全国版届高考生物一轮复习第33讲生态系统的功能培优学案.docx

1、全国版届高考生物一轮复习第33讲生态系统的功能培优学案第33讲生态系统的功能考纲明细1.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()2.生态系统中的信息传递()板块一知识自主梳理一、能量流动的概念二、第一营养级的能量流动分析三、流入第二营养级的能量分析注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。1同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量摄入量粪便量。2消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级的同化量的一部分，要通过分解者的分解作用释放出来。四、能量流经生态系统的过程1过程2各营养级

2、能量来源和去向注意：如果是某一时间段能量去向，还应包括未被利用的能量，即未被自身呼吸消耗利用，也未被下一营养级和分解者利用。如果以年为单位，这部分能量将保留到下一年。3能量流动的特点(1)单向流动：能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可循环流动。(2)逐级递减：能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%20%。4生态金字塔的类型、含义比较5研究能量流动的实践意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。五、生态系统的物质循环1概念2碳循环

3、(1)碳循环的存在形式在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。在生物群落和无机环境之间：以CO2的形式循环。(2)碳出入生物群落的途径碳进入生物群落的途径生产者的光合作用或化能合成作用。碳返回无机环境的途径(3)温室效应形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。六、生态系统的信息传递1生态系统中信息的种类2信息传递在生态系统中的作用(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息传递。(2)种群：生物种群的繁衍

4、，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。3信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。深入思考1能量传递效率等于能量利用率吗？提示不等于。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。2生物圈是不是一个在“物质”上自给自足的系统？能量上呢？提示生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。3生产者固定的能量只能是光能吗？

5、提示由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。自查诊断1拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率。()答案2兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。()答案3一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%20%。()答案4信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。()答案5羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。()答案6生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。()答案板块二考点题型突破考点1生态系

6、统的能量流动2016全国卷我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()A鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向解析根据题意可写出食物链：植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的迁入延长了食物链，使能量消耗的环节(营养级)增加，但没有改变能量流动的方向，C正确，D错误；鹰的迁入使黄雀的数量减少，导致黄雀的食物螳螂的数量增多，进而导致蝉的数量减少，A错误；细菌产生的能量大多以热能的形式散失，不能流向生产者，B

7、错误。答案C题型一能量流动过程分析 12017福州模拟某生态系统中有a、b、c、d四种生物，构成食物链abc，d为分解者，如图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是()A图中的甲表示b的同化量，乙表示b用于生长、发育和繁殖的能量B参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等C当生态系统处于相对稳定状态时，b的种群数量一般处于K/2D图中d的能量不全部来自b生物答案C解析当生态系统处于相对稳定状态时，b种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于K值，C错误；b摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，A正确；丁过程为分解者

8、的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物，B正确；d的能量可来自于b的粪便，而此部分属于上一营养级a的能量，D正确。2下图表示桑基鱼塘生态系统局部能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是()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、发育、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D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答案D解析流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量即图中的a；生产者桑树所固定的太阳能总量中有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的b，另一部分则

9、储存在生产者体内的有机物中，用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的c；图中d表示蚕同化的能量，e表示蚕通过呼吸作用散失的热能，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；h/d可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率，d/a可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率，D错误。技法提升1.能量流动过程相关分析(1)摄入量同化量粪便量。(2)同化量摄入量粪便量呼吸消耗量净同化量呼吸消耗量流入下一营养级被分解者利用。(3)净同化量同化量呼吸消耗量流入下一营养级被分解者利用注：净同化量指用于自身生长、发育和繁殖的能量。2利用“拼图法”解决能量的流动输入第一营养级的能量(W1

10、)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。如下图所示：流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2B2C2D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1B1C1D1刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。题型二能

11、量流动的特点32017潍坊一模下面为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述错误的是()A能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250 kJB从乙到丙的能量传递效率为15%C将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性答案C解析能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者(甲)固定的太阳能175(呼吸消耗量)200(流入下一营养级的能量)875(分解者分解量)1250 kJ，A正确；从乙到丙的能量传递效率为15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，有机肥被分解者分解，为作物提供了无机盐，但不能

12、提高能量传递效率，C错误；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性，D正确。4下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列选项正确的是()A图中bhcdefiB生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/c100%C在“草兔狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dD缩短食物链可以提高能量传递效率答案C解析首先，生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量，摄入量同化量粪便中的能量，因此c为同化量，h为粪便中的能量，同化量呼吸作用中以热能形式散失的能量用于生长、发育、繁殖的能量，因此d是初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量，f是呼吸作用中以热能形式散失的能量，i是

13、流入分解者的能量，e是下一营养级摄入的能量，所以bhcfdhfeg，A错误；能量传递效率是相邻营养级同化量之间的比值，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a100%，B错误；缩短食物链可以提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误；狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育、繁殖的能量，即d中的能量，C正确。题型三能量流动的相关计算5某生态系统中存在下列食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是多少()A1/100M1/100MB1/250M1/25MC1/10000M1/25MDM1000M答案C解析A的能量是M，C获得最多能量，按最短食物链，最高

14、传递效率计算是1/25M；C获得最少能量，按最长食物链，最低传递效率计算是1/10000M；所以C获得的能量范围大约是1/10000M1/25M。6由于“赤潮”，一条4 kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物()A28 kg B250 kg C16 kg D160 kg答案D解析依题意构建食物网，如图所示：从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是海洋植物杂食海洋鱼，海洋植物草食鱼类杂食海洋鱼，海洋植物草食鱼类小型肉食鱼类杂食海洋鱼。能量传递效率

15、按20%计算，由得：4(1/2)20%10(kg)；由得：4(1/4)20%20%25(kg)；由得：4(1/4)20%20%20%125(kg)。故共消耗海洋植物的量为1025125160(kg)。7下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。答案25100000解析能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻小鱼人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x，则x20%20%1 kg，x25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻水蚤虾小鱼大鱼人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则y10%1

16、0%10%10%10%1 kg，y100000 kg。技法提升能量传递效率的计算(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%，计算方法如下：能量传递效率100%。(2)食物链中能量的最值计算设食物链ABCD，分情况讨论(如下表)：能量传递效率未知时：已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为Ma%b%c%。(3)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%20%，一般从两个方面考虑：考点2生态系统的物质循环2015海南高考回答下列关于红树林生态系统的问题：(1)红树

17、林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于_(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。图中A表示_，生物成分E表示_，生物成分F表示_，_表示初级消费者。解析(1)红树林对生态系统起到重要调节功能，属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2(无机环境)，分析图示可知：A表示CO2，E表示生产者，F表示分解者，C表示初级消费者。答案(1)间接(2)CO2生产者分解者C 题型一碳循环过程特点及成分辨析12017嘉兴一中模拟 如图是我国北方处

18、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Ba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abce答案D解析生态系统的物质循环具有全球性和往复循环利用的特点，碳元素在生物群落中以含碳有机物的形式流动，在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环，A、C正确；a代表植物的光合作用，b、d、g代表生物的呼吸作用，c代表捕食，e、f代

19、表动植物的残枝败叶、遗体和粪便流向分解者，B正确；夏季植物正常生长，abce，D错误。22017武汉模拟如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。下图是碳循环的部分过程，下列有关分析错误的是()A过程中能量以CO2为载体进行流动B植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量C减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施D低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡答案A解析据图可知，大气中CO2的来源有：生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧，但降低大气中CO2的含量主要是通过生产者的光合作用来实现的，故植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量，B正确；是引起大气中CO2含量增

20、加的主要原因，减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施，C正确；无机环境与生物群落之间碳循环的主要形式是CO2，CO2不携带能量，A错误；低碳生活方式减少大气中的CO2，有助于维持生物圈中碳循环的平衡，D正确。技法提升碳循环图解中各成分的判断方法先找双向箭头，具有双向箭头的是生产者和大气中的CO2库，二者中向内箭头多的是CO2库，向外箭头多的是生产者；再根据生产者和消费者均有箭头指向分解者，从而确定分解者和消费者，注意消费者可能会出现多级。如：图1先根据双向箭头判断：A和B应分别为生产者和大气中CO2库，再根据A、C都指向D判断：C为消费者，D为分解者。图2根据A与C之间的双向箭头判断：A是生

21、产者，C是大气中CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。题型二物质循环和能量流动的关系分析3如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流向情况(秃鹫以动物尸体为食)，该生态系统中()AM代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2B共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多C图中狼与秃鹫之间能量传递效率一般为10%20%D群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性答案D解析依题意可知：该图表示某生态系统的组成及物质和能量的流向情况，所以M应表示光能和CO2等无机物，N表示生产者、消费者通过呼吸散失的热能和CO2，P表示由分解者分解释放的

22、热能和CO2等，A错误；秃鹫以动物尸体为食，说明秃鹫属于分解者，不参与捕食食物链的构成，因此图中只有1条捕食食物链，B错误；能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般是10%20%，秃鹫属于分解者，C错误；群落内部的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，维持着该生态系统的稳定性，D正确。4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答案D解析富营养化水体出现蓝藻水华是大量无机污染物排到江湖中导

23、致藻类大量繁殖，为物质的再生利用，说明物质循环利用的特点，A错误；生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化释放的能量，B错误；生态系统中能量是单向流动、逐级递减的，其传递效率是10%20%，即10%20%的能量被下一营养级所同化，分解者不存在于食物链中，C错误；生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用，D正确。考点3生态系统的信息传递四川高考稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是()A害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持

24、生态系统的稳定B防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率C精耕稻田与弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异D用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降解析信息传递对于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定具有重要作用，A正确；防治稻田害虫，即调节能量流动的方向，使能量流向对人类有益的部分，能达到提高能量利用率的目的，但不能提高能量传递效率，B错误；精耕稻田受到人类活动的影响，人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，C正确；卷叶螟和褐飞虱都是拟水狼蛛的捕食对象，用性外激素专一诱捕卷叶螟会导致其数量下降，拟水狼蛛通过大量捕食褐飞虱维持种群数量，此时褐飞

25、虱种群密度下降，D正确。答案B 题型一信息传递种类及作用12017邯郸摸底下列关于生态系统中信息传递及其应用的叙述，正确的是()A生态系统中植物都是通过化学物质传递信息的B生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的C利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于化学防治D信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定答案D解析生态系统中植物不但能通过化学物质传递信息，而且也有物理信息，如花的形状、颜色等，A错误；生态系统中的信息传递是双向的，B错误；利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于生物防治，C错误。22017潍坊模拟蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加

26、以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明()A蟑螂能感受物理信息的改变B信息传递是生态系统的重要功能之一C行为信息可以影响蟑螂的行为D蟑螂可以感受一切信息刺激答案A解析蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，光照是物理信息，不是行为信息，说明物理信息影响蟑螂的生命活动；题干中的信息不能说明B、D两项内容。题型二信息传递、能量流动、物质循环比较32017柳州模拟下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则下图甲、乙、丙可依次表示()A能量流动、碳的循环、信息传递B能量流动、信息传递、碳的循环C碳的循环、能量流动、信息传递D信息传递、

27、能量流动、碳的循环答案C解析图甲表示生态系统中的碳循环，图乙表示生态系统的能量流动，图丙体现双向性，因此为信息传递。4如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是()A信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的B生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递C物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向D生态系统各成分间都有各种形式的信息传递答案A解析能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复出现、循环流动的，信息传递往往是双向的。技法提升能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系 板块三方向真题体验12015海南高考关于草

28、原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级答案D解析生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程，A正确；植物的残枝落叶、动物的遗体及排遗物中储存的能量都可被分解者所利用，B正确；能量在生态系统中流动时逐级递减，生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量，如太阳能，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余可流入下一营养级和分解者，D错误。22015福建高考下图为某人工鱼塘食物

29、网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是Jm2a1)。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1357 Jm2a1D该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统答案B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；该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(37804200)31920100%25%，B正确；太阳鱼呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共计1260210131261357(Jm2a1)，C错误；该食物网中的生物只有生产者和消费者，没有分解者，不能和无机环境构成一个生态系统，D错误。32016全国卷在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想