2015屆《世紀(jì)金榜》高考一輪生物復(fù)習(xí).ppt

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第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),【知識(shí)梳理】一、能量流動(dòng)的過程1.概念理解：輸入-?傳遞-?轉(zhuǎn)化-太陽能→有機(jī)物中的_______→熱能?散失-,源頭：太陽能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者_(dá)________________,途徑：_______________形式：有機(jī)物中的_______,形式：最終以_____形式散失過程：自身呼吸作用,,,,固定的太陽能總量,食物鏈和食物網(wǎng),化學(xué)能,化學(xué)能,熱能,,,,,2.過程圖解：甲：_______乙：___________丙：___________?。篲________戊：_______,生產(chǎn)者,初級(jí)消費(fèi)者,次級(jí)消費(fèi)者,呼吸作用,分解者,二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)及研究意義1.能量傳遞效率：是指_______________之間同化量的比值。2.能量流動(dòng)的特點(diǎn)：_________、_________。3.研究意義：(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)_____________，使能量得到_______的利用。(2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的_____________，使能量持續(xù)高效地流向_____________的部分。,相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí),單向流動(dòng),逐級(jí)遞減,人工生態(tài)系統(tǒng),最有效,能量流動(dòng)關(guān)系,對(duì)人類最有益,三、物質(zhì)循環(huán)1.概念：物質(zhì)：組成生物體的_____，如C、H、O、N、P、S等。循環(huán)范圍：_________和生物群落之間。循環(huán)特點(diǎn)：具有_______。,,元素,無機(jī)環(huán)境,全球性,2.碳循環(huán)過程：(1)請(qǐng)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱。①_________；②_________；③攝食；④_________；⑤_____；⑥分解作用。(2)循環(huán)形式：___。,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,燃燒,CO2,【盲點(diǎn)判斷】1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)指能量的輸入和散失過程。()2.(2011海南高考T21A)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者得到的能量必然大于消費(fèi)者得到的。()3.在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的渠道由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成。()4.(2010新課標(biāo)全國卷T5C)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。(),,√,,,5.參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物。()6.碳的循環(huán)在生物群落內(nèi)部是以CO2形式進(jìn)行的。()7.如果人們不按生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。()8.碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著能量流動(dòng)，但由于生物體不能在代謝中利用熱能，所以能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。(),,,√,√,【盲點(diǎn)判斷點(diǎn)撥】1.生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。2.由于能量流動(dòng)逐級(jí)遞減，所以生產(chǎn)者所得到的能量一定大于消費(fèi)者所得到的。3.食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的渠道，食物鏈、食物網(wǎng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者組成。4.沼渣、沼液作為肥料還田，能夠?yàn)樯a(chǎn)者提供礦質(zhì)元素，而能量是以有機(jī)物形式存在的，因此沼渣、沼液不能為生產(chǎn)者提供能量，即能量是不能循環(huán)利用的。,5.參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種元素。6.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2形式進(jìn)行的，而在生物群落內(nèi)部，碳流動(dòng)的形式是有機(jī)物。7.亂砍濫伐森林會(huì)打破碳循環(huán)平衡，使大氣中CO2進(jìn)入生物群落過程受阻，大氣中CO2的含量就會(huì)明顯增多。8.生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失，由于生物體在代謝過程中不能直接利用熱能，所以能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的。,【網(wǎng)絡(luò)概覽】,考點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.能量流動(dòng)去路圖解：,(1)圖解分析：流入某一營養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路可有四條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級(jí)；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級(jí)和分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年。(2)能量的散失：散失的能量是通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用分解有機(jī)物而產(chǎn)生的，最終以熱能形式散失。,2.能量流動(dòng)的特點(diǎn)及其原因：(1)單向流動(dòng)。①能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。②各營養(yǎng)級(jí)通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動(dòng)無法循環(huán)。(2)逐級(jí)遞減。①各營養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。②各營養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者，包括未被下一營養(yǎng)級(jí)生物利用的部分。,3.生態(tài)金字塔——能量流動(dòng)模型：,4.能量傳遞效率大約為10%～20%(如圖)：,(1)同化量=攝入量-糞便量。(2)積累量=同化量―呼吸量。(3)光能射入量=生產(chǎn)者固定量+反射量。(4)生產(chǎn)者同化量=流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量≠各營養(yǎng)級(jí)同化量總和。(5)糞便量屬于上一營養(yǎng)級(jí)的同化量。(6)能量傳遞效率=(下一營養(yǎng)級(jí)同化量/上一營養(yǎng)級(jí)同化量)100%。,【高考警示】能量流動(dòng)中的兩個(gè)“不同”(1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量不同。①同化量為每一營養(yǎng)級(jí)通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機(jī)物的能量，攝入量是消費(fèi)者攝入的能量，同化量=攝入量-糞便量。②消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級(jí)同化的能量，它實(shí)際上與上一營養(yǎng)級(jí)的遺體殘骸一樣，屬于未被利用的那部分能量。,(2)能量傳遞效率與能量利用效率不同。①能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中，逐級(jí)減少，若以“營養(yǎng)級(jí)”為單位，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為10%～20%。②能量利用效率：通?？紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。,【通關(guān)題組】1.(能量流動(dòng)過程分析)(2014巢湖模擬)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級(jí)消費(fèi)者，Q2為次級(jí)消費(fèi)者。對(duì)圖中的各營養(yǎng)級(jí)所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中分析正確的是()(注：圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量),A.a+b+c+d+e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.c1表示次級(jí)消費(fèi)者中被三級(jí)消費(fèi)者同化的能量C.初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量包含在b或d中D.c和e之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是明確能量流動(dòng)的四個(gè)方向：①自身呼吸作用消耗(題中已知為e、e1、e2)；②被下一營養(yǎng)級(jí)利用(c、c1等)；③被分解者分解(b和d之一)；④未利用(b和d之一)。,【解析】選C。A錯(cuò)誤，結(jié)合圖形分析知，b+c+d+e為本年度植物光合作用利用的太陽能(固定的能量)，即流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；B錯(cuò)誤，c1代表初級(jí)消費(fèi)者流入次級(jí)消費(fèi)者的能量，即被次級(jí)消費(fèi)者同化的能量；C正確，初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)包含在b或d中；D錯(cuò)誤，b和d可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量和未被利用的能量。,【互動(dòng)探究】(1)如果此生態(tài)系統(tǒng)每年的能量錐體圖都與B圖一樣，預(yù)測(cè)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物量變化趨勢(shì)并說明原因。提示：增加。B圖中，每個(gè)營養(yǎng)級(jí)都有上一年留下來的能量，按照這個(gè)趨勢(shì)，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物量會(huì)增加。(2)這一年，P和Q1之間的能量傳遞效率是多少？提示：c/(b+c+d+e)。P本年的同化量是b+c+d+e，Q1本年的同化量是c，則能量傳遞效率是c/(b+c+d+e)。,2.(能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算)(2014淮南模擬)下圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)中部分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)若草固定的總能量為6.8109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3108kJ，則人最多能獲得能量kJ。(2)若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤笊唧w重增加1kg，人能比原來多增重kg(能量傳遞效率按20%計(jì)算)。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是：(1)明確沿食物鏈“正推求最多”時(shí)按“20%”計(jì)算。(2)明確沿食物鏈“逆推”時(shí)用“20%”或“10%”計(jì)算。,【解析】(1)求最多時(shí)按20%計(jì)算。草固定的太陽能最多有6.8109kJ20%傳遞到初級(jí)消費(fèi)者，故羊最多可獲得(6.810920%-1.3108)kJ，最多傳遞到人(6.810920%-1.3108)kJ20%=2.46108kJ。(2)蛇取食鼠的比例調(diào)整之前，蛇體重增加1kg需要消耗草1/420%20%+3/420%20%20%=100(kg)，調(diào)整比例之后蛇體重增加1kg需要消耗草3/420%20%+1/420%20%20%=50(kg)，即可節(jié)省草100-50=50(kg)，傳遞到人使人增重5020%20%=2(kg)。答案：(1)2.46108(2)2,【互動(dòng)探究】題中第(1)小題若求“人最少能獲得的能量”，應(yīng)如何計(jì)算？提示：(6.810910%-1.3108)kJ10%=5.5107kJ。,【解題金手指】能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算方法在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，需要確定相關(guān)的食物鏈，能量傳遞效率約為10%～20%，一般從兩個(gè)方面考慮：,(1)知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí),獲得能量最多獲得能量最少,選最短食物鏈按20%計(jì)算,選最長食物鏈按10%計(jì)算,,,,(2)知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí),需最少能量需最多能量,選最短食物鏈按20%計(jì)算,選最長食物鏈按10%計(jì)算,,,,還要注意兩點(diǎn)：(1)“至少需要”“最多利用”“最大消耗”“最少利用”等字眼，從而確定應(yīng)該使用10%還是20%、最短鏈還是最長鏈進(jìn)行“最值”計(jì)算。(2)已確定營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為Ma%b%c%。,【加固訓(xùn)練】1.(2014渭南模擬)下圖所示為一個(gè)食物網(wǎng)(能量傳遞效率按10%計(jì)算)。下列敘述中正確的是(),A.該食物網(wǎng)中初級(jí)消費(fèi)者是昆蟲，次級(jí)消費(fèi)者是鳥B.植物屬于第一營養(yǎng)級(jí)，鳥屬于第三營養(yǎng)級(jí)C.若植物固定的太陽能總量為M，昆蟲的總能量為m1，鳥的總能量為m2，則M=m1+m2D.在鳥類的食物構(gòu)成中，若動(dòng)物性食物和植物性食物各占一半，則鳥類增加能量A時(shí)，生產(chǎn)者需提供的能量為55A,【解析】選D。昆蟲屬于初級(jí)消費(fèi)者，鳥既屬于初級(jí)消費(fèi)者，也屬于次級(jí)消費(fèi)者，A錯(cuò)誤。鳥占有第二和第三營養(yǎng)級(jí)，B錯(cuò)誤。能量沿食物鏈逐級(jí)遞減，C錯(cuò)誤。若動(dòng)物性食物和植物性食物各占一半，則鳥類增加能量A時(shí)，直接需要植物的能量為5A，需要昆蟲提供的能量為5A，折合植物50A的能量，故共需要由植物提供55A的能量，D正確。,2.(2014合肥模擬)某同學(xué)繪制了如下圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能，方框大小表示所含能量的多少)。下列敘述中不正確的是()A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B.由第一營養(yǎng)級(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D2/D1C.流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為(A2+B2+C2+D2)D.圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減,【解析】選B。A正確，生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+D1)，A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1流向分解者，而D1=A2+B2+C2+D2，是流入下一營養(yǎng)級(jí)的能量。B錯(cuò)誤，由第一營養(yǎng)級(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/(A1+B1+C1+D1)。C正確，流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為D1=(A2+B2+C2+D2)。D正確，圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減：單向流動(dòng)——沿著食物鏈向高營養(yǎng)級(jí)傳遞，不可逆轉(zhuǎn)；逐級(jí)遞減——前一營養(yǎng)級(jí)所同化的能量只有10%～20%能夠傳給下一營養(yǎng)級(jí)。,考點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.碳循環(huán)過程：(1)碳的存在形式及循環(huán)形式。①碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式是二氧化碳和碳酸鹽。②碳在生物群落中的存在形式主要是有機(jī)物。③碳循環(huán)的形式是二氧化碳。,(2)碳出入生物群落的途徑。①碳進(jìn)入生物群落：生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用。②碳排出生物群落,動(dòng)植物的呼吸作用分解者的分解作用,,2.能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系：(1)區(qū)別：,(2)聯(lián)系。①兩者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)；能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。,【高考警示】(1)物質(zhì)循環(huán)的范圍：物質(zhì)循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，物質(zhì)循環(huán)具有全球性。(2)實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)的關(guān)鍵是生產(chǎn)者和分解者。(3)碳傳遞的雙向與單向。①碳在生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的。②碳在其他各成分間的傳遞均是單向的。,(4)重金屬和DDT等農(nóng)藥的生物富集：生物富集問題與能量流動(dòng)相反，能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減，而農(nóng)藥或重金屬在食物鏈中則存在“生物富集作用”，即營養(yǎng)級(jí)越高，該物質(zhì)濃度越高。,【通關(guān)題組】1.(碳循環(huán)分析)(2014廈門模擬)下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列敘述中正確的是(),A.③過程代表綠色植物的光合作用B.A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者C.⑦是溫室效應(yīng)的主要原因D.疏松土壤可能加快⑤過程,【解題指南】解答本題應(yīng)關(guān)注：(1)生產(chǎn)者不等于綠色植物，還包括能進(jìn)行光合作用和化能合成作用的其他生物。(2)溫室效應(yīng)加劇的主要原因是CO2含量的增多。【解析】選D。據(jù)圖可知A是分解者，B是生產(chǎn)者，C是消費(fèi)者；③過程代表生產(chǎn)者的呼吸作用；溫室效應(yīng)形成的主要原因是⑥化學(xué)燃料的大量燃燒；疏松土壤可增加土壤中O2的濃度，促進(jìn)微生物的呼吸作用。,【互動(dòng)探究】題中若A含有細(xì)胞核，則A中將含碳有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2的具體場(chǎng)所有哪些？提示：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。由A含有細(xì)胞核可知A為真核生物，其將含碳有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2的方式是細(xì)胞呼吸，具體場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。,2.(能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間關(guān)系的綜合)(2014淮南模擬)圖甲是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖,圖乙表示一個(gè)長期有效的生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。請(qǐng)回答下列問題:,(1)圖甲中碳進(jìn)入生物群落依賴于。圖中①②④過程與③過程中碳流動(dòng)形式的不同點(diǎn)是___________________________________________________________。(2)圖甲中分解者通過(生理過程)將碳放回大氣中。(3)圖乙食物網(wǎng)中的肉食動(dòng)物是,通常數(shù)量較少,從能量角度分析,其原因是。若人們想通過此生態(tài)系統(tǒng)更多地得到種群X,理論上,你認(rèn)為達(dá)到此目的的最有效手段是。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是:(1)分析圖乙,明確W是生產(chǎn)者,X是最高營養(yǎng)級(jí)的生物。(2)明確在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間碳的流動(dòng)形式是CO2,而碳在生物群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng)。,【解析】(1)從圖示看出,圖甲中碳進(jìn)入生物群落依賴于生產(chǎn)者的光合作用。圖中①②④過程與③過程中碳流動(dòng)形式的不同點(diǎn)是前者以CO2的形式流動(dòng),而后者以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng)。(2)圖甲中分解者通過呼吸作用將碳放回大氣中。(3)圖乙食物網(wǎng)中的肉食動(dòng)物是X、H,由于在食物鏈中能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的,營養(yǎng)級(jí)越高,能量就越少,個(gè)體數(shù)一般就越少。若想通過此生態(tài)系統(tǒng)更多地得到種群X,理論上,最有效手段是除去此生態(tài)系統(tǒng)中的G、S種群。,答案:(1)生產(chǎn)者的光合作用①②④過程中以CO2的形式流動(dòng)(或③過程中以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng))(2)有氧呼吸和無氧呼吸(呼吸作用)(3)X、H營養(yǎng)級(jí)越高,能量就越少,個(gè)體數(shù)一般就越少除去此生態(tài)系統(tǒng)中的G、S種群,【解題金手指】有關(guān)碳循環(huán)示意圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷(1)碳循環(huán)過程示意圖：,(2)將上圖換成字母，并嘗試判斷四種成分(找依據(jù))，如下面三種變式圖：,圖形解讀：①圖1——先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者或非生物的物質(zhì)和能量，再由多個(gè)內(nèi)指箭頭可判斷B為非生物的物質(zhì)和能量(不能寫“無機(jī)環(huán)境”)，再根據(jù)A→D，C→D，確定D為分解者，剩下C為消費(fèi)者。②圖2——根據(jù)A與C之間的雙向箭頭及C有多個(gè)內(nèi)指箭頭判斷：A和C分別是生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)A、B、D的碳都流向E，可進(jìn)一步判斷：B是初級(jí)消費(fèi)者，D是次級(jí)消費(fèi)者，E是分解者。,③圖3——首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個(gè)成分，即A和E，一個(gè)為生產(chǎn)者，一個(gè)是非生物的物質(zhì)和能量。又因?yàn)槠渌鱾€(gè)成分都有箭頭指向A，所以A為非生物的物質(zhì)和能量，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個(gè)成分，其中其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費(fèi)者。,【加固訓(xùn)練】(2014太原模擬)下列敘述不正確的是()A.物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間B.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是兩個(gè)完全獨(dú)立的過程C.缺少分解者則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行D.在能量流動(dòng)的過程中伴隨著物質(zhì)循環(huán),【解析】選B。A正確，物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間，具有全球性；B錯(cuò)誤，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)兩者密切相關(guān)，又有本質(zhì)區(qū)別，物質(zhì)是能量的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力；C正確，分解者能夠?qū)⒂袡C(jī)物分解為無機(jī)物，是物質(zhì)循環(huán)的必備成分；D正確，物質(zhì)是能量的載體，在能量流動(dòng)的過程中伴隨著物質(zhì)循環(huán)。,【資源平臺(tái)】土壤微生物分解活動(dòng)的探究分析,注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并加熱。,【典例】下列是對(duì)土壤微生物開展探究活動(dòng)的三個(gè)案例，請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)的空白處作答。(1)案例Ⅰ：探究落葉在土壤微生物的作用下是否發(fā)生腐爛(分解)。設(shè)計(jì)思路：對(duì)實(shí)驗(yàn)組土壤應(yīng)該進(jìn)行處理，盡可能排除的作用。,(2)案例Ⅱ：探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用。實(shí)驗(yàn)步驟：①將取自農(nóng)田的土壤制成土壤浸出液，放在燒杯中靜置一段時(shí)間。②另取兩只燒杯，編號(hào)為A、B，加入等量的淀粉糊。在A燒杯中加入30mL土壤浸出液，B燒杯中加入。,③在室溫條件下放置7天后，從A燒杯中取20mL溶液，分別加入A1和A2兩支試管各10mL；從B燒杯中取20mL溶液，分別加入B1和B2兩支試管各10mL。④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入，并進(jìn)行處理。⑤觀察各試管的，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,【解析】(1)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中自變量的處理方法：①案例Ⅰ中實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤微生物的有無，對(duì)照組不做處理含有微生物，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)不含微生物，需進(jìn)行滅菌處理。②案例Ⅱ中實(shí)驗(yàn)的自變量是分解淀粉的微生物的有無，A組土壤浸出液含有微生物，B組燒杯中加入的液體應(yīng)不含微生物，因此可加入等量的蒸餾水(或無菌水)。(2)淀粉遇碘液變藍(lán)，淀粉分解產(chǎn)生的還原糖遇斐林試劑在加熱的情況下產(chǎn)生磚紅色沉淀。,答案：(1)滅菌土壤微生物(2)②30mL(等量)蒸餾水(無菌水)④(等量的)斐林試劑加熱⑤顏色變化,1.(2012海南高考)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)C.能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D.甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,【解析】選D。根據(jù)題中簡圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，為消費(fèi)者；該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界獲得能量，同時(shí)能量也可以擴(kuò)散到外界，是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)；太陽能通過光合作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量。,【延伸探究】(1)上題中甲一定具有葉綠體嗎？提示：不一定。甲可以進(jìn)行光合作用，但不一定具有葉綠體，如藍(lán)藻。(2)是不是甲每個(gè)個(gè)體的能量都多于乙每個(gè)個(gè)體的能量？提示：不是。只能比較甲所處營養(yǎng)級(jí)和乙所處營養(yǎng)級(jí)的能量大小關(guān)系，而不能比較甲和乙某個(gè)個(gè)體的能量。,2.(2014淮南模擬)下列關(guān)于能量流動(dòng)的敘述，正確的是()A.能量傳遞的效率總是隨著食物鏈的增加而減少B.消費(fèi)者用于生長發(fā)育等生命活動(dòng)的能量儲(chǔ)存于其體內(nèi)有機(jī)物中C.生產(chǎn)者同化的能量可以用生產(chǎn)者的干重增加量表示D.食物鏈中能量流動(dòng)就是不同營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)ATP的合成與分解,【解析】選B。能量傳遞效率在各營養(yǎng)級(jí)之間都約是10%～20%，不會(huì)隨著食物鏈的增加而減少，A錯(cuò)誤。消費(fèi)者同化的能量一部分被自身的呼吸作用消耗，另一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)，也就是儲(chǔ)存在生物體的有機(jī)物中，B正確。生產(chǎn)者的同化量是生產(chǎn)者固定的太陽能，其中一部分通過呼吸作用被消耗，另一部分儲(chǔ)存在生物體的有機(jī)物中，為生產(chǎn)者干重增加量，C錯(cuò)誤。食物鏈中能量流動(dòng)是生物體內(nèi)的能量以有機(jī)物中化學(xué)能的形式在相鄰營養(yǎng)級(jí)之間傳遞，D錯(cuò)誤。,【加固訓(xùn)練1】(2014海淀區(qū)模擬)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量可以通過食物鏈在生物群落中流動(dòng)。營養(yǎng)級(jí)越高，獲得的總能量越少。下列解釋不正確的是()A.各營養(yǎng)級(jí)中總有一部分能量被分解者利用B.各營養(yǎng)級(jí)中的能量一定有部分以熱能形式散失C.生物維持自身的生命活動(dòng)消耗一部分能量D.營養(yǎng)級(jí)越高的生物個(gè)體生命活動(dòng)需要的能量越少,【解析】選D。本題考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)。能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，原因在于：①各營養(yǎng)級(jí)中總有一部分能量被分解者利用，②各營養(yǎng)級(jí)中的能量一部分以熱能形式散失，③生物維持自身的生命活動(dòng)消耗一部分能量。所以，A、B、C正確。沿食物鏈各營養(yǎng)級(jí)的能量逐級(jí)遞減，并非營養(yǎng)級(jí)越高的生物個(gè)體生命活動(dòng)需要的能量越少，故D錯(cuò)誤。,【加固訓(xùn)練2】在食物鏈“A→B→C”中，能量逐級(jí)減少。其原因不包括()A.總有一部分A和B會(huì)自然死亡和被分解者利用B.B、C攝入的能量總有一部分被排出C.A、B和C生命活動(dòng)的維持總要消耗能量D.照射到A上的太陽能不能被全部固定【解析】選D。本題考查能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因。要注意流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)該是生產(chǎn)者固定下來的能量。,3.(2014蚌埠模擬)如圖是一個(gè)處于平衡狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,其中A、B、C、D分別代表不同營養(yǎng)級(jí)的生物類群,下列對(duì)此圖理解正確的一項(xiàng)是(),A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是A通過光合作用固定的太陽能減去自身呼吸消耗的能量B.D中所含的能量與C中所含的能量之比就是能量從C傳遞到D的效率C.B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和D.由于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一定的,所以B獲得的能量越多,留給C、D的能量就越少,【解析】選C。流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是A通過光合作用固定的太陽能;能量從C傳遞到D的效率應(yīng)是D同化的能量與C同化的能量之比;B、C、D本身含有能量,B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和;由于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一定的,所以B獲得的能量越多,留給C、D的能量就越多。,【加固訓(xùn)練】(2014福州模擬)下圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，N1～N6表示能量數(shù)值。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(),A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N2，由初級(jí)消費(fèi)者流向蜣螂的能量為N6B.能量由第一營養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為N5/N2100%C.N5將有兩個(gè)去向，其中之一是用于初級(jí)消費(fèi)者的生長、發(fā)育和繁殖D.能量在各營養(yǎng)級(jí)的流動(dòng)離不開生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞,【解析】選A。流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能(N2)，N6為生產(chǎn)者流向蜣螂的能量。能量由第一營養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的同化量之比，即N5/N2100%。N5將有兩個(gè)去向，即用于初級(jí)消費(fèi)者的生長、發(fā)育和繁殖及呼吸作用。能量在各營養(yǎng)級(jí)的流動(dòng)離不開生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。,4.(2014安慶模擬)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程，其中A、B、C、D組成生物群落。下列說法不正確的是()A.A是生產(chǎn)者，D是分解者B.圖中箭頭可以表示碳元素的流動(dòng)方向C.①②過程中伴隨著能量的流動(dòng)D.無機(jī)環(huán)境中的CO2都是生物呼吸作用的產(chǎn)物,【解析】選D。A是生產(chǎn)者，B、C是消費(fèi)者，D是分解者。該圖表示碳循環(huán)，圖中箭頭表示碳元素的流動(dòng)方向。①②體現(xiàn)了生物間的捕食關(guān)系，該過程伴隨著能量流動(dòng)。無機(jī)環(huán)境中的CO2來源于化學(xué)燃料的燃燒、生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用、分解者的分解作用。,5.(2012安徽高考)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對(duì)此食物鏈能量流動(dòng)進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表，單位是J/(hm2a)。,(1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是。(2)在研究能量流動(dòng)時(shí)，可通過標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲并標(biāo)記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標(biāo)記的15只。該種群密度是只/hm2。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會(huì)導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果。(3)田鼠和鼬都是恒溫動(dòng)物，同化的能量中只有3%～5%用于，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。,【解析】(1)攝入量=同化量+糞便量，能量的傳遞效率=該營養(yǎng)級(jí)同化能量/上一營養(yǎng)級(jí)同化能量100%，即能量從田鼠傳遞到鼬的效率是(2.25107)/(7.50108)100%=3%。(2)該種群密度是403015=80(只/hm2)。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，會(huì)導(dǎo)致第二次捕獲的標(biāo)記的田鼠減少，從而使種群密度估算結(jié)果偏高。(3)在每一營養(yǎng)級(jí)中，同化的能量絕大部分在呼吸中以熱能的形式散失，只有一部分用于生物的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)。答案：(1)3%(2)80偏高(3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng),6.(2014臨沂模擬)請(qǐng)回答：(1)碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以的形式進(jìn)行。驅(qū)動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的能量主要來源于的太陽能。(2)分解者通過和的方式將有機(jī)物分解成CO2等釋放到無機(jī)環(huán)境中。(3)如圖所示的食物網(wǎng)中共有條食物鏈，其中初級(jí)消費(fèi)者是。,(4)如果環(huán)境中的某種有毒物質(zhì)在生物體內(nèi)既不能被分解，也不能排出體外，則該物質(zhì)經(jīng)的傳遞后，便可在不同的生物體內(nèi)積累。因此，通常生物所在的越高，該有毒物質(zhì)在其體內(nèi)的積累量越大。,【解題指南】解答本題需要掌握以下關(guān)鍵點(diǎn)：(1)生態(tài)系統(tǒng)的成分以及各成分的作用。(2)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以及生物群落內(nèi)部的傳遞形式。(3)食物鏈的判斷方法。,【解析】(1)碳以CO2的形式被生產(chǎn)者固定，由無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落，生物通過呼吸作用產(chǎn)生CO2，將碳釋放到無機(jī)環(huán)境中，所以碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行；生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能是驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的主要能量。(2)呼吸作用可以將有機(jī)物分解成CO2釋放到無機(jī)環(huán)境中，分解者可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。,(3)食物鏈從生產(chǎn)者開始一直到最高級(jí)的消費(fèi)者，圖中有植物→鼠→蛇→鷹、植物→鼠→鷹、植物→兔→鷹3條食物鏈，其中的兔和鼠屬于初級(jí)消費(fèi)者。(4)如果環(huán)境中的某種有毒物質(zhì)在生物體內(nèi)既不能被分解，也不能排出體外，它便會(huì)隨著食物鏈在生物體內(nèi)富集，且生物所處營養(yǎng)級(jí)越高，該有毒物質(zhì)在其體內(nèi)積累量越大。,答案：(1)CO2綠色植物固定(或光合作用固定)(2)有氧呼吸無氧呼吸(或發(fā)酵)(3)3兔和鼠(4)食物鏈營養(yǎng)級(jí),7.(2011天津高考)放牧強(qiáng)度可影響人工草地的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。圖1是亞熱帶某人工草地在不同放牧強(qiáng)度下牧草凈光合產(chǎn)量(凈光合產(chǎn)量=光合作用合成量-呼吸作用消耗量)的變化圖，G0為不放牧，G1～G3為放牧強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。,據(jù)圖回答：(1)5～10月份的最適放牧強(qiáng)度是(從G0～G3中選填)，月份可被初級(jí)消費(fèi)者利用的總能量最多。(2)與放牧草地相比，8月份不放牧草地凈光合產(chǎn)量明顯偏低的原因有(多選)。A.過多枝葉對(duì)下層植物有遮光作用B.植株衰老組織較多C.缺少動(dòng)物糞尿的施肥作用D.草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)加快,(3)據(jù)圖1分析，為使牧草凈光合產(chǎn)量維持在最高水平，4～10月份需要采取的放牧措施是。(4)牧草的光合作用強(qiáng)度可用單位時(shí)間和面積的來表示。(5)在牧草上噴32P標(biāo)記的磷肥，檢測(cè)32P在初級(jí)和次級(jí)消費(fèi)者中的放射強(qiáng)度，結(jié)果見圖2，其中A消費(fèi)者處于第營養(yǎng)級(jí)。(6)在生態(tài)系統(tǒng)的生物成分中，生產(chǎn)者體內(nèi)的32P除被消費(fèi)者利用外，還有部分進(jìn)入。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是：(1)注意圖1的縱坐標(biāo)是凈光合產(chǎn)量，注意不同的放牧強(qiáng)度之間與不放牧的比較。(2)注意圖2中牧草上噴32P標(biāo)記的磷肥，沿食物鏈傳遞，故初級(jí)消費(fèi)者比次級(jí)消費(fèi)者的放射性先增加。,【解析】本題主要考查能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相關(guān)知識(shí)，著重考查識(shí)圖析圖能力。(1)從圖1可以看出，5～10月份放牧強(qiáng)度為G2時(shí)凈光合產(chǎn)量最高，因此為最適放牧強(qiáng)度。6月份凈光合產(chǎn)量最高，因此可被初級(jí)消費(fèi)者利用的總能量最多。(2)不放牧草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)比放牧草地生態(tài)系統(tǒng)慢，因?yàn)橄M(fèi)者可以加快物質(zhì)循環(huán)。,(3)根據(jù)圖1分析，4月份不放牧的情況下凈光合產(chǎn)量最高，而在5～10月份放牧強(qiáng)度在G2水平時(shí)凈光合產(chǎn)量最高。(4)光合作用強(qiáng)度可用單位時(shí)間和面積的有機(jī)物生成量或CO2消耗量或O2生成量表示。(5)放射性強(qiáng)度先增加者為被捕食者，后增加者為捕食者，因此A消費(fèi)者屬于第二營養(yǎng)級(jí)，B消費(fèi)者屬于第三營養(yǎng)級(jí)。(6)在生態(tài)系統(tǒng)的生物成分中，生產(chǎn)者體內(nèi)的含32P的有機(jī)物除被消費(fèi)者利用外，還有部分進(jìn)入分解者。,答案：(1)G26(2)A、B、C(3)4月份不放牧，5～10月份放牧強(qiáng)度保持在G2水平(4)有機(jī)物生成量(CO2消耗量或O2生成量)(5)二(6)分解者,