高三地理专题讲练-生态系统的功能

高三地理专题讲练-一生态系统的功能

生态系统的功能

Q知识清单

1、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有

机物的形式传递。可以认为，一个营养级所同化的能量二呼吸散失的能量+被下

一营养级同化的能量+分解者释放的能量+未被利用部分。但对于最高营养级的

情况有所不同，它所同化的能量二呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+未被

利用部分。

2、生态系统中信息的类型：

（1）物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理

过程传递的信息。

（2）化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。

（3）行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的

某种信息。

3、能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，

不可分割。能量的固定、储存、能量转移和释放，都离不开物质的合成和分解等

过程。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非生物环境之间循环往返。生态系统中的各种组成

成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一

的整体。

4、信息传递、能量流动和物质循环三者的关系：（1）信息传递、能量流动和物

质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体,

同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。（2）任

何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基

本功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基

础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种

群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。

吊典型例题

1.能量流动、物质循环、信息传递是生态系统的三大功能；研究人员对宿鸭湖

生态系统的营养关系进行了初步分析，结果如下表所示（单位：bkmNa"）,图

1是该生态系统中能量流动过程，下列关于三大功能的应用及相关说法正确的是

营养级同化量未利用分解者分解呼吸量

IV1.420.420.190.81

III9•15.0011.9439.31

II3825.371986.70547.001224.00

I23804.423252.002877.0013850.05

水草有机物愉入

浮游植物一厂浮游动物==甲种鱼

图1

①生态系统的能量流动就是指生态系统中的能量芍递过程

②生物圈不需要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其正常功能

③参与循环的物质是组成生物体的各种化合物

④能量流动和物质循环是两个相对独立的过程

⑤碳循环是指C02在不同生物之间的循环流动过程

⑥太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中

⑦沼渣、沼液作为肥料还田，使物质与能量可以循环利用

⑧表中该生态系统生产者固定的太阳能的总量为23804.42t-km-2al

⑨表中从第一营养级到第二营养级的能量传递效率大约为16%

⑩表中第三营养级的同化量为66.25t・km2a“

⑪表中生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持该生态系统的

正常功能

⑫图1浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统中可加快物质和能量的循环

⑬图1甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为d/(b+c+e)xlOO%

⑭向图1人工湖中投放的饲料越多，甲种鱼和乙种鱼的数量就越多

⑮图1生态系统中每种生物的能量去向都有呼吸作用散失和流入下一营养级

⑯根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的

高产量

@《庄子•山木》“睹一蝉，方得美荫而忘其身；螳螂执翳而搏之，见得而忘其

形；异鹊从而利之，见利而忘其真”，在这条食物链上，异鹊属于次级消费者

⑱《己亥杂诗》“落红不是无情物，化作春泥更护花”，发挥作用的主要是腐

生的细菌和真菌，促进了生态系统中的物质循环

⑲测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔

⑳某种植食动物的粪便被恪螂制作成育儿室，恪螂利用的是生产者同化的能量

［答案］

②⑥⑧⑨⑪⑬⑯⑱⑳㉑㉒㉕㉚0)

［解析］

能量流动、物质循环、信息传递是生态系统的三大功能：

1、能量的传递：⑴传递的渠道：食物链和食物网；（2）传递的形式：以有

机物的形式传递。可以认为，一个营养级所同化的能量呼吸散失的能量+被下

一营养级同化的能量+分解者释放的能量+未被利用部分。但对于最高营养级

的情况有所不同，它所同化的能量二呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+

未被利用部分。

2、物质循环:（1）物质：指组成生物体的化学元素，如C、H、0、N、P、S

等；（2）范围：非生物环境和生物群落之间；（3）特点：全球性、循环往复

运动。

3、信息传递：Q）信息的种类：物理信息、化学信息和行为信息；（2）功能：

①个体水平——生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②种群水平——生

物种群的繁衍，离不开信息的传递信息；③群落水平一能够调节生物的种间

关系，进而维持牛态系统的平衡与稳定。

①生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,

①错误；

②物质是可循环的，生物圈不需要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其

正常功能，②正确；

③参与循环的物质是组成生物体的各种元素，③错误；

④能量流动和物质循环是同时进行，彼此相互依存，不可分割，能量的固定、

储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程，④错误；

⑤碳循环是指主要以C02形式在生物群落与非生物环境之间的循环流动过程，

⑤错误；

⑥太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中，⑥正确；

⑦沼渣、沼液作为肥料还田，使物质可以循环利用，但能量不能循环利用，⑦

错误；

⑧生产者固定的太阳能的总量是输入该生态系统的总能量，即该生态系统第一

营养级生物的同化量，即为23804.42tkm-2.a-i,⑧正确；

⑨传递效率等于同化量之比，从第一营养级到第二营养级的能量传递效率

=3825.37-23804.42xl00%«16%,⑨正确；

⑩第三营养级同化的能量二被下一营养级同化的能量（第四营养级同化的能量）

+呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+未被利用部分，故第三营养级的同

化量=1.42+15+11.94+39.31=67.67t-km-2al,⑩错误;

旗旨量流动是逐级递减的，据此可推测生态系统的正常功能的维持需要源源不

断的来自系统外的能量补充，⑪正确；

(g浮游动物和鱼类作为消费者,在生态系统中可加快物质循环，但能量不能循

环,⑫I昔误;

⑬相邻营养级间的能量传递效率=某一营养级同化量/上一营养级同化量X

100%，乙种鱼从甲种鱼处同化的能量为d，而甲种鱼同化的能量为b+c+e,

则甲种鱼和乙种鱼间的能量传递效率为d/(b+c+e)x100%,确;

@向该人工湖中投放的饲料过多，可能导致水质变差，鱼类减少，⑭错误；

⑮最高营养级无流入下一营养级的能量，⑮错误；

顿艮据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，做到适度放牧，从

而保持畜产品的持续高产，⑯正确；

©《庄子・山木》"睹一蝉，方得美荫而忘其身；螳螂执翳而搏之，见得而忘其

形；异鹊从而利之，见利而忘其真"，描述的是螳螂以蝉为食，异鹊以螳螂为

食的捕食关系,在这条食物链上，异鹊属于三级消费者,⑰错误；

⑱在自然界中动物、植物的遗体、遗物不会一直保留着，因为大量的腐生细菌、

真菌等会把动物、植物的遗体遗物分解成二氧化碳、水和无机盐等，归还土壤，

供植物重新利用，可见它们作为分解者促进了自然界中的物质循环，如题中叙

述的把"落红"化作〃春泥〃，其原因就是被土壤中的腐生细菌和真菌等微生

物给分解掉，⑱正确；

⑲卜勾建生态系统的能量金字塔，需要测算单位时间内每个营养级所有生物的能

量值，而不是主要的食物链，⑲错误；

解种植食动物的粪便中的能量属于生产者的同化量，故某种植食动物的粪便

被恪螂制作成育儿室，恪螂利用的是生产者同化的能量，⑳正确；

㉑生态金字塔包括正金字塔和倒金字塔,㉑正确；

㉒生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质循环利用和能量的多级利用，㉒

正确；

㉓任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的

正常功能，物质上可以循环，能量上不能自给自足，㉓错误；

㉔化学信息以化学物质为媒介作用于不同种生物之间，行为信息可以作用于同

种生物之间，如求偶，也可以作用于不同种的生物之间，如捕食、竞争，领错

误；

㉕生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的。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，㉕正确；

㉖由能量流动和物质循环的渠道是食物链和食物网，信息传递不都是按食物链

（网）来传递的，㉖错误；

㉗在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，叫声属于物理信息，㉗错误;

㉘题目中说某种鸟追求配偶，说明是同一个物种，而种间关系指的是不同物种

之间的关系。某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信

息传递与种群的繁衍密切相关，㉘错误；

㉙利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，便其远离农田,是利用物理信息

进行生物防治,㉙错误；

㉚光作为物理信息，刺激葛苣种子萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息

传递，㉚正确；

㉛能量流动过程中，所有生态系统都会有一部分能量以热能形式散失或未利用，

故都需要源源不断地输入能量，物质循环具有全球性，在生物圈中是自给自足、

循环往复的，小生态系统则不能（如农田生态系统，物质会随农产品的输出而

减少,所以需要通过浇水、施肥等进行补充，以维持循环），㉛错误;

㉒生态系统中的物质循环在生物群落和非生物环境之间进行，能量沿食物链和

食物网流动，信息传递可以在生物和环境间、不同生物之间相互传递，㉒错误；

⑬作物种植管理中的除草、杀虫等措施是调整能量流动方向，使其更多地流向

对人类有益的方向（衣作物），从而提高能量的利用率，不改变相邻营养级间

能量的传递效率，蜘错误；

融秸秆养牛、利用粪便等废弃物生产沼气可以使原本流向分解者的能量转化成

人类可利用的能量，从而提高能量的利用率，融正确。

故选②⑥⑧⑨®§⑯㉒㉕㉚般。

2.图1为某生态系统的能量金字塔简图，其中I、II、HI、IV分别代表不同的

营养级，mi.m2代表不同的能量形式。图2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；水土流失治理是应用生态学原理

进行受损生态系统修复的成功典范，其中“草-木-果-沼''生态果园复合循环模式

是典型的成功案例之一，如图3所示，请据图作答：

图1图2

甲＞丙

图3

【小题1】

1.从生态系统的结构来看，图3中未表示出的成分_包。图1中，mi、n12表

示的能量形式分别为②。营养级I的能量中流入分解者的包括金两部分。

【小题2】

1.图2中，若A表示图1中营养级H所摄入的全部能量，则C表示0。若

图1中营养级I所固定的太阳能总量为y,由营养级I、I【间的能量传递效率是

②（用图中所给字母的表达式表示）。

【小题3】

1.由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是

【小题4】

1,若图1中营养级I、II、HI各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图3.如

果将丙的食物比例由甲：乙=3：2调整为甲：乙=2：3,其他条件不变，相邻

两个营养级之间的能量传递效率按20%计算，丙获得相等的能量，需要消耗的甲

是原来的a倍（结果用分数表示）。

【小题5】

1.运用群落的a原理，可在林、果、茶树间套种牧草。与传统果园相比，该

生态果园具有的优势有

【小题6】

1.生态果园的建设思路与碳汇造林密切相关。碳汇造林一定程度上可以抵消全

球的碳排放，实现“碳中和”，这体现出碳循环具有①特点。该生态果园的复

合循环模式从能量角度实现了②。

长汀县生态果园复合循环模式

图4

【小题7】

1.蛎虫是果园中危害最严重的害虫之一。为探究更有效的防治鲂虫的方法，研

究者选择三个各种环境因素高度相似的苹果园，在苹果园A中施用化学杀虫剂，

在苹果园B中种植功能草（蛇床草等），苹果园C不进行处理。一段时间后统

计财虫和天敌的种类和数量，结果如下表。

昆虫类型物种数个体数

ABCABC

天敌24232510628341947

财虫3345393371755

天敌害虫比1.972.471.11

①据表中数据可知，种植功能草和施用化学杀虫剂两种人工干预方式，均对蝇虫

种群数量有一定的@作用。

②使用化学杀虫剂防治害虫，这种方法的弊端有②

a.见效慢b.常对天敌有一定的杀伤作用c.害虫产生抗药性后数量快速增长d.常会

造成果园生态环境恶化

③研究者认为苹果园B中天敌对斯虫的控制能力最强，理由是_或。

④在苹果园B中存在着多种天敌和害虫，为明确其中存在的一种天敌对一种害

虫的增长具有控制关系，建立室内微型果园，研究种植蛇床草对蛹虫和瓢虫（财

虫的天敌）数量的影响，结果如下图（5.25-6.24为鲂虫爆发期）。

(

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Q

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调查日期/月•日

结果显示④,说明种植蛇床草有助于瓢虫对蛇虫的数量控制。

佚口识点］

生态系统的功能，生态系统的结构和生物圈

［答案

【小题1】分解者、非生物的物质和能量太阳能、热能营养级1的枯枝败中中

的能量和营养级H的粪便量

【小题2】营养级H用于生长、发育、繁殖的能量b/y

【小题3】单向传递，逐级递减

【小题4】17/13

【小题5】空间结构能收获更多产品；减少化肥和农药的使用；增加生态系统

的稳定性

【小题6】全球性能量的多级利用，提高了能量利用率

【小题7】抑制bcdB组的天敌害虫比最大在蜗虫爆发期，种植蛇床草组蛇虫

数量峰值明显低于对照组，而瓢虫数量峰值明显高于对照组

［解析］

【小题1】

图3是食物网只有生产者和消费者两种成分图中未表示出的成分有分解者、

非生物的物质和能量，图1中，rm表示通过光合作用进入该生态系统的能量,

故mi表示的能量形式为太阳能，m2是指在生态系统食物链各营养级散失的能

量，故m2表示的能量形式为热能。营养级I的枯枝败叶中的能量和营养级口

的粪便量是营养级I的能量中流入分解者的能量。

【小题2】

若A表示图甲中营养级II所摄入的全部能量，则B表示n同化的能量，C表示

营养级n用于生长、发育和繁殖的能量（即净同化量）。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n同化的总能量为b，因此营养级I、

口间的能量传递效率是营养级口同化量+营养级I同化量xioo%=b/yx

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