3.4.2生态系统的能量流动和物质循环
生态系统的能量流动和物质循环
5． (2016· 合肥二模)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，有关说法正确的是( )
[整合提升] 1. 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%。 2．生态系统中不同营养级(或生物体)能量或重金属污染物调查结果设计 食物链(网) 表1 营养级 Pg A 15.9 B 870.7 C 1.9 D 141.0
7.下图所示是某生态系统的食物网， 若 E 种群的总能量为 5.8×109 kJ， B 种群的总能量为 1.6×108 kJ，从理论上分析， A 种群获得的总能量最多是
2×108 ________kJ 。
解析
E 是第一营养级，而 B、C、D 都是第二营养级，最多获得能量按
最大的传递效率 20%计算，E 传递给 B、C、D 的能量共有 5.8×109×20%＝ 1.16×109 kJ，C 和 D 获得的能量为 1.16×109－1.6×108＝1×109 kJ，故 A 最多获得 1×109×20%＝2×108 kJ 的能量。
题组二
能量流动的去向及计算 )
4.下图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是(
生态系统的能量流动和物质循环.
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
(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字 塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营 养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。 如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右 图所示的数量金字塔。
(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字 塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费 者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形 状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统 的稳定性。
养的人数将会
(增多、不变、减少)，理由
是
。
[课堂笔记] (1)玉米、鸡、牛、人之间的食物关系见答案。 (2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食 用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种 间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。 (3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的 太阳能为流经生态系统的总能量。 (4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获 得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内 所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。
[例1] (2009·全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场，其收获的玉米
子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加
工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪
便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为
种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：
②由于能量流动是逐级递减的，能量流经每一营养 级时均有损耗，故食物链营养级环节越多，能量 损耗越大，欲减少能量损耗应缩短食物链。
生态系统的物质循环和能量流动教案
生态系统的物质循环和能量流动教案一、教学目标：1. 让学生理解生态系统中物质循环的概念和过程。
2. 让学生理解生态系统中能量流动的特点和规律。
3. 培养学生运用生态学知识分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 物质循环的概念和过程：物质循环是指生态系统中各种物质在生物群落与无机环境之间的往返运动。
包括碳循环、氮循环、水循环等。
2. 能量流动的特点和规律：能量在生态系统中从太阳传入生物群落，通过食物链和食物网传递，最终以热能形式散失。
能量流动是单向的、逐级递减的。
三、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究物质循环和能量流动的规律。
2. 利用图表、动画等多媒体资源，帮助学生直观地理解物质循环和能量流动的过程。
3. 组织学生进行小组讨论和实验探究，提高学生的实践操作能力和团队协作能力。
四、教学步骤：1. 引入：通过展示自然风光照片，引导学生思考生态系统中物质和能量的循环与流动。
2. 讲解：讲解物质循环的概念、过程以及能量流动的特点和规律。
3. 互动：提问学生关于物质循环和能量流动的问题，引导学生进行思考和回答。
4. 案例分析：分析具体生态系统的物质循环和能量流动实例，让学生加深理解。
5. 小组讨论：让学生分小组讨论物质循环和能量流动在实际应用中的意义和价值。
6. 实验探究：组织学生进行实验，观察和记录实验结果，巩固所学知识。
五、教学评价：1. 课堂问答：检查学生对物质循环和能量流动概念、过程的理解程度。
2. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的参与程度和观点阐述。
3. 实验报告：评价学生在实验探究中的操作技能和数据分析能力。
4. 课后作业：布置相关题目，巩固学生对物质循环和能量流动知识的掌握。
六、教学拓展：1. 引导学生探讨人类活动对生态系统物质循环和能量流动的影响，如碳循环中的碳排放、氮循环中的化肥使用等。
2. 介绍生态系统物质循环和能量流动在生态环境保护、农业生产、能源利用等方面的应用。
生态系统的能量流动和物质循环
第九单元 生物与环境
2.(必修 3 P96 图 5—9 改编)如图是某湖泊的能量金字塔，下列
相关描述不正确的是( B )
A．a、b、c、d 表示不同的营养级 B．a、b、c、d 之间形成一条 a 到 d 的食物链 C．a、b、c、d 的大小表示不同的营养级所得到的能量的多少 D．a、b、c、d 的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点
栏目 导引
第九单元 生物与环境
1．(必修 3 P94 图 5—7 改编)如图为生态系统中能量流动示 意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有关叙述正确的是 ( D)
A．从能量关系来看①＝②＋⑤ B．⑥都属于初级消费者的同化量 C．分解者获得的能量最少 D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
第九单元 生物与环境
第42讲 生态系统的能量流动和物质循环
[考纲点击] 应用(Ⅱ)
生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及
一、生态系统的能量流动
第九单元 生物与环境
生态系统能量流动示意图
1．补充图中标号代表的内容
甲：__生__产_者__________，乙：___初__级_消__费_者______，
栏目 导引
第9章 生物与环境
3．生态金字塔——能量流动模型
类型 能量金字塔
项目
数量金字塔
生物量金字塔
形态
特点
正金字塔形
一般为正金字塔 一般为正金字塔
形,有时会出现 形,有时会出现
倒金字塔形
倒金字塔形
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第9章 生物与环境
类型 能量金字塔
项目 能量沿食物链
象征含 流动过程中具 义 有逐级递减的 特性
教学设计2：生态系统中的能量流动和物质循环
《生态系统的物质循环》教案一．教学目标1. 知识目标：（1）理解生态系统物质循环的概念；（2）识记、应用碳循环的过程；（3）比较得出能量流动与物质循环的关系。
2. 能力目标：（1）学会分析生态系统中碳循环的方法；（2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力；（3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。
3. 情感目标：（1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识（2）积累生态学知识，形成科学的世界观二．教学重点：碳循环的过程三．教学难点：能量流动和物质循环的关系四. 教法与学法教法：课前导学、启发式讲解、分析与归纳学法：课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新五. 课时安排: 1课时六．教学过程1. 复习提问(1)地球上最大的生态系统是什么？(2)生态系统的组成成分？(3)输入生态系统的总能量是什么？(4)能量流动的特点？2. 引入新课生态系统依靠太阳不断提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。
讨论：生物为维持生命每天都要消耗大量的物质，如氧、水、氮、碳和许多其他物质，为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽？（因为这些物质可以被循环利用）碳是构成生命有机体的重要元素之一，没有碳就没有生命。
——碳循环 3. 碳循环出示“碳循环模式图”投影片。
(1)知识背景：光合作用 )(22O CH CO −−−→−光合作用呼吸作用 22)(CO O CH −−−→−有氧呼吸(2)分析碳循环模式图，思考如下问题：①碳在无机环境中的存在形式？ CO2和碳酸盐②碳由无机环境进入生物群落的途径？ 绿色植物的光合作用（主要），化能合成作用③碳由无机环境进入生物群落的形式？ CO2④碳在生物群落内部的传递形式？ 含碳有机物； 传递渠道? 食物链（网） ⑤碳返回无机环境的途径：a.生产者、消费者的呼吸作用b.微生物的分解作用c.化石燃料的燃烧⑥碳由生物群落回到无机环境的形式？ CO2⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要形式？ CO2 [师生归纳]4. 物质循环（1）提问：①我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环？（生物群落与无机环境之间）②除了碳以外，还有没有其他物质能在生物群落与无机环境之间循环？（了解氮循环和水循环，理解物质循环发生在生物群落和无机环境之间）动物、植物、微生物呼吸作用光合作用、化能合成作用无机环境（CO 2） 生物群落（有机物）（2）归纳生态系统的物质循环的概念生态系统：生物圈 物 质：化学元素循环发生在：生物群落和无机环境之间生态系统的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环(生物地化循环)。
高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇
高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇生态系统的能量流动1．能量流动的概述(1)概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)能量流动的四个环节 输入—⎩⎨⎧ 源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能⇩ 传递—⎩⎨⎧ 途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能 ⇩ 转化—太阳能→有机物中的化学能→热能⇩ 散失—⎩⎨⎧形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用2．能量流动的过程(1)能量流经第二营养级的过程①c代表初级消费者粪便中的能量。
②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量的去向d：自身呼吸作用散失。
e：用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量。
i：流入下一营养级。
f：被分解者分解利用。
j：未被利用的能量。
(2)能量流经生态系统的过程①流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。
②能量流动渠道：食物链和食物网。
③能量传递形式：有机物中的化学能。
④能量散失途径：各种生物的呼吸作用(代谢过程)。
⑤能量散失形式：热能。
3．能量流动的特点及原因分析(1)能量流动是单向的，原因：①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
(2)能量流动是逐级递减的原因：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。
4．研究能量流动的意义(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。
(人教版必修3 P99“科学·技术·社会”)生态农业是指运用________原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代生物科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。
提示：生态学1．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失过程。
2015届《三维设计》高考生物一轮精品课件：3.4.2生态系统的物质循环、信息传递与稳定性
(2)往复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落 之间反复利用。 3．碳循环及存在形式
(1)在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。
(2)在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
(3)在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。
[典例 1] 不 正确的是 ．
根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析， ( )
①个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。 ②种群：生物种群的 繁衍 ，离不开信息的传递。
③群落和生态系统：能调节生物的 种间关系 ，以维持生 态系统的稳定。 (2)应用：
①提高 农产品和畜产品 的产量。
②对 有害动物 进行控制。
知识点三
生态系统的稳定性
1．连线生态系统稳定性的种类
2．提高生态系统稳定性的措施
答案：D
3．下列有关生态系统稳定性的叙述，不 正确的是 ．
(
)
A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础 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．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 D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢 复力稳定性就越强 答案：D
生物群落
① ②
大气中的CO2
③
化学燃料
A．参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者 B．②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②过程来减 少大气中的 CO2 C．生物群落内部碳循环的物质形式是含碳有机物 D．人类减少对③过程的依赖是当前缓解温室效应的重要措施
[解析]
生物群落由生产者、消费者和分解者组成，它们
3．正反馈与负反馈调节辨析 反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，包括正反馈调节
【生物知识点】物质循环和能量流动的关系
【生物知识点】物质循环和能量流动的关系能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程进行的，在生态系统中，能量流动和物质循环是紧密地结合在一起同时进行的，它们把各个组分有机地联结成为一个整体，从而维持了生态系统的持续存在。
能量流动的特点是：单向流动和逐级递减。
单向流动：是指生态系统的能量流动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。
一般不能逆向流动。
这是由于生物长期进化所形成的营养结构确定的。
如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。
逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
能量在沿食物网传递的平均效率为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用。
能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，按营养级由低到高绘制成的图形成金字塔形，称为能量金字塔。
从能量金字塔可以看出：在生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多；营养级越高，得到的能量也就越少。
在食物链中营养级一般不超过5个，这是由能量流动规律决定的。
生态系统的物质循环是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。
生态系统中的物质循环可以用库和流通两个概念来加以概括。
库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中的一定数量的某种化合物所构成的。
对于某一种元素而言，存在一个或多个主要的蓄库。
在库里，该元素的数量远远超过正常结合在生命系统中的数量，并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。
物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。
在单位时间或单位体积的转移量就称为流通量。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
生态系统中的能量流动和物质循环
气体循环和沉积型循环虽然各有特点，但都能受能量的 驱动，并能依赖于水循环。生态系统中的物质循环，在自 然状态下，一般处于稳定的平衡状态。也就是说，对于某 一种物质，在各主要库中的输入和输出量基本相等。大多 数气体型循环物质如碳、氧和氮的循环，由于有很大的大 气蓄库，它们对于短暂的变化能够进行迅速的自我调节。 例如，由于燃烧化石燃料，使当地的二氧化碳浓度增加， 则通过空气的运动和绿色植物光合作用对二氧化碳吸收量 的增加，使其浓度迅速降低到原来水平，重新达到平衡。 硫、磷等元素的沉积物循环则易受人为活动的影响，这是 因为与大气相比，地壳中的硫、磷蓄库比较稳定和迟钝， 因此不易被调节。所以，如果在循环中这些物质流入蓄库 中，则它们将成为生物在很长时间内不能利用的物质。
能量金字塔
能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量 数值，按营养级由低到高绘制成的图形成金字塔形，称 为能量金字塔。从能量金字塔可以看出：在生态系统中， 营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多； 营养级越高，得到的能量也就越少。在食物链中营养级 一般不超过5个，这是由能量流动规律决定的。 能量的研究意义 研究能量流动规律有利于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动向对人类 最有益的部分。在农业生态系统中，根据能量流动规律 建立的人工生态系统，就是在不破坏生态系统的前提下， 使能量更多地流向对人类有益的部分。
（4）水华:水华也叫水花、藻花，是湖泊、 池塘等淡水水体中某些蓝藻过度生长的水 污染现象。水华的发生，主要由于氮、磷 等植物营养元素过多所致。（5）赤潮：赤 潮也叫红潮，是因海水的富营养化，致使 某些微小的浮游生物突然大量繁殖和高度 密集而使海水变色的现象。（6 ）生物入侵： 生物入侵在自然界中是普遍存在的，它是 指一种生物进入到以往未曾分布过的地域 并且能够繁衍后代的现象。
生态系统中的能量流动和物质循环
26
分类二：海陆间循环、陆地内循环、海上内循环（见图）。
27
水循环的基本环节和作用意义（见下表）
28
影响水循环的因素
1.自然因素：主要有气象条件（大气环流、风向、风 速、温度、湿度等）和地理条件（地形、地质、土壤、 植被等）。 2.人为因素：对水循环也有直接或间接的影响。人类 活动不断改变着自然环境，越来越强烈地影响水循环 的过程：人类构筑水库，开凿运河、渠道、河网，以 及大量开发利用地下水等，改变了水的原来径流路线， 引起水的分布和水的运动状况的变化（目前人类主要 通过对水循环中的地表径流环节施加影响，以改变水 的空间分布）；农业的发展，森林的破坏，引起蒸发、 径流、下渗等过程的变化；城市和工矿区的大气污染 和热岛效应也可改变本地区的水循环状况。
9
二、生态系统的能量流动
能量流动：
在生态系统中，各个营养级的生物都需要能量。 生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为 生态系统的能量流动。
能量流动的意义：
研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理 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。 生态系统中生物之间的最重要联系是通过食物 链和食物网联成一个整体，所以食物链和食物网是 生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。
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环境专栏—生态系统相互依存
非洲的毛里求斯，曾有两种特有的生物，一种是渡渡鸟，另一种是大颅 榄树。渡渡鸟是一种不会飞的鸟，它身体大，行动迟缓，样子有点丑陋。由 于没有天敌，它们在树林里建窝孵蛋，繁殖后代。 大颅榄树是一种珍贵的树木，树干挺拔，木质坚硬，树冠秀美。渡渡鸟 在其间生活。 十六七世纪，带着来福枪和猎犬的欧洲人来到毛里求斯。不会飞、跑不 快的渡渡鸟被枪打狗咬，鸟飞蛋打，没有多少年越来越少。1681年，最后一 只渡渡鸟也被人类杀死了！ 奇怪的事情发生了，自从渡渡鸟灭绝以后，大颅榄树也日渐稀少，似乎 患上了不育症。到20世纪80年代，毛里求斯只剩下13株大颅榄树了，眼看这 种树木就要从地球上消失了 1981年，美国生态学家坦普尔来到毛里求斯，他细心地测定了大颅榄树 的年轮，发现树龄正好是300年，也就是说，渡渡鸟灭绝之日，也正是大颅 榄树绝育之时。他终于在找到的一个渡渡鸟遗骸中发现了秘密：在渡渡鸟的 遗骸中发现了几颗大颅榄树的种子，原来渡渡鸟喜欢吃这种树木的果实。 他把大颅榄树的种子给与渡渡鸟比较相似的吐绶鸟吃下后，从粪便中排出种 子的外壳被消化了一层，种在苗圃后，终于发出了新芽。
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第2讲生态系统的能量流动和物质循环一、选择题1.下图表示某生态系统中,四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例,则这四种生物之间的食物关系最可能的是 ( )【解析】乙与丙不符合能量传递效率,属于同一营养级。
【答案】A2.分析下图所示的食物链,不能得出的结论是( )A.全部浮游植物体内含有的能量最多B.全部大鱼体内含有的能量最少C.如果大鱼只以浮游动物为食,其数量将减少D.浮游植物固定的全部太阳能是流经该食物链的总能量【解析】大鱼若以浮游动物为食则能量利用效率更高,所以其数量应该增多。
【答案】C3.下表是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量,这四个种群间的营养关系应是( )A.Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣB.Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ和Ⅰ→Ⅱ→ⅣC.Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ和Ⅰ→ⅢD.Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ和Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ【答案】D4.关于生态系统物质循环的叙述,不正确的是( )A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本化学元素B.所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动D.物质在循环过程中不断递减【解析】物质循环的特点之一是反复出现、循环流动的,因此物质在循环过程中是不会递减的。
【答案】D5.关于生态系统能量流动传递效率为10%的理解,正确的是( )A.上一营养级约有10%的个体被下一营养级吃掉B.上一营养级约有10%的能量流到下一营养级C.最顶部的消费者的能量约占生产者能量的10%D.分解者能量约占生产者能量的10%【答案】B6.利用泥浆生物反应器处理污染土壤,原理是将污染土壤用水调成泥浆状,同时加入部分营养物质和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,使污染物快速分解。
由此推知,该反应器( )A.能够实现物质循环B.主要处理有机污染C.可看作一个小型生态系统D.存在能量输入、传递、转化和散失【解析】根据题意,该菌种是需氧型微生物,”同时加入部分营养物质”又说明它不是自养型微生物。
该反应器没有生产者,不可看作一个小型生态系统,也就无法实现物质循环和能量流动。
该微生物主要处理有机污染。
【答案】B7.碳元素从生物群落回归无机环境的途径包括( )①生产者的光合作用②生产者的细胞呼吸③消费者和分解者的细胞呼吸④人类生产活动中的燃烧过程⑤生产者的化能合成作用A.①③⑤B.②③④C.②③⑤D.①②③【解析】生产者的光合作用、化能合成作用都是将无机环境中的CO固定进入2生物群落的过程。
②③④都可将生物群落中的有机碳转化成CO回归到无机环境2中。
【答案】B8.以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是( )A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物B.哺乳动物的③/①值一般为10%— 20%C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物【解析】A项,呼吸代谢消耗量的大小对④/③值有影响,在高温环境中,变温动物的呼吸代谢消耗量大,④/③值低于恒温动物,在低温环境中,变温动物呼吸代谢消耗量小,④/③值高于恒温动物;B项,相邻两个营养级的能量传递效率(该营养级的同化量/上一营养级的同化量)为10% —20%;C项,提高③/②值,实际是提高对食物(饲料)的利用率,能够提高圈养动物生长量;D项,与食草哺乳动物相比,食肉动物消化吸收有机物能力强,而草中纤维素较多,难以完全消化吸收,随粪便排出的能量多,故食肉动物的③/②值一般较高。
【答案】C9.在一般情况下,如下图所示的生态系统中物质循环的主要渠道,正确的是( )【答案】A10.在自然生态系统中,物质是能量的载体。
下列叙述正确的是 ( )A.能量可驱动物质循环B.物质和能量可循环利用C.能量只能在食物链中流动D.能量和生物数量金字塔均可倒置【解析】物质是能量的载体,物质代谢伴随着能量代谢,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质循环不断地进行,所以能量可驱动物质循环。
在生态系统中,物质可循环利用,而能量是单向流动的;能量可在食物链中流动,也可在无机环境和生物群落之间流动;生物数量金字塔可以倒置,但能量金字塔是不能倒置的。
【答案】A11.如图是能量流动的图解,对此图理解不正确的是( )A.图中方框的大小可表示该营养级生物所具有能量的相对值B.图中C所具有的能量为B的10% —20%C.图中A表示流经该生态系统的总能量D.图中A具有的能量是B、C、D的能量之和【解析】图中A具有的能量远大于B、C、D的和,因为能量在传递的过程中,有相当一部分被呼吸作用消耗和被分解者利用。
【答案】D12.下图表示生态系统中四种成分之间的关系,以下相关叙述中正确的是( )A.甲和乙所包含的所有种群构成群落B.乙1的同化量越大,流向乙2的能量就越少C.丙不一定是原核生物D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏【解析】首先判断图中甲、乙、丙、丁分别指生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
生物群落指一定自然区域所有生物的总和,从生态系统成分看,应包括甲、乙、丙所含的全部种群。
乙1同化量越大,即流进乙1的能量越多,那么从乙1流向乙2的能量也就越多。
丙是分解者,它既包括一些营腐生生活的细菌、真菌,也包括一些腐食性的动物如蜣螂、蚯蚓,所以丙不一定是原核生物。
使臭氧层破坏的是冰箱等制冷设备用的氟利昂,生物的代谢活动不能产生这种物质。
【答案】 C二、非选择题13.下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)碳从无机环境中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下图所示,假设E 种群中的能量是5.9810⨯ kJ;B 种群中的能量为1.8310⨯ kJ 。
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 ,但由于生物体不能利用在代谢中产生的 能,因而能量流动具有 的特点。
(5)如果大气层中的2CO 增多,则会加剧 效应。
减缓此效应的措施有(答出一项即可): 。
【解析】 碳元素在无机环境和生物群落之间以2CO 的形式循环,通过光合作用转变为含碳有机物进入生物群落,通过生物的呼吸作用和分解者的分解作用又以2CO 的形式进入大气圈。
在生物群落内部主要通过食物链以含碳有机物形式流动。
由图可知,若E 传递给B 的能量为1.3⨯910 kJ,则E 传递给D 和C 的能量为4.9510⨯ kJ,又因为E 到A 两条食物链里,A 都是第三营养级,所以A 至少得到的是4.9510⨯ 10kJ ⨯%10⨯%=4.7510⨯ kJ 。
物质的循环伴随着能量的流动,能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
【答案】 2(1)CO 有机物(2)光合作用 捕食 线粒体 分解者的分解(或分解者的呼吸)(3)4.7510⨯(4)能量流动 热 单向流动、逐级递减(5)温室 保护植被,大力植树造林;提高森林覆盖率,严格控制化学燃料的燃烧,并提高能源利用率;开发除化学燃料以外的如水能、核能、太阳能等新能源,减少2CO 的排放量(答案合理或写出上述内容中的一项即可)14.图1表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化,图2表示能量流经乙种群所处营养级的示意图,请据图回答:图1图2(1)请根据图1中甲、乙、丙、丁4个种群数量变化的关系,写出它们构成的食物链: 。
(2)甲种群在c点处的年龄组成类型是,a b段种群数量下降的原因有:①;②。
(3)图2中的A、B、C表示的含义分别为:A ;B ;C 。
(4)该生态系统中4个种群之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有。
【解析】由图1种群的相对数量得出甲、乙、丙、丁之间的食物关系为:丁→乙→甲→丙;生态系统之所以维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。
【答案】(1)丁→乙→甲→丙(2)增长型①甲捕食的乙的数量下降,食物不足②甲的天敌丙的数量上升,被捕食量增加(3)被乙同化的能量用于生长发育和繁殖的能量呼吸作用散失的能量(4)自我调节能力15.下图为某生态系统中能量传递示意图。
据图回答:(1)能量流动是从开始的,流入该生态系统的总量为kJ。
(2)从A到B和从B到C的能量传递效率分别为%、%。
(3)生态系统中沿食物链流动的能量逐级递减的原因是 。
(4)生态系统成分中A属于,D属于。
(5)从理论上说,在研究生态系统功能时,若生态系统中没有成分,其物质循环和能量流动是可以进行的。
【解析】能量流动是从生产者固定太阳能开始的,生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量,为875+175+200=1250 kJ A B,→的传递效率为200 1250100⨯%=16%,B C→的传递效率为30200100⨯%=15%。
【答案】(1)A生产者固定太阳能 1 250 (2)16 15 (3)各营养级自身呼吸作用消耗一部分能量,分解者分解利用一部分能量,仅有一部分能量被下一营养级利用(4)生产者分解者(5)消费者16.(选做题)根据某生态系统的相关图示,分析回答有关问题:(1)在此食物网中共有条食物链,猫头鹰占有个营养级。
如果猫头鹰的体重每增加1 kg,则至少需要草kg,最多需要草kg。
(2)在此食物网中,种间关系为捕食和竞争的是、。
(至少写出两组)(3)根据能量流动的图示可知,初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头;三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量被分解者所利用应属于图示中的箭头。
(用图中的①—○13来表示)(4)从不同营养级间能量传递的多少来看,图中②③④的特点是。
【解析】如图所示,从左向右数,此食物网中共有8条食物链,根据猫头鹰占据的位置,可以得出猫头鹰占有4个营养级。
如果猫头鹰的体重每增加1 kg,”最多”应该考虑最长食物链,传递效率为10%,”至少”则为最短食物链,传递效率为20%。
每一个营养级的能量都有三个去向,那就是呼吸消耗,被下一营养级同化和分解者利用,由图可知,E为分解者,那么初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头⑤,同理可知,三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量被分解者所利用,应属于图示中的箭头⑨。
能量流动的特点就是单向流动、逐级递减,所以从不同营养级间能量传递的多少来看,图中②③④的特点是单向流动、逐级递减。
【答案】(1)8 4 25 510(100000)(2)蛇和猫头鹰蜘蛛和蟾蜍(或蜘蛛和食虫鸟)(3)⑤⑨(4)单向流动、逐级递减。