高考生物大一轮复习 学案42 生态系统的结构

学案42生态系统的结构考纲要求生态系统的结构(Ⅰ)。一、生态系统的概念及成分1．概念：由________与它的________相互作用而形成的统一整体。2．空间范围：有大有小，其中________是地球上最大的生态系统，它是地球上的________及其________的总和。3．成分(1)非生物的物质和能量①物质：________、无机盐、空气。②能量：热能、________能。(2)生产者①范围：主要是________，属于________生物。②地位：生态系统的________成分。③作用：通过光合作用或________________将无机物转化为有机物。(3)消费者①范围：主要是________，包括植食性动物、________动物、杂食性动物和寄生生物等。②作用：消费者能够________________________。此外消费者对于____________和________________等具有重要作用。(4)分解者①范围：主要是________和________。②作用：将动植物遗传残骸中的________分解成无机物。思考植物都是生产者，动物都是消费者，细菌都是分解吗？二、食物链和食物网1．食物链(1)概念：生态系统中各生物之间由于________关系而形成的一种联系。(2)特点：________是食物链的开始；消费者所处营养级不固定；一条食物链一般不会超过________营养级。2．食物网(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂________。(2)功能：生态系统________、________的渠道。想一想一种生物在食物网中是否只占有一个营养级？探究点一生态系统的概念及成分1．什么是生态系统？生态系统有哪些功能？2．填表完成生态系统各成分的比较成分名称生物类型(或成分)同化类型作用地位非生物的物质和能量阳光、热能、水、空气、无机盐等为生态系统的生物提供____和____，是各种生物赖以____和____的基础基本成分生产者________(主要)、光能自养细菌、化能自养细菌等______将______合成______，把____或无机物中的______转变成有机物中的化学能，是一切消费者和分解者的物质和能量来源基本成分消费者营____生活的和____生活的各种生物(如肺炎双球菌、菟丝子、病毒)异养型能够加快生态系统的____循环；有助于植物传粉和种子传播非基本成分分解者____微生物(主要是细菌和真菌)、某些营____生活的动物等异养型将动植物遗体和动物的排遗物分解成______，保证物质循环顺利进行基本成分关系______和______是联系生物群落和无机环境的两大桥梁；生产者与各级消费者以捕食关系建立的______和______是能量流动和物质循环的渠道思维拓展1．个体eq\o(→,\s\up7(同种))群落eq\o(→,\s\up7(同环境中),\s\do5(所有))群落＋无机环境→生态系统2．各成分相互关系(1)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。(2)从理论上讲，无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调节的生态系统必要的基础成分，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基本成分。消费者是生态系统中最活跃的成分。3．四种成分的判断(1)图示(2)析图①先据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入前头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。②若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A为动物，B为营腐生生活的细菌和真菌。③图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D和A。探究示例1下列有关生态系统的组成成分的叙述，正确的是()A．阳光、空气和水不属于生态系统的组成成分B．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分C．自养型生物都是生产者，是生态系统的主要成分D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类听课记录：变式训练1(·泰州模拟)关于生态系统中分解者的叙述，正确的是()A．专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者，也可能是生产者或消费者B．分解者将动植物遗传中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用D．微生物不一定都是分解者，分解者一定都是微生物探究点二生态系统的营养结构1．什么是食物链？2．食物网及其形成原因是什么？3．简述食物链和食物网的意义。思维拓展食物网分析技巧(1)每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。分解者不构成食物链。(2)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。(3)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表生物个体，也不一定是某种群。(4)同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如右图中鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级，这就是说鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。(5)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如上图中食虫鸟与食虫昆虫，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。(6)在食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。(7)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量。探究示例2(·新课标卷，31)某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：(1)人与狐的种间关系是________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。(3)人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变)。(4)一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而________(增强、减弱、不变)。听课记录：变式训练2(·浙江理综，6)经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。下列叙述正确的是()A．X营养级的生物被捕食的压力明显增加B．Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的C．Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果D．X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势探究点三食物网中生物数量变化分析完成下列填空，掌握食物网中生物数量变化关系：1．第一营养级的生物减少对其他物种的影响第一营养级的生物(生产者)减少时，则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物________。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的____________的食物来源。2．食物链中某一营养级突然增多对其他物种影响在食物链中间某一营养级突然增多，短时间内，一般会导致作为其食物的上一营养级的数目________，作为其天敌的下一营养级生物数目________。若经过足够长的时间，该生物又将____________，其食物数量增多，天敌数目________，最后趋于稳定。3．复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析(1)以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从________营养级依次到________营养级。(2)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑________数量的增加或减少。(3)处于最高营养级的种群且有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量________。4．同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析食物链中某一种群的数量变化，可能导致另一种群的营养级升高或降低，因为能量流动时只有10%～20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将________；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将________。探究示例3以虫治虫是生态农业的重要内容，如图是表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是()A．乙和丁的种群数量都增加B．乙和丁的种群数量都减少C．乙和丙的种群数量都减少D．乙和丙的种群数量都增加听课记录：变式训练3(·黄冈调研)下图表示在某生态系统中，三个种群数量变化的相互关系，下列描述正确的是()A．a肯定是生产者，b肯定是初级消费者B．a→b→c构成一条食物链C．a与b、b与c为捕食关系D．a与c为竞争关系题组一生态系统的成分1．(·广州模拟)下列有关生态系统结构的叙述，正确的是()A．一种动物在生态系统中只能处在一个营养级上B．在生态系统的食物链中，营养级越高的生物体型就越大C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分D．细菌和真菌都是分解者2．下图生态系统结构的关系图，a代表的成分是()A．生产者 B．消费者 C．分解者 D．不能确定3．到南极考察的科学工作者，为了保护环境，除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极，这是因为南极()A．缺少生产者 B．分解者很少C．没有消费者 D．缺乏必要的生活设施4．(·南京高三调研)最近科学家在水深约3200米的太平洋底部的一副鲸的骨架上，发现了两种新型蠕虫。这些蠕虫没有消化器官，它们通过附肢里的细菌摄取营养。像树根一样的附肢可深入到死鲸的骨髓里“挖掘”营养，其中的细菌就将骨中的脂肪转化为糖供给蠕虫进行生命活动。下列有关叙述正确的是(多选)()A．这些蠕虫与细菌都是生态系统中的分解者B．蠕虫与细菌的关系在生物学中属于互利共生C．这种细菌在繁殖时不可能发生有丝分裂D．可创造一个富含有机物和O2的人工环境培养这种细菌题组二生态系统营养结构5．如图是某草原生态系统中部分食物网简图，下列说法正确的是(多选)()A．图中所有生物构成一个生物群落B．该食物网共有4条食物链C．蛇处于多个不同的营养级D．该生态系统中青蛙和蜘蛛可利用的总能量大于蝗虫可利用的总能量6．(·海南卷，21)关于生态系统的叙述，正确的是()A．生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小7．长期处于相对稳定状态的生态瓶中只有一条食物链，共含有三个营养级。若每个营养级每日每小时的耗氧量如图中曲线所示，则曲线a、b、c所反映的营养级依次是()A．第三营养级、第二营养级、第一营养级B．第三营养级、第一营养级、第二营养级C．第二营养级、第三营养级、第一营养级D．第一营养级、第二营养级、第三营养级8．(·青岛质检)下图所示系统为食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是()A．在该食物网中，共有5条食物链存在B．在该食物网中，H处于三个不同的营养级C．若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大D．在该食物网中，如果C种群的数量下降10%，则H的数量不会发生明显变化题组三综合题9．在一个光照和水肥充足的小岛上，各种植物生长茂盛。在树上有飞翔的小型益鸟、猫头鹰，地上有鼠、蛇及蛙等动物在活动，还有许多昆虫、真菌和腐烂的动植物尸体。下列对此说法错误的是()A．这个小岛能构成一个生态系统B．小型益鸟是第三营养级C．在该岛上的食物网中，猫头鹰获得能量最多的食物链是“草→鼠→蛇→猫头鹰”D．这个小岛上的分解者是营腐生生活的微生物题号123456789答案10.下面表格表示某生态系统的食物网情况(相应动物有关表格中的表示该动物胃中含有上面的生物)，请据表分析回答：(1)该生态系统共有________条食物链。(2)如果该生态系统中，能量传递效率平均为10%，那么，若第一营养级的同化能量为2×107kJ，则鹰最终获得的最大能量值是________。(3)鹰处于第五营养级的食物链有________条。(4)蛇和鹰的关系是________________。(5)要使生态系统完整，还需要增加的成分是________________________________________________________________________________________________________。11．(·海南卷，28)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题：(1)该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为____________；兔与人的种间关系是________。鼠疫杆菌与人的种间关系是________。(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争________(增强、不变、减弱)。(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________(生产者、消费者、分解者)，其体内贮存的能量________(能、不能)传递给植物。学案42生态系统的结构课前准备区一、1.生物群落无机环境2.生物圈全部生物无机环境3.(1)①水分②光(2)①绿色植物自养型②主要③化能合成作用(3)①动物肉食性②加快生态系统的物质循环植物的传粉种子的传播(4)①细菌真菌②有机物思考不都是。寄生植物如菟丝子不是生产者。动物中蜣螂、蚯蚓以粪便和腐殖质为食，属于分解者。硝化细菌、光合细菌属于生产者而不是分解者。二、1.(1)食物(2)生产者5个2.(1)营养结构(2)物质循环能量流动想一想不一定，有的生物在食物网中可以占有多个营养级。课堂活动区探究点一1．由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体叫生态系统。具有物质循环、能量流动和信息传递三大功能。2．物质能量生存发展绿色植物自养型无机物有机物光能化学能捕食寄生物质腐生腐生无机物生产者分解者食物链食物网探究示例1C[在生态系统中，阳光、空气和水属于生态系统的非生物的物质和能量；有些生物可以属于生态系统中的两种生物成分，比如食虫草可进行光合作用，但又可以捕捉一些昆虫，其既是生产者又是消费者；硝化细菌能自己合成有机物，属于生产者；生产者属于自养型生物，是生态系统的主要成分。]变式训练1B[微生物一般有两种：一种是营腐生的，一种是营寄生的。营腐生的是分解者，营寄生的是消费者。分解者分解动植物遗体释放出来的能量是热能，是一种低效能，不能被绿色植物所利用。有些分解者不是微生物，如蚯蚓、蘑菇等。]探究点二1．在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。2．在一个生态系统中，许多条食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养结构，叫做食物网。食物网形成原因：①一种绿色植物可以被多种植食性动物所食；②一种植食性动物，可吃多种植物，也可成为多种肉食性动物的捕食对象。3．(1)错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。(2)食物链和食物网是生态系统的营养结构。(3)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道。探究示例2(1)竞争和捕食寄生(2)(3)增加(4)减弱解析(1)因人捕食狐，故两者之间是捕食关系；又因人牧羊，从而获得羊肉或羊奶，狐捕食羊羔，故人和狐之间又存在着竞争关系。所有的病毒都是营寄生生活的。(2)绘制食物网时，注意只包含生产者和消费者，生产者为牧草，羊和野兔以牧草为食，狐捕食羊和野兔，而人可从羊、野兔和狐三者获得食物。(3)因第5年野兔数量大大增加，故在岛上资源有限的条件下，野兔种群内为争夺资源和空间而使种内竞争强度增加。(4)被捕食者数量很多时，种群内体质较弱的个体容易被病毒感染而患传染病，因而容易被捕食，但随着捕食者的种群密度增加，则被捕食者中体质较弱的个体容易被捕食而被淘汰，剩下的被捕食者大多为本质较强的个体，不容易被病毒感染。变式训练2A[生物个体数量的变化受气候、食物、天敌等多种因素的影响。因为Y、X、Z分别为生态系统中第一、第二和第三营养级的生物，从图乙可以看出，一段时间后，X营养级的生物数量减少，被捕食的压力明显增加；Z营养级生物捕食对象没有改变，个体数量的增加不是由捕食对象专一引起的；从图中不能看出Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果；X营养级的生物之间存在竞争关系，某种生物处于劣势的现象不明显。]探究点三1．减少直接或间接2.减少增多减少减少3．(1)高低(2)生产者(3)基本不变4.增加减少探究示例3D[根据图示四种生物所含有机物总量由多到少依次是丙、丁、甲、乙。又知四种生物构成一条食物链。所以该食物链是丙→丁→甲→乙。若甲的种群数量增加，乙食物充足，乙会增加，丁因天敌的增加而减少，丁的减少，使丙数目增加。]变式训练3C[由图中的a、b、c之间的递减关系可以推理存在捕食关系。由a增加，b减少，可知a不是生产者。由b增加能引起a的增加，c的减少可知，a与c不属于竞争关系。]构建知识网络组成成分食物链食物网能量流动生产者消费者课后练习区1．C[一种动物在生态系统中可能处在一个营养级上，也可能处于不同的营养级上。在生态系统的食物链中，营养级越高的生物体型不一定越大，如一棵大树上有很多寄生虫。自养生物一定是生产者，是生态系统的主要成分。细菌不一定是分解者，如硝化细菌是生产者。]观点辨析生态系统成分中几种错误观点辨析错误说法正确观点细菌都是分解者硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者动物都是消费者秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活，属于消费者温度是非生物的物质和能量水、空气、矿质元素属非生物物质；光能、热能属非生物能量异养一定是分解者异养生物可作消费者也可作分解者；腐生的一定是分解者；寄生的一定是消费者；自养一定是生产者；生产者一定自养2.B[生态系统包括生物群落和无机环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的能量和物质来自b，并可传递给c，所以a是消费者。]3．B[分解者的作用是把有机物分解成无机物。南极分解者很少；所以必须把废物带离南极。]4．ABC5．BC[食物网中不包含分解者，因此不能构成群落；食物网中含有4条食物链，蛇处于两个不同的营养级；青蛙和蜘蛛可以利用的总能量少于蝗虫可以利用的总能量。]6．A[能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，某一营养级的能量约是其上一营养级的10%～20%；生态系统的信息传递可调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，但并非对所有捕食者都有利；生态系统中的营养级与生物的体型大小没有必然联系。]7．D[a的耗氧量随着时间变化，在8～15h，有光照时释放氧气，所以应该是进行光合作用的生产者；b的耗氧量＞c的耗氧量，同时b在8～12h时，耗氧量随着a释放氧气而增加，说明是第二营养级，c则为第三营养级。]8．C[在这个食物网中，从生产者到最高营养级的消费者，不重复的食物链有：①A→B→H；②A→C→D→H；③A→C→F→G→H；④A→E→D→H；⑤A→E→F→G→H，共5条。在该食物网的5条食物链中，H分别处于第三(链①)中、第四(链②、④中)和第五(链③、⑤中)营养级。C项先要清楚种群的年龄组成与种群增长率之间的关系。若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的年龄组成为稳定型，种群密度在一段时间内会保持稳定，而不会有明显变化。在该食物网中，若C种群的数量下降，则可由同一营养级的其他生物(B或E)来弥补，通过食物网中生物这种相互补偿、相互制约的自我调节机制，生态系统可维持平衡状态，生物的种类和数量能保持相对的稳定。]9．C[猫头鹰获得能量最多的食物链应该是草→鼠→猫头鹰；小型益鸟以虫为食，虫为第二营养级，故小型益鸟为第三营养级。]10．(1)8(2)2×105kJ(3)3(4)竞争和捕食(5)非生物的物质和能量以及分解者解析关于食物链的数目，一定要从生产者开始到该链的最高营养级为止，中间不能停止，也不能从中间开始。获得最大能量时要从最短的食物链计算。不同食物链生物之间的关系不一样，蛇在捕食食虫鸟或鼠的时候，与鹰的关系为竞争，鹰捕食蛇的时候是捕食关系。完整的生态系统包括生物群落和非生物的物质和能量。11．(1)4第三、第四营养级捕食、竞争寄生(2)小于增强(3)分解者不能解析(1)由图可知，该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级。图中植物→人、植物→兔→人2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。(2)跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡，故通常情况下，鼬对鼠种群的影响更大。大量捕杀鼬后，鼠因缺少天敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内竞争加剧。(3)蘑菇属于生态系统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物。学案43生态系统的能量流动考纲要求生态系统能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。一、能量流动的概念生态系统中能量的________、传递、________和散失的过程，称为生态系统的能量流动。二、能量流动的过程1．起点：生产者____________开始。2．总量：生产者________________。3．流动渠道：________和________。4．特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由________流向高营养级。(2)逐级递减①每个营养级生物都因________而散失部分热能。②每个营养级生物总有一部分不能被____________利用。③传递效率为______(形象地用____________)。三、能量流动研究意义1．帮助人们科学规划，设计________________，使能量得到最有效利用，实现能量的________。2．帮助人们合理地________生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向____________________。探究点一生态系统中能量流动过程分析能量流动过程图，完成下列填空：由上图可知：(1)能量转化：________→有机物中的化学能→________(最终散失)。(2)流动形式：________中的化学能。(3)散失途径：呼吸作用，包括____________自身的呼吸消耗以及________的呼吸作用。(4)能量散失的形式：以热能形式散失。思维拓展1．消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排遗生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体、残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。例如屎壳郎利用大象的粪便获得能量，就不能说屎壳郎获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。2．流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。(1)能量的来源生产者的能量主要来自太阳能。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。(2)能量的去路①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。②流向下一营养级。③遗体、残骸、粪便等被分解者分解。④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。探究示例1如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是()A．能量流动是伴随着物质利用而进行的B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去听课记录：探究点二能量流动的特点1．分析能量流动模型，完成下列填空。(1)大方框代表一个________。(2)大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中____________________。(3)能量流动的方向(以箭头表示)________。(4)箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量________。(5)方块面积越来越小表示随营养级别的________，贮存在生物体内的能量________。(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。(7)能量流动特点：________、________。(8)能量传递效率：________。计算式为：相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。2．简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。思维拓展1．能量的传递效率为10%～20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算，若第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%＝4%……，第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的eq\f(1,5n－1)(若按传递效率10%计算，公式为eq\f(1,10n－1))，由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4～5个营养级。2．确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。3．提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。4．极值计算：(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少N×(20%)3＝M最多需要A营养级多少N×(10%)3＝MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N×(20%)3＝MD营养级至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。探究示例2(·淮安一模)下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为kcal/(m2·a)。下列说法错误的是()A．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性B．辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者利用C．每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D．此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量听课记录：探究点三生态金字塔完成下表填空：比较三种金字塔类型项目能量金字塔数量金字塔形生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为____金字塔形，有时会出现____金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有________的特性生物个体____在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的______)沿食物链升高逐级递减每一级含义每一营养级生物所含____的多少每一营养级生物个体的____每一营养级生物的________特殊形状能量流动的过程中总是有能量的消耗一株大树上鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能____浮游动物的生物量探究示例3如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是()A．Ⅰ是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用听课记录：题组一能量流动过程和特点1．(·安徽十校测试)在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的()A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量C．羊的生产量D．部分死亡羊的重量2．以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的()A．能量流动是单向的、不循环的B．食物链越短，终级消费者获得的能量越多C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D．营养级越多，散失的能量越多3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是()A．当狼捕食兔子并转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B．当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的4．(·无锡模拟)如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出情况下，下列说法不正确的是(多选)()A．能量主要是以太阳能的形式输入生态系统B．组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者C．在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等D．如果组分1是生产者，那么组分1代表的是绿色植物5．某自然生态系统中有一条食物链：甲→乙→丙→丁，测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d(单位：kg/年)。下列叙述中正确的是()A．丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群B．甲从无机环境中获得的能量等于a所含的能量C．若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是20%，则b＋c＋d＝0.2aD．甲的同化作用类型为自养型6．(·马鞍山模拟)如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a～e代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是()A．共有三条食物链B．各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是aC．若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，则a至少约含4.5×107kJ题组二生态金字塔和研究能量流动的意义7．(·常州模拟)在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述正确的是(多选)()A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性8．(·长沙模拟)如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是()A．①③ B．②③⑤C．①③④ D．②⑤9．我国北方的一些地区每年都会发生一定程度的蝗灾，当地政府和农牧民常用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫。年发生蝗灾时，新疆某地邀请来一批养鸭户，把几十万只鸭子放养到虫害严重的草原上，收到很好的效果。下列有关叙述中错误的是()A．利用农药灭虫，农药对蝗虫起选择作用，生存下来的蝗虫都是抗药能力较强的B．利用鸭子消灭蝗虫，根本目的是调整生态系统能量流动关系，使能量更多地流向鸭子C．利用鸭子消灭蝗虫，从生态的成分看，鸭子是次级消费者，鸭子与草原上的牛、羊的关系是种间互助D．利用鸭子消灭蝗虫不仅可以获得较好的经济效益，而且还能减轻污染、保护其他生物10．下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减③若A和B中玉米的数量相同，A若能养活10000人，则B可能只能养活1000人④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低A．①③④ B．①②③C．①②③④ D．③④题号12345678910答案题组三综合题11．(·天津理综，9)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量(净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量)的变化图，G0为不放牧，G1～G3为放牧强度逐渐增强。据图回答：(1)5～10月份的最适放牧强度是________(从G0～G3中选填)，________月份可被初级消费者利用的总能量最多。(2)与放牧草地相比，8月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有________(多选)。A．过多枝叶对下层植物有遮光作用B．植株衰老组织较多C．缺少动物粪尿的施肥作用D．草地生态系统的物质循环加快(3)据图1分析，为使牧草净光合产量维持在最高水平，4～10月份需要采取的放牧措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的____________来表示。(5)在牧草上喷洒32P标记的磷肥，检测32P在初级和次级消费者中的放射强度，结果见图2，其中A消费者处于第________营养级。(6)在生态系统的生物成分中，生产者体内的32P除被消费者利用外，还有部分进入________。12．下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图作答：(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为__________、________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是________________________________。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示____________，C表示________________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________(用图中所给字母的表达式表示)。(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________________________________________________________________。(4)若图甲营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如右图。其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ(用所给字母的表达式表示。)学案43生态系统的能量流动课前准备区一、输入转化二、细胞呼吸细胞呼吸初级消费者次级消费者三级消费者细胞呼吸有机物细胞呼吸热能1．固定太阳能2.固定的太阳能总量3.食物链食物网4．(1)低营养级(2)①呼吸作用②下一营养级③10%～20%能量金字塔表示三、1.人工生态系统多级利用2.调整对人类最有益的部分课堂活动区探究点一(1)太阳能热能(2)有机物(3)各个营养级分解者探究示例1D[由图可知，甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量；乙为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，即第二营养级所含的能量减去因呼吸以热能形式散失的能量之后而剩余的能量，该部分的能量最终将有两个去向，一是遗体、残骸中的能量被分解者利用，二是被次级消费者摄入。乙和甲仍然处于同一个营养级，乙比甲的能量少的原因是呼吸作用消耗。]探究点二1．(1)生态系统(2)全部生产者所固定的太阳能总量(3)单向流动(4)逐级递减(5)增加越来越少(7)单向流动逐级递减(8)10%～20%2．(1)意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(2)措施①尽量缩短食物链。②使废物资源化，充分利用生产者、分解者。如利用秸秆培育食用菌等。探究示例2D[图中A中的能量包括呼吸散失的热能，分解者不能利用。]eq\x(\a\al(思路导引①明确能量流动的特点及形成原因。,②生产者利用的太阳能与辐射太阳能的关系。,③A指的是什么？))探究点三正倒逐级递减数目总质量能量数目有机物总量低于探究示例3C[能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最低层为第一营养级即生产者，Ⅳ为本金字塔中最高营养级而非分解者。非生物的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落。最终被各营养级成分的呼吸作用以热能的形式散失到无机环境。]构建知识网络单向流动逐级递减人工生态系统更有益课后练习区1．B[生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外，此部分属于第一营养级。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。]图型解读能量的来源及去向图解(1)图示(2)析图：①消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量(c)，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。②消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋生长、发育和繁殖(e)。③生长、发育和繁殖(e)＝分解者分解利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b＝d＋e；若为四部分之和是b＝d＋f＋i＋j。2．C[初级消费者的多少，理论上并不影响相邻营养级间能量的传递效率，因此次级消费者获得的能量还是相对稳定的。]3．A[兔子是第二营养级，狼是第三营养级，故狼捕食兔子后，能量从第二营养级流入第三营养级。]方法技巧利用“拼图法”解决能量流动中的难题输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。参考图示，很容易理解以下问题：(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个草原生态系统中，草原上所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。(2)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，从第一营养级向第二营养级能量的传递效应等于D1/W1，因此不会达到100%，一般情况下，能量传递效率为10%～20%。(3)在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值。4．ACD[组分1为生产者，既可代表绿色植物，也可代表硝化细菌、蓝藻等自养生物，故D错误；幼苗茁壮成长，能量的输入大于输出，C错误；能量主要以化学能的形式输入生态系统。]5．D[丙营养级有机物大于丁营养级而不是种群；甲从无机环境中获得的能量大于a所含的能量；能量在两营养级之间的传递效率为20%，则b为0.2a，c为0.04a，d为0.008a；生产者甲一定是自养型。]6．B[图中共有c→d；c→e→a；c→b→a三条食物链；a处的营养级最高，所以生物富集作用最严重；a“至少”获得的能量：按10%传递，选择食物链最长的计算；d消耗c的能量按最多为1.3×108kJ÷10%＝1.3×109kJ，c剩余的能量为5.8×109kJ－1.3×109kJ＝4.5×109kJ，按10%的传递效率，由c→b→a，得4.5×107kJ，故D正确。]7．ABD[该生态农业实现了物质和能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，而非能量传递效率。]8．C[农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。]9．B[利用鸭子消灭蝗虫并非想使能量更多地流向鸭子，根本目的是利用鸭子与蝗虫的捕食关系更好地消灭蝗虫，获得更好地经济效益。]10．D[生态系统的能量流动指的是种群间的能量流动，而非个体，故①错误。能量沿食物链单向流动，随着营养级的升高而逐级递减，能量传递效率并未随着营养级的升高而逐级递减，故②错误。]知识归纳对三种类型金字塔的理解(1)在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量”和“生物量”均可能出现反例。(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。(3)某营养级的“粪便”中的能量不同于“尿液”中的能量。前者应归于上一营养级，是未被该营养级利用的能量(含在上一营养级同化能量的80%～90%中)；后者则归于该营养级，是该营养级所同化的能量中的一部分(含在上一营养级传递来的10%～20%的能量中)。(4)以金字塔图形式呈现如下图所示，如果成千上万只昆虫生活在一棵大树上，鸟又以该树上的昆虫为食(食物链：树→昆虫→鸟)。那么树、昆虫和鸟的能量金字塔、生物量金字塔和生物数量金字塔可依次表示为A、A、C。11．(1)G26(2)A、B、C(3)4月份不放牧，5～10月份放牧强度保持在G2水平(4)有机物生成量(CO2的消耗量或O2生成量)(5)二(6)分解者解析(1)净光合产量最大时的放牧强度最适宜，由图1可知，5～10月份，最适宜的放牧强度是G2。净光合产量最大时，被初级消费者利用的能量最多，由图1可知，6月份的净光合产量最大，该月份被初级消费者利用的总能量最多。(2)因净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量。不放牧时，影响光合作用的因素是光照强度和肥料多少。枝叶长大后，枝叶对下层植物有遮光作用，导致光照强度下降，从而使光合作用合成量减少。此外，植株衰老时，细胞中相应酶的活性降低，也会导致光合作用强度降低。(3)由图1可知，净光合产量与放牧量有关，故其措施是4月份不放牧，5～10月份放牧强度保持在G2水平，净光合产量都保持最大值。(4)光合作用强度可用O2生成量、有机物生成量或CO2消耗量表示。(5)营养级越高的生物，体内积累的32P越多，此为生物富集效应。由图2可知，A消费者的放射强度相对值的最大值小于B，说明A消费者的营养级级别低于B，故A消费者为初级消费者，属于第二营养级。(6)生产者的能量除被消费者利用外，还有部分被分解者利用。12．(1)太阳能(或同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级越高，可利用能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大)(2)同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%(3)单向流动，逐级递减(4)25A/(1＋4X)解析(1)m1表示流入该生态系统的能量，这部分能量是太阳能或同化固定的能量，m2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的，则营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量也越少。(2)若A表示图甲营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化固定的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a，则甲中直接提供给丙的能量为a×X×20%，由甲经过乙传递给丙的能量为a×(1－X)×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。学案44生态系统的物质循环考纲要求生态系统物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。一、生态系统的物质循环1．概念(1)物质：组成生物体的________________等元素。(2)物质循环：无机环境与________之间。(3)范围：整个________。2．特点(1)具有全球性，因此又称________________循环。(2)循环方式：________。二、实例——碳循环1．无机环境中的存在形式：________和碳酸盐；生物群落中的主要存在形式：________；无机环境与生物群落之间的循环形式：________。2．循环过程3．温室效应(1)形成原因：大量化学燃料的燃烧，大气中的________含量迅速增加，打破了生物圈中________的平衡。(2)影响：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。三、能量流动与物质循环的关系及意义1．与能量流动的关系：________作为__________的载体，使________沿着________流动；能量作为________，使物质能够不断地在________和________之间循环往返。2．意义：通过________和________，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。动动脑有人认为：“物质是能量的载体，物质是往复循环的，能量自然也应该伴随着物质的循环而循环。”你认为这句话对吗？如果有错误，请指出原因。探究点一碳循环分析完成生态系统的碳循环示意图：1．大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的________或硝化细菌等的____________而实现的。2．碳在生物群落和无机环境之间循环是以________的形式进行的。碳元素在生物群落中的传播，主要靠________________，传递形式为________。3．大气中CO2的来源有三个：一是________________；二是________________；三是________________。4．实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是________和________。5．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________的，其他各成分间的传递均是________的。探究示例1下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是()A．1代表生产者，5可以代表化能合成作用B．碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递C．在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1D．1、2、3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听课记录：变式训练1(·广东理综，26)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。时期碳吸收量(kgC·a－1)碳释放量(kgC·a－1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014(1)生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。(2)表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是___________________________。(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的___________________________________，导致大气中______________增加并引起全球气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的__________________________________________直接发酵转化为燃料乙醇。探究点二物质循环和能量流动的关系分析物质循环和能量流动的关系图解，完成下列填空：1．从图中可以看出，无机环境为生物成分提供________和________。2．二者均开始于________，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。3．能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的________与________等过程。4．物质作为能量的________，使能量沿着食物链(网)流动。5．能量作为________，使物质循环不断地在生物________与________之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质的循环。思维拓展1．能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能在各级生态系统中进行。物质循环是在生物群落与无机环境之间反复循环，不具递减性，具有全球性。2．任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证。探究示例2下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是()A．大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的C．D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量10%～20%D．C处在第三营养级听课记录：变式训练2(·苏州联考)图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析回答：(1)在图1中，B、C分别属于________________。碳元素在生物群落内传递是沿________实现的。(2)图1中表示呼吸作用过程的是________(填序号)。A、C、D为B提供____________。(3)若图1中的C产生60mol氧气，则流入D的能量一般不超过相当于________mol葡萄糖的能量。如果A发生瘟疫，D发生的变化是________________________。(4)在图2的食物链中，②/①的比值代表________(生物之间)的能量传递效率，③和④分别属于________和________(生物)间的同化量的一部分。实验探究探究土壤微生物的分解作用1．实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为________。(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的____________、____________等生态因子相关。2．实验流程案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解____实验设计实验组对土壤____处理A杯中加入____________对照组对土壤不做任何处理B杯中加入30mL蒸馏水自变量土壤中是否含微生物土壤中的微生物的有无实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度____对照组AA1______A2产生______BB1______B2______结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉思维拓展1．探究活动最好在实验室中进行，以便控制变量，避免环境中不可控制的因素的影响。2．各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶的能力也不同，需要的时间也有差异，一般需要温暖、湿润的条件。探究示例3(·泰州联考)同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。(1)实验设计首先要遵循的是________________原则和________________原则。(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B两组。实验时A组不做处理(自然状态)；B组用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1小时。B组处理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2)中实验的自变量是________________________，因变量是________________，无关变量是____________________________________________________________________________________(至少写出两点)。(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中B组的落叶________________。(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预测结果在右图中绘出相应的曲线。听课记录：题组一碳循环的过程及特点1．(·徐州摸底)从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根本来源是()A．大气中的CO2 B．生产者C．分解者 D．消费者2.如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是()A．f表示大气中的二氧化碳库B．该图中有三条食物链C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物D．碳以有机物的形式由a传到b3．下图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述不正确的是()A．③过程代表绿色植物的光合作用B．图中A、B分别代表消费者和生产者C．温室效应主要是由⑦过程造成的D．农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程4．关于碳循环的叙述，错误的是()A．不依赖于水 B．伴随能量流动C．产生温室气体 D．具有全球性5．图甲、乙分别表示人体体液中物质交换、生态系统碳循环的模型图，以下说法正确的是()A．甲图中O2浓度最高的是BB．乙图中的D是生态系统中的主要成分C．人体发生过敏反应时，甲图中的A增多导致组织水肿D．因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是乙图中的B所处的营养级题组二能量流动和物质循环的关系6．下列实例中不能体现物质循环和能量流动原理的是()A．增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降B．北京奥运会前大量植树造林以改善空气质量C．在夏季通过缩短菊花的光照时间使其提前开花D．汶川大地震破坏了大熊猫的生存环境，使其食物短缺7．(·重庆卷，5)如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述不正确的是(多选)()A．进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等B．生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量C．流向分解者的k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可循环利用8．(·南通质检)下列与生态系统功能相关的描述中，错误的是()A．碳循环过程需要能量的驱动B．物质与能量在生物与环境之间循环流动，信息的流动只在生物之间发生C．植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循环的一部分D．全球气候变暖与地球上大气中碳的收支不平衡有关题组三土壤微生物的分解作用9．下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱是()A．a＞b＞c B．c＞b＞aC．c＝b＞a D．a＞c＝b10．现提供桂花和月季的落叶若干，同种且大小和生理状态相同的蚯蚓若干。以蚯蚓的日排粪便量为实验因变量，来探究温度与蚯蚓分解落叶速率的关系。完成下列实验：(1)取同样大小的玻璃缸标记为A、B、C，并控制A、B、C的温度分别为5℃、15℃、25℃。(2)取________的落叶足量，再加入数量相等的蚯蚓，在适宜的条件下培养。(3)每天取出A、B、C中的蚯蚓粪便并________。(4)一周后分别求出A、B、C中蚯蚓________________，并进行比较。(5)蚯蚓分解落叶速率最快的玻璃缸最可能是________(填字母)。题组四综合题11．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括()A．努力实现物质的分层次多级利用B．减轻对环境的污染，提高抵抗力稳定性C．加强生物防治，控制有害生物的危害D．实现物质和能量的循环，使废物资源化题号12345678911答案12.根据下面的碳循环示意图回答问题：(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内________________中进行。(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是____________；碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是____________________________。它们与同区域中的动、植物共同构成了________________。(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，其中物质作为能量的________，使能量沿着食物链(网)流动。能量作为________，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。(5)从上图可知，减少温室效应的最关键的措施是：第一：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________；第二：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。学案44生态系统的物质循环课前准备区一、1.(1)C、H、O、N、P、S(2)生物群落(3)生物圈2．(1)生物地球化学(2)往返循环二、1.CO2有机物CO22.光合细胞呼吸3．(1)CO2碳循环三、1.物质能量能量食物链(网)动力生物群落无机环境2.能量流动物质循环动动脑不对。这句话很难从字面上挑出错误，实际上采用了“汉字(词)”的通用方法，偷换了概念，“物质是能量的载体”中的“物质”是指含有化学能的有机物质(如糖类、脂质、蛋白质)，而“物质是往复循环的”中的“物质”则是指基本元素(如C、H、O、N、P…)，二者本质含义根本不同。课堂活动区探究点一1．光合作用化能合成作用2．CO2食物链和食物网有机物3．分解者的分解作用动植物的呼吸作用化学燃料的燃烧4．生产者分解者5.双向单向探究示例1C[首先需要确定这四种成分，1箭头指向2、3、4可以确定1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，所以确定4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，确定3为分解者。5代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1和4间，是以二氧化碳形式传递的；1、2、3之间是以有机碳的形式传递的。1是生产者，所含有的有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。]变式训练1(1)光合呼吸(2)A碳吸收量等于碳释放量(3)稳定性CO2(4)光反应葡萄糖解析(1)光合作用吸收CO2，呼吸作用放出CO2，生态系统中碳循环主要通过光合作用和呼吸作用进行。(2)生态系统中碳的吸收量等于释放量时，该生态系统正处于稳定状态；而当碳的吸收量大于释放量时，处于生长期；当碳的吸收量小于释放量时，则处于衰退期。(3)过度的人工碳排放使得碳的释放量大大超出碳的吸收量，从而破坏了生态系统的稳定性，大气中不能被吸收的大量CO2能引起温室效应，导致全球气候变化。(4)光合作用的光反应阶段，光能的吸收发生在叶绿体的类囊体的薄膜上。光合作用的产物葡萄糖经酒精发酵可生成乙醇。探究点二1．物质能量2.生产者3.合成分解4.载体5．动力群落无机环境探究示例2D[生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2；图中A为生产者，B为初级消费者(第二营养级)，C为次级消费者(第三营养级)，D为分解者；完成①过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供；食物链中相邻营养级间的能量传递效率为10%～20%，但不包括分解者(D)。]思路导引①各字母、标号所代表的意义。②图示中的食物链组成包括什么？并排出食物链、营养级。③食物链中能量传递效率是多少？④区别①、⑧能量的转化类型。变式训练2(1)分解者、生产者食物链(网)(2)2、3、4、5物质和能量(3)2先增加，后减少，最后稳定(4)兔与狼草兔解析(1)大气中的二氧化碳通过绿色植物的光合作用进入生物群落，生产者、消费者、分解者通过呼吸作用把二氧化碳释放到大气中，生产者、消费者最终都被分解者分解，因此C属于生产者，A、D属于消费者，B属于分解者。(2)1表示的生理过程是光合作用，2、3、4、5表示的生理过程是呼吸作用。A、C、D为B提供物质和能量。(3)图1表示的食物链为C→D→A，C产生60mol氧气，则产生的葡萄糖为10mol，因此流入D的能量一般不超过相当于10×20%＝2mol葡萄糖的能量。A以D为食，A如果发生瘟疫，A的数量将减少，则D的数量先增加，当D增加到一定数量时，由于生存环境限制及种内斗争的加剧，导致D的数量又减少，最后趋于稳定。(4)①为兔的同化量，②为狼的同化量，所以②/①的比值代表兔与狼之间的能量传递效率；③表示的能量储存于兔的粪便中，而粪便主要是草未被兔消化的残渣，故③为草的同化量的一部分；④表示的能量存在于兔的遗体中，故④为兔的同化量的一部分。实验探究1．(1)分解者(2)温度水分2．淀粉高温30mL土壤浸出液小于不变蓝砖红色沉淀变蓝不变色探究示例3(1)单一变量等量性(2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变(3)土壤微生物(作用)的有无落叶的腐烂程度土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可)(4)腐烂程度小于A组(5)如图解析由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的等量性原则和单一变量原则，应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；②两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为0；③由于微生物的分解作用，两曲线均呈下降趋势，且D组下降速度较C组快；④随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。构建知识网络生物圈全球性光合化能合成呼吸课后练习区1．A[人体内碳元素来源于食物中的有机物，而有机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。]2．B[f表示大气中二氧化碳库，a是生产者，b是分解者，c、d、e都是消费者。该图中只有1条食物链。消费者和分解者都是异养型生物。碳以有机物的形式从生产者传给分解者和消费者。]知识链接有关碳循环的几个易考点(1)C的存在形式：C在生物群落内(生物体内及生物之间传递时)以有机物的形式存在，在无机环境中的主要存在形式有CO2、碳酸盐等。(2)C的循环形式：C在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环。(3)与碳循环直接相关的生理过程：光合作用和呼吸作用，其中呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。3．ABD[化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。③过程表示呼吸作用，A表示分解者，中耕松土对过程③有促进作用。]4．A[碳循环过程中，首先依赖于绿色植物吸收CO2进行的光合作用，这一过程消耗水；另外，生物呼吸作用分解有机物产生CO2的过程也产生水。]5．C[图乙中的A代表生产者，B代表分解者，C代表消费者，D代表大气中的CO2库，生态系统的主要成分是生产者，A和C因捕食关系可建立食物链，分解者不属于任何营养级。图甲中A代表组织液，B代表淋巴，C代表血浆，D代表细胞内液，图甲中O2浓度最高的是C(血浆)。]方法