名师导学高考生物一轮总复习第四十课时生态系统的能量流动生态系统的物质循环名师优质课件新人教

1、第四十课时第四十课时 第第2、3节节 生态系统的能量流动、生态系统的能量流动、生态系统的物质循环生态系统的物质循环 1生态系统中物质循环的基本规律及应用生态系统中物质循环的基本规律及应用 2.生态系统中能量流动的基本规律及应用生态系统中能量流动的基本规律及应用 考点一考点一 能量流动的概念及过程能量流动的概念及过程 【回扣教材】【回扣教材】 能量输入能量输入 、1 概念：概念： 能量流动是指生态系统中的能量流动是指生态系统中的_传递传递 、_转化转化 和和_散失散失 的过程。的过程。 _ 生产者生产者(主要是植物主要是植物)固定固定 2能量流动的起点：能量流动的起点：_ 太阳能太阳能 _。 食

2、物链和食物网食物链和食物网 3能量流动的渠道：能量流动的渠道：_。 太阳光能太阳光能 4能量流动中能量形式的变化：能量流动中能量形式的变化：_化学能化学能 _(热能热能 最终散失最终散失)。 生物体有机物中的生物体有机物中的_5 能能 量量 在在 食食 物物 链链 中中 流流 动动 的的 形形 式式 是是 ：有机物有机物(食物食物)中的化学能中的化学能 _。 呼吸作用呼吸作用 包括各包括各6能量散失的主要途径：能量散失的主要途径：_(营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)， 能量散失的能量散失的热能热能 。 主要形式：主要形式：_【知识拓展】【知识拓展】 能量在

3、流经每一营养级时的分流问题分析：能量在流经每一营养级时的分流问题分析： 1 1能量来源：生产者的能量来自于太阳能，各级消费能量来源：生产者的能量来自于太阳能，各级消费者的能量一般来自上一个营养级者的能量一般来自上一个营养级( (同化量摄入量粪同化量摄入量粪便中所含能量便中所含能量) )。 2 2能量去路：能量去路：a.a.每个营养级生物呼吸作用释放的能量每个营养级生物呼吸作用释放的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能散失；一部分用于生命活动，另一部分以热能散失； b b每个营养级生物一部分能量流到后一个营养级中；每个营养级生物一部分能量流到后一个营养级中； c c每个营养级生物的遗体、残枝败

4、叶中的能量被分解每个营养级生物的遗体、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来；者分解而释放出来； d d未利用能量未利用能量( (现存量：最终被分解者利用，因此，现存量：最终被分解者利用，因此，也可归为也可归为c)c)。 【典例精析】【典例精析】 【例【例1】 下图是能量流动的图解，下图是能量流动的图解，对此图解的理对此图解的理解不正确的是解不正确的是( D ) A 图中方框的大小可表示该营养级生物所具有图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少的能量多少 B该图中该图中C所具有的能量为所具有的能量为B的的10%20% C该图中的该图中的A表示流经该生态系统的总能量表示流经该生态系统的总

5、能量 D图中所示四个营养级能量的关系为：图中所示四个营养级能量的关系为：ABCD 【解析】【解析】无机环境的能量进入生态系统的起点是无机环境的能量进入生态系统的起点是生产者，所以确定生产者，所以确定A为生产者，则为生产者，则B、C、D为消为消费者，由于能量流动是逐级递减的，所以图中方费者，由于能量流动是逐级递减的，所以图中方框大小可以用来代表该营养级生物所具有的能量框大小可以用来代表该营养级生物所具有的能量多少。多少。A所固定的能量，有四个去处：自身呼吸消所固定的能量，有四个去处：自身呼吸消耗，流向下一营养级，流向分解者，未被利用耗，流向下一营养级，流向分解者，未被利用(图图中没有标出未被利用

6、部分中没有标出未被利用部分)，所以显然，所以显然A具有的能具有的能量应该大于量应该大于B、C、D的能量之和。的能量之和。 考点二考点二 能量流动的特点能量流动的特点 【回扣教材】【回扣教材】 前一营养级前一营养级 流向流向1 单向流动是指能量只能从单向流动是指能量只能从_后一营养级后一营养级 ，而不能反向流动。，而不能反向流动。 _2 逐级递减是指输入到一个营养级的能量不能百逐级递减是指输入到一个营养级的能量不能百食物链食物链 流动流动分之百地流入下一营养级，能量在沿分之百地流入下一营养级，能量在沿_逐级减少逐级减少 。 过程中过程中_3能量传递效率：生态系统的能量传递效率为能量传递效率：生态

7、系统的能量传递效率为10%20% 的含义，是指一个营养级所同化的的含义，是指一个营养级所同化的_10%20% 传递到传递到下一个营养级下一个营养级总能量大约只有总能量大约只有_ 。 【知识拓展】【知识拓展】 能量传递效率的含义能量传递效率的含义 相相 邻邻 两两 营营 养养 级级 之之 间间 的的 传传 递递 效效 率率 下一营养级同化量下一营养级同化量100%。经生态学家的定量分析经生态学家的定量分析上一营养级同化量上一营养级同化量和研究表明，能量传递效率大约为和研究表明，能量传递效率大约为10%20%，但，但该比例只是大体上的数字，它反映了各类生态系统该比例只是大体上的数字，它反映了各类生

8、态系统能量传递的一般规律。确切的比例会由于各种食物能量传递的一般规律。确切的比例会由于各种食物链的不同，食物链内营养级数目的不同，以及食物链的不同，食物链内营养级数目的不同，以及食物链与食物链之间的交织等因素而有差异。链与食物链之间的交织等因素而有差异。 【典例精析】【典例精析】 【例【例2】 科学家对某草原生态系统的能量流动进科学家对某草原生态系统的能量流动进行研究，行研究， 获得下表数据。获得下表数据。 下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是( D ) 从上个营养级同从上个营养级同呼吸消耗的能呼吸消耗的能营养级营养级 化的能量化的能量量量 22kJ/(m y) kJ/(m y) 501.

9、2 141.0 79.1 15.9 13.2 0.9 0.5 分解者分解者 221.7 192.6 A.该生态系统从第该生态系统从第营养级到第营养级到第营养级的能量传营养级的能量传递效率为递效率为5.66% B 第第 营营 养养 级级 固固 定定 的的 太太 阳阳 能能 总总 量量 大大 于于642.2 kJ/(m2y) C营养级之间的信息交流是双向的营养级之间的信息交流是双向的 D是该生态系统的唯一一条食物链是该生态系统的唯一一条食物链 【解析】【解析】、代表各个营养级，每个营养代表各个营养级，每个营养级有多种生物，所以该生态系统中有很多条食物链。级有多种生物，所以该生态系统中有很多条食物链

10、。 考点三考点三 生态系统能量流动中的有生态系统能量流动中的有关计算关计算 【知识拓展】【知识拓展】 能量在传递过程中的传递效率为能量在传递过程中的传递效率为10%20%，进行计，进行计算时应注意以下思路：算时应注意以下思路： 1食物链中能量流动的计算方法食物链中能量流动的计算方法 设食物链设食物链ABCD，分两种情况讨论，分两种情况讨论 (1)同一条食物链各营养级能量传递效率相同，同一条食物链各营养级能量传递效率相同，则：则： 现实现实 问题问题 思路求解思路求解 至少需至少需A营养级的量营养级的量X20%20%D营养级净增量营养级净增量M X X D营养级最多增重的营养级最多增重的A营养级

11、净重营养级净重N 量量X D营养级至少增重的营养级至少增重的量量X 20%M 10%M N20%20%20%X N10%10%10%X 最多需最多需A营养级的量营养级的量X10%10% 在已知较高营养级生物的能量求消耗较在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求低营养级生物的能量时，若求“最多最多”值，则说明较低营养级生物的能量按值，则说明较低营养级生物的能量按10%效率传递，效率传递，若求若求“最最(至至)少少”值，值，则则说明较低营养级生物的能量按说明较低营养级生物的能量按20%效率效率提醒提醒 传递。反之，已知较低营养级生物的能传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递

12、给较高营养级生物的能量时，量求传递给较高营养级生物的能量时，若求若求“最多最多”值，则说明较低营养级生值，则说明较低营养级生物的能量按物的能量按20%效率传递，若求效率传递，若求“最最少少”值，则说明较低营养级生物的能量值，则说明较低营养级生物的能量按按10%效率传递效率传递 (2)同一食物链不同环节的传递效率不同时，相同一食物链不同环节的传递效率不同时，相关问题解决思路：设关问题解决思路：设ABCD食物链中，传递效食物链中，传递效率分别为率分别为a%、b%、c%，若现有，若现有A营养级生物重为营养级生物重为M，则能使，则能使D营养级生物增重多少？营养级生物增重多少？ 计算：计算：Ma%b%c

13、%X(X表示表示D营养级生物增营养级生物增重的量重的量)。 此时不再涉及此时不再涉及“最多最多”、“至少至少”。 2食物网中能量流动的计算方法食物网中能量流动的计算方法 (1)在能量分配比例已知的情况下，根据已知的在能量分配比例已知的情况下，根据已知的能量传递效率按实际的食物链条数计算。能量传递效率按实际的食物链条数计算。 如：由于如：由于“赤潮赤潮”的影响，一条的影响，一条4 kg重的杂食性海洋重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/2来自植物，来自植物，1/4来自草食鱼类，来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉来自以草食鱼类为食的小型肉

14、食鱼类，按能量流动效率食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物生到死亡，共需海洋植物 (B) A120 kg B160 kg C60 kg D100 kg 【解析】【解析】根据题干，可绘出食物网如下：根据题干，可绘出食物网如下： 因此共需海洋植物为因此共需海洋植物为41/2541/45541/4555160kg。 (2)在能量分配比例未知的情况下，可按以下思在能量分配比例未知的情况下，可按以下思路进行：路进行： 选最长食物链选最长食物链? ?需最多能量需最多能量? ? ? ? ?按按10%计算计算知高营养级求低营养级知高营养级求低营养级? ?

15、? ?选最短食物链选最短食物链? ?需最少能量需最少能量? ? ? ?按按20%计算计算选最短食物链选最短食物链? ?获最多能量获最多能量? ? ? ? ?按按20%计算计算知低营养级求高营养级知低营养级求高营养级? ? ? ?选最长食物链选最长食物链? ?获最少能量获最少能量? ? ? ?按按10%计算计算 【典例精析】【典例精析】 【例【例3 3】在下图的食物网中，生态系统能量流动传递效】在下图的食物网中，生态系统能量流动传递效率为率为10%10%20%20%，请据图回答下列问题：，请据图回答下列问题： (1)(1)在这个食物网中，可以称为初级消费者的生物种群在这个食物网中，可以称为初级消

16、费者的生物种群虫、鸟虫、鸟 。 有有_(2)(2)若鸟增加的能量积累为若鸟增加的能量积累为 A A，需要生产者提供的能量，需要生产者提供的能量应不少于应不少于 A A。 5 (3)(3)在鸟的食物构成中，若动物性食物与植物性食物各在鸟的食物构成中，若动物性食物与植物性食物各占占50%50%，则需要生产者提供的能量应大约在，则需要生产者提供的能量应大约在 _A_A15 至至_A_A55 之间。之间。 【考查类型】【考查类型】本题主要考查生态系统能量流动中的有本题主要考查生态系统能量流动中的有关计算。关计算。 【解析】【解析】(1)初级消费者即直接以植物为食的动物，此食初级消费者即直接以植物为食的

17、动物，此食物网中有虫和鸟。物网中有虫和鸟。 (2)“不少于不少于”意味着按最高传递效率，取最短食物链计意味着按最高传递效率，取最短食物链计算，算，20%XA，得，得X5A。 (3)设草的总能量中，有设草的总能量中，有X沿沿“草草虫虫鸟鸟”流动，有流动，有Y沿沿 “ 草草 鸟鸟 ” 流流 动动 ， 按按 传传 递递 效效 率率10%计计 算算 ：10%X10%50%A，得，得X50A，10%Y50%A，得，得Y5A，需要生产者总量为，需要生产者总量为XY55A；按；按20%计算：计算：20%X20%50%A，得，得X12.5A，20%Y50%A，得得Y2.5A，需要生产者总量为，需要生产者总量为

18、15A。 【方法归纳】【方法归纳】要掌握能量流动计算的有关规律。要掌握能量流动计算的有关规律。 考点四考点四 物质循环物质循环(碳循环碳循环) 【回扣教材】【回扣教材】 1生态系统的物质循环的概念生态系统的物质循环的概念 组成生物体的组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，等化学元素，无机环境无机环境 到到_生物群落生物群落 ，又从，又从都不断进行着从都不断进行着从_生物群落生物群落 回到回到_无机环境无机环境 的循环过程。物质循的循环过程。物质循_全球性全球性 ，故又称为，故又称为_生物地球化学生物地球化学 循环。循环。 环具有环具有_2生态系统的物质循环的特点：生态系统的物质循环的特

19、点： 全球性全球性 ；反复出现、；反复出现、循环出现循环出现(物质物质具有具有_具有不灭性具有不灭性)。 3碳循环过程：碳循环过程：(1)碳的存在形式：无机环境：碳的存在形式：无机环境：CO2和碳酸盐和碳酸盐 ；生物群落：；生物群落：_含碳有机物含碳有机物 。_(2)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2 的形式进行的。的形式进行的。_CO2 进入生物群落主要进入生物群落主要_光合作用光合作用 完成的，生物群落中完成的，生物群落中是通过绿色植物的是通过绿色植物的_呼吸作用呼吸作用 和微生和微生的含碳有机物则主要通过生物的的含碳有机物则主要通过生物

20、的_CO2和和H2O ，归还，归还分解作用分解作用 被分解成被分解成_物的物的_化石燃料化石燃料 的燃烧。的燃烧。 到无机环境中。此外还有到无机环境中。此外还有_【知识拓展】【知识拓展】 1 1生态系统的物质循环的规律生态系统的物质循环的规律 (1(1)“)“物质物质”是指构成生物体的各种化学元素。是指构成生物体的各种化学元素。 (2)(2)循环范围：生物圈。循环范围：生物圈。 (3)(3)循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现，被生物群落反复利用。出现，被生物群落反复利用。 2碳循环过程碳循环过程 通常情况下，碳元素以通常情况下，碳元素以CO

21、2的形式通过绿色植物、光的形式通过绿色植物、光合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能合成合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能合成作用从无机环境进入到生物群落，又可通过生物的呼作用从无机环境进入到生物群落，又可通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧以吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧以CO2的形式由生物群落回到无机环境。无机环境中的的形式由生物群落回到无机环境。无机环境中的碳还会以碳还会以HCO、CO的形式被植物根吸收而进入到生的形式被植物根吸收而进入到生物群落。物群落。 特别提醒特别提醒 : 实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关实现碳在生物群落和无机环境

22、之间进行循环的关键是生产者和分解者。键是生产者和分解者。 碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。的传递均是单向的。 【典例精析】【典例精析】 【例【例4 4】在一般情况下，下列生态系统中物质循环的】在一般情况下，下列生态系统中物质循环的A 主要渠道，正确的图解是主要渠道，正确的图解是( ) ( ) 【解析】【解析】生态系统中的物质循环是由生产者和分生态系统中的物质循环是由生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者解者接通了生物群落与无

23、机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这样无机环境中的物质进入生物群落，经各级消费样无机环境中的物质进入生物群落，经各级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还于无机环境中去。化成无机物归还于无机环境中去。 考点五考点五 能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环的关系 【回扣教材】【回扣教材】 同时进行同时进行 的，彼此相互的，彼此相互能量流动和物质循环是能量流动和物质循环是_固定、储

24、存、转移和释放固定、储存、转移和释放 ，依存，依存，不可分割。不可分割。能量的能量的_合成和分解合成和分解 等过程。物质作为能等过程。物质作为能都离不开物质的都离不开物质的_食物链食物链(网网) 流动；能量流动；能量载体载体 ，使能量沿，使能量沿_量的量的_动力动力 ，使物质能不断地在，使物质能不断地在_生物群落生物群落 和和作为作为_无机环境无机环境 之间循环往返。生态系统中的各种组成之间循环往返。生态系统中的各种组成_能量流动能量流动 和和_物质循环物质循环 ，才能，才能成分，正是通过成分，正是通过_紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。 【知识拓展】

25、【知识拓展】 物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系 项目项目 形式形式 特点特点 范围范围 能量流动能量流动 以有机物为载体以有机物为载体 单向传递、逐级递减单向传递、逐级递减 生态系统各营养级生态系统各营养级 同时进行、相互依存，不可分割同时进行、相互依存，不可分割 联系联系 能量的固定、能量的固定、储存、储存、转移和释放，转移和释放，离不开物质的合成和分解离不开物质的合成和分解 物质是能量沿食物链物质是能量沿食物链(网网)流动的载体流动的载体 能量是物质在生态系统中往复循环的动力能量是物质在生态系统中往复循环的动力 物质循环物质循环 无机物无机物 往复循环往复循环 生物圈生物圈

26、(全球性全球性) 图示图示 【典例精析】【典例精析】 【例【例5】 右图表示碳元素在右图表示碳元素在无机环境与生物群落之间循环无机环境与生物群落之间循环流动的一部分过程，下列说法流动的一部分过程，下列说法正确的是正确的是( C ) ACO2只能通过光合作用只能通过光合作用从无机环境到生物群落从无机环境到生物群落 B 有机物中的碳只能通过呼吸作用返回无机环有机物中的碳只能通过呼吸作用返回无机环境境 CA、B是存在于不同组织中的同一类化合物，是存在于不同组织中的同一类化合物，但转化形式不同但转化形式不同 D 某种植食性动物体重若要增加某种植食性动物体重若要增加1 kg， 则其消则其消耗的植物至少为

27、耗的植物至少为10 kg 【解析】【解析】A选项错误：选项错误：CO2可通过光合作用和可通过光合作用和化能合成作用从无机环境到生物群落；化能合成作用从无机环境到生物群落；B选项错误：选项错误：有机物中的碳可通过生物的呼吸作用返回无机环有机物中的碳可通过生物的呼吸作用返回无机环境，也可通过燃烧进入大气中；境，也可通过燃烧进入大气中；C选项正确：选项正确：A、B分别为肝糖原和肌糖原，属于多糖，肝糖原的功能分别为肝糖原和肌糖原，属于多糖，肝糖原的功能主要是维持血糖的平衡，肌糖原主要为肌肉活动提主要是维持血糖的平衡，肌糖原主要为肌肉活动提供能量；供能量；D选项错误：选项错误：“至少消耗至少消耗”时能量

28、传递效时能量传递效率应为率应为20%，其消耗的植物至少为，其消耗的植物至少为5 kg。 【例【例6】 根据下面的碳循环示意图，根据下面的碳循环示意图， 回答下列问回答下列问题：题： (1)从从 微微观观上上看看， 过过程程主主要要 是是在在细细胞胞内内细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 _中进行的。中进行的。 (2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用光合作用 ，除此之外，在某些特殊的生态系统，除此之外，在某些特殊的生态系统_化能合成作用化能合成作用 进入生物群落。进入生物群落。碳主碳主中还可通过中还可通过_CO2 的形式从无机环境进入生物群落。的

29、形式从无机环境进入生物群落。 要以要以_(3)参与过程的生物，它们与同区域中的动、参与过程的生物，它们与同区域中的动、生物群落生物群落 。 植物共同构成了植物共同构成了_(4)由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪些？些？ 保护植被，大力植树造林，提高森林覆保护植被，大力植树造林，提高森林覆_盖率；控制化石燃料的燃烧，减少盖率；控制化石燃料的燃烧，减少CO2排放排放_量，提高能源利用率量，提高能源利用率 _。 (5)碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物产生的热能散失产生的热能散失 ，因而能量流动具有因而能量流动具有体

30、在代谢中体在代谢中_的特点。的特点。 逐级递减、单向流动逐级递减、单向流动 (6)若上图中的种群及相若上图中的种群及相互间关系如右图，互间关系如右图， 设设E种群含种群含9碳量为碳量为5.810 kg。B种群含种群含8碳量为碳量为1.310 kg，则，则A种种群群 含含 碳碳 量量 的的 值值 至至 少少 是是7 kg 4.510_。 【考查类型】【考查类型】本题具有一定的综合性，主要考查生态本题具有一定的综合性，主要考查生态系统的物质循环和能量流动的基本知识及相互关系。系统的物质循环和能量流动的基本知识及相互关系。 【解析】【解析】由题干可获取的主要信息有：由题干可获取的主要信息有： 物质物

31、质在生物圈内的循环过程；在生物圈内的循环过程； CO2的来源、去路。解的来源、去路。解题时首先明确各成分在生态系统中的作用、地位、题时首先明确各成分在生态系统中的作用、地位、代谢类型及物质循环与能量流动的关系，代谢类型及物质循环与能量流动的关系， 然后作答。然后作答。 (1)过程过程是通过动植物的呼吸作用将碳返回到是通过动植物的呼吸作用将碳返回到大气中去，呼吸作用主要是在线粒体中进行的。大气中去，呼吸作用主要是在线粒体中进行的。 (2)是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内，转化为有机物。在极少数特殊空固定到植物体内，转化为有机物。在极少数特殊空

32、间，如深海热泉口生态系统中，生产者主要是化能间，如深海热泉口生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。碳主要以作用。碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群的形式从无机环境进入生物群2落，落， 除此之外，除此之外， 植物还可以从土壤中以植物还可以从土壤中以CO3、HCO3的形式吸收进入生物群落。的形式吸收进入生物群落。 (3)过程过程是通过分解者的分解作用将动物尸体以及植是通过分解者的分解作用将动物尸体以及植物的残枝落叶等分解为物的残枝落叶等分解为CO2释放到无机环境中。释放到无机环境中。 (4)从图中看出，从图中

33、看出，导致大气中导致大气中CO2增多的因素可能是增多的因素可能是 过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少，也可能过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少，也可能是过程增强，即化石燃料的大量燃烧。因此减少温室效是过程增强，即化石燃料的大量燃烧。因此减少温室效应应从这两方面考虑。应应从这两方面考虑。 ( (5)生态系统中的能量最终以热能形式散失，由于生物生态系统中的能量最终以热能形式散失，由于生物体在代谢中不能直接利用热能。因而能量流动的特点是逐体在代谢中不能直接利用热能。因而能量流动的特点是逐级递减，单向流动。级递减，单向流动。 (6)不同营养级之间含碳量的关系也符合能量传递效率不同营养级

34、之间含碳量的关系也符合能量传递效率10%20%。E是生产者，其固定的碳有两条去路即是生产者，其固定的碳有两条去路即 传传给给B，经经C、D最终传给最终传给A，且，且C、D处于同一营养级，处于同一营养级，使使A获得碳最少，应按获得碳最少，应按10%传递，这样在传递过程中损失传递，这样在传递过程中损失1.310的能量最多。的能量最多。计算如下：计算如下：(5.810)10%10%10%98【方法归纳】【方法归纳】综合题也是由若干小的基础题组合形成综合题也是由若干小的基础题组合形成的，首先不要有怕的思想，其次遇到图表，要弄清图的，首先不要有怕的思想，其次遇到图表，要弄清图表的含义，找出解题的信息，遇

35、到计算，要根据所学表的含义，找出解题的信息，遇到计算，要根据所学知识按正确的计算方法进行，这样题目自然就容易了。知识按正确的计算方法进行，这样题目自然就容易了。 课时练习四十课时练习四十 一、选择题一、选择题(每小题只有一个正确选项每小题只有一个正确选项) 1(2013广东广东)右图所示某湖泊的食物右图所示某湖泊的食物网，其中鱼网，其中鱼a、鱼、鱼b为两种小型土著鱼，为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是将出现的情况是( ) A A鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量量 B土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势土著

36、鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势 C浮游动物总量锐减后再急升浮游动物总量锐减后再急升 D浮游植物总量急升后再锐减浮游植物总量急升后再锐减 【解析】【解析】引入的鲈鱼以中小型鱼类为食，故鲈鱼能以引入的鲈鱼以中小型鱼类为食，故鲈鱼能以鱼鱼a或鱼或鱼b为食，它们构成捕食关系，又由于能量流动为食，它们构成捕食关系，又由于能量流动是逐级递减的，因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减是逐级递减的，因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量。少量。 2在一个实验中，研究菜青虫吃掉白菜叶并将其转换在一个实验中，研究菜青虫吃掉白菜叶并将其转换成生物量的情况。观察发现虫子一天吃成生物量的情况。观察发现虫子一天吃2 m2的菜叶。的菜

37、叶。为了估算方便，又做了一些测量。各字母的含义分别为了估算方便，又做了一些测量。各字母的含义分别是是W：该菜叶每：该菜叶每2 m2的平均干物质量；的平均干物质量；X：虫子每天呼：虫子每天呼吸的消耗量；吸的消耗量；Y：虫子每天粪便的总量；：虫子每天粪便的总量；Z：虫子每天：虫子每天CO2的排出量。则估算虫子每天积累的生物量的排出量。则估算虫子每天积累的生物量B的公式的公式应为应为( ) D AB2WYZ BBWYZX CB2WXZY DBWXY 【解析】【解析】菜青虫积累的生物量摄入的食物总量粪便菜青虫积累的生物量摄入的食物总量粪便量呼吸消耗量。量呼吸消耗量。 3如图是某森林生态系如图是某森林生

38、态系统物质循环和能量流动示统物质循环和能量流动示意图，意图，h、i、j、k表示不表示不同用途的有机物同用途的有机物(j是未利是未利用部分用部分)，方框大小表示使方框大小表示使用量。下列叙述正确的是用量。下列叙述正确的是( B ) A 进入该生态系统的进入该生态系统的CO2量与各量与各h产生的产生的CO2总量相等总量相等 B生产者中生产者中i的能量大于被初级消费者同化的的能量大于被初级消费者同化的有机物中的能量有机物中的能量 C流向分解者的流向分解者的k可被生产者直接吸收利用可被生产者直接吸收利用 D 流经该生态系统的物质和能量都可循环利用流经该生态系统的物质和能量都可循环利用 【解析】【解析】

39、据图判断，据图判断，h表示各营养级呼吸消耗的有机表示各营养级呼吸消耗的有机物，物，i表示被下一营养级摄入的有机物，表示被下一营养级摄入的有机物，k表示通过表示通过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该生态系统的生态系统的CO2量即生产者固定的量即生产者固定的CO2量，大于各营量，大于各营养级的养级的h分解消耗产生的分解消耗产生的CO2总量，总量，A错误；流向分错误；流向分解者的有机物解者的有机物(k)经分解者分解为经分解者分解为CO2和无机盐后才和无机盐后才能被生产者利用，能被生产者利用，C错误；在生态系统中，物质可循错误；在生态系统中，物质可

40、循环利用，能量只能单向传递，不能循环利用，环利用，能量只能单向传递，不能循环利用，D错误；错误；生产者中生产者中i的量，等于初级消费者同化的量加上其粪的量，等于初级消费者同化的量加上其粪便中的量。便中的量。 4下图为生态系统中能量流动图解部分示意下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是正确的是( C ) A 第三营养级流向第四营养级的能量传递效率第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为为()/100% B图中包含了次级消费者粪便中的能量图中包含了次级消费者粪便中的能量 C 在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得在人工饲养的

41、高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于的总能量往往大于 D 食物链中各营养级获得能量的方式及能量的食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同用途完全相同 【解析】【解析】第三营养级流向第四营养级的能量传第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为递效率为(/)100%；粪便不属于该动物自身同粪便不属于该动物自身同化量；在食物链中各营养级获得能量的方式及能量化量；在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，例如第一营养级与各消费者同的用途不完全相同，例如第一营养级与各消费者同化能量方式不同；在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼化能量方式不同；在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼所获得的能量不

42、只是来自生产者，而可能更多的来所获得的能量不只是来自生产者，而可能更多的来自于人工投放的饲料。自于人工投放的饲料。 5如图为某食物网，则正确如图为某食物网，则正确的叙述是的叙述是( D ) A图中共有图中共有7条食物链条食物链 B图中成分加上细菌、真图中成分加上细菌、真菌即为生物群落菌即为生物群落 C若能量传递效率为若能量传递效率为20%，D每增重每增重1 g，则，则A被消耗被消耗25 g D当当E减少时，短期内减少时，短期内H的数量将减少的数量将减少 【解析】【解析】B选项分解者除细菌、真菌外，还有选项分解者除细菌、真菌外，还有其他如蚯蚓、原生动物、小型节肢动物等。其他如蚯蚓、原生动物、小型

43、节肢动物等。D选项选项当当E减少，减少，D捕食捕食G为增多，则为增多，则G减少，减少，H减少。减少。 6右图为一个简化的生态系统能右图为一个简化的生态系统能量流动和物质循环示意图，对图中量流动和物质循环示意图，对图中箭头的含义表述错误的是箭头的含义表述错误的是( A ) A和可表示生物群落中和可表示生物群落中能量的散失能量的散失 B可表示生物群落中的物可表示生物群落中的物质回归无机环境质回归无机环境 C表示能量在生物体之间单向流动表示能量在生物体之间单向流动 D可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物 【解析】【解析】可表示生物群落中的物质回归无机环境，可表示生物群

44、落中的物质回归无机环境，是物质循环的一部分。是物质循环的一部分。 7下图为北太平洋海水中无机盐含量、生产者下图为北太平洋海水中无机盐含量、生产者和初级消费者数量的季节性变化趋势图。和初级消费者数量的季节性变化趋势图。 据此判断，据此判断，下列说法正确的是下列说法正确的是( C ) A图中图中3代表生产者，代表生产者，2为初级消费者为初级消费者 B经经2、3 的作用，完成该生态系统的物质循的作用，完成该生态系统的物质循环环 C9月份无机盐的增多是由于分解者的分解作月份无机盐的增多是由于分解者的分解作用用 D 一年中，一年中，流经该生态系统的总能量最多的月流经该生态系统的总能量最多的月份是份是6月

45、份月份 【解析】【解析】图中图中2代表生产者，代表生产者，3为初级消费者。生产者、为初级消费者。生产者、消费者、分解者共同参与生态系统的物质循环。当生消费者、分解者共同参与生态系统的物质循环。当生产者的数量最多时流经该生态系统的总能量最多。产者的数量最多时流经该生态系统的总能量最多。 8如下图为生态系统中碳循环的模式图。相关如下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是叙述正确的是( C ) A代表生产者，代表生产者，5可以代表化能合成作用可以代表化能合成作用 B碳元素在、间以含碳有机物的碳元素在、间以含碳有机物的形式传递形式传递 C 在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是在食物链中占有碳

46、元素最多的营养级可能是 D、中含有的有机物可以作为动力来中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环促进碳元素在群落和环境之间循环 【解析】【解析】生态系统的组成成分包括非生物的物生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、分解者、消费者。首先需要确质和能量、生产者、分解者、消费者。首先需要确定这四种成分，定这四种成分， 箭头指向箭头指向、可以确定可以确定是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定确定为无机环境。然后根据生产者和消费者都有

47、为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，箭头指向分解者，确定为分解者。确定为分解者。5代表生产者的代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在 和和间，是以间，是以二氧化碳形式传递的。二氧化碳形式传递的。 、之间是以有机碳之间是以有机碳的形式传递的。的形式传递的。是生产者，所含有的有机物最多。是生产者，所含有的有机物最多。是消费者并不参与碳元素在生物群落和无机环境是消费者并不参与碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。之间的循环。 生产者联系无机环境和生物群落，生产者联系无机环境和生物群落，和和分解者联系生物群落和无机环境，它们促进碳分解者联系生物群落和

48、无机环境，它们促进碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。元素在生物群落和无机环境之间的循环。 9在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有有2/5来自兔子，来自兔子，2/5来自鼠，来自鼠，1/5来自蛇，那么猫来自蛇，那么猫头鹰的体重若增加头鹰的体重若增加10 g，最少需要消耗植物，最少需要消耗植物( B ) A300 g B450 g C900 g D1 800 g 【解析】【解析】先将食物网拆分为先将食物网拆分为3条食物链：条食物链：植植物物兔兔猫头鹰；猫头鹰；植物植物鼠鼠猫头鹰；猫头鹰；植物植物鼠鼠蛇蛇猫头鹰。根据猫头鹰的食物比例可知，增猫头鹰。根据猫头

49、鹰的食物比例可知，增加的加的10 g体重中体重中4 g来自来自、4 g来自来自、2 g来自来自，计算最少消耗植物量则按照最大的传递效率，计算最少消耗植物量则按照最大的传递效率20%计算，则计算，则需要消耗植物量为需要消耗植物量为4 20% 20%100(g)； 需要消耗植物量为需要消耗植物量为4 20% 20%100(g)；需需要要消消耗耗植植物物量量为为220%20%20%250(g)。总共消耗植物为。总共消耗植物为450 g。 10 如右图表示某生态系如右图表示某生态系统一年中统一年中CO2的释放和消的释放和消耗状况。耗状况。 有关叙述正确的是有关叙述正确的是( A ) 注：注： 生产者呼

50、吸释放生产者呼吸释放量，分解者呼吸释放量，量，分解者呼吸释放量，消费者呼吸释放量，生产者光合作用消耗量消费者呼吸释放量，生产者光合作用消耗量 A流经该生态系统的总能量可用表示流经该生态系统的总能量可用表示 B的量越小，的量越小，说明该生态系统施用的有机肥说明该生态系统施用的有机肥料越多料越多 C 该生态系统中消费者同化量的多少可用表该生态系统中消费者同化量的多少可用表示示 D该生态系统一年中该生态系统一年中CO2的释放量与消耗量的释放量与消耗量相等相等 【解析】【解析】表示生产者光合作用消耗的表示生产者光合作用消耗的CO2量，可量，可表示流经该生态系统的总能量；生态系统施用的有表示流经该生态系

51、统的总能量；生态系统施用的有机肥料越多，分解者呼吸越旺盛，释放的机肥料越多，分解者呼吸越旺盛，释放的CO2量越量越多；生态系统中消费者同化量大于多；生态系统中消费者同化量大于表示的呼吸量，表示的呼吸量，生态系统一年中生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量，这是因的释放量小于消耗量，这是因为还有一部分能量储存在生物体内。为还有一部分能量储存在生物体内。 11下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是( ) C A一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的象所同化能量的20% B当狼捕食兔子并同化

52、为自身的有机物时，能量就从当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级第一营养级流入第二营养级 C生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从非生生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从非生物环境流入生物群落物环境流入生物群落 D生态系统的能量是伴随物质而循环利用的生态系统的能量是伴随物质而循环利用的 【解析】【解析】象粪中的能量属于大象未同化的部分，所象粪中的能量属于大象未同化的部分，所以蜣螂未从大象获得能量。兔子等植食动物属于第以蜣螂未从大象获得能量。兔子等植食动物属于第二营养级，狼等肉食动物属于第三营养级。生产者二营养级，狼等肉食动物属于第三营养级。生产者是联系无机环

53、境和生物群落的桥梁，能量在生态系是联系无机环境和生物群落的桥梁，能量在生态系统中的流动是从生产者开始的。能量流动逐级递减统中的流动是从生产者开始的。能量流动逐级递减不能够循环，流经生态系统的能量最终以热能的形不能够循环，流经生态系统的能量最终以热能的形式散失。式散失。 12下图是生态系统中碳循环有关成分示意图，下图是生态系统中碳循环有关成分示意图，图中图中“”“”表示碳流动方向。下列关于该图的叙述表示碳流动方向。下列关于该图的叙述中，正确的是中，正确的是 ( D ) A图中的食物链是：图中的食物链是：ADFEBC B 图中所代表的生理作用分别是呼吸作用图中所代表的生理作用分别是呼吸作用和光合作

54、用和光合作用 CC与与E的关系既有捕食关系，又有竞争关的关系既有捕食关系，又有竞争关系系 D碳在碳在DF之间以有机物形式传递之间以有机物形式传递 【解析】【解析】依图可知，依图可知，A为为CO2，D为生产者，为生产者，C为分为分解者。解者。A选项中提到的食物链应为选项中提到的食物链应为DFEB；B选项中分别为光合作用和呼吸作用；选项中分别为光合作用和呼吸作用；C选项中选项中C和和E之间不存在捕食和竞争；碳在食物链内以有机物之间不存在捕食和竞争；碳在食物链内以有机物形式传递。形式传递。 二、非选择题二、非选择题 13下图中甲表示某人工鱼塘生态系统能量流下图中甲表示某人工鱼塘生态系统能量流2动图解

55、动图解(能量单位为：能量单位为：J/cma)，乙图表示某种鱼迁，乙图表示某种鱼迁入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线。请入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线。请据图分析回答：据图分析回答： 呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量 (1)甲图中甲图中A代表代表_。该生。该生态系统中贮存的能量主要以态系统中贮存的能量主要以有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能_ 的形式存在。为保证各营养级都有较高的输出量，的形式存在。为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是能量流动逐级递减能量流动逐级递减 。 _(2)甲图生态系统

56、中第二营养级到第三营养级的甲图生态系统中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为能量传递效率为_%(精确到小数点后一位精确到小数点后一位15.6 数字数字)。 (3)甲图由于某种因素使得生产者短时间内大量甲图由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系一定的自动调节一定的自动调节 能力。能力。 统具有统具有_增长增长 (4)乙图中，乙图中， 在在t1时期种群的年龄组成为时期种群的年龄组成为_型。型。 14下图是某一生态系统的能量流动示意图，下图是某一生态系统的能量流动示意图，请据图回答：请据图回答： (1)该图所示的生

57、态系统中家禽和人的关系是该图所示的生态系统中家禽和人的关系是_捕食和竞争捕食和竞争 。适当增加该生态系统中农作物、适当增加该生态系统中农作物、家禽和家畜等生物种类，有利于提高该生态系统的家禽和家畜等生物种类，有利于提高该生态系统的抵抗力抵抗力 _稳定性。该生态系统中的分解者是稳定性。该生态系统中的分解者是食用菌和沼气池中的各种微生物食用菌和沼气池中的各种微生物 。 _(2)上图所示的生态系统中人口数量和农作物产上图所示的生态系统中人口数量和农作物产量一直保持稳定，量一直保持稳定， 人的食物来源为人的食物来源为1/2来自植物性食来自植物性食物物(农作物农作物)，1/2来自动物性食物来自动物性食物(家禽家畜及其产家禽家畜及其产品品)。在农作物的产量保持不变的前提下，若要求所。在农作物的产量保持不变的前提下，若要求所有居民