1、1第 25 讲 生态系统的结构与功能知识内容展示 核心素养对接生命观念比较物质循环、能量流动与信息传递的过程，建立物质和能量观科学思维构建生态系统组成成分之间关系模型，分析能量流动及物质循环过程图解，培养逻辑思维1.生态系统的营养结构(1)生态系统的概念和组成成分；(2)食物链、食物网的概念及实例；(3)食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系；(4)生物放大；(5)营养级；(6)生态金字塔2.生态系统中的生产量和生物量3.初级生产量、次级生产量及生物量的含义4.能量流动和物质循环(1)生态系统中的能量流动；(2)生态系统中的碳循环；(3)能量流动和物质循环的关系社会责任通过总结能量流动的实践意
2、义，形成学以致用，关注社会生产生活的态度考点一 生态系统的营养结构1.(2017浙江 11 月选考)下列生态系统中最稳定的是( )A.沙漠 B.苔原 C.草原 D.热带雨林解析 食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力越强。热带雨林是地球上最稳定的生态系统，而苔原则是最脆弱的生态系统。答案 D2.(2017浙江 11 月选考)下列关于食物链和食物网的叙述，正确的是( )A.食物网中的植食动物属于不同的营养级B.陆地生态系统中通常以捕食食物链为主C.捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成D.难降解的有害物质会沿着食物链转移和富集解析 食物网中的植食动物同属第二个营养级，A 错误；陆地生态系统中通
3、常以腐食食物链为主，B 错误；捕食食物链中，没有分解者存在，C 错误；难降解的有害物质会沿食物链2转移和富集，D 正确。答案 D3.(2018浙江 11 月选考)在一个自然生态系统中，生存着生产者、初级消费者和次级消费者等生物。回答下列问题：(1)捕食食物链反映了各种生物之间的_关系。食物链数量的改变与生态系统内生物_的变化相关，并能影响生态系统的_能力。(2)分别测定所有生产者、初级消费者和次级消费者的能量值，可以分析能量在_之间的流动情况。初级消费者摄入的能量可分为初级消费者同化的能量和_的能量两大部分。在相同条件下，恒温动物的能量传递效率小于变温动物，其主要原因是恒温动物_。解析 (1)
4、捕食食物链中两相邻环节是通过取食和被取食建立关系的。生物种类数会影响食物链的数量，同时也会影响生态系统的自我调节能力。一般来说生物种类越多，生态系统的自我调节能力越强。(2)通过分析所有生产者、初级消费者和次级消费者的能量值，可分析不同营养级之间的能量流动情况。初级消费者摄入的能量可分为初级消费者同化的能量和未同化利用的能量，其中未同化利用部分将以粪便的形式流向分解者。在相同条件下，恒温动物需消耗更多的能量用于维持体温恒定，因此流入下一营养级的能量占比较小。答案 (1)取食与被取食 种类数 自我调节(2)不同营养级 未利用 需消耗更多的能量用于维持体温恒定4.(2016浙江 4 月选考节选)某
5、生态系统的部分食物网如图所示。请回答：蛇在最长的食物链中处于第_个营养级。通常情况下，变温动物所在食物链的营养级的数目比仅有恒温动物的_。解析 题图中最长的食物链是草食草昆虫蜘蛛青蛙蛇猫头鹰，蛇在其中处于第五个营养级。在题图中仅有恒温动物的食物链是草鼠(兔)猫头鹰，变温动物所在食物3链的营养级的数目比仅有恒温动物的多。答案 五 多5.(2016浙江 10 月选考节选)某苔原生态系统的部分食物网如下图所示。请回答：(1)图中的生物构成了_条食物链，其中处于第二个营养级的生物有_种。(2)图中生物体内 DDT 浓度最高的生物是_。解析 (1)图中生物构成了 10 条食物链，其中处于第二营养级的生物
6、有 3 种，分别是雪兔、旅鼠和驯鹿。(2)由于生物放大作用，营养级最高的生物体内 DDT 浓度最高，所以是北极狐和雪鸮。答案 (1)10 3 (2)北极狐、雪鸮6.(2017浙江 4 月选考节选)某湿地生态系统的部分食物网如图所示。回答下列问题：该食物网中，藻类固定的能量可通过_条食物链传递给绿鹭。绿鹭分别处于第_个营养级。解析 该食物网中，由藻类到绿鹭的食物链有 8 条，绿鹭分别处于第四、五和六个营养级。答案 8 四、五和六本题组对应必修三 P99P104，生态系统的营养结构食物链、生物放大与食物网4(1)食物链主要类型：捕食食物链(起点：活的动植物)和腐食食物链(起点：死亡生物或现成有机物
7、)。作用：能量流动和物质移动的通道，同时也是杀虫剂和各种有害物质移动和浓缩的通道。(2)营养级的概念：处于食物链同一环节上的全部生物的总和。(3)营养级与消费者级别的关系写出下列消费者的营养级：一级消费者为第二营养级；二级消费者为第三营养级；三级消费者为第四营养级。总结营养级与消费者级别的关系：消费者级别营养级级别1。(4)生物放大含义：化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集并导致危害的现象。途径：食物链。如 DDT 对地球上所有生物的污染。(5)食物网含义：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。与生态系统稳定性的关系：食物网越复杂，生态系统抵抗
8、外力干扰的能力就越强，反之，生态系统就越容易发生波动和毁灭。1.生态系统的概念和组成成分(1)生态系统的概念：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。(2)生态系统的组成成分：有机物、无机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分。2.生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形，但也有倒金字塔形的。但能量金字塔不可能倒置。类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔5形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总量)一
9、般沿食物链流动逐级递减每一阶含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量3.生态系统结构模型分析(1)由上图可知：非生物环境是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。(2)生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物所利用。(3)从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。(4)如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。(5)由图示可知各成分的关系分别是：基础：非生物环境；桥梁：生产者、分解者；主导(基石)：生产者。角度 生态系统的组成结构和营养结构1. (20
10、18浙江模拟)如图为某同学画出的草原生态系统的部分食物网，下列说法错误的是( )6A.该生态系统组成成分并不完整，还缺少非生物成分B.该食物网有 4 条食物链，其中最长的是：绿色植物昆虫杂食性的鸟鹰C.如果有毒物质 DDT 污染了该生态系统，那么体内含 DDT 浓度最高的生物是鹰D.若鼠的数量大增，短时间内，绿色植物的数量会减少，鹰的数量会增多，随后，鼠的数量会减少，这表明生态系统具有一定的自我调节能力解析 生态系统由生物群落和非生物环境组成。除了包含图中画出的生物部分外，还缺少非生物部分及分解者，A 错误；图中共有 4 条食物链：绿色植物鼠鹰；绿色植物昆虫杂食性的鸟鹰；绿色植物杂食性的鸟鹰；
11、绿色植物食草籽的鸟鹰。其中最长的为：绿色植物昆虫杂食性的鸟鹰，B 正确；某些重金属及有毒物质，可以通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随消费者级别的升高而逐步增加，所以，有毒物质浓度最高的是该生态系统中的最高营养级即鹰体内含 DDT 浓度最高，C 正确；若某种原因导致该生态系统中鼠的数量大增，在短时间内，绿色植物的数量会减少，鹰的数量会增多，随后，鼠的数量会减少，这表明生态系统具有一定的自我调节能力，D 正确。答案 A2.如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是( )A.细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物B.第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺C.若大米草
12、死亡，将导致细菌数量增多，沼蟹数量亦增多D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少解析 捕食食物链的起点是生产者，海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食，故三者应为第二营养级，B 错误。答案 B71.生态系统成分的误区类型与特例误区类型 特例细菌都是分解者硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者动物都是消费者蚯蚓、蜣螂、秃鹰及某些种类的软体动物是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细菌、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等一些寄生植物营寄生生活，属于消费者2.生态系统组成成分的判断技巧(1)先根据双向箭头确定“
13、非生物环境”和“生产者” ，再判断两者中有“3”个指出箭头的D 为“生产者” ，有“3”个指入箭头的 C 为“非生物环境” ，最后根据 DA、AB、DB，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 主要为动物，B 主要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。3.食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况
14、，举例如下：8若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰可以增加捕食兔和食草鸟的量，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。考点二 生态系统中的生产量和生物量1.(2018浙江 11 月选考)下列关于海洋生态系统的叙述，正确的是( )A.海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统也是如此B.海洋生态系统的生物量金字塔倒置时，其数量金字塔也是倒置的C.海洋中的含碳量高于大气圈，但 CO2还能通过扩散作用从大气圈得到补充D.由于海洋面积约占地球的 71%，该生态系统的初级生产量高于陆地生态系统的三倍解析 海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统以腐食
15、食物链为主，A 错误；生物量金字塔倒置时，数量金字塔不一定倒置，B 错误；海洋的含碳量是大气圈的 50 倍，海洋对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用，如果大气圈中二氧化碳发生局部短缺，水圈里溶解态的二氧化碳就会更多地进入大气圈，同样，如果水圈里的碳酸氢根离子在光合作用中被植物耗尽，也可及时从大气中得到补偿，C 正确；海洋生态系统的初级生产量是陆地生态系统的 1/2，但海洋次级生产量却相当于陆地次级生产量的三倍多，D 错误。答案 C2.(2017浙江 4 月选考)下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是( )A.陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而增加B.顶极群落的净初级生产量
16、小于同类型的非顶极群落C.因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形D.食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量解析 陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加应当减少，因为随着纬度的增加，温度、光照下降明显，而温度和降雨量变化对陆地生态系统的总初级生产量影响很大，A 错误；顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落，因为相比非顶极群落，顶极群落的特点是复杂而稳定，长期维持原状，发展是停滞的，顶极群落的总初级生产量大，但顶极群落的呼吸消耗也大，净初级生产量很低，B 正确；海洋生态系统中之所以出现倒的生9物量金字塔形，是因为海洋中藻类个体小繁殖快，被捕食后可以迅
17、速转化为下个营养级的生物量，与捕食食物链为主没有直接关系，C 错误；高等植物细胞中纤维素含量极高，动物对纤维素消化吸收效率极低，相反单细胞藻类中纤维素含量低，动物捕食后转化效率高，所以食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更低的次级生产量，D 错误。答案 B本题组主要对应必修三 P106P108，生态系统中的生产量和生物量。P104 的生物量金字塔是生物量的研究方向之一。1.净初级生产量随温度和雨量不同而有很大差异。海洋生态系统初级生产量只有陆地生态系统的一半。但是海洋生态系统次级生产量相当于陆地生态系统的三倍多，这是因为陆地植物主要是纤维素含量极高的高等植物，而动物利用纤维素能力极低。
18、2.净初级生产量的大小比较：陆地生态系统：热带雨林北方针叶林温带草原苔原；陆地海洋。3.通过动物生物量的计算，可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性。4.以英吉利海峡为例，分析生物量金字塔倒置原因：海洋中的生产者主要是单细胞藻类，它们个体小、繁殖快、含纤维素少，可以整个被浮游动物吞食和消化，并迅速转化为下一个营养级的生物量。即生产者的生活史比消费者的要短的多。1.初级生产量指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。单位：g/(m 2a)或 J/(m2a)(a 代表年)。(1)生产过程的化学反应式：6CO212H 2O C6H12O66O 26H 2O 光 叶 绿 体(2)总初级生
19、产量：包括呼吸消耗在内的全部生产量，用 GP 表示。(3)净初级生产量：在初级生产量中，有一部分被植物呼吸(R)消耗掉了，剩下的用于植物的生长和繁殖，用 NP 表示，即 NPGPR。2.生物量净生产量在某一调查时刻前的积累量。(1)单位：g/m 2或 J/m2。10(2)NPGPR 0 生 物 量 增 加 0 生 物 量 减 少 0 生 物 量 不 变 )3.次级生产量异养生物(包括消费者和分解者)等次级生产者利用现成有机物质而生产出来的有机物质。(1)单位：g/(m 2a)或 J/(m2a)。(2)生产过程：次级生产者的同化量呼吸量即为次级生产量。角度 围绕生产量和生物量考查物质和能量观1.
20、下图表示次级生产量的生产过程，以下描述错误的是( )A.次级生产量归根结底是要依靠植物在光合作用中产生的有机物B.凡是异养生物都是次级生产者C.海洋的初级生产量之和虽是陆地初级生产量的 1/2，但次级生产量却相当于陆地的 3 倍多D.次级生产量减去呼吸量即为净次级生产量解析 次级生产过程是指消费者和分解者利用初级生产量进行的二次同化过程，次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量，次级生产量同化量呼吸量，D 错误。答案 D2.如图表示动物利用食物的过程，下列叙述正确的是( )11A.次级生产量的食源都是初级生产量B.次级生产量是次级生产者的同化量C.哺乳
21、动物的/值一般为 10%D.恒温动物的/值一般低于变温动物解析 次级生产量的食源可以是初级生产量，也可以是上一营养级的次级生产量，A 错误；在单位时间内由于动物和微生物(异养型)的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量即为次级生产量，所以次级生产量等于同化量减去呼吸量，B 错误；哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：/(未收获量)10%，C 错误；与变温动物相比，恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以细胞呼吸消耗的能量多，有机物的积累量()较少，所以恒温动物的/值一般低于变温动物，D 正确。答案 D列表法比较初级生产量、生物量和次级生产量初级生产量 生物量 次级生产量定义指绿色植物通过光合
22、作用所制造的有机物质或所固定的能量指生物在某一调查时刻前的有机物或能量的积累量指在生态系统中第二次的有机物质生产量能量来源 太阳光能 太阳光能或有机物 植物生产的有机物能量去向 绿色植物 绿色植物 次级生产者描述单位g(m2a)1 或J(m2a)1 g(m2a)1 或J(m2a)1 g(m2a)1 或J(m2a)1 能量大小 最大 较大 较小三者的关系总初级生产量(GP)净初级生产量(NP)植物呼吸量(R)；当净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量；次级生产量的能量直接或间接来源于初级生产量；初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能12考点三 生态系统中的能量
23、流动1.(2017浙江 11 月选考)下列关于能量流动的叙述，正确的是( )A.动物同化的能量中包括其粪便中的能量B.生产者能将约 10%的太阳能转化为化学能C.相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物消费者D.消费者营养级具有的能量与该级消费者的平均体重呈正相关解析 动物同化的能量摄食量粪便量，粪便中的能量属于上一个营养级的同化量；生产者能将 1%2%的太阳能转化为化学能，在营养级之间的能量传递效率约为 10%；相同条件下，恒温动物需要维持体温恒定，而变温动物则不需要，所以变温动物有更多的能量用于生长发育；消费者营养级具有的能量与该级消费者的平均体重不一定呈正相关，如树虫鸟，虫平均体重小，
24、但该营养级能量较高。答案 C2.(2015浙江 10 月选考节选)某农田生态系统的食物网如图所示，请回答：从能量流动角度看，处于食物链顶位的黑鸢种群数量最少、能量也最少，原因是能量流动是单向的且_。解析 处于食物链顶位的黑鸢种群数量最少、能量也最少，原因是能量流动是单向的且逐级递减。答案 逐级递减3.(2016浙江 4 月选考节选)某生态系统的部分食物网如图所示。请回答：图中的“”除表示捕食关系外，还可表示_的方向。解析 食物链不仅是表示捕食关系，食物链还是能量流动的渠道，所以图中的“”还可13表示能量流动的方向。答案 能量流动4.(2016浙江 10 月选考节选)某苔原生态系统的部分食物网如
25、图 1 所示，其能量流动过程如图 2 所示。请回答：图 2 中，甲代表的生态系统成分是_，能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率是_(用图中的字母表示)。流入生态系统的能量是通过_的同化实现的。解析 分析图 2 不难发现，甲代表的生态系统成分是分解者。营养级的传递效率是两个营养级生物同化能量之比，从第一个营养级到第二个营养级传递效率就是 b 与 a 之比。流入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能总量。答案 分解者 b/a100% 生产者5.(2017浙江 4 月选考节选)某湿地生态系统的部分食物网如图所示。回答下列问题：从生态系统能量流动的特点分析，鲶鱼粪便中的能量_(填“能”或“不能”)
26、直接被水蚤利用。在该食物网中，体形较大的鲶鱼数量比水蚤的少，其原因是_。解析 从生态系统能量流动的特点分析，鲶鱼粪便中的能量不能直接被水蚤利用，因为能量流动是单向的不循环的，鲶鱼粪便中的能量将被分解者利用。在该食物网中，体形较大的鲶鱼数量比水蚤的少，从能量流动的角度分析，原因是鲶鱼所处的营养级比水蚤的高，获得能量较少，因而整个营养级生物量比水蚤的少，而且鲶鱼体形较大，因此个体生物量大于水蚤个体的生物量，导致相应的数量比水蚤的少。14答案 不能 鲶鱼所处的营养级比水蚤的高，获得能量较少本题组对应必修三 P109P110，生态系统中的能量流动1.生态系统的能量流动过程、特点及含义(1)能量流动的含
27、义：在生态系统中，能量不断沿着太阳植物植食动物肉食动物顶位肉食动物的方向流动。(2)渠道：沿食物链的营养级依次传递。2.能量流动过程(1)能量流动的渠道：食物链或食物网。(2)某一营养级的能量去向：被自身细胞呼吸消耗。用于自身的生长发育和繁殖。此部分能量可再细分为：a.流向分解者；b.被下一营养级取食并同化(除顶极消费者外)；c.暂时未利用。3.能量流动特点(1)单方向的，不可逆的。(2)逐级递减，传递效率一般只有约 10%。4.能量传递效率的计算公式能量传递效率 100%。下 一 营 养 级 的 同 化 量该 营 养 级 的 同 化 量1.能量流动概述输 入 源 头 ： 太 阳 能流 经 生
28、 态 系 统 的 总 能 量 ： 生 产 者 固 定 的 太 阳 能 总 量 )传 递 途 径 ： 食 物 链 和 食 物 网形 式 ： 有 机 物 中 的 化 学 能 )Error!转 化散 失 形 式 ： 最 终 以 热 能 形 式 散 失过 程 ： 各 生 物 的 细 胞 呼 吸 )2.某一营养级生物的能量收支分析15(1)能量来源 a.生 产 者 的 能 量 主 要 来 自 太 阳 能b.消 费 者 的 能 量 来 自 于 上 一 营 养 级 同 化 的能 量 )(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析： 定 量 不 定 时能 量 的 最 终去 路
29、 a.自 身 呼 吸 消 耗b.流 入 下 一 营 养 级c.被 分 解 者 分 解 利 用 ) 定 量 定 时能 量 的 最 终去 路 a.自 身 呼 吸 消 耗b.流 入 下 一 营 养 级c.被 分 解 者 分 解 利 用d.（ 暂 时 ） 未 利 用 ： 保 留 在 该 营 养 级 生 物 体内 ， 或 存 在 于 环 境 中 尚 未 利 用 的 有 机 物 )3.能量流动特点原因的分析(1)单向流动的原因食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物不能以肉食动物为食，植物与植食动物的能量关系也是如此。各营养级生物通过呼吸作用所产生的
30、热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环。(2)逐级递减的原因各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者。还有一部分能量未被利用。角度 围绕生态系统的能量流动考查物质与能量观1.(2018宁波十校联考)下图表示桑基鱼塘生态系统部分能量流动，图中字母代表相应的能量。下列叙述错误的是( )A.图中 b 表示桑树呼吸作用散失的能量 B.图中的 c 可表示桑树用于生长、繁殖的能量 C.如果 g 表示蚕传递给分解者的能量，则 f 表示未被利用的能量16D.图中 h/d 可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率解析 图中 a 代表桑树的初级生产量，c 代表净初级
31、生产量，故 b 代表呼吸作用散失的能量，A 正确；桑树的净初级生产量可用于桑树的生长和繁殖，B 正确；h 表示蚕流入下一营养级的能量，e 表示呼吸作用散失的热能，若 g 表示蚕传递给分解者的能量，则 f 表示暂时未被利用的能量，C 正确；d 可表示蚕的同化量，故第一营养级到第二营养级的能量传递效率可表示为 d/a，D 错误。答案 D2.(2018全国卷，32)如图是某农业生态系统模式图。据图回答下列问题：(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的_(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_。(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法
32、处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为 3 个方面，即_。解析 (1)蚯蚓属于异养型生物，其生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的有机物，生态系统中分解者将动植物遗体残骸和动物的排遗物中的有机物分解成无机物。(2)采用生物方法处理生活垃圾，利用的是分解者的分解作用，需要考虑生活垃圾的成分及理化性质、分解者的生物种类及异化类型、处理环境的理化条件等。答案 (1)有机物 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件1.摄入量同化量17(1)原因分析：消费者摄入的食物大部分经消化吸收后被同化，未被吸收的食物残渣
33、以粪便形式排出体外，这些粪便中含有的能量未流入本营养级，不属于本营养级同化的能量，它实际与上一营养级的遗体、残骸一样，属于被分解者分解的那一部分。(2)二者关系：同化量摄入量粪便量。“摄入量” “同化量”及“粪便”关系如下(以草兔狐狼为例)。图中 A、B、C 均属流向分解者的能量，但 A、B 均属“草的同化量” ，只有 C 才属兔的同化量。2.能量传递效率能量利用率(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为 10%。(2)能量利用率：通常考虑的是被人类利用(包含但不仅限于同化)的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级
34、的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。例如：农业生态工程中的“过腹还田”做法，可提高能量利用率，但营养级之间的能量传递效率不变。3.流入生态系统的总能量该生态系统中生产者同化的能量(存在额外输入时)一般来讲，流入生态系统的总能量生态系统中生产者同化的能量。但是对于养鱼塘、有生活污水流入的生态系统，除了生产者同化的能量之外，还有饲料、有机污染物中的化学能。考点四 生态系统中的物质循环(碳循环)18(2018浙江 4 月选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下：回答下列问题：(1)图中的字母_表示大气中的 CO2，由于许多因素的影响，使其含量夏季_冬季。(2)CO2被生
35、产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的 A、B 的_和 C的分解作用以及 E 的燃烧，转变成 CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的 CO2量_整个生物群落排放的 CO2量。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将 D 的含义改为_，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光A” 、取消“ED” 、_。解析 本题考查碳循环和能量流动。碳循环示意图中 A 为生产者、B 为消费者、C 为分解者、D 为大气中的 CO2、E 为燃料。演替过程中的生物群落，生产者吸收的 CO2量大于整个生物群落排放的 CO2量，有利于演替的正常进
36、行。若改为能量流动则 D 为非生物环境，生产者不能利用非生物环境中的热能，要取消“DA” 。答案 (1)D 低于 (2)细胞呼吸 大于 (3)非生物环境 取消“DA”本题组对应必修三 P110P113，生态系统中的物质循环1.碳循环的路线大气圈植物和动物分解者大气圈。2.碳循环过程(1)过程图解图中光合作用；呼吸作用；摄食；呼吸作用；燃烧；分解作用。(2)过程解读19碳的存在形式 无 机 环 境 ： CO2和 碳 酸 盐生 物 群 落 ： 含 碳 有 机 物 )碳循环形式项目 进入生物群落 生物群落内部 返回无机环境形式 CO2 含碳有机物 CO2方式光合作用或化能合成作用通过食物链或食物网a
37、.生物的呼吸作用 b.分解者的分解作用c.化石燃料的燃烧实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键环节是生产者和分解者。目前由于大气中 CO2含量持续增加，碳循环平衡被打破，形成温室效应。3.碳循环的特点(1)反复利用，往复循环。(2)具有全球性。1.大气圈中的 CO2变化特点有着明显的昼夜变化和季节变化。2.大气圈中含碳量的调节海洋对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而互相交换着，如果大气圈中二氧化碳发生局部短缺，水圈里溶解态的二氧化碳就会更多地进入大气圈，同样，如果水圈里的碳酸氢根离子在光合作用中被植物耗尽，也可及时从大气中得到补充。3.
38、能量流动和物质循环之间的关系项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例)形式 以有机物为载体 以化学元素形式流动特点 单向流动、不可逆的、逐级递减 全球性、循环性范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)联系两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割；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20图示角度 围绕生态系统的物质循环考查物质与能量观1.(2018杭州市质量检测)图示为碳循环，导致大气中二氧化碳的含量持续增加的主要原因可能是( )A.水圈面积逐渐缩小 B.过程减慢C.过程加快 D.过程加快解析 目前大气中二氧化碳的含量持续增
39、加的主要原因是化石燃料的大量燃烧。答案 D2.(20183 月宁波模拟)下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是( )A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡B.物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的C.煤和石油通过燃烧和微生物的分解作用产生 CO2，促进碳循环D.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解析 物质循环发生于生物群落与无机环境之间。答案 B3.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 CO2库21B.图中的 a 一定是自养生物，b、c、d、e 一定是异养生物C.a 所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多D.碳只能通过
40、光合作用从 f 进入 a解析 由图可知，f 表示大气中的 CO2库，a 是生产者，b 是分解者，c、d、e 都是消费者，A 正确；消费者和分解者都是异养生物，生产者都是自养生物，B 正确；生态系统的总能量是通过生产者进入生物群落的，生产者所含有机物中的能量最多，占有的碳元素也最多，C 正确；碳从 f 到 a 可通过光合作用，也可通过化能合成作用，D 错误。答案 D“三看法”快速确认碳循环的各环节解题模板22课后限时训练(时间：30 分钟 分数：100 分)1.下列与生物放大及生态金字塔相关的叙述中，错误的是( )A.杀虫剂与有害物质可沿食物链逐级积累和浓缩，从而在生物体内高度富集，造成生物放大
41、B.若以杀虫剂与有害物质浓度大小衡量各营养级之间的数量关系，则所构成的金字塔应为正立的C.就数量金字塔而言，某些状况下可能呈现倒金字塔形D.就能量而言，天然生态系统的能量金字塔绝不会是倒置的解析 由于生物放大作用，营养级越高，杀虫剂与有害物质浓度越大，因此若以杀虫剂与有害物质浓度大小衡量各营养级之间的数量关系，则所构成的金字塔应为倒立的。答案 B2.(20183 月浙江十校模拟)下列关于生态系统的叙述，错误的是( )A.在生态系统中，流经第二营养级的总能量是指次级消费者体内同化的能量B.谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争C.环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一D.在生态系
42、统中，生产者由自养型生物构成，一定位于第一营养级解析 第二营养级指的是初级消费者，因此流经第二营养级的总能量指初级消费者体内同化的能量。答案 A3.(20183 月台州模拟)下列关于食物链和食物网的叙述，错误的是( )A.食物链是通过取食关系建立起来的单方向营养关系B.一般情况下，生态系统中都存在捕食食物链和腐食食物链C.食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强D.食物网中营养级越高的动物体型越大解析 植食性动物中的某些物种(如大象)体积比肉食性动物(如狼)体积大，D 错误。答案 D4.(2018超级全能生联考)如图某生态系统的部分能量流动示意图，其中 a1是流入生产者23的总能量，下列
43、叙述错误的是( )A.a7可直接为绿色植物提供物质和能量B.第一营养级传递给分解者的总能量是 a4a 7C.a1、a 2、a 6中的能量主要以稳定化学能的形式存在D.第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是 a6/a1100%解析 粪便可为绿色植物提供物质，不能直接提供能量；第二营养级产生的粪便中含有的能量(a 7)属于第一营养级的同化量，而不属于第二营养级的同化量，粪便中的能量最终去路还是被分解者分解并以热能的形式释放；a 1、a 2、a 6中的能量主要以稳定化学能的形式存在，还有活跃的化学能及其他形式的能量；能量传递效率是下一营养级的同化量本营养级的同化量100%。答案 A5.(2017十
44、校联盟模拟)某海洋生态系统的部分食物网如图甲所示，图乙表示能量流经底栖动物的变化示意图。请回答：(1)图甲中各种生物的分层规律体现了群落的_结构；食物网中属于三级消费者的生物是_。(2)DDT 排入海洋后可以沿着_的传递进入图甲中各种生物，当该生物体内 DDT 过高导致死亡，死鱼腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼的死亡，该现象是生态系统_(填“正”或“负”)反馈调节的结果。(3)图乙中分解者利用的是_(具体生物)所同化的能量；C 所表示的能量去路是_。解析 (1)各种生物在垂直方向上的分层，体现了群落的垂直结构；食物网中属于三级消费24者的生物是鸟和某些大型的鱼类，因为三级消费者是第四营养级
45、。(2)DDT 排入海洋后可以沿着食物链的传递进入图甲中各种生物，这就是生物放大。DDT 过高导致水生生物死亡，而死鱼腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼的死亡，这是系统调节结果加剧了最初的影响因素，这是正反馈调节。(3)图乙表示能量流经底栖动物的变化，分解者利用的能量有两部分，一部分是底栖动物排出的粪便，这部分能量是底栖动物捕食的底栖植物体内的，而另一部分是底栖动物的遗体遗物或排泄物，这部分能量是来自底栖动物的，所以图乙中分解者利用的是底栖植物和底栖动物所同化的能量。C 所表示的能量去路是底栖动物细胞呼吸消耗的能量，剩余能量 B 用于生长繁殖。答案 (1)垂直 鸟和某些大型的鱼类 (2)食物
46、链 正(3)底栖动物和底栖植物 (底栖动物的)细胞呼吸6.(2017七彩阳光联考)某生态系统的部分食物网如图所示。请回答：(1)该食物网有_条食物链，棕背伯劳鸟在食物网中虽然占有多条食物链，但数量却很少，其原因是能量在流动过程中具有_的特点。(2)当雨伞节蛇由于人类捕捉，大量减少时，泽蛙的数量_，这是生态系统通过_调节完成的。(3)黑树阴蝶主要在白天活动，夜晚基本不活动，这体现了群落的_结构。(4)为了调查中国石龙子的种群数量，可选用_法进行调查。解析 (1)该食物网有 10 条食物链，棕背伯劳鸟虽然占有多条食物链，但其营养级较高，由于能量流动有逐级递减的特点，高营养级生物获得能量较少，所以数量相对较少。(2)由于捕食者雨伞节蛇被大量捕捉数量减少，所以泽蛙的数量会呈现先增后减最后稳定的变化，这是因为生态系统具有负反馈调节能力。(3)黑树阴蝶主要在白天活动，夜晚基本不活动，这体现了群落的时间结构。(4)中国石龙子活动能力强，所以可以用标志重捕法调查其种群数量。答案 (1)10 逐级递减 (2)先增加后减少最后稳定 负反馈 (3)时间 (4)标志重捕7.(2018超级全能生联考)如图为生态系统中部分生物的营养关系。请根据此图回答问题：25(1)这一食物关系图中缺少的生态系统中的生物成分是_。(2)
