資源簡(jiǎn)介

【備考2024】一輪新人教版生物學(xué)學(xué)案
第九單元　生物與環(huán)境
第4講　生態(tài)系統(tǒng)的功能
考點(diǎn)1　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
一、能量流動(dòng)的概述
1．概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
2．能量流動(dòng)的四個(gè)環(huán)節(jié)
—

—

—太陽(yáng)能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能

—
二、能量流動(dòng)的過(guò)程
1．能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程
由圖分析：
(1)輸入該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是指圖中的b(填字母)。
(2)糞便中的能量(c)不屬于(填“屬于”或“不屬于”)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，應(yīng)為上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量中流向分解者的部分。
(3)初級(jí)消費(fèi)者同化的能量(b)＝呼吸作用以熱能形式散失的能量(d)＋用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
(4)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
2．能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程
三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)
1．
2．
四、生態(tài)金字塔
五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
1．幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
2．幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效地利用。
3．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?br/>1．能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，與能量守恒定律并不矛盾，請(qǐng)說(shuō)明原因。(選擇性必修2　P56“旁欄思考”)
提示：能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，指的是流入各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，總能量＝儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體的有機(jī)物)中的能量＋被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用、散發(fā)至非生物環(huán)境中的能量。因此，雖然能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，但總能量依然遵循能量守恒定律。
2．人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來(lái)看，人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，這會(huì)對(duì)地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？(選擇性必修2　P57“旁欄思考”)
提示：人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，會(huì)要求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)有更多的能量流入人類所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，也就是說(shuō)，人類所需的食物會(huì)更多，將不得不生產(chǎn)更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會(huì)給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)更大的壓力。
1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量的輸入和散失過(guò)程。 (×)
提示：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
2．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。 (×)
提示：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。
3．初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量。 (√)
4．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%～20%。 (×)
提示：能量傳遞效率針對(duì)的是相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的所有生物，不針對(duì)個(gè)體。
5．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。 (×)
提示：沼液和沼渣可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人類的能源物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，但能量不能循環(huán)利用。
6．研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。 (×)
提示：由于在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中都會(huì)有生物的細(xì)胞呼吸存在，通過(guò)細(xì)胞呼吸，部分能量會(huì)以熱能的形式散失，因此研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑亲霾坏饺苛飨蛉祟悺?br/>7．一般來(lái)說(shuō)，植物的總干重通常大于植食性動(dòng)物的總干重。 (√)
1．稻—萍—蛙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式主要體現(xiàn)了研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義是__________
_____________________________________________________________________。
提示：可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量
2．人們不斷地對(duì)江南某濕地保護(hù)區(qū)進(jìn)行除草、殺蟲，目的是________________
_____________________________________________________________________。
提示：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>3．啄木鳥主要吃隱藏在樹干內(nèi)的天牛等害蟲。害蟲用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量去向有____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量、分解者利用的能量、未利用的能量
1．某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路分析
(1)能量來(lái)源
(2)能量去向：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：
①定量不定時(shí)(在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能量的最終去路)：
a．自身呼吸消耗；b．流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)；c．被分解者分解利用。
②定量定時(shí)：流入某一營(yíng)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：
a．自身呼吸消耗；b．流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)；c．被分解者分解利用；d．未利用，既未被自身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的時(shí)間“還沒(méi)來(lái)得及被利用的能量”。
2．歸納概括兩種常考能量流動(dòng)模型
(1)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)過(guò)程模型
圖中箭頭①指的是攝入量，若沒(méi)有箭頭③，則①代表的是同化量。
(2)“拼圖法”分析能量流動(dòng)過(guò)程
①W1、D1指相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，B1、B2指相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中未利用的能量。
②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
③能量傳遞效率不會(huì)是100%。從上圖可以看出，相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率等于D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率為10%～20%。
④利用“拼圖法”可得關(guān)系式：
1．為探究稻田養(yǎng)蟹對(duì)水稻產(chǎn)量和雜草密度的影響，進(jìn)行小區(qū)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示。
處理 雜草密度(株/m2) 水稻產(chǎn)量(kg/hm2)
養(yǎng)蟹、投餌 7.67 10 495
不養(yǎng)蟹、不投餌 11.73 9 665
稻田引入河蟹后，水稻產(chǎn)量得到提高，請(qǐng)從種間關(guān)系和能量流動(dòng)的角度分析，可能的原因有哪些(答出三點(diǎn))
提示：雜草密度降低，減少了與水稻的種間競(jìng)爭(zhēng)，水稻因而得到更多的光、CO2和無(wú)機(jī)鹽用于生長(zhǎng)；河蟹捕食稻田害蟲，減少了害蟲對(duì)水稻的取食和危害，增加了水稻產(chǎn)量；殘餌經(jīng)過(guò)微生物的分解作用，提高了土壤肥力。
2．為防治稻田蟲害構(gòu)建稻—萍—魚生態(tài)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，雖有危害水稻的病菌、害蟲和雜草，但魚的活動(dòng)可起到除蟲、松土和增氧的作用，紅萍葉片內(nèi)的藍(lán)細(xì)菌固氮可促進(jìn)紅萍和水稻生長(zhǎng)。請(qǐng)畫出稻—萍—魚生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖(不考慮與人的聯(lián)系)。
提示：
考查能量流動(dòng)的過(guò)程分析
1．(2022·山東臨沂二模)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和初級(jí)消費(fèi)者的能量流動(dòng)示意圖(d表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)未被利用的能量)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)1和a2表示生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者的呼吸量，主要以熱能的形式散失
B．兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率為(b1－糞便量)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%
C．初級(jí)消費(fèi)者的糞便量屬于生產(chǎn)者所固定能量中d1的一部分
D．一般來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)者的生物量通常大于初級(jí)消費(fèi)者的生物量
C　[a1和a2表示生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者的呼吸量，主要以熱能的形式散失，A正確；生產(chǎn)者的同化量為a1＋b1＋c1＋d1，初級(jí)消費(fèi)者的同化量＝b1－糞便量，故兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為(b1－糞便量)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%，B正確；初級(jí)消費(fèi)者的糞便量屬于生產(chǎn)者所固定能量中b1的一部分，C錯(cuò)誤；由于生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞過(guò)程中，具有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，所以一般來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)者的生物量通常大于初級(jí)消費(fèi)者的生物量，D正確。]
2．(2022·河北模擬預(yù)測(cè))城市綠園生態(tài)農(nóng)場(chǎng)的能量流動(dòng)過(guò)程如圖所示，其中A～M表示能量值(單位相同)、甲～丁表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分。在該生態(tài)系統(tǒng)中，某些以植物為食，能將植物食料轉(zhuǎn)化為肉、蛋、乳、皮、毛和骨等產(chǎn)品的動(dòng)物類群，稱之為次級(jí)生產(chǎn)者。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該生態(tài)農(nóng)場(chǎng)的主要害蟲是煙粉虱，繁殖能力強(qiáng)，其成蟲對(duì)黃色很敏感。下列敘述不正確的是(　　)
A．乙屬于次級(jí)生產(chǎn)者，丁糞便中的能量被包含在I中
B．食物鏈中，乙到丙的能量傳遞效率為(I＋J＋D)/(B＋L)×100%
C．E、F、J、K表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用中以熱能形式散失的能量
D．設(shè)置黃色板誘殺煙粉虱成蟲屬于生物防治
B　[結(jié)合題干信息可知，乙屬于次級(jí)生產(chǎn)者；丁糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)，是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(丙)同化量中流入分解者中能量的一部分，即屬于I的一部分，A正確。乙的總同化量為B＋L，丙通過(guò)食物鏈從乙獲取的同化量為C，故乙到丙的能量傳遞效率為C/(B＋L)×100%，(I＋J＋D)為丙的總同化量，B錯(cuò)誤。E、F、J、K表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失的能量，C正確。利用煙粉虱成蟲對(duì)黃色敏感，設(shè)置黃色板誘殺煙粉虱成蟲屬于生物防治，D正確。]
考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用
3．(2022·湖南選擇性考試)稻—蟹共作是以水稻為主體、適量放養(yǎng)蟹的生態(tài)種養(yǎng)模式，常使用燈光誘蟲殺蟲。水稻為蟹提供遮蔽場(chǎng)所和氧氣，蟹能攝食害蟲、蟲卵和雜草，其糞便可作為水稻的肥料。下列敘述正確的是(　　)
A．該種養(yǎng)模式提高了營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率
B．采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞
C．硬殼蟹(非蛻殼)攝食軟殼蟹(蛻殼)為捕食關(guān)系
D．該種養(yǎng)模式可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用
B　[能量傳遞效率是指相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值，該模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的傳遞效率，A錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)的物理信息有光、聲、溫度、濕度、磁力等，采用燈光誘蟲殺蟲利用了光，是物理信息的傳遞，B正確；捕食關(guān)系是指群落中兩個(gè)物種之間的關(guān)系，硬殼蟹(非蛻殼)和軟殼蟹(蛻殼)屬于同一物種，兩者之間的攝食關(guān)系不屬于捕食，C錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞是單向的，不能循環(huán)利用，D錯(cuò)誤。]
4．(2022·廣東汕尾高三期末)生態(tài)農(nóng)莊是集種植、養(yǎng)殖、旅游觀光為一體的新興農(nóng)業(yè)模式，如圖是某農(nóng)莊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該農(nóng)莊生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源包括太陽(yáng)能和飼料中的有機(jī)物中的化學(xué)能
B．碳元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的
C．該生態(tài)農(nóng)莊可以提高能量的利用率，使能量高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>D．據(jù)圖分析，蚯蚓從糞便中獲得的能量屬于雞和牛的同化量
D　[流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源包括生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和飼料中的有機(jī)物中的化學(xué)能，A正確；碳元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，B正確；由圖可知，該農(nóng)莊生態(tài)系統(tǒng)中，秸稈可以用來(lái)做飼料，家畜的糞便可以用來(lái)做肥料等體現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，提高了能量的利用率，且使能量高效地流向了對(duì)人類最有益的部分，C正確；蚯蚓從糞便中獲得的能量屬于雞和牛的上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，D錯(cuò)誤。]
考查能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算
5．(2022·遼寧沈陽(yáng)高三一模)如下圖為地震毀損的某自然保護(hù)區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程的能量流動(dòng)圖[單位為103 kJ/(m2·a)]。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能
B．計(jì)算可知，肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為5×103 kJ/(m2·a)
C．“未利用”就是指未被生物自身呼吸作用消耗的能量
D．在人為干預(yù)下，能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為14.6%
B　[從題圖中看出，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和補(bǔ)償輸入的有機(jī)物中的能量，A錯(cuò)誤；由植食動(dòng)物流入肉食動(dòng)物的能量為14＋2－4－9－0.5＝2.5×103 kJ/(m2·a)，肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為0.25＋0.05＋2.1＋5.1－2.5＝5.0×103 kJ/(m2·a)，B正確；“未利用”就是指未被生物自身呼吸作用消耗的能量和未被分解者利用及未傳遞至下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，C錯(cuò)誤；能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為14÷(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%，D錯(cuò)誤。]
6．(2022·山東濰坊高三二模)某研究機(jī)構(gòu)定量分析了一個(gè)以團(tuán)頭魴為養(yǎng)殖對(duì)象的池塘生態(tài)系統(tǒng)，得到了食物矩陣圖(圖1)和能量流動(dòng)示意圖(圖2)，其中圖1數(shù)據(jù)表示捕食概率，圖2數(shù)據(jù)是3個(gè)月內(nèi)該池塘中的各種能量值(單位是t/km2)。
注：1．飼料　2．橈足類　3．枝角類　4．浮游植物　5．團(tuán)頭魴　6．輪蟲　7．底泥沉積物　8．水體碎屑其中2、3、6為浮游動(dòng)物
圖1
圖2
(1)據(jù)圖1分析，浮游動(dòng)物2在人工池塘中屬于第________營(yíng)養(yǎng)級(jí)；浮游動(dòng)物在該池塘中起著承上啟下的作用，請(qǐng)從能量流動(dòng)的角度進(jìn)行解釋
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_______________________；第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
(3)構(gòu)建池塘生態(tài)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循生態(tài)工程原理，如根據(jù)自生原理要選擇多種適宜淡水池塘的品種，混養(yǎng)時(shí)需要考慮這些品種的____________________(答出兩條即可)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)使池塘物種間進(jìn)行自組織；構(gòu)建人工系統(tǒng)要盡量提高物種多樣性的原因是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)據(jù)圖1分析可知，浮游動(dòng)物2，即橈足類，在人工池塘中屬于第二、第三、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)；浮游動(dòng)物食性較廣，一方面通過(guò)攝食將浮游植物、底泥和碎屑、飼料中的能量部分同化到自己體內(nèi)，另一方面由于被團(tuán)頭魴捕食，將能量傳遞到團(tuán)頭魴體內(nèi)，所以在該池塘中起承上啟下的作用。(2)由圖1信息可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是浮游植物固定的太陽(yáng)能和飼料有機(jī)物中的化學(xué)能。根據(jù)圖2，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量X＝90.13＋557.97＋756.2＝1 404.3 t/km2，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為90.13 t/km2，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是90.13÷1 404.3×100%≈6.4%。(3)在選擇不同生物混養(yǎng)時(shí)，要考慮這些品種的生態(tài)位、種間關(guān)系，還要考慮不同物種的數(shù)量等，通過(guò)合理設(shè)計(jì)使池塘物種間進(jìn)行自組織；營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越高，因此構(gòu)建人工系統(tǒng)要盡量提高物種多樣性，這有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力(即便某個(gè)種群消亡，其他種群也能彌補(bǔ)上來(lái))。
[答案]　(1)二、三、四　一方面通過(guò)攝食將浮游植物、底泥和碎屑、飼料中的能量部分同化到自己體內(nèi)，另一方面由于被團(tuán)頭魴捕食又能將能量傳遞到團(tuán)頭魴體內(nèi)　(2)浮游植物固定的太陽(yáng)能和飼料有機(jī)物中的化學(xué)能　6.4%　(3)生態(tài)位、種間關(guān)系　有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力(即便某個(gè)種群消亡，其他種群也能彌補(bǔ)上來(lái))
　方向調(diào)整后的能量計(jì)算方法
若在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時(shí)，首先要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”，或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。
(1)順推法：能量流向調(diào)整，從前往后計(jì)算。即由植物后推，用“乘法”。
(2)逆推法：能量來(lái)源調(diào)整，從后往前計(jì)算。即由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)前推，用“除法”。
考點(diǎn)2　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
一、碳循環(huán)
1．請(qǐng)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱
a．生產(chǎn)者；b．消費(fèi)者；c．呼吸作用；d．光合作用和化能合成作用；e．呼吸作用；f．化石燃料的燃燒。
2．碳的存在形式與循環(huán)形式
3．碳循環(huán)途徑
4．溫室效應(yīng)
二、物質(zhì)循環(huán)的概念
1．物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如碳、氫、氧、氮、磷、硫等。
2．范圍：生物群落和非生物環(huán)境之間。
3．特點(diǎn)：全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
三、生物富集
四、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
1．區(qū)別
項(xiàng)目 能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán)
形式 太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能
過(guò)程 沿食物鏈(網(wǎng))單向流動(dòng) 在生物群落與非生物環(huán)境之間循環(huán)往返
范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 全球(生物圈)
特點(diǎn) 單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 全球性、循環(huán)性
2．聯(lián)系
(1)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非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。
(2)二者同時(shí)進(jìn)行，相互依存、不可分割。
1．大量植樹造林可緩解溫室效應(yīng)，請(qǐng)分析原因。(選擇性必修2　P63“與社會(huì)的聯(lián)系”)
提示：大量植樹造林可增加CO2從大氣中的CO2庫(kù)到生物群落的吸收速率，減少大氣中CO2的含量。
2．生物圈是不是一個(gè)在“物質(zhì)”上自給自足的系統(tǒng)？“能量”上呢？(選擇性必修2　P67“拓展應(yīng)用”)
提示：生物圈在物質(zhì)上可自給自足，但在能量上不能自給自足，因?yàn)槲镔|(zhì)可以在生物圈內(nèi)循環(huán)利用，而能量不能循環(huán)利用，必須由生物圈外的太陽(yáng)能源源不斷地輸入方可維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1． 生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落中的往復(fù)循環(huán)。 (×)
提示：碳循環(huán)指的是碳元素的循環(huán)，而不是含碳化合物的循環(huán)。
2．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑被生物群落反復(fù)利用。(√)
3．大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的唯一方式是光合作用。 (×)
提示：CO2從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。
4．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。 (×)
提示：物質(zhì)是循環(huán)往復(fù)的，而能量流動(dòng)是單向的。
5．植物可通過(guò)呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。(√)
6．若不按照生態(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)。 (√)
7．人類活動(dòng)加速了鉛的循環(huán)，改變了鉛在環(huán)境中的分布。 (√)
1．一場(chǎng)低強(qiáng)度的火災(zāi)過(guò)后，森林中的植被很快恢復(fù)， 從生物種間關(guān)系的角度分析原因是____________；從物質(zhì)循環(huán)的角度分析原因是____________。
提示：種群密度下降，競(jìng)爭(zhēng)減弱(捕食作用減弱)　加速了物質(zhì)循環(huán)使土壤中的礦質(zhì)元素含量增加
2．DDT、汞等這些物質(zhì)的生物富集現(xiàn)象具有全球性的原因在于_____________
_____________________________________________________________________。
提示：這些有害物質(zhì)可以通過(guò)大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地
“箭頭分析法”分析常見(jiàn)物質(zhì)循環(huán)模型
(1)“三看法”快速判斷
(2)模式圖常見(jiàn)變式分析
圖1
圖2　　　　　　　　　圖3
①圖1中，A為生產(chǎn)者，B為大氣中的CO2庫(kù)，C為消費(fèi)者，D為分解者。
②圖2中，A為生產(chǎn)者，B為大氣中的CO2庫(kù)，C為初級(jí)消費(fèi)者，D為次級(jí)消費(fèi)者，E為分解者。
③圖3中，E為生產(chǎn)者，A為大氣中的CO2庫(kù)，B、D、F為消費(fèi)者，C為分解者。
1．稻—蟹立體種養(yǎng)體系構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，下圖是某同學(xué)繪制的該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請(qǐng)用箭頭加文字的形式幫他補(bǔ)充完整。
提示：
2．研究發(fā)現(xiàn)，自養(yǎng)小球藻細(xì)胞轉(zhuǎn)化為異養(yǎng)生長(zhǎng)后，細(xì)胞內(nèi)脂溶性化合物含量增加，高溫下產(chǎn)生大量烴類化合物。請(qǐng)從能源利用和環(huán)保的角度預(yù)測(cè)小球藻的應(yīng)用前景。
提示：可能取代石油、煤炭等化石燃料成為可再生能源的生產(chǎn)者，解決能源危機(jī)；減少化石燃料開采和燃燒引起的環(huán)境污染，減少二氧化碳的排放，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
碳循環(huán)的過(guò)程分析
1．(2022·山東濟(jì)南高三一模)大氣中的二氧化碳含量是變化的，我們把釋放二氧化碳的庫(kù)稱為源，吸收二氧化碳的庫(kù)稱為匯。在分析碳循環(huán)各個(gè)構(gòu)成元素的基礎(chǔ)上，某科研小組提出了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖，其中括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為年變化量(109 tC/a)，未加括號(hào)的數(shù)據(jù)為庫(kù)存量(109 tC)，下列敘述正確的是(　　)
A．碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳和碳酸鹽的形式進(jìn)行的
B．不考慮人類活動(dòng)的作用，僅考慮正常的自然因素時(shí)，中國(guó)陸地植被是一個(gè)二氧化碳的匯，它每年凈吸收0.37×109 tC的碳量
C．考慮化石燃料的燃燒和生產(chǎn)以及生物質(zhì)燃燒等人為因素時(shí)，該系統(tǒng)每年會(huì)向大氣凈排放0.62×109 tC的碳量
D．“土壤呼吸”是陸地生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)呼吸作用排放二氧化碳最多的途徑，即土壤微生物通過(guò)無(wú)氧或有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量
C　[碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行，A錯(cuò)誤。不考慮人類活動(dòng)的作用，僅考慮正常的自然因素時(shí)，由圖可知，植物進(jìn)行光合作用吸收大氣的C，只有自身呼吸作用和凋落物的途徑離開植物群落；因此中國(guó)陸地植被每年凈吸收的碳量＝(4.26－1.85－1.5)×109tC＝0.91×109 tC，B錯(cuò)誤。考慮化石燃料的燃燒和生產(chǎn)以及生物質(zhì)燃燒等人為因素時(shí)，由圖可知，在中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)中，吸收C的只有植物的光合作用；釋放C的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物質(zhì)燃燒和化石燃燒＋水泥；因此這個(gè)條件下該系統(tǒng)每年會(huì)向大氣凈排放的碳量＝(2.04＋0.08＋1.85＋0.18＋0.73－4.26)×109 tC＝0.62×109 tC，C正確。土壤呼吸包括土壤微生物呼吸、根系呼吸和土壤動(dòng)物呼吸，以及一個(gè)非生物學(xué)過(guò)程，即含碳礦物質(zhì)的化學(xué)氧化作用，D錯(cuò)誤。]
2．(2023·廣東深圳模擬)雙碳，即碳達(dá)峰與碳中和的簡(jiǎn)稱。我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(CO2排放量與減少量相等)。下圖為碳循環(huán)示意圖，圖中字母表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，數(shù)字表示CO2的排放量或減少量。回答下列問(wèn)題：
(1)生態(tài)系統(tǒng)中，碳在生物群落中的傳遞渠道是__________________。碳循環(huán)具有全球性的原因是______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)圖中代表生態(tài)系統(tǒng)的基石是________(用圖中字母表示)。若用圖中的數(shù)字構(gòu)建碳中和數(shù)學(xué)模型，則該數(shù)學(xué)模型是____________________(用圖中數(shù)字表示)。
(3)植樹種草是將CO2排放量吸收掉的一種方式，而相應(yīng)物種應(yīng)以當(dāng)?shù)貫橹鳎蚴莀_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出一點(diǎn)即可)，
這遵循了生態(tài)工程的________原理。
(4)請(qǐng)寫出符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念的日常生活習(xí)慣。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出一點(diǎn)即可)。
[解析]　(1)食物鏈、食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的傳遞渠道。大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)，因此，碳循環(huán)具有全球性。(2)生態(tài)系統(tǒng)的基石是生產(chǎn)者，即圖中A。圖中CO2的排放量包括生產(chǎn)者的呼吸作用產(chǎn)生量(②)、消費(fèi)者的呼吸作用產(chǎn)生量(④＋⑥)、分解者的分解作用產(chǎn)生量(⑧)和煤、石油燃燒產(chǎn)生量(⑦)，CO2的減少量是生產(chǎn)者光合作用固定量(①)，而碳中和指CO2排放量與減少量相等，因此用圖中的數(shù)字構(gòu)建的碳中和數(shù)學(xué)模型是①＝②＋④＋⑥＋⑦＋⑧。(3)由于外來(lái)物種可能影響本地生態(tài)系統(tǒng)的安全性，而本地物種具有較高的生態(tài)適應(yīng)性，因此采用植樹種草吸收掉CO2排放量時(shí)，應(yīng)以當(dāng)?shù)匚锓N為主，這遵循了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)原理。(4)“低碳生活”是低碳消耗、低碳排放的生活方式，在日常生活中少用一次性筷子、節(jié)約用紙、騎自行車出行、減少使用化石燃料等習(xí)慣符合該理念。
[答案]　(1)食物鏈、食物網(wǎng)(營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu))　大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)　(2)A　①＝②＋④＋⑥＋⑦＋⑧　(3)避免外來(lái)物種入侵，保證本地生態(tài)系統(tǒng)的安全性；本地物種具有較高的生態(tài)適應(yīng)性　協(xié)調(diào)　(4)少用一次性筷子、節(jié)約用紙、騎自行車出行、減少使用化石燃料等
生物富集
3．(2022·北京海淀區(qū)模擬)科研人員測(cè)定生活在某庫(kù)區(qū)水域中層、具有捕食關(guān)系的五種魚體內(nèi)重金屬的含量(ng·g-1)，結(jié)果如下表，其生物富集作用近似。下列相關(guān)敘述中，不正確的是(　　)
　魚的種類 重金屬種類　　　　 甲 乙 丙 丁 戊
汞(Hg) 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
鉛(Pd) 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
A．在五種魚中，甲種魚所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量最多
B．丁和戊種魚可能為肉食性魚，不屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C．重金屬化合物比較穩(wěn)定、難以降解，不參與全球性的物質(zhì)循環(huán)
D．魚體內(nèi)的重金屬濃度高于其生存環(huán)境中的濃度，這些物質(zhì)跨膜時(shí)可能消耗能量
C　[在五種魚中，甲種魚重金屬含量最少，所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最低，含有的總能量最多，A正確；甲種魚體內(nèi)重金屬的含量在五種魚中最低，為草食性魚，五種魚之間具有捕食關(guān)系，丁種魚和戊種魚含有的重金屬含量遠(yuǎn)高于其他魚類，可能為肉食性魚，不處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B正確；重金屬化合物也能被某些微生物分解而參與物質(zhì)循環(huán)，C錯(cuò)誤；魚體內(nèi)的重金屬濃度高于其生存環(huán)境中的濃度，這些物質(zhì)跨膜時(shí)需要逆濃度運(yùn)輸，需要消耗能量，D正確。]
物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系分析
4．(2022·福建廈門高三質(zhì)檢)圖1表示某草原生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過(guò)程，圖2是該生態(tài)系統(tǒng)中鼠攝食后的能量流動(dòng)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
　
圖1　　　　　　　　　　　圖2
A．圖1中①②③均表示呼吸作用，⑤中碳以CO2形式傳遞
B．鼠在圖1中屬于乙，B的能量為鼠流入圖1中生物甲的能量
C．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為丙通過(guò)光合作用固定的總能量
D．若C伴隨著③過(guò)程散失，則D表示被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量
C　[①②③都可將有機(jī)物分解形成CO2返回大氣中，故圖1中①②③均表示呼吸作用，⑤是指生產(chǎn)者流向消費(fèi)者的有機(jī)物，因此碳以含碳有機(jī)物的形式傳遞，A錯(cuò)誤；鼠屬于消費(fèi)者，在圖1中屬于乙，B的能量為鼠的糞便中的能量，屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者同化量的一部分，為丙流入圖1中生物甲的能量，B錯(cuò)誤；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為丙(生產(chǎn)者)通過(guò)光合作用固定的總能量，C正確；A為鼠的同化量，鼠的同化量＝鼠呼吸散失的能量＋鼠用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，故A＝C＋D，若C伴隨著③過(guò)程散失，即呼吸作用散失，則D表示鼠用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量，其去向是流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和傳遞給分解者，D錯(cuò)誤。]
5．(2021·河北選擇性考試)為探究全球氣候變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，研究者將20個(gè)人工淡水池塘均分成兩組，對(duì)照組保持環(huán)境溫度，實(shí)驗(yàn)組始終比對(duì)照組高4 ℃(利用溫控裝置)，并從附近淡水棲息地搜集水生生物投入池塘。連續(xù)多年觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，池塘逐漸形成主要由浮游植物和浮游動(dòng)物組成的群落。第15年時(shí)，池塘中浮游植物和浮游動(dòng)物生物量(單位體積水體中生物體的質(zhì)量)的檢測(cè)結(jié)果如圖。
回答下列問(wèn)題：
(1)池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征為________________，池塘生物群落從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程中發(fā)生了________演替。
(2)某種水生生物被投入池塘后，其種群數(shù)量將呈__________形增長(zhǎng)，若該生物種群密度在較長(zhǎng)時(shí)期保持相對(duì)穩(wěn)定，表明其種群數(shù)量已達(dá)到了________。
(3)從能量流動(dòng)角度分析，升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)碳在池塘生物群落中主要以________的形式傳遞，碳循環(huán)具有全球性的主要原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)物種組成是池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征。由于池塘生物群落原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體，因此池塘生物群落從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程中發(fā)生了次生演替。(2)由于環(huán)境等因素的限制，被投入池塘中的某種水生生物經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，呈現(xiàn)“S”形增長(zhǎng)。在池塘環(huán)境下，該水生生物的種群密度在較長(zhǎng)時(shí)間保持相對(duì)穩(wěn)定，表明該生物種群數(shù)量已達(dá)到環(huán)境容納量，即K值。(3)根據(jù)題圖可知，溫度升高，導(dǎo)致池塘中的浮游植物數(shù)量下降，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能減少，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少，導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以含碳有機(jī)物的形式傳遞。碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，而大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)，因此，碳循環(huán)具有全球性。
[答案]　(1)物種組成　次生　(2)“S”　K值　(3)升溫后浮游植物數(shù)量下降，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能減少　(4)含碳有機(jī)物　碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，而大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)
考點(diǎn)3　生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
一、信息的概念
指日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。
二、信息的種類、特點(diǎn)、來(lái)源及實(shí)例(連線)
提示：①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
三、信息傳遞過(guò)程
四、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
五、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
1．提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。如利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物，就可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。
2．對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲的種群密度。
1．一種熱帶雌蠶蛾為了吸引同類雄蛾會(huì)分泌出叫“蠶蛾醇”的信息素，這體現(xiàn)了信息傳遞的何種作用？(選擇性必修2　P69“相關(guān)信息”)
提示：利于生物種群的繁衍。
2．煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？為什么？(選擇性必修2　P70“思考·討論”)
提示：是。因?yàn)樗诎滋炜梢晕暧紫x天敵，防止蛾幼蟲捕食，夜間能夠驅(qū)趕夜間活動(dòng)的雌蛾，使他們不能在植物葉片上產(chǎn)卵。
1．物理信息的來(lái)源可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。 (√)
2．生物僅通過(guò)一種信息類型進(jìn)行交流。 (×)
提示：生物可以通過(guò)一種或多種信息類型進(jìn)行交流。
3．在生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞中，需要植物的葉、芽及細(xì)胞中的光敏色素等信息受體。 (√)
4．信息可來(lái)源于非生物環(huán)境或生物，傳遞方向均為雙向。 (×)
提示：信息傳遞的方向往往是雙向的。
5．通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，可以防治有害動(dòng)物，也可以提高一些農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。 (√)
6．當(dāng)食草動(dòng)物看到青草明顯減少時(shí)，部分個(gè)體會(huì)另覓取食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的功能。 (√)
1．在草原生態(tài)系統(tǒng)中，某些鳥類看到食物時(shí)，其體內(nèi)便分泌一種激素，促使其快速完成捕食，判斷這種激素是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)信息，并說(shuō)出你的判斷理由。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：不屬于。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在個(gè)體與個(gè)體或個(gè)體與非生物環(huán)境之間，動(dòng)物激素屬于個(gè)體內(nèi)細(xì)胞間傳遞信息的分子
2．在湖泊生態(tài)系統(tǒng)的水質(zhì)治理過(guò)程中，種植了挺水、浮水、沉水植物等。蘆葦?shù)韧λ参锍四芪瘴廴疚锿猓€可以分泌次生代謝物抑制藻類生長(zhǎng)，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的______________________________________________
_____________________________________________________________________功能。
提示：調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
1．生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞模型
(1)生態(tài)系統(tǒng)的信息既可來(lái)自生物，也可來(lái)自環(huán)境。
(2)信息傳遞可存在于生物與生物之間，包括同種生物間和異種生物間，還可存在于生物與非生物環(huán)境之間。
(3)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞可以是雙向的，也可以是單向的；既可以從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞，也可以從高營(yíng)養(yǎng)級(jí)向低營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。
2．辨析信息傳遞與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán) 信息傳遞
特點(diǎn) 單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減 循環(huán)流動(dòng)，反復(fù)利用，全球性 往往是雙向的
范圍 生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生物圈 生物之間，生物與非生物環(huán)境之間
途徑 食物鏈和食物網(wǎng) 多種
地位 生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力 生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ) 決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)
聯(lián)系 同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體
1．利用未被蚜蟲危害的無(wú)蚜豌豆葉和被蚜蟲危害但已去除蚜蟲的受害豌豆葉作為氣味源對(duì)七星瓢蟲進(jìn)行誘引，每組含七星瓢蟲50頭。由表中結(jié)果可知受害豌豆葉對(duì)七星瓢蟲吸引作用更強(qiáng)，推測(cè)導(dǎo)致此結(jié)果的可能原因。
氣味源 吸引量(頭)
無(wú)蚜豌豆葉 受害豌豆葉 潔凈空氣 24 40 22
提示：受害豌豆葉釋放的揮發(fā)性化合物對(duì)七星瓢蟲有吸引作用(或蚜蟲在受害豌豆葉上遺留的揮發(fā)性化合物對(duì)七星瓢蟲有吸引作用)。
2．蝗蟲從低密度的散居型向高密度的群居型的轉(zhuǎn)變是蝗災(zāi)爆發(fā)的重要生物學(xué)基礎(chǔ)，群聚信息素是蝗蟲聚集的最關(guān)鍵因素。我國(guó)科學(xué)家對(duì)可能是群聚信息素的幾種氣味化合物進(jìn)行了相關(guān)研究。
矩形活動(dòng)空間中蝗蟲的活動(dòng)軌跡
是否為群聚信息素，首先要判斷該氣味化合物對(duì)蝗蟲有無(wú)吸引性。據(jù)圖結(jié)果推測(cè)，BA、4VA這兩種氣味化合物中可能是群聚信息素的物質(zhì)是哪種？請(qǐng)寫出判斷依據(jù)。
提示：4VA。4VA 組中的蝗蟲在4VA側(cè)的活動(dòng)更多且停留時(shí)間更長(zhǎng)，表明4VA對(duì)蝗蟲有吸引性，而BA組中的蝗蟲在左右兩側(cè)的活動(dòng)分布和停留時(shí)間差別不大，表明BA對(duì)蝗蟲無(wú)吸引性。
考查信息傳遞的類型、作用及應(yīng)用
1．(2022·福建漳州三模)多數(shù)植物遭到昆蟲蠶食時(shí)會(huì)分泌茉莉酸，啟動(dòng)抗蟲反應(yīng)，如分泌殺蟲物質(zhì)、產(chǎn)生吸引昆蟲天敵的揮發(fā)物質(zhì)等。煙粉虱能合成Bt56蛋白，該蛋白會(huì)隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動(dòng)抗蟲反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長(zhǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．植物產(chǎn)生揮發(fā)物質(zhì)吸引昆蟲天敵體現(xiàn)了信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系的功能
B．植食性昆蟲以植物為食和植物抗蟲反應(yīng)是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
C．利用植物分泌的殺蟲物質(zhì)來(lái)防治煙粉虱屬于化學(xué)防治
D．Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長(zhǎng)比未被抑制的對(duì)照組慢
C　[植物產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，如吸引昆蟲天敵的揮發(fā)性物質(zhì)，可以吸引天敵捕食昆蟲，這體現(xiàn)了化學(xué)信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系的功能，A正確；由于任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的，因此，植食性昆蟲以植物為食和植物抗蟲反應(yīng)是長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，B正確；利用植物分泌的殺蟲物質(zhì)來(lái)防治煙粉虱屬于生物防治，C錯(cuò)誤；Bt56蛋白隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動(dòng)的抗蟲反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長(zhǎng)，Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長(zhǎng)會(huì)減少，Bt56基因表達(dá)未被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量會(huì)增加，D正確。]
2．(2023·廣東廣州六校聯(lián)考)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．“燕燕于飛，下上其音”屬于物理信息
B．影響溫帶地區(qū)樹木年輪形成的主要因素屬于化學(xué)信息
C．日照長(zhǎng)短影響植物開花，體現(xiàn)了生物種群的繁衍離不開信息傳遞
D．信息傳遞可發(fā)生在生物之間和生物與環(huán)境之間，信息傳遞不都是雙向的
B　[“燕燕于飛，下上其音”，燕子的鳴叫聲，屬于物理信息，A正確；影響溫帶地區(qū)樹木年輪形成的主要因素是溫度，屬于物理信息，B錯(cuò)誤；日照時(shí)間的長(zhǎng)短為物理信息，其對(duì)植物開花期的調(diào)節(jié)說(shuō)明生物種群的繁衍離不開信息傳遞，C正確；信息傳遞可發(fā)生在同種生物之間、異種生物之間和生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，有些信息的傳遞是單向的，D正確。]
　判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的方法
(1)從信息傳播的途徑判斷
①涉及聲音、顏色、植物形狀、磁場(chǎng)、溫度等物理因素，可判斷為物理信息。
②涉及的信息載體為化學(xué)物質(zhì)，如動(dòng)物的性外激素，可判斷為化學(xué)信息。
③涉及動(dòng)物的特殊行為，“肢體語(yǔ)言”可判斷為行為信息。
(2)從文字表述的著重點(diǎn)判斷
①孔雀開屏，如果是通過(guò)羽毛的顏色等傳遞給對(duì)方，則屬于物理信息。
②孔雀開屏，如果是通過(guò)行為傳遞給對(duì)方，則屬于行為信息。
綜合考查生態(tài)系統(tǒng)的功能
3．(2022·山東濰坊高三期末)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞每時(shí)每刻都在進(jìn)行。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．物質(zhì)循環(huán)往復(fù)意味著任何生態(tài)系統(tǒng)在物質(zhì)上都是自給自足的
B．能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程
C．信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同種生物之間
D．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流是循環(huán)的，能量流是單向的，信息流多是雙向的
A　[自然生態(tài)系統(tǒng)的元素在生物群落和非生物環(huán)境之間不斷循環(huán)確保了其在物質(zhì)上的自給自足，但是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)作物不斷地輸出，需要不斷地補(bǔ)充礦質(zhì)元素，如由于氮元素不斷通過(guò)產(chǎn)品輸出該生態(tài)系統(tǒng)，因此還要往農(nóng)田中不斷施加氮肥，A錯(cuò)誤；能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，B正確；信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同種生物之間，如羊和草，C正確；生態(tài)系統(tǒng)中化學(xué)元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間是循環(huán)流動(dòng)的，生態(tài)系統(tǒng)中的能量是沿著食物鏈和食物網(wǎng)單向流動(dòng)的，生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞多數(shù)情況下是雙向的，D正確。]
(教師用書獨(dú)具)
生態(tài)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，包括結(jié)構(gòu)和功能上的穩(wěn)定。如圖中“置位點(diǎn)”為生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個(gè)理想狀態(tài)，其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分，箭頭表示物質(zhì)的傳遞方向。請(qǐng)分析回答：
(1)P、A、B、C、D 構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的________，這是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)__________________________等功能的主渠道。
(2)若B中的能量不變，將D的食物比例由B∶C＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給D的能量是原來(lái)的________倍。
(3)圖中碳元素在B、E間以________形式傳遞。雖然氮元素也是不斷循環(huán)的，但農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中仍需不斷施加氮肥，主要原因是___________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)某研究小組考察了一個(gè)位于置位點(diǎn)的湖泊中處于食物鏈最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的某魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，結(jié)果如表所示：
年齡 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋
個(gè)體數(shù) 92 187 121 70 69 62 63
年齡 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12
個(gè)體數(shù) 72 64 55 42 39 264
注：表中“1＋”表示魚的年齡大于等于1，小于2，其他以此類推。
①研究表明：該魚在3＋時(shí)達(dá)到性成熟(進(jìn)入成年)，9＋時(shí)喪失繁殖能力(進(jìn)入老年)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè)該魚種群數(shù)量變化趨勢(shì)是________。
②如果引入該湖泊本沒(méi)有的鯰魚并大量繁殖后，導(dǎo)致原魚種減少，從而改變了此湖泊群落演替的方向和速度，此演替類型屬于________。
③在湖泊下游生活有大量的動(dòng)植物，其中沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的數(shù)量下降，大型底棲動(dòng)物的數(shù)量有所增加，這是在________(填“群落”“種群”或“生態(tài)系統(tǒng)”)水平上研究的結(jié)果。沉水植物通過(guò)一定的信息傳遞吸引浮游動(dòng)物棲息在其葉表面，從而撫育出高密度的浮游動(dòng)物。浮游動(dòng)物能夠大量捕食浮游藻類，也間接地控制了浮游藻類的數(shù)量。這體現(xiàn)出信息傳遞的作用是_________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)P、A、B、C、D 構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是食物鏈和食物網(wǎng)，食物鏈和食物網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞等功能的主渠道。(2)當(dāng)D的食物比例為B∶C＝1∶1時(shí)，設(shè)傳遞給D的能量為x，則1/2x來(lái)自B，1/2x來(lái)自C，能量傳遞效率按10%計(jì)算，需要B的能量為1/2x÷10%＋1/2x÷10%÷10%＝55x；當(dāng)D的食物比例為B∶C＝2∶1時(shí)，設(shè)傳遞給D的能量為y，則2/3y來(lái)自B，1/3y來(lái)自C，能量傳遞效率按10%計(jì)算，需要B的能量為2/3y÷10%＋1/3y÷10%÷10%＝40y；B中的能量不變，則55x＝40y，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給D的能量是原來(lái)的y÷x＝55÷40＝1.375倍。(3)圖中碳元素在B、E間以含碳有機(jī)物形式傳遞。氮元素也是不斷循環(huán)的，但農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中仍需不斷施加氮肥，主要原因是氮元素不斷通過(guò)產(chǎn)品輸出生態(tài)系統(tǒng)，因此還要往農(nóng)田中不斷施加氮肥。(4)①該魚在3＋時(shí)達(dá)到性成熟(進(jìn)入成年)，處于幼年時(shí)期的個(gè)體數(shù)為92＋187＋121＝400，處于成年期的個(gè)體數(shù)為70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，9＋時(shí)喪失繁殖能力(進(jìn)入老年)，處于老年期的個(gè)體數(shù)為55＋42＋39＋264＝400，各年齡期個(gè)體數(shù)相等，表明該種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型，推測(cè)該魚種群數(shù)量在一定時(shí)期內(nèi)將保持穩(wěn)定。②引入該湖泊本沒(méi)有的鯰魚并大量繁殖后，導(dǎo)致原魚種減少，從而改變了此湖泊群落演替的方向和速度，此演替在具有一定生物的前提下發(fā)生，屬于次生演替。③在湖泊下游生活有大量的動(dòng)植物，其中沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的數(shù)量下降，大型底棲動(dòng)物的數(shù)量有所增加，這是在群落水平上研究的結(jié)果。沉水植物通過(guò)一定的信息傳遞吸引浮游動(dòng)物棲息在其葉表面，從而撫育出高密度的浮游動(dòng)物。浮游動(dòng)物能夠大量捕食浮游藻類，也間接地控制了浮游藻類的數(shù)量。這體現(xiàn)出信息傳遞的作用是調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
[答案]　(1)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)　物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞　(2)1.375　(3)含碳有機(jī)物　氮元素不斷通過(guò)產(chǎn)品輸出生態(tài)系統(tǒng)，因此還要往農(nóng)田中不斷施加氮肥　(4)①保持穩(wěn)定　②次生演替　③群落　調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
1．核心概念
(1)(選擇性必修2 P54)能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
(2)(選擇性必修2 P63)物質(zhì)循環(huán)：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。
(3)(選擇性必修2 P64)生物富集：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象。
2．結(jié)論語(yǔ)句
(1)(選擇性必修2 P56)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因：某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)　同化的能量自身呼吸要消耗一部分，還有一部分被分解者分解利用，還有一部分未被利用，所以不能將全部的能量流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
(2)(選擇性必修2 P58)從能量流動(dòng)的角度分析，建設(shè)“沼氣池”的意義是：實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高了能量的利用率。
(3)(選擇性必修2 P58)從能量流動(dòng)的角度分析，合理確定草場(chǎng)載畜量的目的是：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?br/>(4)(選擇性必修2 P62)碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行的，在生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式傳遞的。
(5)(選擇性必修2 P71)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開信息的作用；生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞；信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
1．(2022·山東等級(jí)考)某地長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行稻田養(yǎng)鴨模式，運(yùn)行過(guò)程中不投放鴨飼料，鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等，鴨糞可作為有機(jī)肥料還田。該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會(huì)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。若該稻田與普通稻田的秸稈均還田且其他影響因素相同，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料
B．與普通稻田相比，該稻田需要使用更多的農(nóng)藥
C．該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)完全相同
D．該稻田比普通稻田的能量的利用率低
A　[該稻田生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，其水稻產(chǎn)量還顯著高于普通稻田，而運(yùn)行過(guò)程中不投放鴨飼料，因此與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料，A正確；鴨取食害蟲和雜草等，可以減少農(nóng)藥的使用，B錯(cuò)誤；該稻田增加了鴨子使得群落的物種組成不同，因此該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)不完全相同，C錯(cuò)誤；該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會(huì)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益，與普通稻田相比，該稻田的能量利用率高，D錯(cuò)誤。]
2．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過(guò)程。下列有關(guān)碳循環(huán)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．消費(fèi)者沒(méi)有參與碳循環(huán)的過(guò)程
B．生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)
D．碳在非生物環(huán)境與生物群落之間主要以CO2形式循環(huán)
A　[消費(fèi)者的存在能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，A錯(cuò)誤；光合作用是指生產(chǎn)者利用光能，將CO2和水轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程，大氣CO2庫(kù)中的碳進(jìn)入生物群落是通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用實(shí)現(xiàn)的，生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，B正確；土壤中的微生物可以通過(guò)呼吸作用將含碳有機(jī)物中的碳返回大氣中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，C正確；碳在生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機(jī)物的形式傳遞，D正確。]
3．(2020·海南等級(jí)考)在生態(tài)系統(tǒng)中，植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。下表為4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的研究實(shí)例。
類別 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太陽(yáng)能利用率(初級(jí)生產(chǎn)量/入射太陽(yáng)能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率(呼吸消耗/初級(jí)生產(chǎn)量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
凈初級(jí)生產(chǎn)效率(凈初級(jí)生產(chǎn)量/初級(jí)生產(chǎn)量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．與玉米地相比，荒地的太陽(yáng)能利用率低，凈初級(jí)生產(chǎn)效率也低
B．若入射太陽(yáng)能相同，上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地
C．兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等，但明顯高于荒地
D．兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，與太陽(yáng)光穿過(guò)水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)
A　[玉米地的太陽(yáng)能利用率高于荒地，而玉米地的凈初級(jí)生產(chǎn)效率卻低于荒地，A錯(cuò)誤；若入射太陽(yáng)能相同，上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地，因?yàn)橛衩椎氐奶?yáng)能利用率最高，B正確；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等，但明顯高于荒地，C正確；兩個(gè)湖泊中有很多的水生植物，而這些植物接受的太陽(yáng)能需要穿過(guò)水層，據(jù)此可推知兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，與太陽(yáng)光穿過(guò)水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)，D正確。]
4．(2022·湖北選擇性考試)如圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
(1)圖中A代表________；肉食性動(dòng)物1的數(shù)量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。
(2)如果②、③、④代表能量流動(dòng)過(guò)程，④代表的能量大約是②的________。
(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為了提高棉花產(chǎn)量，從物質(zhì)或能量的角度分析，針對(duì)②的調(diào)控措施及理由分別是___________________________________
_____________________________________________________________________；
針對(duì)⑦的調(diào)控措施及理由分別是________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)據(jù)題意可知，A能將遺體、糞便、碎屑等中的有機(jī)物分解形成無(wú)機(jī)物，返還回?zé)o機(jī)環(huán)境，因此A表示分解者。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向的、逐級(jí)遞減的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生物量金字塔和數(shù)量金字塔則可能倒置或部分倒置，數(shù)量金字塔有時(shí)會(huì)出現(xiàn)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量多于低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量，因此肉食性動(dòng)物1的數(shù)量不一定少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。(2)能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10%～20%，②表示植食性動(dòng)物的同化量，③表示肉食性動(dòng)物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食性動(dòng)物2的同化量，是③的10%～20%，因此④代表的能量大約是②的1%～4%。(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為提高棉花產(chǎn)量，針對(duì)途徑②可控制(減少)植食性動(dòng)物的數(shù)量， 使棉花固定的能量盡可能保留在棉花植株針對(duì)途徑⑦可合理密植，改善通風(fēng)條件，滿足光合作用對(duì)CO2需求；增施有機(jī)肥，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生更多無(wú)機(jī)鹽、CO2滿足棉花生長(zhǎng)需要；噴淋降溫，緩解強(qiáng)光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對(duì)CO2的需求，從而可以增強(qiáng)光合作用，提高棉花產(chǎn)量。
[答案]　(1)分解者　不一定　(2)1%～4%
(3)控制(減少)植食性動(dòng)物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留在棉花植株　合理密植，改善通風(fēng)條件，滿足光合作用對(duì)CO2需求，減少無(wú)氧呼吸消耗；增施有機(jī)肥，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生更多無(wú)機(jī)鹽、CO2滿足棉花生長(zhǎng)需要；噴淋降溫，緩解強(qiáng)光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對(duì)CO2的需求
5．(2021·廣東選擇性考試)為積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)政府在2020年的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)于2030年前確保碳達(dá)峰(CO2排放量達(dá)到峰值)，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(CO2排放量與減少量相等)。這是中國(guó)向全世界的鄭重承諾，彰顯了大國(guó)責(zé)任。回答下列問(wèn)題：
(1)在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的速率大致相等，可以自我維持__________。自西方工業(yè)革命以來(lái)，大氣中CO2的濃度持續(xù)增加，引起全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是____________________。
(2)生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者獲取碳元素的方式分別是________________，消費(fèi)者通過(guò)食物網(wǎng)(鏈)取食利用，_________________________。
(3)全球變暖是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)共同面臨的重大問(wèn)題，從全球碳循環(huán)的主要途徑來(lái)看，減少______________________和增加____________________是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。
[解析]　(1)由題意可知，碳中和是指CO2排放量與減少量相等。植物等從大氣中攝取碳的過(guò)程會(huì)使CO2減少，生物釋放碳的過(guò)程會(huì)使CO2增加，自然生態(tài)系統(tǒng)中CO2的減少速率與增加速率大致相等，可以自我維持碳中和。自從西方工業(yè)革命以來(lái)，大氣中CO2的濃度持續(xù)增加，從而引起全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是南極冰蓋融化、海平面上升。(2)生態(tài)系統(tǒng)中各種生物攝取碳的方式分別是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用或化能合成作用固定CO2，消費(fèi)者通過(guò)食物網(wǎng)(鏈)取食利用，分解者通過(guò)分解作用分解植物的殘枝敗葉、動(dòng)物的遺體殘骸和排遺物中的含碳有機(jī)物。(3)從全球碳循環(huán)的主要途徑來(lái)看，通過(guò)減少化石燃料燃燒、開發(fā)新能源等減少CO2的排放量和通過(guò)植樹造林等增加CO2的吸收，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。
[答案]　(1)碳中和　南極冰蓋融化、海平面上升　(2)生產(chǎn)者通過(guò)光合作用或化能合成作用固定CO2　分解者通過(guò)分解作用分解植物的殘枝敗葉、動(dòng)物的遺體殘骸和排遺物中的含碳有機(jī)物　(3)煤炭等化石燃料的燃燒　綠色植物的光合作用
課時(shí)分層作業(yè)(三十二)　生態(tài)系統(tǒng)的功能
1．(2022·北京豐臺(tái)區(qū)一模)某學(xué)校生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)客小組設(shè)計(jì)了如圖所示的“魚菜共生”系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)的描述不正確的是(　　)
A．虹吸系統(tǒng)和沉水水泵促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
B．蔬菜固定的太陽(yáng)能約有10%～20%流入魚類
C．系統(tǒng)需要從外部獲得能量補(bǔ)給才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)
D．該系統(tǒng)應(yīng)用了生態(tài)工程的自生和循環(huán)等原理
B　[虹吸系統(tǒng)和沉水水泵促進(jìn)了系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，A正確；這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的蔬菜不提供給魚類，魚類不是蔬菜的下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，蔬菜固定的太陽(yáng)能約有10%～20%流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B錯(cuò)誤；系統(tǒng)需要從外部獲得太陽(yáng)能等能量補(bǔ)給才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，C正確；該系統(tǒng)魚類糞便被分解為植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，水質(zhì)凈化以后又可以養(yǎng)魚，應(yīng)用了生態(tài)工程的自生和循環(huán)等原理，D正確。]
2．(2022·廣東廣州模擬)生態(tài)工程建設(shè)中需要遵循“循環(huán)”這一基本原理，該原理的依據(jù)是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能，以下古詩(shī)句中沒(méi)有體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)功能的是(　　)
A．《荀子·致仕篇》：“水深而回，樹落則糞本”
B．蘇軾《春江晚景》：“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知”
C．龔自珍《己亥雜詩(shī)》：“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”
D．王楨《農(nóng)書》：“夫掃除之穢，腐朽之物，人視之而輕忽，田得之而音澤，唯務(wù)本者知之，所謂惜糞如惜金也”
B　[樹葉落下，化為肥料，仍為根所吸收，是通過(guò)分解者的作用將糞便分解，釋放CO2和無(wú)機(jī)鹽，供植物利用，體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)，A不符合題意。“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知。”體現(xiàn)了溫度對(duì)生物的影響。春天溫度升高，鴨子開始下水游泳，B符合題意。“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”，在落花轉(zhuǎn)化為春泥的過(guò)程中發(fā)揮重要作用的是細(xì)菌、真菌的分解作用。它們作為分解者促進(jìn)了自然界中的物質(zhì)循環(huán)，C不符合題意。惜糞如惜金指的是利用糞便中的物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)，依賴于分解者將糞便中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)物，植物可以利用無(wú)機(jī)物，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)，D不符合題意。]
3．(2022·湖北武漢高三期末)澳大利亞的養(yǎng)牛業(yè)發(fā)達(dá)，然而大量的牛糞慢慢覆蓋了草原，影響了牧草的光合作用，而且牛糞滋生的蚊蠅泛濫成災(zāi)，政府大量引進(jìn)蜣螂(專以糞便為食)充當(dāng)清潔工。澳大利亞從牛糞之災(zāi)中得救了。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．蜣螂的活動(dòng)促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán)，提高了能量傳遞效率
B．糞便的氣味吸引蜣螂屬于化學(xué)信息傳遞
C．蜣螂的食物來(lái)自牛，處于生態(tài)系統(tǒng)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D．蜣螂生命活動(dòng)所需的能量來(lái)源于牛同化的能量
B　[能量傳遞效率不能提高，A錯(cuò)誤；糞便的氣味吸引蜣螂屬于化學(xué)信息傳遞，B正確；蜣螂屬于分解者，分解者不屬于食物鏈的成分，C錯(cuò)誤；蜣螂生命活動(dòng)所需的能量來(lái)源于草同化的能量，D錯(cuò)誤。]
4．(2022·湖南雅禮中學(xué)一模)能量金字塔、數(shù)量金字塔和生物量金字塔統(tǒng)稱為生態(tài)金字塔，生態(tài)金字塔的層次代表營(yíng)養(yǎng)級(jí)，寬度代表營(yíng)養(yǎng)級(jí)的大小和多樣性。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．生態(tài)金字塔中，每一層代表一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，每一種生物只能屬于其中一層
B．能量金字塔的層次越多，能量的利用率越低
C．生態(tài)金字塔的塔基(最下層)越寬，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高
D．群落的演替往往會(huì)促使生態(tài)金字塔的層次和寬度增加
A　[生態(tài)金字塔中每一層代表一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，但對(duì)于部分動(dòng)物來(lái)說(shuō)，取食多種生物，可以屬于不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)，A錯(cuò)誤；能量金字塔的層次越多，能量消耗越大，能量的利用率越低，B正確；生態(tài)金字塔的塔基代表物質(zhì)和能量的生產(chǎn)者和供應(yīng)者，塔基越寬，表示供給生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)越多，所能承載的生物種類和數(shù)量越多，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，C正確；群落演替往往是朝著生物種類越來(lái)越多、有機(jī)物總量增加的方向發(fā)展，使生態(tài)金字塔縱向增加營(yíng)養(yǎng)級(jí)(層次)，橫向增加營(yíng)養(yǎng)級(jí)的大小和多樣性(寬度)，D正確。]
5．(2022·河北唐山模擬預(yù)測(cè))某研究小組對(duì)某退耕還草后的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)及鼠在其中一條食物鏈上的能量流動(dòng)關(guān)系如圖所示(字母表示能量值)。下列敘述正確的是(　　)
A．圖中沒(méi)有表示出的生態(tài)系統(tǒng)成分是非生物的物質(zhì)和能量
B．流向鼠的能量a最少占紫花苜蓿同化量的10%
C．該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有牛、羊、蚱蜢和鼠
D．鷹的同化量等于其從鼠攝入的能量，也是用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量
C　[圖中沒(méi)有表示出分解者及非生物的物質(zhì)和能量，A錯(cuò)誤；能量傳遞效率是指兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，不是兩個(gè)物種之間，B錯(cuò)誤；該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有鼠、牛、羊、蚱蜢，C正確；同化量＝攝入量－糞便量，同化量－呼吸消耗量＝用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，D錯(cuò)誤。]
6．(2022·山東菏澤高三一模)科學(xué)家對(duì)一個(gè)溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行定量分析，結(jié)果如圖，圖中數(shù)字為能量值，單位是J/(cm2·a)，下列敘述正確的是(　　)
A．用于植食性動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是1.96×105 J/(cm2·a)
B．植食性動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)相同的生態(tài)位
C．從生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率約為0.85%
D．枯枝落葉層中的物質(zhì)和能量可以被植物根系吸收利用
C　[同化量中除去呼吸散失的能量才是用于植食性動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，A錯(cuò)誤；生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關(guān)系等，故可知植食性動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)不同的生態(tài)位，B錯(cuò)誤；生產(chǎn)者的同化量為2.31×107 J/(cm2·a)，初級(jí)消費(fèi)者的同化量為1.96×105 J/(cm2·a)，因此從生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率約為1.96×105÷(2.31×107)≈0.85%，C正確；枯枝落葉層中的物質(zhì)經(jīng)微生物分解為無(wú)機(jī)物后能被植物根系吸收利用，但是能量不可以被植物根系吸收利用，因?yàn)槟芰坎荒苎h(huán)利用，D錯(cuò)誤。]
7．(2023·廣東深圳檢測(cè))如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放量和消耗量(相對(duì)量)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的凈光合作用量可用④－①表示
B．若②減小，則該生態(tài)系統(tǒng)消費(fèi)者死亡率降低
C．該生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化量的多少不可用③表示
D．該生態(tài)系統(tǒng)一年中積累有機(jī)物的量可用④－(①＋②＋③)表示
B　[該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的凈光合作用量＝生產(chǎn)者光合作用量－呼吸作用消耗量，可用④－①表示，A正確；分解者能分解生產(chǎn)者和消費(fèi)者的排泄物及遺體殘骸，因此②的量減小，不能說(shuō)明該生態(tài)系統(tǒng)消費(fèi)者死亡率降低，B錯(cuò)誤；消費(fèi)者的同化量一部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，一部分流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，一部分流向分解者，因此該生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化量的多少不可用③表示，C正確；根據(jù)以上分析可知，該生態(tài)系統(tǒng)一年中積累有機(jī)物的量可用④－(①＋②＋③)表示，D正確。]
8．(2022·廣東深圳二模)研究表明土壤是生物圈的巨大碳庫(kù)，儲(chǔ)碳(主要指有機(jī)碳)量是植被的2～3倍多，是大氣的2倍多。在人工造林前，研究人員需對(duì)區(qū)域不同植被的土壤碳庫(kù)進(jìn)行相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)分析并回答：
(1)淺層土壤中的碳主要來(lái)自____________________中的有機(jī)物，維持土壤碳庫(kù)與大氣CO2庫(kù)平衡主要依靠生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的__________________。
(2)從緩解溫室效應(yīng)的角度考慮，適合選擇圖中________進(jìn)行人工造林。在實(shí)際進(jìn)行人工造林時(shí)往往是不同樹種結(jié)合，考慮的因素有________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(至少答兩點(diǎn))。
(3)有研究表明闊葉林的凋落物歸還量大于柳杉林，形成上圖結(jié)果可能與凋落物的分解有關(guān)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并寫出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論(實(shí)驗(yàn)材料：洗凈干燥的闊葉林表層凋落物與柳杉林表層凋落物、網(wǎng)紗袋、無(wú)植被空地、烘箱)。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)淺層土壤中的碳主要來(lái)自群落中的各種生物提供的有機(jī)物，這些有機(jī)物主要以植物殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體與動(dòng)物的排遺物的形式進(jìn)入土壤中，維持土壤碳庫(kù)與大氣CO2庫(kù)平衡主要依靠生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者和分解者，前者完成了CO2進(jìn)入生物群落的過(guò)程，后者主要將生物群落中的植物殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體與動(dòng)物的排遺物中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物歸還給無(wú)機(jī)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。(2)溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因是大氣中的溫室氣體，如二氧化碳的含量上升，進(jìn)而導(dǎo)致全球氣候變暖的現(xiàn)象，而緩解溫室效應(yīng)的根本措施是設(shè)法降低大氣中的二氧化碳濃度，因此光合效率高的物種是首選的植物，圖中柳杉林中有機(jī)碳最多，說(shuō)明柳杉固定二氧化碳能力更強(qiáng)，因而選擇柳杉進(jìn)行人工造林。在實(shí)際進(jìn)行人工造林時(shí)往往是不同樹種結(jié)合，這是因?yàn)閱我粯浞N抵抗力穩(wěn)定性差，易遭受病蟲害，從而導(dǎo)致造林失敗；人工造林時(shí)還應(yīng)考慮對(duì)該區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的影響，達(dá)到自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。不僅提高生態(tài)效益，更應(yīng)關(guān)注社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。(3)有研究表明闊葉林的凋落物歸還量大于柳杉林，形成上圖結(jié)果應(yīng)該與凋落物的分解有關(guān)，據(jù)此需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，即證明闊葉林中土壤分解能力強(qiáng)于柳杉林，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：①分組、編號(hào)：取洗凈的等量闊葉林表層凋落物與柳杉林表層凋落物，分別裝入網(wǎng)紗袋，記為A、B兩組。②在無(wú)植被空地(有利于單一變量的確定)挖2個(gè)等深度的坑，埋入葉袋。③相同時(shí)間后取出，沖洗葉片，干燥后稱重并記錄結(jié)果。結(jié)果：A組葉片減少量大于B組葉片減少量，據(jù)此可得出如下結(jié)論，即闊葉林碳積累量小于柳杉林，原因可能是柳杉林凋落物不易分解。
[答案]　(1)植物殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體與動(dòng)物的排遺物　生產(chǎn)者、分解者　(2)柳杉　單一樹種抵抗力穩(wěn)定性差，易遭受病蟲害；人工造林時(shí)還應(yīng)考慮對(duì)該區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的影響　(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①取洗凈的等量闊葉林表層凋落物與柳杉林表層凋落物，分別裝入網(wǎng)紗袋，記為A、B兩組。②在無(wú)植被空地挖2個(gè)等深度的坑，埋入葉袋。③相同時(shí)間后取出，沖洗葉片，干燥后稱重并記錄結(jié)果。結(jié)果：A組葉片減少量大于B組葉片減少量。結(jié)論：闊葉林碳積累量小于柳杉林的原因是柳杉林凋落物不易分解
9．(2022·天津高三期末)下圖1為某草原生態(tài)系統(tǒng)的部分碳循環(huán)示意圖，甲～丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動(dòng)示意圖(不考慮未利用的能量)。下列敘述中正確的是(　　)
　
圖1　　　　　　　　　圖2
A．圖1中，碳元素從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑是②③④，甲表示生產(chǎn)者
B．在該生態(tài)系統(tǒng)中，狼和兔種群數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)機(jī)制屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)
C．圖2中，A表示兔用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量，C表示分解者分解的能量
D．該生態(tài)系統(tǒng)在向森林生態(tài)系統(tǒng)演替的過(guò)程中，人類活動(dòng)不會(huì)影響群落演替的速度和方向
B　[圖1中甲表示無(wú)機(jī)環(huán)境，A錯(cuò)誤；在該生態(tài)系統(tǒng)中，狼和兔種群數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)機(jī)制屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，B正確；圖2中B表示兔用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量，C錯(cuò)誤；人類活動(dòng)會(huì)影響群落演替的速度和方向，D錯(cuò)誤。]
10．(2022·湖南雅禮中學(xué)高三檢測(cè))如圖表示某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)圖解，在養(yǎng)殖過(guò)程中每天添加人工飼料進(jìn)行有機(jī)物輸入，以滿足魚的食物需要。下列敘述不正確的是(　　)
A．若圖示為碳循環(huán)的途徑還需補(bǔ)充箭頭“大氣CO2庫(kù)→生產(chǎn)者”
B．人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能
C．為充分利用生產(chǎn)者所固定的能量，人工魚塘應(yīng)以食物鏈短的魚類為養(yǎng)殖對(duì)象
D．相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量流動(dòng)和信息傳遞都是單向的
D　[生產(chǎn)者能利用大氣中的CO2進(jìn)行光合作用，故若圖示為碳循環(huán)的途徑，需補(bǔ)充箭頭“大氣CO2庫(kù)→生產(chǎn)者”，A正確；由于人工魚塘中高密度飼養(yǎng)魚，需要投入大量的飼料，因此人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能，B正確；能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈的傳遞是逐級(jí)遞減的，所以為了獲得更多的能量，應(yīng)選擇食物鏈短的魚類作為養(yǎng)殖對(duì)象，C正確；能量流動(dòng)是單向的，但相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的信息傳遞往往是雙向的，D錯(cuò)誤。]
11．(2023·廣東廣州質(zhì)檢)某果園盛產(chǎn)大桃，但果園大量廢棄枝條和落葉亂堆亂放占用土地，被焚燒后污染環(huán)境。為解決此問(wèn)題，當(dāng)?shù)卣畣?dòng)了“生態(tài)橋”治理工程，將廢棄枝條和落葉集中進(jìn)行資源化處理，加工成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥后再施加到果園土壤中，減輕污染的同時(shí)提高了桃的產(chǎn)量。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．果園生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道包括食物鏈和食物網(wǎng)
B．“生態(tài)橋”工程的實(shí)施為桃樹的生長(zhǎng)提供了更多的物質(zhì)和能量
C．為持續(xù)維持果園生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要額外增加物質(zhì)和能量的投入
D．用廢棄枝條等制成的有機(jī)肥中的化學(xué)能來(lái)源于光合作用固定的太陽(yáng)能
B　[食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道，A正確；有機(jī)肥可在微生物的分解作用下形成無(wú)機(jī)鹽和CO2，為果樹的生長(zhǎng)提供了無(wú)機(jī)鹽和CO2，提高了物質(zhì)的利用率，但有機(jī)肥不能為桃樹生長(zhǎng)提供能量，B錯(cuò)誤；由于能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，以及每年收獲的桃子帶走了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)，因此為持續(xù)維持果園生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要額外增加物質(zhì)和能量的投入，C正確；用廢棄枝條等制成的有機(jī)肥中的化學(xué)能來(lái)源于植物光合作用固定的太陽(yáng)能，D正確。]
12．(2022·廣東佛山模擬改編)2021年第25個(gè)“世界濕地日”的主題是“濕地與水”，旨在強(qiáng)調(diào)濕地對(duì)維持全球淡水儲(chǔ)量和水質(zhì)穩(wěn)定的重要作用。某調(diào)查小組對(duì)某濕地生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)其主要由水草、藻類、魚類、貝類、白鷺等生物組成，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)被稱為“地球之腎”，體現(xiàn)了生物多樣性的________價(jià)值。
(2)研究人員多次實(shí)地調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)該群落正在發(fā)生次生演替，他們的判斷依據(jù)是______________________。
(3)請(qǐng)?jiān)谙聢D中用箭頭和文字補(bǔ)充該生態(tài)系統(tǒng)的碳轉(zhuǎn)化途徑。
―→―→
(4)下表為該濕地生態(tài)系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)的能量流動(dòng)情況，A、B、C、D分別代表該生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物，G代表各成分的同化量，X代表用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量。
能量類型 成分　　　　 G X R
A 30.5 7.9 22.6
B 5.8 1.2 4.6
C 269.3 89.5 179.8
D 2 156.7 714.2 1 442.5
分解者 457.8 68.3 389.5
注：表中能量數(shù)值單位為：108 kJ/(m2·a)。
由上表數(shù)據(jù)分析，R代表__________________________的能量。該濕地生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物總量的變化情況________，你的判斷依據(jù)是_______________________
_____________________________________________________________________。
(5)生態(tài)浮床技術(shù)就是將蘆葦、美人蕉等植物種植于浮在水面的材料上來(lái)改善水體生態(tài)環(huán)境。浮床植物能通過(guò)根系向水中分泌化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞能_________________。有人提議，浮床中的水生植物可以用于制作家畜飼料，以提高該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析，該提議________(填“可行”或“不可行”)，理由是______________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)被稱為“地球之腎”，體現(xiàn)的是濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)生物圈中的廢物的處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性所起的作用，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。(2)研究人員多次實(shí)地調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)該群落中的物種組成不斷發(fā)生變化，因此推測(cè)出該群落正在發(fā)生次生演替。(3)圖中顯示的是該生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的通式，在此基礎(chǔ)上加上CO2庫(kù)和分解者及相關(guān)文字說(shuō)明可表示為碳轉(zhuǎn)化途徑，表示如答案所示(略)。(4)圖表顯示G＝X＋R，R表示的是各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用以熱能形式散失的能量。據(jù)表格中同化量大小情況確定，D是生產(chǎn)者，C是初級(jí)消費(fèi)者，A是次級(jí)消費(fèi)者，B是三級(jí)消費(fèi)者。根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，該生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為2 156.7×108 kJ/(m2·a)，而生態(tài)系統(tǒng)所輸出的能量為各營(yíng)養(yǎng)級(jí)消耗的能量與分解者呼吸消耗的能量之和(1 442.5＋179.8＋4.6＋22.6＋389.5)×108 kJ/(m2·a)＝2 039×108 kJ/(m2·a)，小于2 156.7×108 kJ/(m2·a)，所以有機(jī)物的總量會(huì)增加。(5)蘆葦、美人蕉等植物種植于浮在水面的材枓上，能有效地改善水體生態(tài)環(huán)境，浮床植物能通過(guò)根系向水中分泌化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞能調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。由于城市生活污水中含有重金屬，重金屬難以被機(jī)體代謝出去，會(huì)沿著制作家畜飼料的“植物→家畜→人”這一食物鏈傳遞，對(duì)家畜和人的健康產(chǎn)生危害，故浮床中的水生植物不可以用于制作家畜飼料。
[答案]　(1)間接　(2)群落的物種組成不斷發(fā)生變化　(3)　
(4)呼吸作用以熱能形式散失的能量　增加　據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知該生態(tài)系統(tǒng)固定的太陽(yáng)能總量大于各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物和分解者呼吸作用散失的能量之和，所以有機(jī)物總量增加　(5)調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定　不可行　城市生活污水中含有重金屬，重金屬難以被機(jī)體代謝出去，會(huì)沿著制作家畜飼料的“植物→家畜→人”這一食物鏈傳遞，對(duì)家畜和人的健康產(chǎn)生危害
(教師用書獨(dú)具)
1．(2022·北京東城區(qū)二模)20世紀(jì)上半葉，DDT在防止農(nóng)業(yè)病蟲害和蚊蠅傳播疾病中發(fā)揮了一定作用，但由于它不易被分解，現(xiàn)在很多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)禁止使用。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．DDT會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集
B．DDT的使用使蚊蠅產(chǎn)生了抗藥性的變異
C．DDT使蚊蠅種群的基因頻率發(fā)生了變化
D．DDT可通過(guò)生物遷移等途徑擴(kuò)散到各地
B　[抗藥性變異在DDT出現(xiàn)之前即已經(jīng)出現(xiàn)，DDT的作用是相當(dāng)于自然選擇，篩選并保存抗藥個(gè)體，B錯(cuò)誤。]
2．(2022·湖南衡陽(yáng)祁東附屬中學(xué)模擬預(yù)測(cè))如圖是我國(guó)北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，箭頭表示碳傳遞方向；字母表示碳傳遞途徑。下列各項(xiàng)敘述不正確的是(　　)
A．碳從植物體流入動(dòng)物體的主要形式是有機(jī)物
B．a(chǎn)途徑是通過(guò)光合作用實(shí)現(xiàn)的，b、d、g途徑是通過(guò)呼吸作用實(shí)現(xiàn)的
C．碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行
D．若圖中的字母表示碳元素傳遞的數(shù)量，則夏季a、b、c、e之間的關(guān)系可表示為a＝b＋c＋e
D　[若圖中的字母表示碳元素傳遞的數(shù)量，在夏季，處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總碳量＞植物呼吸作用所消耗的總碳量＋流到動(dòng)物體的碳量＋流到分解者的碳量。則夏季a、b、c、e之間的關(guān)系可表示為a＞b＋c＋e，D錯(cuò)誤。]
3．(2022·湖北武漢模擬)嚙齒動(dòng)物通過(guò)取食和貯藏種子影響植物種子的時(shí)空分布、幼苗建成和森林更新。在“植物—鼠類”種子傳播系統(tǒng)中，植物和鼠類形成了穩(wěn)定的協(xié)同互惠關(guān)系。回答下列問(wèn)題：
(1)植物和鼠類的協(xié)同互惠關(guān)系是經(jīng)歷漫長(zhǎng)的________形成。
(2)植物可通過(guò)種子氣味為鼠類傳遞信息，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
除氣味外，植物還可通過(guò)調(diào)控種子的____________________________來(lái)影響鼠類貯藏種子的行為(答出兩點(diǎn)即可)。
(3)為研究種子氣味對(duì)鼠類貯藏種子行為的影響，研究人員收集了一批新鮮的具有豐富氣味的山杏種子，均分為兩份，分別進(jìn)行冷藏處理(減少氣味揮發(fā)，使其接近新鮮種子)和埋藏處理。在第15 d、30 d、45 d、60 d取出等量?jī)煞N處理的種子分別放置在種子釋放點(diǎn)B和C，并以沙土覆蓋消除痕跡，再將若干大林姬鼠分別置于各自的樣方中(樣方設(shè)計(jì)如圖1)。一天后觀察并統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方中大林姬鼠對(duì)兩種處理的山杏種子的搬運(yùn)量百分比(找到種子數(shù)/掩埋種子總數(shù))，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2。研究人員根據(jù)__________________實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果，認(rèn)為大林姬鼠更偏好搬運(yùn)冷藏處理的山杏種子，其原因可能是_________________________________
_____________________________________________________________________。
圖1
圖2
(4)鼠類的貯食方式主要有集中貯藏和分散貯藏，前者指在巢穴附近將大量食物集中堆放，后者指在巢穴或食物源周圍建立多個(gè)貯藏點(diǎn)。如(3)的結(jié)論正確，則營(yíng)________(填“集中貯藏”或“分散貯藏”)的鼠類對(duì)植物種子氣味更敏感。
[解析]　(1)協(xié)同進(jìn)化是不同物種之間，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，植物—鼠類的協(xié)同互惠關(guān)系是經(jīng)歷漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化形成的。(2)植物和鼠類屬于不同的生物，植物可通過(guò)種子氣味為鼠類傳遞信息，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的作用是能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定；除氣味外，植物還可通過(guò)調(diào)控種子的大小、形狀、顏色、營(yíng)養(yǎng)等來(lái)影響鼠類貯藏種子的行為。(3)分析圖示結(jié)果可知，第30 d、45 d和60 d的冷藏處理山杏種子的搬運(yùn)量百分比比埋藏處理的搬運(yùn)率高，原因可能是：種子被埋藏后，揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)逐漸衰減以減弱鼠類的嗅覺(jué)線索， 降低鼠類搬運(yùn)的概率，而冷藏處理的種子氣味揮發(fā)較少，接近新鮮種子，對(duì)鼠類的吸引力強(qiáng)，被搬運(yùn)的概率提高。(4)若(3)的結(jié)論正確，即“種子被埋藏后，揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)逐漸衰減以減弱鼠類的嗅覺(jué)線索， 降低鼠類搬運(yùn)的概率，而冷藏處理的種子氣味揮發(fā)較少，接近新鮮種子，對(duì)鼠類的吸引力強(qiáng)，被搬運(yùn)的概率提高”，則由于分散貯藏的種子集中散發(fā)的氣味較少，故推測(cè)分散貯藏的鼠類對(duì)植物種子氣味更敏感。
[答案]　(1)協(xié)同進(jìn)化　(2)能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定　大小、形狀、顏色、營(yíng)養(yǎng)等　(3)第30 d、45 d、60 d　種子被埋藏后，揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)逐漸衰減以減弱鼠類的嗅覺(jué)線索，降低鼠類搬運(yùn)的概率，而冷藏處理的種子氣味揮發(fā)較少，接近新鮮種子，對(duì)鼠類的吸引力強(qiáng)，被搬運(yùn)的概率提高　(4)分散貯藏
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