高考生物一轮复习讲义 324生态系统的功能Word格式文档下载.docx

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8．物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力（　　）。

9．化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因（　　）。

学习笔记：

自我校对：

①输入　②传递　③转化　④散失　⑤光合作用　⑥生产者　⑦食物链　⑧分解者　⑨单向流动　逆转　⑪循环流动　⑫逐级递减　⑬由低到高　⑭人工生态系统　⑮最有效　⑯调整　⑰持续高效　⑱全球性　⑲循环流动　⑳CO2　CO2　有机物　食物链或食物网　CO2

碳循环　融化　上升　各种组成成分

想一想：

动物粪便应属食物残渣，这是未曾消化吸收的部分，它不属动物的同化量，故动物同化能量中没有随粪便排出的能量。

议一议：

由于能量流动只能是单向的、逐级递减的，流向一个生态系统的能量只能从生产者固定太阳能开始，因此生物圈内的能量无法实现自给自足——它必须依赖生物圈外向其源源不断地输入太阳能。

然而，就物质而言由于物质是可循环流动，反复利用的，故生物圈可实现物质上的自给自足。

判断正误：

1.√　2.×

　3.√　4.×

　5.×

　6.×

　7.×

　8.√　9.√

生态系统中能量流动分析

1．对能量流动的理解

“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。

起点

生产者

源头

光能

能量输入

相关生理过程

光合作用、化能合成作用

总能量

生产者固定的太阳能总量

能量的传递

传递形式：

有机物

传递渠道：

沿食物链和食物网

能量的散失

细胞呼吸

形式

热能

能量流动特点

①逐级递减；

②单向流动

能量传递效率

10%～20%

2.每一营养级能量来源与去路的分析

（1）动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。

例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。

（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。

能量的来源与去路：

即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＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。

3．流动模型——生态金字塔的类型、含义比较

能量金字塔

数量金字塔

生物量金字塔

形状

特点

正金字塔形

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

一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减

每一阶含义

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

每一营养级生物的有机物总量

特殊形状

无

树―→昆虫―→鸟

极少

★★★　本考点属高考重点与热点之一，对能量流动的考查所涉及的主要内容包括能量流动的特点、相关概念的比较理解（如能量传递效率与能量利用率、同化量与摄入量）、能量传递效率的计算等。

题型既有选择题，也可结合生态系统的结构及物质循环命制非选择题。

【典例1】►下图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确的是（　　）。

A．第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为×

100%

B．图中④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的总能量往往大于⑤

D．食物链中的各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同

解析　第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为×

100%；

粪便不属于次级消费者自身的同化量；

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，如第一营养级与各消费者同化能量的方式不同；

在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼所获得的能量不只是来自生产者，而可能更多地来自人工投放的饲料。

答案　C

技巧点拨　

（1）食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级的比例。

如ABC流向B、C的总能量占A的10%～20%。

（2）同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按具体数值计算。

如在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D的能量为M×

a%×

b%×

c%。

【训练1】►下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是（　　）。

A．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

B．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

C．若甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10000人，则乙能养活500人

D．若土壤中含相同浓度的DDT，则甲中的人比乙中的人体内DDT低

命题立意　本题难度较大，主要考查对生态系统能量流动特点的掌握情况及运算能力。

解析　对于一个个体来说，其从上一营养级获得能量的多少取决于其摄入量及同化的比例，故A错误；

在生态系统中能量的传递效率在10%～20%之间，与营养级高低没有联系，故B错误；

假设每个人的能量为a，则甲图中玉米含有的能量为10000a÷

10%＝100000a，那么乙能养活的人数为100000a×

10%×

10%÷

a＝1000，故C错误；

DDT在食物链中具有富集现象，即营养级越高，体内含有的DDT浓度越大，甲中人处于第二营养级，乙中人处于第三营养级，故D正确。

答案　D

【训练2】►在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有来自于兔子，来自于鼠，来自于蛇，那么猫头鹰若增加20g体重，最少需要消费植物（　　）。

A．600gB．900gC．1600gD．5600g

解析　通过食物链（植物→兔→猫头鹰），猫头鹰增重20g×

＝8g，最少需要消费植物的量为8g×

5×

5＝200g；

通过食物链（植物→鼠→猫头鹰），猫头鹰增重20g×

5＝200g；

通过食物链（植物→鼠→蛇→猫头鹰），猫头鹰增重20g×

＝4g，最少需要消费植物的量为4g×

5＝500g。

所以合计至少消费植物200g＋200g＋500g＝900g。

答案　B

碳循环及物质循环和能量流动的关系

1．碳循环过程图解及解读

（1）图示

（2）析图

①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用（主要途径）或硝化细菌等的化能合成作用完成的。

②碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；

碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。

③大气中CO2的主要来源

④碳元素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，其他成分都是单向的。

（判断生态系统的成分的依据）

2．温室效应

（1）成因

①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。

②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。

（2）危害

加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。

（3）缓解措施

①开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。

②植树造林，增加绿地面积。

3．物质循环与能量流动的关系

①生物群落中物质和能量最终来自无机环境。

②连接生物群落和无机环境的两大成分——生产者和分解者；

图示中未标出生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。

③二者均开始于生产者，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。

④能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程。

⑤物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。

⑥能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。

⑦上述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。

——物质循环图解辨析

（1）碳循环过程示意图

弄清箭头的方向及代表含义。

（2）将上图换成字母，并尝试判断四种成分（找依据），如下面三种变式图

★　高考中对物质循环的考查，可以与光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等生理过程结合起来考查，也可以与生态系统结构、能量流动及温室效应和低碳经济等社会热点问题相联系进行综合考查。

【典例2】►（2011·

天津卷）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。

据图回答下列问题。

（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________。

解析　

（1）由图1可以看出，放牧强度为G2时的净光合产量最大，且在6月份达到最大值。

（2）见答案。

（3）4月份正值牧草快速生长时期，且由图可以看出，此时不放牧时，净光合产量最高；

5～10月份，放牧且放牧量维持在G2时的净光合产量最大。

（4）光合作用强度可用单位时间、单位面积产物的生成量或CO2的消耗量或O2生成量来表示。

（5）因为A的数量先增加，说明A直接以牧草为食，为初级消费者，处于第二营养级。

（6）生产者的残体能被分解者利用。

答案　

（1）G2　6　

（2）ABC　（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

——物质循环过程分析

范围

生物圈（全球）

物质对象