,輸入的能量與散失的能量基本相等,B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系,而且生命活動的正常進行、生物種群的繁衍等都離不開信息傳遞的作用,所以說生態(tài)系統(tǒng)維持相對穩(wěn)定離不開信息傳遞,C項正確。負反饋調(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)保持相對穩(wěn)定,D項正確。 3.D　[解析] 本題考查草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的相關(guān)知識。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,A項正確。分解者將動植物遺體和動物的排泄物分解成無機物,動植物遺體和動物的排泄物中有各營養(yǎng)級生物所儲存的能量,B項正確。生態(tài)系統(tǒng)需要源源不斷的太陽能的輸入,C項正確。生產(chǎn)者固定的能量主要有四個去路,一部分用于自身呼吸,一部分流入下一營養(yǎng)級,一部分未被利用,還有一部分被分解者利用,D項錯誤。 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的過程中是逐級減少的 [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的特點等。(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)對土壤有機物的分解作用弱,與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機物質(zhì)的積累。(3)能量在沿著食物鏈流動的過程中逐級遞減,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多,所以食物鏈一般不會很長。 5.(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)的能量流動等相關(guān)知識。(1)種群密度是指單位面積或單位體積中的個體數(shù),所以乙種動物的種群密度為550頭/250 km2=2.2頭km-2。種群數(shù)量達到K/2時種群增長速率最快, 此時種群密度為500頭/250 km2=2頭km-2。(2)丙種動物數(shù)量增加會更多地捕食乙種動物,導(dǎo)致乙種動物數(shù)量下降,甲種植物作為乙種動物的食物,其種群數(shù)量會增加。(3)食物鏈是能量流動的渠道,沿著食物鏈能量是單向傳遞、逐級遞減的,所以乙種動物同化的能量大于丙種動物同化的能量。 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,錯誤的是 (　　) A.都位于能量金字塔的同一營養(yǎng)級 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)中一定處于第一營養(yǎng)級,都位于能量金字塔的同一營養(yǎng)級;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)能儲存在有機物中,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,如藍藻、硝化細菌等。 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)系為競爭 [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;第二營養(yǎng)級的總能量約為生產(chǎn)者能量的10%~20%,而野兔只是第二營養(yǎng)級的一部分;由于食物網(wǎng)中有多條食物鏈,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以狼的數(shù)量略有減少,對該生態(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)系為競爭。 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.分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物,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養(yǎng)級 [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)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈和食物網(wǎng);分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物,可以供植物體再利用;生產(chǎn)者不一定是植物,如硝化細菌是生產(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)者包括硝化細菌等這類自養(yǎng)型生物 B.X1過程吸收的CO2總量與Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量相等 C.當該生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時,X3過程的能量值至少約為X1過程能量值的1% D.X1、X2、X3……過程提供的有機物中的碳將全部轉(zhuǎn)變?yōu)閆過程釋放的CO2中的碳 [解析] C　硝化細菌是利用氨氧化釋放的能量把無機物合成有機物的,不能利用光能;在未成熟的生態(tài)系統(tǒng)中,X1過程吸收的CO2總量應(yīng)大于Y1、Y2、Y3……及Z過程釋放的CO2總量;能量在食物鏈中的傳遞效率為10%~20%,故X3過程的能量值約為X1過程能量值的1%~4%,即至少約為X1過程能量值的1%;X1、X2、X3……過程提供的有機物中的碳一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閅1、Y2、Y3……過程釋放的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為植食性動物,C為肉食性動物。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)的觀點來看,G、H和C所包含的所有生物構(gòu)成生物群落 D.H包括多種動物,它們之間的需求相似,構(gòu)成競爭關(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)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),營養(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)該包括這個環(huán)境中的所有其他生物(如分解者);H為植食性動物,是初級消費者,其包括多種動物,它們之間的需求相似,構(gòu)成競爭關(guān)系。 6.如圖表示生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的關(guān)系,下列相關(guān)敘述錯誤的是 (　　) A.甲是生態(tài)系統(tǒng)的基石,主要是綠色植物 B.乙是初級消費者,丙屬于次級消費者 C.丙是聯(lián)系生物群落和無機環(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。分解者可以將有機物分解成無機物供生產(chǎn)者利用,丙是聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的必要成分。食物鏈由生產(chǎn)者和消費者組成,分解者不參與食物鏈的構(gòu)成。 拓展微課　能量流動模型分析與計算 【專題講解破難點】 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是流入下一營養(yǎng)級的能量,A正確;由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/(A1+B1+C1+D1)=D1/W1,B正確;流入初級消費者的能量為D1=A2+B2+C2+D2,C錯誤;圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,D正確。 2.C　[解析] 昆蟲的同化量=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、發(fā)育和繁殖的能量,所以用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為200-130=70 kJ,所占比例為70200100%=35%,A項正確。昆蟲糞便量中的能量屬于植物中的能量,最終流向分解者,B項正確。儲存在死亡動物的骨、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項錯誤。根據(jù)能量傳遞效率,昆蟲的前一個營養(yǎng)級的能量最小值是20020%=1000 kJ,D項正確。 3.A　[解析] 由題干中的信息可知,該圖只包括兩個營養(yǎng)級,麻風(fēng)樹是第一營養(yǎng)級,則a只能代表第二營養(yǎng)級攝入量,b代表第二營養(yǎng)級的同化量,其中d代表呼吸作用散失的能量,c是指第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,e則是第二營養(yǎng)級流入分解者的能量,則從麻風(fēng)樹輸入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為b/a100%;該圖解中包括了生產(chǎn)者、消費者和分解者,不包括非生物的物質(zhì)和能量。 4.(1)熱能　Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ (2)隨食物殘渣(糞便)排出體外　c　 (3)不可逆的 [解析] (1)在能量金字塔中,處于第一營養(yǎng)級的生物是生產(chǎn)者,m1表示進入該生態(tài)系統(tǒng)的能量——光能,m2是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營養(yǎng)級散失的能量——熱能,次級生產(chǎn)是指異養(yǎng)生物即有機營養(yǎng)生物的生物體的生產(chǎn),而Ⅰ是生產(chǎn)者,所以能進行次級生產(chǎn)的是消費者Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。(2)每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量,若甲表示圖A中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則乙表示營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,戊表示的生理過程為細胞呼吸,e表示隨食物殘渣(糞便)排出體外的能量。而營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,一部分在營養(yǎng)級Ⅱ的呼吸作用中以熱能的形式散失了,另一部分用于營養(yǎng)級Ⅱ的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動,因此c表示用于生長、發(fā)育和繁殖的能量;營養(yǎng)級Ⅱ、Ⅲ間的能量傳遞效率為(營養(yǎng)級Ⅲ同化量營養(yǎng)級Ⅱ同化量)100%=100%。(3)由圖B可以得出,生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是單方向的、不可逆的、逐級遞減的。 5.C　[解析] 由題干中的“至少”可知,應(yīng)該按最大傳遞效率20%計算,a表示丙從動物性食物(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。故人比原來增重了5020%20%=2 kg。 【跟蹤訓(xùn)練當堂清】 1.C　[解析] 輸入量即同化量,攝入量=同化量+糞便量,A項錯誤,C項正確。某一營養(yǎng)級生物的糞便量實際上是上一營養(yǎng)級生物同化量的一部分,B項錯誤。相鄰兩營養(yǎng)級生物中較高營養(yǎng)級與較低營養(yǎng)級生物的同化量之比表示能量傳遞效率,D項錯誤。 2.D　[解析] 蜣螂同化的能量,即初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級的同化量,A項錯誤。生產(chǎn)者的同化量是N2,初級消費者同化的能量是N5,因此能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N5/N2100%,B項錯誤。據(jù)圖分析:流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能N2,初級消費者流向蜣螂的能量為0,C項錯誤。初級消費者同化的能量N5有一部分用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖,一部分通過細胞呼吸以熱能形式散失,D項正確。 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、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,因此用于生長的能量就很少,C正確;表中幾種動物同化效率分別為: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,同化效率(A/I)最高的為小蜘蛛,D錯誤。 4.A　[解析] 由題圖分析可知,甲為生產(chǎn)者,乙為消費者,丙為消費者,丁為分解者。將乙和丙的糞便作為有機肥還田,為植物提供了無機鹽,但不能提高能量傳遞效率,A錯誤;從乙到丙的能量傳遞效率為30200100%=15%,B正確;能量流動從生產(chǎn)者固定的太陽能開始,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能,為175+200+875=1250 kJ,C正確;食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性,D正確。 5.B　[解析] 動物同化的能量=攝入量-糞便中有機物的能量=一年內(nèi)吃的草的量(100 kg)-排出的糞的量(20 kg)=80 kg,A正確;第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量傳遞效率應(yīng)該用第二營養(yǎng)級的同化量除以第一營養(yǎng)級的生物總量,而題意中未說明草等生產(chǎn)者中生物總量,B錯誤;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;動物同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,根據(jù)題意中羊長了10 kg的肉,則呼吸量為70 kg,D正確。 6.B　[解析] 根據(jù)題意,A儲存的總能量最少需要按最長食物鏈,最低能量傳遞效率計算,所以所選食物鏈是D→E→C→A,為此,E的能量在傳遞給A的途徑中,只有確保①E在傳遞給B時用去的能量最多;②E的總能量減去傳遞給B的能量后,再傳給C時效率最低;③C在傳遞給A時效率最低,結(jié)果才能使A獲得的能量最少,據(jù)此計算得A貯存的總能量最少為(7.1109-2.310810%)10%10%=4.8107 kJ。 7.C　[解析] 解題時應(yīng)該從丙出發(fā),設(shè)當丙的食物比例甲∶乙為2∶1時,丙的能量為x,需要的甲的量為x20%+x20%20%=x;設(shè)當丙的食物比例甲∶乙為3∶1時,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y≈1.167x。 8.(1)光照　群落 (2)850 kJ　單向流動、逐級遞減 [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)若大型肉食動物每獲得10 kJ能量,大型肉食動物的能量有來自小型肉食動物,有來自食草動物,構(gòu)成的食物鏈有2條