【生物】2019届一轮复习人教版第33讲生态系统的功能学案

【生物】2019届一轮复习人教版第33讲生态系统的功能学案

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(Ⅱ)　2.生态系统中的信息传递(Ⅱ)‎ 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 ‎(1)碳循环的存在形式 ‎①在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。‎ ‎②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。‎ ‎③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 ‎①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。‎ ‎②碳返回无机环境的途径 ‎(3)温室效应 ‎①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。‎ ‎②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，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？‎ 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 生态系统的能量流动 ‎[2016·全国卷Ⅲ]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错误。‎ ‎[答案]　C 题型一　能量流动过程分析　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．[2017·福州模拟]某生态系统中有a、b、c、d四种生物，构成食物链a→b→c，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/2‎ D．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)，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(B1＋C1＋D1)。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A2＋B2＋C2＋D2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A1＋B1＋C1＋D1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　能量流动的特点 ‎3．[2017·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 kJ B．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b＝h＋c＋d＋e＋f＋i B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/c×100%‎ C．在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d D．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是流入分解者的能量，e是下一营养级摄入的能量，所以b＝h＋c＝f＋d＋h＝f＋e＋g，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/a×100%，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(　　)‎ A．1/100·M～1/100·M B．1/250·M～1/25·M C．1/10000·M～1/25·M D．M～1000M 答案　C 解析　A的能量是M，C获得最多能量，按最短食物链，最高传递效率计算是1/25·M；C获得最少能量，按最长食物链，最低传递效率计算是1/10000·M；所以C获得的能量范围大约是1/10000·M～1/25·M。‎ ‎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(　　)‎ A．28 kg B．250 kg C．16 kg D．160 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①海 洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算，由①得：4×(1/2)÷20%＝10(kg)；由②得：4×(1/4)÷20%÷20%＝25(kg)；由③得：4×(1/4)÷20%÷20%÷20%＝125(kg)。故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160(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　25　100000‎ 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x×20%×20%＝1 kg，x＝25 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y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100000 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A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：‎ ‎①能量传递效率未知时：‎ ‎②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M×a%×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 ‎1．[2017·嘉兴一中模拟] 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 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，a>b＋c＋e，D错误。‎ ‎2．[2017·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①②中能量以CO2为载体进行流动 B．植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量 C．减少对过程③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：①生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和③化石燃料的燃烧，但降低大气中CO2的含量主要是通过②生产者的光合作用来实现的，故植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量，B正确；③是引起大气中CO2含量增加的主要原因，减少对过程③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(　　)‎ A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2‎ B．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 ‎1．[2017·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。‎ ‎2．[2017·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 ‎3．[2017·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、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 ‎1．[2015·海南高考]关于草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。‎ ‎2．[2015·福建高考]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1357 J·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 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(3780＋4200)÷31920×100%＝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1260＋210＋13－126＝1357(J·m－2·a－1)，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。‎ ‎3．[2016·全国卷Ⅰ]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，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是(　　)‎ A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用 C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准 答案　B 解析　生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，前者具有全球性，可以被生物群落循环反复利用，后者是单向流动、逐级递减的，二者都有其自身的运行规律，A正确，B错误；“退耕还林、还草”是提高并保持生态系统稳定性的重要措施，是体现自然与人和谐统一思想的实例，C正确；人类的活动应该遵循生态系统的客观规律，应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，D正确。‎ ‎4．[2016·天津高考]在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是(　　)‎ A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成 B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度 C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率 D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量 答案　D 解析　碳循环发生在生物群落与无机环境之间，具有全球性，A错误；只统计成虫数量计算出的是成虫的种群密度，B错误；乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率，C 错误；由于乙捕食甲，因此乙数量的增加使甲种群数量减少，从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少，D正确。‎ ‎5．[2016·全国卷Ⅲ]冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。回答下列问题：‎ ‎(1)由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指_______________________________________________。‎ ‎(2)与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是__________________________________。‎ ‎(3)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是______________________________________________________。‎ 答案　(1)群落中物种数目的多少 ‎(2)低温下，分解者的分解作用弱 ‎(3)能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的 解析　(1)丰富度是指群落中物种数目的多少。‎ ‎(2)由于冻原生态系统中的温度较低，不利于土壤中微生物(分解者)对土壤有机物的分解，即分解者的分解作用弱，所以与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累。‎ ‎(3)在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的食物链一般不超过4～5个营养级，不会很长。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 限时规范特训 一、选择题 ‎1．根据生态系统的结构和功能判断，下列叙述错误的是(　　)‎ A．桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量多级利用 B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量大于生产者所固定的太阳能 C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象 D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少 答案　C 解析　桑基鱼塘生态系统实现了能量的多级利用，A正确；人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能，B正确；食物链越长，能量在流动过程中的损失越多，故水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象，C错误；根据生物富集作用和能量逐级递减的特点可知，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少，D正确。‎ ‎2．[2017·山东德州期末]有关生态系统信息传递的叙述，不正确的是(　　)‎ A．信息传递有利于生物种群的繁衍 B．信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系 C．生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递 D．生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息，这对牧草不利 答案　D 解析　信息传递有利于生物种群的繁衍，A正确；信息传递有利于调节生物群落与无机环境之间、生物与生物之间的关系，B正确；生态系统各成分间有各种形式的信息传递，C正确；生长旺盛的牧草，‎ 为食草动物提供采食信息，这对食草动物和牧草均有利，D错误。‎ ‎3．[2017·江西南昌模拟]某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，如图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是(　　)‎ A．甲、乙、丙一起可以构成一个生物群落 B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环 C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境 D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率 答案　C 解析　群落是指在一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲、乙、丙不能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生产者，影响其分布的最主要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。‎ ‎4．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位J/(cm2·a)]，据图分析，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)‎ B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2·a)‎ C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%‎ D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 J/(cm2·a)‎ 答案　A 解析　题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量。第二营养级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80[J/(cm2·a)]，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)，A正确；第二营养级用于生长发育和繁殖的能量b＝30 J/(cm2·a)，B错误；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率，C错误；次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量，D错误。‎ ‎5．[2017·陕西西安模拟]如图是某稻—萍—鱼生态系统中能量流动部分示意图，其中数字表示能量。相关叙述正确的是(　　)‎ A．①代表第一营养级呼吸作用释放的全部能量 B．②代表被初级消费者摄入的能量 C．图中生物为该生态系统全部组成成分 D．生产者同化的能量在生态系统中实现多级利用 答案　D 解析　①代表第一营养级呼吸作用释放的热能，A错误；②代表被初级消费者同化的能量，B错误；生态系统全部组成成分还包括非生物的物质和能量，图中生物包括生产者、消费者和分解者，C错误；生产者同化的能量可流向人类、草食昆虫及其他草食动物、鱼类、分解者，因此在生态系统中实现了多级利用，D正确。‎ ‎6．[2017·湖北荆州联考]某弃耕地的主要食物链由花生植株→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如表，能量单位是J/(hm2·a)。下列说法正确的是(　　)‎ A．从田鼠到鼬的能量传递效率是10%‎ B．由于摄入食物中的一部分以粪便形式排出，未被同化，所以 同化量小于摄入量 C．田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中有10%用于生长、发育和繁殖 D．从生态系统的成分看，除了这条食物链中的还有分解者 答案　B 解析　从田鼠到鼬的能量传递效率为鼬的同化量/田鼠的同化量×100%＝(2.25×107)÷(7.50×108)×100%＝3%，A错误；由于摄入食物中的一部分以粪便形式排出，未被同化，所以种群的同化量小于摄入量，B正确；田鼠和鼬同化的能量中有3%～5%用于生长、发育和繁殖，C错误；据表分析，从生态系统的成分看，除了这条食物链中的还有非生物的物质和能量与分解者，D错误。‎ ‎7．某生态系统中存在下图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的(　　)‎ A．1.375倍 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 答案　A 解析　由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝55a；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%＝40b，根据题意可得：55a＝40b，b/a＝1.375，A正确。‎ ‎8.[2017·定西模拟]如图为生态系统中碳循环的模式图，相关叙述正确的是(　　)‎ A．1代表生产者，5可以代表化能合成作用 B．细菌在生态系统中只可以作为3所示成分 C．在食物链中占有碳元素最多的营养级是1所在的营养级 D．碳元素的循环可以在任何一个结构完善的生态系统内独立进行 答案　C 解析　由题图分析可知，1和4之间是双向箭头，而且1、2、3都有箭头指向4,1和2又都有箭头指向3，所以4是大气中的二氧化碳库、1是生产者、2是消费者、3是分解者。因此6可以代表光合作用或化能合成作用，5代表呼吸作用，A错误；在生态系统中，营自养生活的细菌是生产者，营腐生生活的细菌是分解者，营寄生生活的细菌是消费者，B错误；在食物链中占有碳元素最多的营养级是生产者，即1所在的营养级，C正确；碳元素的循环具有全球性，D错误。‎ ‎9．[2017·湖北武汉调研]下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是(　　)‎ A．物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的 B．碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落中 C．化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡 D．物质循环和能量流动是同时进行的，彼此相互依存 答案　A 解析　物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的，A错误；碳元素主要通过植物的光合作用进入生物群落中，B正确；化石燃料 的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡，短时间内二氧化碳大量释放，导致温室效应，C正确；物质循环和能量流动是同时进行的，彼此相互依存，D正确。‎ ‎10．如图为生态系统信息传递模型图，下列分析错误的是(　　)‎ A．对于生产者，光的性质、光的强度、光照长度等均属于物理信息 B．信息传递不同于单向进行的能量流动，但类似于物质循环，且往往是双向的 C．生态系统的信息传递伴随着一定的物质转换和能量消耗 D．动物之间的信息传递是通过其神经系统和内分泌系统进行的 答案　B 解析　生态系统中通过物理过程传递的信息为物理信息，如光、颜色、声、热、电、磁等，A正确；信息传递往往是双向的，但不能循环，B错误；信息传递过程伴随着一定的物质转换和能量消耗，C正确；动物间的信息传递常常表现为一个动物借助本身行为信号或自身标志等作用于同种或异种动物的感觉器官，从而“唤起”后者的行为，该过程必须通过神经系统和内分泌系统进行，D正确。‎ 二、非选择题 ‎11．[2017·四川巴中市测试]下图表示池塘受污染后在人为干预下恢复过程的能量流动图(单位为103 kJ/m2·y)，请回答：‎ ‎(1)池塘的不同水层分布着不同的生物，属于群落的________结构。‎ ‎(2)生态系统的物质循环和能量流动沿着________________进行；能量在流经生态系统各营养级时，是________，而不是循环流动的。‎ ‎(3)图中①代表的生理过程是________，②代表的能量主要以________形式贮存。‎ ‎(4)能量从该生态系统的第一营养级到第二营养级传递的效率约为________(保留一位小数)。‎ ‎(5)消费者需要补偿能量输入的主要原因是__________________________________________________。‎ 答案　(1)垂直 ‎(2)食物链和食物网　单向流动和逐级递减 ‎(3)呼吸作用 　(有机物中)稳定的化学能 ‎(4)16.9%‎ ‎(5)污染导致水生植物受损，流入该生态系统(生产者固定)的能量减少 ‎ 解析　(1)该池塘的不同水层分布着不同的生物是由于光照不同引起的，属于群落的垂直结构。‎ ‎(2)生态系统的物质循环和能量流动沿着食物链和食物网进行。能量流动的特点为：单向流动和逐级递减。‎ ‎(3)图中①代表的生理过程是呼吸作用，生产者的能量主要有四个去向：呼吸作用消耗、流向下一营养级、被微生物分解、未被利用 的。未利用的能量在生物体内以有机物的形式存在。‎ ‎(4)图中生产者为第一营养级，能量总量＝3＋19.5＋70＋23＝115.5，即115.5×103 kJ/m2·y，第二营养级即植食动物同化的能量为19.5×103 kJ/m2·y，第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝‎ ‎19.5÷115.5×100%≈16.9%。‎ ‎(5)池塘受污染导致池塘中水生植物受损，从而使生产者固定的能量减少，消费者得不到充足的能量供应，因此消费者需要人工补偿能量输入。‎ ‎12．[2017·福建福州一中测试]在某生态系统的调查中，得到以下信息，请根据相关信息作答：‎ ‎(1)连线：结合图1，并依据能量传递效率10%～20%，请在图2中，将能量①②③④与A、B、C、D、E存在的对应关系，用线段连接起来。‎ ‎(2)请在图3中，将能量流经D营养级的示意图补充完整。‎ ‎(3)该生态系统中捕食关系的食物链可以表示为________；第二营养级到第三营养级能量的传递效率为________%(保留小数点后一位)。‎ ‎(4)从能量输入和输出角度看，该生态系统输入生物群落的能量将________(填“增加”“减少”或“基本不变”)，原因是_______________________________________________________。‎ 答案　(1)①－A　②－B　③－C　④－D　(2)如图所示：‎ ‎(3)A→C→D　11.3%　(4)增加　输入的能量多于散失的能量 解析　(1)由图1分析可知，A是生产者，B是分解者，C是初级消费者，D是次级消费者，E是无机环境。生产者同化能量最多，可以确定①为A的能量，因为次级消费者同化的能量只能是初级消费者同化量的10%～20%，所以④为D的能量，从而确定③为C初级消费者的能量，②为B分解者的能量。‎ ‎(2)对于次级消费者D来说，其同化量＝摄入量－粪便量，同化量＝呼吸量＋用于生长发育繁殖的能量，D没有下一营养级，用于生长发育繁殖的能量中有一部分流向分解者，其粪便中所含的能量是其上一营养级的能量流向分解者中的一部分。‎ ‎(3)在该生态系统中捕食关系的食物链可以表示为A→C→D，食物链以生产者为起点，到不被捕食的最高营养级为终点，分解者不在食物链中。第二营养级到第三营养级能量的传递效率是同化量之比，即15.9÷141.0×100%≈11.3%。‎ ‎(4)该生态系统中输入量为870.7，输出量为501.3＋191.4＋79.1＋13.1＝784.9，由此可知输入的能量大于输出的能量，所以该生态系统输入生物群落的能量将增加。‎ ‎13．[2017·河北保定调研]图甲是某草原生态系统的食物网结构图，图乙是该生态系统的碳循环示意图。据图回答以下问题：‎ ‎(1)图甲中属于次级消费者的生物有________________。‎ ‎(2)用标志重捕法调查鼠种群密度时，在2 hm2范围内，第一次捕获40只鼠并标记，第二次捕获30只，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是________只/hm2。若标记的鼠有部分被捕食掉，则会导致鼠种群密度的估算结果________(填“偏高”或“偏低”)。‎ ‎(3)流经该生态系统的总能量是________________。若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg(能量传递效率按10%计算)。‎ ‎(4)图乙中，碳元素主要由B通过________过程进入A。碳元素在A、C、D之间以________形式传递。图乙中的生态系统组成成分未在图甲中体现的是________(填字母)。‎ ‎(5)给牧草施加32P标记的复合肥后，检测32P在食草昆虫和蟾蜍体内的放射性强度，结果如图丙。图中曲线Ⅱ表示________体内的放射性强度。若实验再增加对蛇体内放射性强度的检测，则其达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)曲线Ⅱ的峰值。‎ 答案　(1)人、蟾蜍、蛇、猫头鹰 ‎(2)40　偏高 ‎(3)草固定的太阳能　4.5‎ ‎(4)光合作用　含碳有机物　B、D ‎(5)蟾蜍　高于 解析　(1)图甲中有四条食物链，在不同的食物链中属于次级消费者的是人、蟾蜍、蛇、猫头鹰。‎ ‎(2)依据标志重捕法种群密度的计算公式，第一次捕捉的个体数÷种群的个体总数＝第二次捕捉的有标记的个体数÷第二次捕捉的个体数，即40÷N＝15÷30，N＝80，由于面积是2 hm2，故可得出该鼠的 种群密度为40只/hm2；如果标记的鼠部分被吃掉，会造成重捕时带标记的个体数减少，导致计算出的种群数量偏高，从而使种群密度的估算值也偏高。‎ ‎(3)流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能。当蛇取食鼠的比例为1/4时，消耗草的量为[1×(3/4)÷10%÷10%÷10%]＋[1×(1/4)÷10%÷10%]＝775(kg)，蛇取食鼠的比例为3/4时，消耗草的量为[1×(1/4)÷10%÷10%÷10%]＋[1×(3/4)÷10%÷10%]＝325(kg)，由于草的总能量不变，则人比原来多增重(775－325)×10%×10%＝4.5(kg)。‎ ‎(4)图乙中的A为生产者，B为大气中二氧化碳库，C为消费者，D为分解者，碳元素主要通过光合作用从B进入A，碳元素在生物群落中以含碳有机物的形成传递，图甲中的食物网中只有生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量，因此图甲中没有图乙中的B、D。‎ ‎(5)依据生物富集的原理，即营养级越高积累的放射性物质的浓度越大，故蟾蜍体内的放射性强度高于食草昆虫且低于蛇。‎