2024-2025学年高中生物第四章第二节第1课时生态系统中的能量流动和物质循环学案含解析苏教版必修3

PAGEPAGE18第1课时生态系统中的能量流淌和物质循环1.生态系统中的能量的输入、传递、转化和散失的过程称1.生态系统中的能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流淌。2．生态系统的能量流淌从生产者固定太阳能起先。3．能量流淌具有单向流淌和逐级递减的特点。4．生态系统中的物质循环是指在生态系统中组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程。5．在无机环境中，碳主要以CO2和碳酸盐的形式存在。6．碳循环是指碳元素在生物圈中的循环过程。CO2在绿色植物和大气之间循环往复的过程是碳循环最简洁的途径。7．大气中CO2浓度上升导致温室效应增加。8．在生物圈中，物质循环与能量流淌同时进行，两者相互依存，不行分割。一、生态系统中的能量流淌1．能量流淌的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流淌。2．能量流淌的过程(1)起点：太阳能被生产者通过光合作用转化为化学能固定在有机物中，从而输入到生态系统的第一养分级。(2)各养分级的能量去向：①在呼吸作用中以热能的形式散失。②储存在各养分级生物体内，用于自身的生命活动。这部分能量又有两个去向：a．通过下一养分级的取食而流入下一养分级。b．流向分解者。3．能量流淌的特点(1)单向流淌：沿食物链的方向流淌。(2)逐级递减：传递效率为10%～20%。4．探讨能量流淌的意义(1)可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用。(2)可以合理调整生态系统中的能量流淌关系，使能量流向对人类最有益的部分。二、生态系统中的物质循环1．物质循环的概念(1)别称：生物地球化学循环。(2)循环主体：组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素。(3)循环范围：无机环境和生物群落之间。2．水循环(1)概念：水以固态、液态和气态在陆地、海洋和大气之间不断循环的过程。(2)主要环节：降水和蒸发。(3)影响因素：太阳能和大气环流等因素。3．碳循环(1)概念：碳元素在生物圈中的循环过程。(2)主要存在形式：CO2和碳酸盐。(3)循环形式：CO2、碳水化合物。(4)过程：①光合作用：大气中CO2通过生产者的光合作用进入生物群落。②呼吸作用：生产者、消费者、分解者的呼吸作用把生物群落中的碳以CO2形式返回大气中。③燃烧：化石燃料的燃烧使非生物的有机物中的碳以CO2形式返回大气中。1．推断下列叙述的正误(1)生态系统中能量的初始来源只有太阳能(×)(2)在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三养分级含能量最少(√)(3)生态系统中生产者固定的能量必定大于消费者得到的能量(√)(4)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(×)(5)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环(×)(6)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行(√)(7)植物可通过呼吸作用和光合作用参加生态系统的碳循环(√)(8)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中CO2浓度增加并引起全球气候改变(√)2．假如在一个与外界隔绝、没有食物的荒岛上，给你3只鸡(其中2只为母鸡)和20kg玉米，理论上分析，如何利用它们使你在此荒岛上生存的时间最长()A．先吃掉3只鸡，然后再吃玉米B．先吃尽玉米，然后再吃鸡C．用玉米喂养母鸡使之产蛋，再吃鸡蛋解析：选A先吃掉3只鸡，然后再吃玉米，可以削减能量的散失。3．下图为某生态系统能量流淌的部分示意图，其中数字为能量值，单位是kJ/(m2·a)。能量在其次养分级和第三养分级间的传递效率为()A．16% B．15%C．12% D．10%解析：选B传递效率为各养分级同化量之比，所以其次养分级和第三养分级间的传递效率为20.4/136＝15%。4．在下列食物链中，假设初级消费者从生产者获得的能量数值相同，供应应猫头鹰能量最多的食物链是()A．绿色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→猫头鹰B．绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰C．绿色植物→鼠→猫头鹰解析：选C食物链越短，能量在流淌过程中散失越少。5．某河流生态系统的养分结构共有4个养分级，分别以a、b、c、d表示。一年内输入这4个养分级的能量数值如下表所示。该生态系统中初级消费者所属养分级是()养分级abcd能量(J·m－2)141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105A．a B．bC．c D．d解析：选A在生态系统中含能量最多的是生产者，即d；其次是初级消费者，即a。6．肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于()A．动物饲养麻烦、花工夫、投资大B．动物性食物养分价值高C．食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高解析：选C动物都是干脆或间接以植物为食，相比吃粮食和蔬菜，食物链延长，导致能量散失增多，故在生产过程中成本也提高了。7．生态系统物质循环的特点不包括下列的()A．带有全球性B．物质是指组成生物体的元素C．在群落的各养分级之间循环往复解析：选C组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落的循环，而在生物群落的各养分级之间是单向流淌的。8．从碳循环的角度看，人体内有机物中的碳元素究其根源是来自()A．食物中的碳B．大气中CO2中的碳C．非生物环境中的碳酸盐解析：选B人体内有机物干脆或间接地来自植物，而植物的有机物是通过光合作用形成的，其来自大气中的CO2和水。eq\a\vs4\al(核心要点一)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,)))eq\a\vs4\al(生态系统的能量流淌)1．能量流淌的过程生态系统中的能量流淌过程，可以表示为下图。(1)来源：太阳能。(2)起点：从生产者(主要是植物)固定太阳能起先。(3)渠道：食物链和食物网。(4)能量改变：太阳光能→生物体中有机物的化学能→热能(最终散失)。(5)能量在食物链中流淌的形式：有机物(食物)中的化学能。(6)能量散失的主要途径：细胞呼吸(包括各养分级生物本身及分解者的细胞呼吸)；能量散失的主要形式是热能。2．每个养分级的能量来源和去向(1)来源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(生产者的能量主要来自太阳能——总初级生产量),\a\vs4\al(各级消费者的能量来自上一养分级所同化的能量)))(2)去向：①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。②流向下一养分级。③残体、落叶等被分解者分解。④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。即一个养分级同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一养分级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量＝摄入量－粪便中所含能量。3．能量流淌的特点(1)单向流淌：①食物链中各养分级的依次是不行逆转的，因为捕食关系不行逆转，这是长期自然选择的结果。②各养分级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的形式散失，这部分能量是不能被重复利用的。(2)逐级递减：①每个养分级的生物总有一部分能量不能被下一养分级利用。②各个养分级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量。③各养分级中的能量都要有一部分流入分解者。(3)传递效率约为10%～20%。计算方法为：能量传递效率＝eq\f(某一养分级同化量,上一养分级同化量)×100%。[思索探究]1．(1)维持生态系统稳态的动力是什么？提示：是能量。(2)初级消费者取食摄入的能量就是其同化的能量吗？提示：不是。同化量＝摄入量－粪便量。(3)初级消费者粪便中的能量最终流向分解者，这部分能量包括在“初级消费者流向分解者”的能量中吗？提示：不包括，这部分能量包括在“生产者流向分解者”的能量中。(4)从能量流淌的特点分析，为什么一条食物链的养分级一般不超过五个？提示：能量通过四个左右的养分级传递，已削减到不足以维持下一个养分级的生命活动的程度，所以一条食物链中养分级一般不超过五个。[题组冲关]1．下图为某生态系统的能量流淌简图，下列叙述错误的是()A．甲是生产者，乙是消费者B．该生态系统是一个开放的系统C．能量通过光合作用固定并进入系统，以热能形式输出D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量解析：选D依据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获得能量，为消费者；该生态系统须要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后以热能的形式散失；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总能量。2．以下表示动物利用食物的过程，分析正确的是()A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物解析：选C恒温动物与变温动物消耗有机物的量在不同温度下是不同的，因此不能确定在不同温度条件下恒温动物的④/③一般高于变温动物。哺乳动物的③/①值应大于20%。肉食动物的③/②值一般高于食草哺乳动物，③/②越高，说明有更多的食入量转变成动物的同化量，有利于提高动物的生长量。eq\a\vs4\al(核心要点二)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,)))eq\a\vs4\al(生态金字塔)不同的生态金字塔能形象地说明养分级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量探讨生态系统的直观体现。归纳如下：项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形态特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树与树上昆虫的数量关系正金字塔形象征含义能量沿食物链传递过程中具有逐级递减的特点生物个体数目在食物链中随养分级上升而逐级递减生物量(现存生物中有机物的总质量)沿食物链流淌逐级递减每一级含义食物链中每一养分级生物所含能量的多少每一养分级生物个体的数目每一养分级生物的总生物量[名师点拨]能量金字塔也有倒置的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)的多。[题组冲关]3.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如右图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是(方框面积表示能量的大小)()解析：选C从生物的个体数来看，一棵大树上可能有成百上千个昆虫生活着；但是从能量的角度来考虑，一棵大树的总能量要比成百上千个昆虫的总能量多很多。4.右图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的养分级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是()A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分B．该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC．E1表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量D．能量可在食物链中循环利用解析：选C图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要是生产者通过光合作用固定的能量。Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者。每一养分级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成。生态系统中能量流淌是单向的，能量不能循环利用。eq\a\vs4\al(核心要点三)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,)))eq\a\vs4\al(生态系统中的物质循环)1．碳循环(1)碳循环图示(2)碳循环解读①自然界中碳的存在形式：CO2和碳酸盐。碳在生物群落中的存在形式：含碳有机物。②碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为含碳有机物。③大气中的碳元素进入生物群落，是通过光合作用或化能合成作用而实现的。④大气中CO2的主要来源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分解者的分解作用,生产者、消费者的呼吸作用,化石燃料的燃烧))⑤特点：具有全球性；反复循环利用。⑥大气中CO2浓度上升，会导致温室效应的发生。2．物质循环与能量流淌的比较项目能量流淌物质循环(以碳循环为例)形式以有机物为载体(CO2→含碳有机物→CO2)特点单向流淌、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各养分级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存，不行分割①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流淌的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示[名师点拨]有关碳循环示意图中生态系统成分的推断(1)首先推断双箭头的两端是生产者和大气中的CO2库，除双箭头外生产者(A)只有发出箭头，大气(B)只有接受箭头。(2)消费者(C)接受一个箭头而发出两个，分解者(D)则接受两个发出一个，两者之间物质流淌方向是从消费者(C)到分解者(D)。[思索探究]2．(1)水循环为什么在肯定程度上影响着物质在地球上的分布呢？提示：水是良好溶剂，生态系统内的很多物质都能溶解其中。(2)温室效应是由于CO2排放量的快速增加所致，你认为限制温室效应应实行哪些措施？提示：实行措施：①削减煤、石油等化石燃料的燃烧；②大力植树造林；③开发新能源。(3)既然物质是循环的，为什么人们还不断向农田中施加氮肥？提示：物质在生物圈范围内是循环的，农田中不断有粮食产出，所以要不断施加氮肥。[题组冲关]5．关于水循环的叙述，不正确的是()A．水在陆地、海洋和大气之间不断循环B．降水和蒸发是水循环中的两个主要环节C．水循环受太阳能、大气环流等因素的影响D．水循环不影响其他物质的循环解析：选D水能溶解其他物质，水循环在肯定程度上影响着其他物质在地球上的分布。6.右图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。相关叙述，不正确的是()A．d过程代表光合作用，b过程代表呼吸作用B．甲所示的养分级在食物链中占有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递D．碳元素可在无机环境和生物群落之间反复流淌解析：选A丁为无机环境，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；d过程为呼吸作用，b过程为光合作用；生产者所含有机物最多，占有的碳元素也最多；碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递，在无机环境与生物群落间主要以CO2的形式进行传递；碳元素可以在生态系统中反复流淌。eq\a\vs4\al(生态系统中能量流淌的相关计算)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，理清生物在养分级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时留意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特别的字眼，从而确定运用10%或20%来解题。(1)设食物链为A→B→C→D，分状况探讨如下：已知D养分级的能量为M，则至少须要A养分级的能量等于M÷(20%)3；最多须要A养分级的能量＝M÷(10%)3。已知A养分级的能量为N，则D养分级获得的最多能量等于N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。(2)假如是在食物网中，同一养分级同时从上一养分级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量相等，则依据各单独的食物链进行计算后合并。(3)在食物网中分析，如确定生物量改变的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：①食物链越短，最高养分级获得的能量越多；②生物间的取食关系越简洁，生态系统消耗的能量越少，如已知D养分级的能量为M，计算至少须要A养分级的能量时，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多须要A养分级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)3。(4)已知较低养分级生物的能量求解较高养分级生物的能量时，若求解“最多”值，则说明较低养分级的能量按“最高”效率传递；若求解“最(至)少”值，则说明较低养分级生物的能量按“最低”效率传递。详细规律如下：生产者消费者eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(最少消耗\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,选最大传递效率20%))获得最多,最大消耗\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,选最小传递效率10%))获得最少))生产者消费者[题组冲关]1.右图所示为某生态系统中的食物网简图，若E种群中的总能量为5.8×109kJ，B种群的总能量为1.6×108kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量最多是()A．2.0×108kJ B．2.32×108kJC．4.2×108kJ D．2.26×108kJ解析：选A从图中可以看出，E的能量传递有三条途径，但只有两条途径能传递到A。所以C和D获得的总能量为(5.8×109－1.6×108÷20%)×20%＝1×109kJ，所以A获得的总能量最多为1×109×20%＝2.0×108kJ。2．某同学绘制了如下图所示的能量流淌图解，下列叙述不正确的是()A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2＋D2)D．W1＞D1＋D2解析：选C由图可知，W1为生产者固定的太阳能，W1＝A1＋B1＋C1＋D1；D1为初级消费者同化的能量，D1＝A2＋B2＋C2＋D2；由于细胞呼吸消耗部分能量，所以W1＞D1＋D2。3.在右图所示的食物网中，a表示动物性食物所占比例，若鸟要使体重增加x，至少须要生产者的量为y，那么x与y的关系可表示为()A．y≥90xa＋10x B．y≤20xa＋5xC．y≥20xa＋5x D．y≥100xa＋10x解析：选C依据能量传递效率为10%～20%，假如能量传递效率为20%，则y为xa/(20%)2＋x(1－a)/20%＝20xa＋5x；假如能量传递效率为10%，则y为xa/(10%)2＋x(1－a)/10%＝90xa＋10x；所以20xa＋5x≤y≤90xa＋10x。4.右图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，能量传递效率按10%计算，那么，猫头鹰若要增加5g体重须要消耗的植物是()A．900 B．1400C．1200 D．1600解析：选B在植物、鼠、兔、猫头鹰食物网中，猫头鹰属第三养分级，可把此食物链简化为一条，即植物→兔(鼠)eq\o(→,\s\up7(4/5),\s\do5())猫头鹰，则消耗植物5×4/5÷10%÷10%＝400g；另一条食物链中猫头鹰为第四养分级，则消耗植物为5×1/5÷10%÷10%÷10%＝1000g，所以总共消耗植物为1400g。5.对右图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算)，相关叙述正确的是()A．昆虫属于第一养分级，鸟属于其次养分级B．该食物网中初级消费者只有昆虫，次级消费者只有鸟C．在鸟类的食物构成中，若动物性食物和植物性食物各占一半，则鸟类增加能量a时，生产者供应的能量为50D．若绿色植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟类获得的总能量为m2，则必有M＞m1＋m2解析：选D由图可知该食物网有两条食物链：①植物→鸟，②植物→昆虫→鸟。昆虫处在其次养分级，鸟占有其次、三两个养分级；若鸟类能量增加a时，由题意①中消耗植物的能量为0.5a÷10%＝5a，②中消耗植物的能量为0.5a÷10%÷10%＝50a，即共需生产者供应5a＋50a＝55a的能量；绿色植物所固定的太阳能M是系统所获得的总能量，必有M6．有一食物网如下图所示。假如能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量()A．550kJ B．500kJC．400kJ D．100kJ解析：选A设丙的能量为x，依据题意，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则须要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戌→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则须要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含有500＋50＝550(kJ)的能量。一、选择题1．生态系统能量流淌主要是探讨系统内各养分级及之间的()①能量输入②能量传递③能量转化④能量散失A．①②③ B．①②④C．①③④ D．①②③④解析：选D生态系统的能量流淌是系统内各种群的能量输入、能量转化和能量散失，以及种群间的能量传递过程。2．生态系统中，能量形式转变的依次是()A．光能→化学能→热能 B．热能→光能→化学能C．化学能→光能→热能 D．光能→热能→化学能解析：选A生态系统中的能量流淌应从生产者固定太阳能起先，将光能转化为有机物中的化学能，然后依次再被各级消费者利用，最终以热能的形式散失于无机环境中。3．在“水藻→小鱼→大鱼”组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链的不行逆性，说明在一个生态系统中()A．物质循环是单向的 B．能量流淌是单向的C．碳循环是单向的 D．水循环是单向的解析：选B在一条食物链中，大鱼吃小鱼，即意味着能量由一个养分级流向下一个养分级，这种流淌方向是不行逆的，说明能量流淌是单向的。4．下图为某生态系统的能量流淌过程，下列叙述错误的是()A．该生态系统中食草昆虫属于初级消费者B．该生态系统中能量的最终来源是太阳光能C．该生态系统中的能量在传递过程中是逐级递减的D．该生态系统中的第一养分级是太阳能解析：选D该生态系统中的第一养分级是水稻等植物。5．a→b→c→d是某生态系统的一条食物链，测得a、b、c、d四种生物所含能量分别为m1、m2、m3、m4。对这一食物链中能量流淌的叙述，错误的是()A．a所固定的太阳能为流入食物链的总能量B．m1、m2、m3、m4之和为该食物链的总能量C．四种生物所含能量的关系是a＞b＞c＞dD．四种生物呼吸所消耗的能量的关系是a＞b＞c＞d解析：选B流经该生态系统的总能量是生产者a固定的太阳能总量。由于能量流淌逐级递减，所以a、b、c、d同化的能量越来越少，其呼吸作用释放的能量也是逐级递减的。6．大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量可流入蜣螂体内的约为()A．0kJ B．106kJC．2×106kJ D．106～2×106kJ解析：选A象粪中的能量，是大象取食植物后未消化的能量，属于生产者的同化能量的一部分，而大象同化的能量没有流入蜣螂体内。7.右面是自然界碳循环的简图，对图中甲、乙、丙的分析正确的是()A．甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C．甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D．甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者解析：选A无机环境中的碳进入哪一养分级，哪一养分级即是生产者，则甲为生产者；生产者、消费者均有所指向的那一类生物应为分解者，则乙为分解者，丙为消费者；且分解者、生产者、消费者均有指向无机环境的箭头，即它们通过呼吸作用产生CO2。8．下列关于生态系统能量流淌和物质循环的关系的叙述，不正确的是()A．二者是亲密联系的两个过程B．在能量流淌过程中，物质是能量的载体C．能量是物质循环的动力D．从能量流淌和物质循环的角度来看，生态系统是一个自给自足的系统解析：选D组成生物体的各种元素不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环，循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体，以保证能量从一种形式转变为另一种形式；在全球范围(生物圈)内，物质是循环的，但能量是不循环的。生态系统的物质可以自给自足，但能量需来自系统外。9．图示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是()A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙C．甲乙丙乙 D．甲乙丙丁解析：选A图示中，甲含能量最多，丁含能量最少，乙、丙所含能量相近。所以甲处在第一养分级，丁处在最高养分级，乙、丙处在同一养分级。二、非选择题10．下面为测定某湖泊能量流淌状况图解(单位：J/cm2·a)，据图回答问题：(1)流经该生态系统的总能量是_______________________________________________________________________________________________________________。(2)生态系统中的能量从第一养分级传递到其次养分级，从其次养分级传递到第三养分级，能量传递效率依次是_______，_______，其余的能量最终通过生物的_____________散失。由于生物不能在代谢中利用______，因此，能量流淌具有________________的特点。(3)从生态系统的成分看，D属于________，其分解方式是______________________。(4)假如A为一片草原，那么最好使能量流向下列4种动物中的________。(填选项)A．狼 B．羊C．黄鼬 D．虎解析：在生态系统中，流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能总量。生态系统的能量流淌过程中从上一个养分级传递给下一个养分级的能量，事实上等于下一个养分级生物同化能量，据此可以进行能量传递效率的计算。探讨生态系统能量流淌的意义就在于提高能量利用的效率，使能量更多地流向对人类最有益的部分。答案：(1)生产者所固定的全部太阳能即464.6J/(cm2·a)(2)13.5%20%呼吸作用热能逐级递减、单向流淌(3)分解者有氧呼吸和发酵(4)B一、选择题1．下列有关生态系统中能量流淌的说法，正确的是()①能量的最终来源是太阳光能②能量主要通过生产者的光合作用输入生态系统③能量流淌的主要渠道是食物链或食物网④能量散失的过程是“光→生产者→消费者→分解者”⑤能量流淌的特点是单向流淌、逐级递减，传递效率一般是10%～20%⑥位于第一养分级的生物个体数目应比位于其次养分级的生物个体数目多⑦探讨生态系统能量流淌，就是要让能量都进入人体内A．①②③④ B．①②③⑤C．①②⑥⑦ D．②③⑤⑦解析：选B输入生态系统的最终能量来源是太阳光能，主要是生产者通过光合作用将光能转化为化学能进入生物群落；食物链和食物网是能量流淌的渠道；各养分级通过呼吸作用以热能的形式散失能量；能量的流淌特点是单向流淌、逐级递减，传递效率平均为10%～20%；位于第一养分级的生物量比其次养分级的多，但生物个体数量不肯定多；探讨生态系统能量流淌是探讨生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2．下列有关生态系统能量流淌的叙述，错误的是()A．当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一养分级流入其次养分级B．当狼吃掉一只兔子时，狼不行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．生态系统的能量流淌是单向的，逐级递减的解析：选A兔子为初级消费者，属于其次养分级，此时狼位于第三养分级，即狼捕食兔子，使能量由其次养分级流入第三养分级。3．下列关于碳循环的叙述，不正确的是()A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B．温室效应主要是由化石燃料的燃烧造成的C．光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定D．碳循环过程中伴随着能量的流淌解析：选C大气中CO2的来源除了生物的呼吸作用外，化石燃料的燃烧等也是重要的来源，所以光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2也不肯定能维持稳定。4．下图表示某水生生态系统的能量金字塔，相关叙述正确的是()A．此水生生态系统的能量传递效率不足10%B．该生态系统的全部食肉动物构成一个种群C．该生态系统的浮游生物、食草动物、食肉动物构成群落D．该生态系统能量流淌和物质循环彼此独立解析：选A据图中数据计算，可知能量传递效率不足10%；种群是同一种生物的全部个体，全部食肉动物应包括多个种群；群落是各种生物的总和，还包括微生物、植物；能量流淌和物质循环是同时进行、相互依存的。5．下图表示生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述，正确的是()A．甲和乙所包含的全部种群构成群落B．丙代表的肯定是原核生物C．丁可以表示大气中的CO2D．①代表光合作用，②代表呼吸作用解析：选C由图可知，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁可以表示大气中的CO2；①表示捕食关系，②表示呼吸作用，③表示光合作用。二、非选择题6．下面为生物圈中碳循环示意图，请依据图回答问题：(1)碳在大气圈中的主要存在形式是_____，在生物群落中的主要存在形式是________。(2)碳从无机环境中进入生物群落的途径①表示__________过程，②表示的是_______关系，过程③表示的生理活动主要是在细胞内_______中完成的。④表示的是_______作用。(3)若图示虚线框中的种群及相互间的关系如右图所示，假设E种群中的能量是5.8×109kJ，其中有1.3×109kJ的能量传递给B种群。若能量的传递效率为10%～20%，则A种群的能量至少是____________kJ。(4)碳循环的进行伴随着______________，但由于各养分级生物不能利用在代谢中产生的________能，因而能量流淌具有____________________的特点。(5)假如大气层中的CO2增多，则会加剧________效应。减缓此效应的措施有：_______________________________(答出一项即可)。解析：碳在无机环境和生物群落之间以CO2的形式循环，通过光合作用转变为含碳有机物进入生物群落，通过生物的呼吸作用和分解者的分解作用又以CO2的形式进入大气圈。碳在生物群落内部主要通过食物链以含碳有机物的形式流淌。由图可知，若E的能量中1.3×109kJ传递给B，则E的能量中4.5×109kJ传递给D和C，又因为E到A的两条食物链中，A都是