生态系统的能量流动和物质循环一轮复习学案带答案Word格式文档下载.docx
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A．1.875倍B．1.375倍
C．1.273倍D．0.575倍
变式1、如图为某生态系统能量流动示意图。
下列说法正确的是（ ）
A．图中甲所固定的能量大于乙、丙的能量之和
B．若丙增加1kg，则需要消耗甲约42kg
C．乙的个体数量一定多于丙的个体数量
D．乙的数量越多，丙获得的能量越少
变式2、在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠,1/5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.900g
C.1600gD.5600g
考点2、能量传递效率的应用
①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，能量传递效率为10%～20%，注意题目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼。
设食物链A→B→C→D，分情况讨论
现实
问题
思路求解（用等式表示）
D营养级净增重M
至少需要A营养级多少
最多需要A营养级多少
A营养级净增重N
D营养级最多增重多少
D营养级至少增重多少
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。
Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
0.3
0.6
D
141.0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
19.4
例2、下表表示对某水生生态系统营养级和能量流动情况的测定结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者，Pg表示生物同化作用固定的能量总量，Pn表示生物贮存的能量（Pn＝Pg－R），R表示生物呼吸作用消耗的能量（单位：
102kJ/m2·
a）。
下列分析中，错误的是（ ）
A.该生态系统的营养结构是B→D→A→C
B．能量从第三营养级传递到第四营养级的传递效率约为5.7%
C．从能量输入和
输出角度看，该生态系统的总能量并未增加
D．生物呼吸作用消耗的能量是某营养级能量流动的主要去向
变式3、下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103kJ／m3．y）。
试回答下列有关问题：
（1）图中①代表的生理过程是，图中②代表的能量主要以形式贮存。
（2）该生态系统中生产者固定的总能量是kJ／m3．y。
（3）能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为。
（4）试分析图中植食动物、肉食动物和顶级肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因。
考点3、物质循环
1、物质：
组成生物体的等化学元素。
2、循环过程：
和之间循环。
3、循环特点：
、。
4、实例：
碳循环（如右图：
甲、乙、丙、丁、戊）
（1）碳循环的形式：
（2）碳在无机环境中的存在形式：
（3）碳在生物群落中的存在形式：
（4）碳进入生物群落的生理过程：
（5）碳返回到大气中的生理过程：
（6）碳循环的渠道：
（7）碳循环的动力：
（8）碳循环的特点：
例3、（2011·
南京一模）2010年11月29日~12月10日，《联合国气候变化框架公约》第16次缔约方会议暨《京都议定书》第6次缔约方会议在墨西哥海滨城市坎昆举行，“节能减排”和“森林保护”是本次会议的重要议题，低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视。
下图表示碳循环局部示意图，分析回答：
（1）碳在生物群落内以的形式进行流动，煤是“高碳”能源，通过燃烧，碳主要以的形式进入大气圈。
（2）图中表示生产者的字母是，若因环境污染造成生产者锐减，则对F、D数量的影响是。
（3）流入该生态系统的总能量为，能量流动的特点是。
若D增加1kg，则至少需消耗Ekg。
（4）假设图中的D属于珍稀濒危物种，将其引入某动物园繁育的保护措施属于。
变式4、右图为生物圈中碳循环示意图，请根据图回答问题：
（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）若上图虚线框中的种群及相互间的关系如图所示，假设E种群中的能量是5.8×
109kJ，
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________________，但由于各营养级生物不能利用代谢中产生的________能，因而能量流动具有________的特点。
（5）如果大气层中的CO2增多，则会加剧________效应。
减缓此效应的措施有（答出一项即可）：
____________________________________________________________________。
三、高考再现
1.（2014江苏单科,10,2分）下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是（ ）
A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点
B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
2.（2013广东理综,5,4分）如图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是（ ）
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
3.（2014山东理综,27,12分）6月8日是世界海洋日。
海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
（1）根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。
用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的 结构。
新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为 。
（3）图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。
图中 和 （填字母）在碳循环过程中起着关键作用;
能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。
（4）海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。
如果污染超过海洋生态系统的 ,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
4.（2013安徽理综,30Ⅱ,12分）合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
（1）某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼（主要摄食浮游动物）和鳜鱼（肉食性）,以及水溞、轮虫等浮游动物。
请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
（2）轮虫和水溞的种间关系是 。
（3）研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。
从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并密封。
然后,将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。
24h后,测定各黑白瓶中溶氧量。
若测得某水层初始溶氧量为Amg·
L-1,白瓶溶氧量为Bmg·
L-1,黑瓶溶氧量为Cmg·
L-1,则该水层总光合速率为 mg·
L-1·
d-1。
若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量 。
（4）从群落结构的角度分析,立体养殖可以 。
从能量流动的角度分析,合理密养可以 。
5.（2012山东理综,26,8分）如图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,其未来种群数量变化三种可能的情况。
（1）图中曲线 说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。
当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群已不宜采取 保护的措施。
图中阴影部分可能引起该种群的 发生改变,进而导致物种进化。
（2）若图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会 。
处于该营养级物种的种间关系是 。
（3）若图中物种为食草动物,当看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的 功能。
（4）人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。
16世纪以来,世界人口表现为“J”型增长,因此需控制“J”型增长数学方程式中 参数,以实现人口和野生动物资源的协调发展。
6.（2012安徽理综,30Ⅱ,8分）某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。
生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/（hm2·
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
7.50×
108
7.15×
2.44×
107
2.25×
2.18×
（1）能量从田鼠传递到鼬的效率是 。
（2）在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。
在1hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。
该种群密度是 只/hm2。
若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果 。
（3）田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于 ,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
（4）鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。
可见,信息能够 ,维持生态系统的稳定。
7（2015福建卷，4，6分）下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J.m-2.a-1）。
下列叙述正确的是
A、该食物网中最高营养级为第六营养级
B、该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C、太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J.m-2.a-1
D、该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
8、（2015安徽卷，29Ⅱ，9分）果园可作为一个生态系统进行管理。
（1）利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度，如用信息素（E）-2-壬烯醇诱捕害虫丽金龟，可破坏其种群_______________________。
（2）Ⅱ科研人员对板栗园内的栗瘿蜂和长尾小蜂的数量进行了连续5年的检测，结果如图。
据此判断这两个物种的种间关系是____________________。
（3）每年输入果树的能量，一部分被初级消费者摄入，一部分储存于果树的营养器官中，其余能量的去处是_________________、__________________________。
（4）如果不对果园土壤进行管理，果树林下将会出现从一年生草本植物为优势，到多年生草本植物为优势，再到草本与灌木混生等阶段的演替。
在草本与灌木混生阶段，果园内很少有一年生草本植物生长，其原因是___________________________________________。
9、（2015新课标卷Ⅱ，31，8分）某生态系统总面积为250km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，乙种动物种群的K值为1000头。
回答下列问题：
⑴某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为①；
当乙种动物的种群密度为②时，其种群增长速度最快。
⑵若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是。
⑶在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一生物链中，乙种动物同化的能量（填“大于”、“等于”或“小于”）丙种动物同化的能量。
四、知识网络构建
五、检测反馈
1.（2015河南中原名校一模,31）下图为生态系统中碳循环的部分示意图,下列说法不正确的是（ ）
A.物质循环伴随着能量的流动B.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体
C.AB所示的物质循环具有全球性D.进行A过程的生物是自养型生物
2.（2015山东师大附中一摸,34）下列事例中,属于恢复力稳定性的是（ ）
A.由于滥砍乱伐,长江流域森林面积急剧减少,引发了百年不遇的洪涝灾害
B.当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化
C.乡村一个池塘,每天都有人到池塘边洗东西,可每天早晨池水依然清澈如故
D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后,生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态
3.（2015河北邯郸摸底,47）有关生态系统能量流动的叙述中,错误的是（ ）
A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量
B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的
C.能量流动的特点是单向的、不循环的
D.能量流动是逐级递减的,传递效率是10%~20%
4.（2014吉林普通高中摸底,20）在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不包括（ ）A.通过兔子细胞呼吸释放B.通过兔子的粪便流入到分解者体内
C.通过狐狸的粪便流入到分解者体内D.流入狐体内
5.（2014湖南师大附中二次月考,17）下列有关生态系统稳定性的叙述,不正确的是（ ）
A.生态系统稳定性的基础是生态系统具有自我调节能力
B.生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性
C.北极苔原生态系统的抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性强
D.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值
6.（2014浙江嘉兴一中摸底,32）如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的
碳循环示意图,其中箭头表示碳的传递方向,字母表示碳传递途径。
则下列叙述
错误的是（ ）
A.碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物
B.a途径是通过光合作用实现的,b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的
C.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行
D.如果图中的字母表示碳元素传递的数量,植物正常生长,则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a=b+c+e
7.（2015河南中原名校一模,42）（16分）图甲表示某草原生态系统中的食物网,图乙代表某生态系统功能随时间的变化曲线。
请据图分析回答下列问题:
（1）图甲的生物中,含能量最少的是 ,能量流动的特点是 。
（2）图甲的食物链中,草为兔提供了可以采食的信息,猫头鹰能够依据兔留下的气味去猎捕,兔同样也可以依据猫头鹰的气味或行为特征去躲避猎捕,这说明了信息传递的作用是 。
（3）图乙中两条虚线之间的部分表示 。
（4）y表示一个外来干扰对生态系统的影响,y越大,说明该生态系统 ;
x越大,说明该生态系统 。
高考再现答案：
1.D 蓝藻水华现象与水体中N、P增多而引起蓝藻大量繁殖有关,体现了物质的利用,未体现出能量流动的特点,A错误;
生态系统中能量的初始来源包括太阳能（光合作用固定）和氧化无机物时释放的化学能（化能合成作用利用）,B错误;
食物链各营养级中10%~20%的能量流向下一营养级,C错误;
无机环境和生物群落间物质可以循环反复利用,D正确。
2.A 本题考查食物网的基本知识。
由题中信息“鱼a、鱼b为两种小型土著鱼”且题干中说明鲈鱼以中小型鱼类为食可推知鲈鱼处于食物链的第四营养级,根据“某一营养级只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级”的知识可推知A项正确;
土著鱼与鲈鱼属于捕食关系,B项错误;
引入鲈鱼短时间内,鱼a、鱼b将减少,浮游动物总量增加,浮游植物减少,C、D项错误。
3.
答案
（1）b 偏高
（2）垂直 （群落的）演替（或初生演替）
（3）A B（注两空可颠倒） 20%
（4）自我调节能力（或自净能力）
解析
（1）从图甲中可看出b点时种群的增长速率最大,要获得最大持续捕捞量,捕捞后,大黄鱼种群数量应处于b点;
用标志重捕法调查种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则重捕率降低,种群密度的估计值偏高。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层,体现了生物群落的垂直结构;
从最初没有生物到被多种生物附着,这个过程为群落演替。
（3）分析图乙可知,A为生产者,B为分解者,D为初级消费者,C为次级消费者,在碳循环过程中起关键作用的是生产者和分解者;
第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为:
（1.5×
106）÷
（7.5×
106）×
100%=20%。
（4）如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力（或自净能力）,海洋生态系统很难恢复到原来的状态。
4.
答案 （12分）
（1）
（2）竞争
（3）B-C 增加
（4）充分利用栖息空间和食物条件等资源 提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向人类
解析 本题主要考查了生态系统的结构、功能及光合作用和呼吸作用等相关知识。
（1）绘制该生态系统的食物网先要明确生产者:
水草和绿藻,再确定以水草为食的草鱼,及以绿藻为食的轮虫和水溞为初级消费者,鳙鱼捕食轮虫和水溞,鳜鱼捕食草鱼和鳙鱼,以此为依据绘制完整的食物网。
（2）轮虫和水溞都以绿藻为食,二者之间属于竞争关系。
（3）由题干信息可知,白瓶透明,瓶中生物既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,瓶中溶氧量的变化由光合作用产生量和呼吸作用消耗量差值决定。
黑瓶不透光,瓶中的溶氧量的变化由呼吸作用消耗引起。
由题意知初始溶氧量为A,由黑瓶可知呼吸作用耗氧量为:
A-C;
由白瓶知,光合作用净产氧量为:
B-A,总光合速率为:
（A-C）+（B-A）=B-C。
池塘底部光很弱或无光,短时间内光反应生成的[H]和ATP减少,C3还原减少或停止,叶绿体中C3含量增加。
（4）从群落结构角度分析,立体养殖充分利用了栖息空间和食物条件等资源;
从能量流动的角度分析,合理密养能够提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向对人类有益的方面。
5.
答案
（1）Ⅰ 就地（或建立自然保护区） 基因频率
（2）增加 （种间）竞争
（3）信息传递
（4）λ
解析 本题主要考查了种群数量变化规律和生态系统功能的相关知识。
（1）由图中信息可知,该野生动物种群数量超过环境容纳量后,曲线Ⅰ表示的种群数量下降最少,并在环境容纳量上下波动,说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻;
当曲线Ⅲ趋近零时,宜采取易地保护措施,以保护濒危生物,而不宜采取就地保护措施。
图中阴影部分代表环境阻力,对种群起定向选择的作用,并可能引起种群基因频率的改变。
（2）能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,若某营养级的某物种数量下降,流向该物种的能量减少,而流向与其处于竞争关系的同一营养级的其他物种的能量将会增加。
（3）在草原上,“绿色”为食草动物提供了可采食的信息,当看到青草明显减少时,部分食草动物个体会另觅取食地,体现了生态系统的信息传递功能。
（4）“J”型增长的数学方程式为:
Nt=N0λt,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,控制λ参数,可控制种群数量,以实现人口和野生动物资源的协调发展。
6.
答案
（1）3%
（2）80 偏高 （3）生长、发育、繁殖等生命活动 （4）调节生物的种间关系
解析 本题主要考查生态系统功能和种群密度调查的相关知识。
（1）分析表中数据,可求得能量从田鼠传递到鼬的效率是（2.25×
107）÷
（7.50×
108）×
100%=3%。
（2）根据标志重捕法调查种群密度的公式计算:
1hm2范围内,田鼠的种群密度为（40×
30）÷
15=80（只）。
若标记的田鼠有部分被捕食,则重捕时标记的田鼠较未被捕食时少,这样求得的田鼠种群密度会偏高。
（3）田鼠和鼬同化的能量一部分以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动。
（4）通过题干所述,可知信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
7[答案]B
[命题立意]本题考查生态系统的概念、能量流动的相关计算，考查识记、理解和运算能力。
难度适中。
[解析]该食物网中最长的食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，最高营养级为第五营养级，A错误；
第一到第二营养级的能量传递效率为（3780+4200）/31920=25%，B正确；
太阳鱼消耗的能量主要为呼吸消耗，还有一部分用于自身的生长、发育和繁殖，C错误；
生态系统应包括生物群落与无机环境，生物网中不包括分解者，D错误。
[方法技巧]1．消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量2.一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。
3.能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×
100%，下一营养级若为多个，应先求和再计算传递效率
8[答案]
（1）性别比例
（2）捕食
（3）在果树的呼吸作用中以热能形式散失被分解者分解和未分解的残枝败叶
（4）一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰
[解析]
（1）利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度，如用性信息素（E）-2-壬烯醇诱捕害虫丽金龟，可破坏其种群性别比例。
（2）根据图示可以看出：
随着栗瘿蜂的数量增长，长尾小蜂的数量也增长，而栗瘿蜂的数量先下降，长尾小蜂的数量随后也出现下降，所以二者的中间关系应该是捕食。
（3）每年输入果树的能量，一部分被初级消费者摄入，一部分储存于果树的营养器官和生殖器官中，其余的能量去处还有：
在果树的呼吸作用中以热能形式散失、被分解者分解和未分解的残枝败叶。
（4）在草本和灌木混生阶段，由于一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰，所以在果园内很少有一年生的草本植物生长。
9【答案】
（1）2.2头/km22头/km2（每空2分，共4分）
由于乙动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量增加。
（3分，其他答
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