資源簡介

第9單元　生物與環(huán)境
第3課　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動這一功能，建立生態(tài)系統(tǒng)是具有一定結(jié)構(gòu)與功能的生命系統(tǒng)的觀念。(生命觀念)　2.通過建立模型，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系模型以及能量流動過程圖解，培養(yǎng)運用邏輯思維分析問題的能力。(科學(xué)思維)　3.通過研究能量流動的實踐意義，增強節(jié)約糧食、能源的責(zé)任感。(社會責(zé)任)
考點一　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1．生態(tài)系統(tǒng)及其組成成分
(1)生態(tài)系統(tǒng)的范圍
(2)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
①非生物的物質(zhì)和能量：光、熱、水、空氣、無機鹽等。
②生物群落
[教材深挖]
(選擇性必修2 P49思考·討論，拓展)不同生態(tài)系統(tǒng)中，除食物鏈之外還有哪些成分對生態(tài)系統(tǒng)來說是不可缺少的？為什么？
提示：還有非生物的物質(zhì)和能量、分解者。非生物的物質(zhì)和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化，非生物物質(zhì)是生物賴以生存的環(huán)境；分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，是生態(tài)系統(tǒng)的必需成分。
2．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
(1)食物鏈
(2)食物網(wǎng)
[教材深挖]
(選擇性必修2 P51旁欄思考)食物鏈上一般不超過五個營養(yǎng)級，想一想，這是為什么？
提示：各個營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能夠被下一營養(yǎng)級的生物利用。流到第五營養(yǎng)級時，余下的能量很少，甚至不足以養(yǎng)活一個種群，因此食物鏈上一般不超過五個營養(yǎng)級。
[易錯辨析]
1．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者。(×)
2．生產(chǎn)者都是自養(yǎng)生物，但未必都是植物；消費者都是異養(yǎng)生物，但未必都是動物。(√)
3．自養(yǎng)生物一定都是生產(chǎn)者；腐生生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營養(yǎng)級。(√)
4．食物鏈縱橫交錯形成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是食物網(wǎng)，食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于該生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量。(×)
1．根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān)系判斷其成分
(1)根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分
①判斷生產(chǎn)者的主要依據(jù)是：是否為自養(yǎng)型生物，若為自養(yǎng)型生物，則為生產(chǎn)者，包括綠色植物、藍細菌、光合細菌以及化能合成細菌等。
②判斷消費者時要特別注意“異養(yǎng)型”“非腐生”等關(guān)鍵詞，植物、微生物都有可能成為消費者。
③判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機物，分解者是腐生生物，也包括少數(shù)的動物(如蚯蚓)。
(2)三看法判斷生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
根據(jù)如圖所示的結(jié)構(gòu)圖運用三看法判斷：
2．食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷
(1)食物鏈的第一營養(yǎng)級生物減少，相關(guān)生物都減少。
(2)“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增多，但隨著數(shù)量增多，種內(nèi)競爭加劇，種群密度下降，直到趨于穩(wěn)定。
(3)“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況，舉例如下：
若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹過多捕食兔和食草鳥，從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來維持數(shù)量基本不變。
命題點1　圍繞生態(tài)系統(tǒng)的組成成分考查生命觀念
1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)成分的敘述，正確的是(　　)
A．自養(yǎng)生物都屬于生產(chǎn)者，都可以進行光合作用，把無機物轉(zhuǎn)變成有機物
B．動物都是消費者，其中食草動物為初級消費者
C．分解者都是腐生生物，都是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分
D．非生物的物質(zhì)和能量是指陽光、水分、空氣、細菌等
解析：選C。生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)中最基本、最關(guān)鍵的生物成分，包括光能自養(yǎng)型生物(如綠色植物)和化能自養(yǎng)型生物(如硝化細菌)，A錯誤；由于草屬于生產(chǎn)者，所以食草動物大都為初級消費者，但動物不都是消費者，如營腐生生活的蚯蚓屬于分解者，B錯誤；分解者都是腐生生物，如果沒有分解者，動植物的遺體就會堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)不能循環(huán)，所以分解者是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分，C正確；非生物的物質(zhì)和能量是指生態(tài)系統(tǒng)的各種非生物的部分，包括水、空氣和陽光等，而細菌是生物，D錯誤。
2．(2022·山東模擬)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的組成成分圖，其中字母表示各組成成分，箭頭表示碳元素的流動方向，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．圖中b→c→d→e構(gòu)成多條食物鏈
B．a(chǎn)→b依靠植物的光合作用
C．圖中缺少b→a、c→a和d→a
D．f為分解者，e是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的成分
解析：選D。由于每個營養(yǎng)級都有多種生物，因此圖中b、c、d、e生物可以組成多條食物鏈，A正確；a→b表示碳從無機環(huán)境進入生物群落，該過程主要依靠植物的光合作用，B正確；由于各生物都會呼吸釋放二氧化碳，因此圖中缺少b→a、c→a和d→a，C正確；f為分解者，主要是腐生的真菌和細菌，此外還有少數(shù)動物，如蚯蚓等，是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的成分，但e作為消費者，不是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的成分，D錯誤。
[易錯提醒]　辨析生態(tài)系統(tǒng)組成成分的三類“不一定”和兩類“一定”
①生產(chǎn)者不一定是植物(如藍細菌、硝化細菌)，植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者)。
②消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等)，動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物遺體或排泄物為食的腐生動物屬于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者(如硝化細菌、藍細菌屬于生產(chǎn)者，寄生細菌屬于消費者)。
④生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產(chǎn)者。
⑤營腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營腐生生活的生物。
命題點2　圍繞食物鏈和食物網(wǎng)考查生命觀念及科學(xué)思維
3．(2022·廣東卷)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，其中字母表示不同的生物，箭頭表示能量流動的方向。下列歸類正確的是(　　)
A．a(chǎn)、c是生產(chǎn)者
B．b、e是肉食動物
C．c、f是雜食動物
D．d、f是植食動物
解析：選C。a在食物鏈的起點，是生產(chǎn)者，c能捕食b等，屬于消費者，A錯誤；b在食物鏈的起點，是生產(chǎn)者，B錯誤；c和f都能捕食生產(chǎn)者a、b，也都能捕食消費者e，所以c和f屬于雜食動物，C正確；d是植食動物，但由C選項解析可知，f屬于雜食動物，D錯誤。
4．如圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系，下列敘述錯誤的是(　　)
A．細菌既可作為分解者，又可作為消費者的食物
B．第三營養(yǎng)級的生物有食草蟲、線蟲、海螺
C．若大米草死亡，將導(dǎo)致藻類數(shù)量增加，沼蟹數(shù)量增加
D．若噴灑只殺滅食草蟲的殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將減少
解析：選B。由藻類→細菌→線蟲→沼蟹可得細菌既可作為分解者，又可作為消費者的食物，A正確；食物鏈的起點是生產(chǎn)者，海螺、線蟲和食草蟲均能以生產(chǎn)者為食，故三者應(yīng)為第二營養(yǎng)級，B錯誤；大米草與藻類之間存在競爭關(guān)系，大米草死亡會導(dǎo)致藻類數(shù)量增多，藻類數(shù)量增多會導(dǎo)致線蟲數(shù)量增多，進而導(dǎo)致以線蟲為食的沼蟹數(shù)量增多，C正確；殺蟲劑殺死食草蟲，會導(dǎo)致蜘蛛的食物減少，進而導(dǎo)致蜘蛛數(shù)量減少，D正確。
考點二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
1．能量流動的概念
(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。
(2)對概念的理解
↓
↓
↓
—
2．能量流動的過程
(1)第一營養(yǎng)級能量流動
(2)第二營養(yǎng)級能量流動過程分析
①輸入該營養(yǎng)級的總能量是指圖中的b。
②糞便中的能量(c)不屬于(填“屬于”或“不屬于”)該營養(yǎng)級同化的能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的部分。
③初級消費者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
④生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝遺體殘骸中的能量(f－c)＋下一營養(yǎng)級攝入的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
[教材深挖]
(選擇性必修2 P54科學(xué)方法，延伸)如果將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動的情況，其優(yōu)點是？
提示：將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動，可以比較精確地測量每一個營養(yǎng)級能量的輸入值和輸出值。
3．能量流動的特點
4．生態(tài)金字塔的類型及特點
項目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔
形狀
每一階含義 每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少 每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)量 每一營養(yǎng)級生物所含的有機物總干重
象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特點 一般情況下，生物個體數(shù)量在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 一般情況下，生物體內(nèi)有機物的總干重隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減
特征 通常是上窄下寬的正金字塔形 一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥” 一般為正金字塔形
[教材深挖]
(選擇性必修2 P58旁欄思考，拓展)生物量指的是在某一調(diào)查時刻前，該營養(yǎng)級積累的有機物的量(干重)，通常用g/m2表示。為什么在海洋中生物量金字塔可能是上寬下窄倒置的？
提示：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動物的生物量，這時就出現(xiàn)了上寬下窄的倒置金字塔。
5．研究能量流動的實踐意義
(1)幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
(2)幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。
(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/>[易錯辨析]
1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指能量的輸入和散失過程。(×)
2．每一營養(yǎng)級生物的同化量就是從上一營養(yǎng)級攝入的能量。(×)
3．能量金字塔都是上窄下寬的金字塔形。(×)
4．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。(×)
5．研究能量流動，可合理設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的傳遞效率。(×)
1．歸納概括兩種?？寄芰苛鲃幽Ｐ?br/>(1)第二營養(yǎng)級的能量流動過程模型
圖中箭頭①指的是攝入量，若沒有箭頭③，則①代表的是同化量。
(2)“拼圖法”分析能量流動過程
①W1、D1指相應(yīng)營養(yǎng)級的同化量，B1、B2指相應(yīng)營養(yǎng)級中未利用的能量。
②各營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
③能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率等于D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為10%～20%。
④利用“拼圖法”可得關(guān)系式：
2．能量傳遞效率與能量利用率的辨析
(1)能量傳遞效率
能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%～20%。
(2)能量利用率
①一般指流入最高營養(yǎng)級(或人類)的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值。
②一般來說，食物鏈越短，能量利用率越高。
③有時考慮分解者的參與，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，以實現(xiàn)能量的多級利用，從而提高能量利用率。
命題點1　圍繞能量流動過程考查生命觀念及科學(xué)思維
1．(2022·惠來縣第一中學(xué)月考)如圖為能量流經(jīng)生產(chǎn)者的過程圖解，下列分析正確的是(　　)
A．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能或abcde之和
B．初級消費者糞便中的能量不包括在d中
C．能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的傳遞效率是e/b×100%
D．a(chǎn)＋b小于所有生物的呼吸量，說明這個生態(tài)系統(tǒng)正在衰退
解析：選D。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，生產(chǎn)者固定的太陽能被自身呼吸作用利用后，其余部分用于自身生長、發(fā)育和繁殖，所以為a、b之和，A錯誤；初級消費者糞便中的能量不屬于初級消費者同化的能量，屬于生產(chǎn)者同化的能量流向分解者的部分，因此包含在d中，B錯誤；能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的傳遞效率是第二營養(yǎng)級同化的能量/第一營養(yǎng)級同化的能量，為e/(a＋b)×100%，C錯誤；a＋b為生產(chǎn)者固定的太陽能，即輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，所有生物的呼吸量即生態(tài)系統(tǒng)的輸出量，輸入小于輸出，說明該生態(tài)系統(tǒng)正在衰退，D正確。
2．(2022·河?xùn)|區(qū)一模)如圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機物被植食性動物利用的過程。下列敘述正確的是(　　)
A．④占②的百分比為能量傳遞效率
B．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量
C．植食性動物糞便中的能量包含在⑦中
D．①⑤之和為輸入到生態(tài)系統(tǒng)的全部能量
解析：選C。能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間的同化能量之比，④不能表示植食性動物的同化能量，②也不能表示植物的同化能量，且圖示中兩者為同一營養(yǎng)級，A錯誤；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和呼吸作用散失的能量，B錯誤；由于植食性動物糞便是指攝入后未被同化的部分，故包含在⑦中，C正確；輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分儲存在植物體內(nèi)的有機物中，因此①＋⑤不能表示輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，D錯誤。
命題點2　圍繞生態(tài)金字塔的特點考查科學(xué)思維及社會責(zé)任
3．圖甲是草原生態(tài)系統(tǒng)中常見的能量金字塔，每層中的標(biāo)號各代表一種生物。圖乙代表該生態(tài)系統(tǒng)中部分營養(yǎng)級的能量流動示意圖，其中的字母表示能量值(單位：kJ)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
甲
乙
A．②③之間的種間關(guān)系是種間競爭和捕食
B．兔子與植物之間的能量傳遞效率是c/a×100%
C．f所示能量散失的同時伴隨的碳形式的變化是含碳有機物轉(zhuǎn)變成CO2
D．兔子的能量h流入分解者g
解析：選D。②③同為第二營養(yǎng)級時存在種間競爭關(guān)系，③為第三營養(yǎng)級時捕食②，因此②③之間的種間關(guān)系為種間競爭和捕食，A正確；兔子與植物之間的能量傳遞效率是兔子的同化量除以植物的同化量，即c/a×100%，B正確；f是細胞呼吸消耗的能量，該過程中能量散失的同時伴隨的碳形式的變化是含碳有機物轉(zhuǎn)變成CO2，C正確；h所示的能量為兔子的糞便量，屬于兔子的上一個營養(yǎng)級的能量，即第一營養(yǎng)級的能量，不屬于兔子的能量，D錯誤。
4．如圖為某池塘生態(tài)系統(tǒng)中飼養(yǎng)草魚時的能量流動過程示意圖，a～i表示能量值，關(guān)于該過程的敘述，正確的是(　　)
A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a
B．g＋h為草魚的次級生產(chǎn)量
C．第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為h/b×100%
D．通過投放消化酶可能提高第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率
解析：選D。由圖分析可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能加上人工輸入的能量，A錯誤；草魚從第一營養(yǎng)級獲得h，從人工飼料中獲得能量g，但只有用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量i屬于次級生產(chǎn)量，B錯誤；第一營養(yǎng)級的同化量是a，第二營養(yǎng)級從第一營養(yǎng)級所獲得的同化量為h，故第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為h/a×100%，C錯誤；投放消化酶可提高動物的消化吸收量，從而提高第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率，D正確。
[真題演練]
1．(2021·廣東卷)“葛(葛藤)之覃兮，施于中谷(山谷)，維葉萋萋。黃鳥于飛，集于灌木，其鳴喈喈”(節(jié)選自《詩經(jīng)·葛覃》)。詩句中描寫的美麗景象構(gòu)成了一個(　　)
A．黃鳥種群　　　　 B．生物群落
C．自然生態(tài)系統(tǒng) D．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
解析：選C。分析題意可知，詩中描寫的有葛藤、黃鳥、灌木等生物，同時山谷包括了生活在其中的所有生物及無機環(huán)境，故它們共同構(gòu)成一個自然生態(tài)系統(tǒng)，C符合題意。
2．(2022·浙江6月選考)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要途徑。下列敘述錯誤的是(　　)
A．調(diào)查生物群落內(nèi)各物種之間的取食與被取食關(guān)系，可構(gòu)建食物鏈
B．整合調(diào)查所得的全部食物鏈，可構(gòu)建營養(yǎng)關(guān)系更為復(fù)雜的食物網(wǎng)
C．歸類各食物鏈中處于相同環(huán)節(jié)的所有物種，可構(gòu)建相應(yīng)的營養(yǎng)級
D．測算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔
解析：選D。各營養(yǎng)級之間的能量關(guān)系組成生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，因此測定各個營養(yǎng)級的能量值可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，D錯誤。
3．(2022·山東卷)某地長期穩(wěn)定運行稻田養(yǎng)鴨模式，運行過程中不投放鴨飼料，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)鴨還會產(chǎn)生額外的經(jīng)濟效益。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
解析：選C。鴨糞可作為有機肥料還田，與普通稻田相比，該稻田需要施加的肥料少，A錯誤；鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等，可以減少農(nóng)藥的使用，B錯誤；在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等，該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)完全相同，C正確；與普通稻田相比，該稻田的能量利用率高，D錯誤。
4．(2022·湖北卷)如圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖中A代表__________；肉食性動物1的數(shù)量__________(填“一定”或“不一定”)少于植食性動物的數(shù)量。
(2)如果②、③、④代表能量流動過程，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②的調(diào)控措施及理由分別是_______________________________；
針對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、碎屑等中的有機物分解形成無機物，返還回非生物環(huán)境，因此A表示分解者。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的、逐級遞減的，因此能量金字塔通常呈正金字塔形，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)量金字塔有時會出現(xiàn)高營養(yǎng)級的生物數(shù)量多于低營養(yǎng)級的生物數(shù)量，因此肉食性動物1的數(shù)量不一定少于植食性動物的數(shù)量。(2)能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%，②表示植食性動物的同化量，③表示肉食性動物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食性動物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，提高棉花產(chǎn)量針對②途徑可控制(減少)植食性動物的數(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CO2需求，減少無氧呼吸消耗，可以提高棉花產(chǎn)量。針對途徑⑦可增施有機肥，分解者分解有機物可產(chǎn)生更多無機鹽、CO2滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對CO2的需求，從而可以增強光合作用，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CO2需求，減少無氧呼吸消耗　增施有機肥，分解者分解有機物可產(chǎn)生更多無機鹽、CO2滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對CO2的需求
[長句特訓(xùn)]
科研人員研究了熱帶雨林中藤本植物對鳥類群落的影響。
設(shè)問形式1　必備知識應(yīng)用類命題
(1)藤本植物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于____________(組成成分)，能夠固定____________，制造有機物，是生態(tài)系統(tǒng)的基石。
設(shè)問形式2　原因推測類命題
(2)科研人員推測，藤本植物減少，以它為食的昆蟲的種群____________將降低，昆蟲的捕食者鳥類也會隨之減少。除此之外，藤本植物為鳥類提供了棲息的空間，不同鳥類有一個自己經(jīng)?；顒拥膶哟危w現(xiàn)了群落的空間結(jié)構(gòu)中的__________結(jié)構(gòu)。
設(shè)問形式3　假設(shè)驗證類命題
(3)為驗證推測，科研人員清除了樣地中的藤本植物，一年后調(diào)查鳥類的數(shù)量結(jié)果如圖所示。
食果鳥類處于______營養(yǎng)級，調(diào)查鳥類數(shù)量常用的方法是_____________。由圖分析，清除藤本植物會使其數(shù)量減少的鳥類是__________________，判斷依據(jù)是______________________________________________________________。
解析：(1)藤本植物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，能夠固定太陽能和CO2，制造有機物，是生態(tài)系統(tǒng)的基石。(2)當(dāng)藤本植物減少，以藤本植物為食的昆蟲的種群數(shù)量將降低，藤本植物為鳥類提供了棲息的空間，不同鳥類有一個自己經(jīng)?；顒拥膶哟?，體現(xiàn)了群落的空間結(jié)構(gòu)中的垂直結(jié)構(gòu)。(3)食果鳥類處于第二營養(yǎng)級，鳥的活動能力強，活動范圍廣，故調(diào)查鳥類數(shù)量常用的方法是標(biāo)記重捕法。由圖分析，除藤本植物前，實驗組和對照組食蟲鳥類數(shù)量無明顯差異，而清除藤本植物后，實驗組食蟲鳥類數(shù)量比對照組明顯減少，所以清除藤本植物會使其數(shù)量減少的鳥類是食蟲鳥類。
答案：(1)生產(chǎn)者　太陽能(或CO2)　(2)密度(或數(shù)量)　垂直　(3)第二　標(biāo)記重捕法　食蟲鳥類　除藤本植物前，實驗組和對照組食蟲鳥類數(shù)量無明顯差異，而清除藤本植物后，實驗組食蟲鳥類數(shù)量比對照組明顯減少
第3課　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動
[基礎(chǔ)練透]
1．(2022·張家口市模擬)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及營養(yǎng)級的敘述，正確的是(　　)
A．有機肥可為綠色植物為主的生產(chǎn)者提供物質(zhì)和能量
B．蜣螂是需氧異養(yǎng)型動物，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的消費者
C．細菌只可能是生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的消費者和分解者
D．消費者都屬于異養(yǎng)生物，消費者的存在有利于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
解析：選D。綠色植物是自養(yǎng)型生物，不能直接利用有機肥中的物質(zhì)和能量，A錯誤；蜣螂是營腐生生活的需氧異養(yǎng)型動物，屬于分解者，B錯誤；細菌也可能是生產(chǎn)者，如硝化細菌，C錯誤；消費者都屬于異養(yǎng)生物，消費者對于植物的傳粉和種子的傳播具有重要作用，消費者的存在有利于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，D正確。
2．(2022·濰坊模擬)科學(xué)家在深海中的火山口周圍發(fā)現(xiàn)了熱泉。經(jīng)過對熱泉生態(tài)系統(tǒng)的研究，科學(xué)家認為熱泉口的環(huán)境與地球上早期生命所處的環(huán)境相似。熱泉噴出的海水中富含硫化氫和硫酸鹽，硫細菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機物。管蠕蟲吞入硫細菌形成細菌囊，并不斷將從海水中吸收的硫化氫等物質(zhì)輸送給囊中硫細菌，同時也從硫細菌獲取能量。下列說法錯誤的是(　　)
A．硫細菌是自養(yǎng)生物，硫細菌與管蠕蟲的種間關(guān)系為寄生
B．研究深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)，有助于了解生命的起源
C．該生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭主要是硫化物氧化釋放的化學(xué)能
D．硫細菌與硝化細菌同化作用類型相同，都屬于生產(chǎn)者
解析：選A。硫細菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機物，故同化作用類型是自養(yǎng)型，而“管蠕蟲吞入硫細菌形成細菌囊，并不斷將從海水中吸收的硫化氫等物質(zhì)輸送給囊中硫細菌，同時也從硫細菌獲取能量”，說明硫細菌與管蠕蟲的種間關(guān)系為互利共生，A錯誤；研究深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)，有助于了解生命的起源，B正確；深海中幾乎無光，該生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭主要是硫化物氧化釋放的化學(xué)能，C正確；硫細菌與硝化細菌都是自養(yǎng)生物，都屬于生產(chǎn)者，D正確。
3．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中構(gòu)成一條食物鏈的甲、乙、丙、丁4個種群的數(shù)量變化，下列說法錯誤的是(　　)
A．甲種群在該食物鏈中是次級消費者，第三營養(yǎng)級
B．a(chǎn)b段甲種群數(shù)量下降的原因是乙減少，丙增多
C．甲、乙、丙、丁4個種群占據(jù)不同的位置，體現(xiàn)了群落的空間結(jié)構(gòu)
D．由于丁種群在4個種群中相對數(shù)量最多，所以其豐富度最大
解析：選D。甲、乙、丙、丁4個種群之間是捕食關(guān)系，被捕食者先增加先減少，捕食者后增加后減少，所以由這4個種群構(gòu)成的食物鏈為丁→乙→甲→丙，甲種群在該食物鏈中是次級消費者，第三營養(yǎng)級，A正確；ab段乙種群數(shù)量減少、丙種群數(shù)量增多，導(dǎo)致甲種群數(shù)量下降，B正確；甲、乙、丙、丁4個種群占據(jù)不同的位置，體現(xiàn)了群落的空間結(jié)構(gòu)，C正確；豐富度是指一個群落中物種數(shù)目的多少，D錯誤。
4．(2022·泰州模擬)某同學(xué)在分析羊食草的過程后繪制了如圖能量流動模型。下列相關(guān)敘述，正確的是(　　)
A．有機肥中化學(xué)能的主要流向是被草吸收、同化、利用
B．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)能量的唯一來源是過程①固定的光能
C．羊所排糞便中的能量應(yīng)該屬于羊同化的能量
D．③中的能量應(yīng)該來自羊“生長、發(fā)育和繁殖”的能量
解析：選D。植物不能利用有機肥中的能量，只有分解者將有機物分解后，植物利用其中的礦質(zhì)元素，有機肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A錯誤；據(jù)圖可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量有①固定的光能，此外還有②有機肥中的化學(xué)能，B錯誤；羊所排糞便中的能量應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級即草所同化的能量，C錯誤；③為羊遺體、殘骸流向分解者的部分，其中的能量應(yīng)該來自羊“生長、發(fā)育和繁殖”的能量，D正確。
5．(2022·鐵嶺二模)某生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔如圖所示，圖中字母代表不同生物。下列分析錯誤的是(　　)
A．圖中A、B、C代表生產(chǎn)者，通常是綠色植物
B．圖中E、F之間信息傳遞一定是單向的
C．碳以有機物的形式沿著箭頭所示渠道流動
D．圖中C→E→F這條食物鏈中，F(xiàn)獲得的能量最少
解析：選B。生產(chǎn)者通常是綠色植物，A正確；圖中E、F之間的信息傳遞往往是雙向的，B錯誤；在食物鏈中碳以有機物的形式流動，C正確；圖中C→E→F這條食物鏈中，F(xiàn)所代表的是最高營養(yǎng)級，獲得的能量最少，D正確。
6．(2022·龍巖模擬)“蝦稻共作”是一種稻田綜合種養(yǎng)模式，稻田中的水草、藻類、害蟲、腐殖質(zhì)等為小龍蝦提供了餌料，小龍蝦取食天然餌料和人工餌料后產(chǎn)生的排泄物又為水稻生長提供了良好的生物肥。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能
B．小龍蝦的攝食降低了水草與水稻的競爭，從而更有利于水稻的生長
C．小龍蝦在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中既是生產(chǎn)者，也是消費者和分解者
D．小龍蝦的排泄物可為水稻提供能量，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率
解析：選B。由于該生態(tài)系統(tǒng)有人工投喂的餌料，所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)總能量包括生產(chǎn)者固定的全部太陽能和人工餌料中的化學(xué)能，A錯誤；小龍蝦以水草為食，可以降低水草與水稻的競爭，從而更有利于水稻的生長，B正確；小龍蝦以水草、藻類、害蟲、腐殖質(zhì)為食，所以可以作為消費者和分解者，但不能作為生產(chǎn)者，C錯誤；小龍蝦的排泄物被分解者分解后可以為水稻提供礦質(zhì)元素，但不能為水稻提供能量，D錯誤。
7．(多選)如圖表示一個人工魚塘的食物網(wǎng)。以下?lián)D作出的判斷不正確的是(　　)
A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是浮游植物固定太陽能的總量
B．圖中的生物可以構(gòu)成一個完整的生物群落
C．提高光能利用率和適度增加飼料投喂量，都可以提高魚塘的產(chǎn)量
D．該魚塘中消費者所含能量的總量一定少于生產(chǎn)者
解析：選ABD。該生態(tài)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是浮游植物固定太陽能的總量加上飼料有機物中的化學(xué)能，A錯誤；生物群落是在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合，圖中的生物只是人工魚塘中的部分生物，不能構(gòu)成一個完整的生物群落，B錯誤；提高光能利用率和適度增加飼料投喂量，都可以提高魚塘的產(chǎn)量，C正確；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是浮游植物固定太陽能的總量加上飼料有機物中的化學(xué)能，因此該魚塘中消費者所含能量的總量可能多于生產(chǎn)者，D錯誤。
8．(2022·廣西名校模擬)某河流生態(tài)系統(tǒng)的甲、乙、丙、丁、戊、己六種生物構(gòu)成的食物網(wǎng)如圖1所示；圖2為部分能量流動關(guān)系(A、B、C表示同化的能量)回答下列問題：
圖1
圖2
(1)圖1食物網(wǎng)中，屬于次級消費者的是______________；除了圖2中已經(jīng)標(biāo)出的能量去向之外，丁的能量去向還有__________________。
(2)結(jié)合圖2分析，圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率____________(填“大于”“小于”或“等于”)B/A。
(3)在治理污水時如果盲目引入外來物種，可能會因為外來物種與本地物種之間形成______________關(guān)系而導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)群落的豐富度降低。
解析：(1)圖1中，甲、乙是生產(chǎn)者，丙、丁是初級消費者，戊、己是次級消費者，同時己還是三級消費者。生物同化的能量的去向包括：自身呼吸作用以熱能形式散失；流入下一營養(yǎng)級(除最高營養(yǎng)級)；分解者分解。因此除了圖2中已經(jīng)標(biāo)出的能量去向之外，丁的能量去向還有傳遞給戊、自身呼吸作用以熱能形式散失。(2)由圖1可知，生產(chǎn)者甲、乙同化的能量，除了流向丁(B)以外，還有一部分流向丙，所以圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率＝(丙的同化量＋B)/A，因此圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率大于B/A。(3)在治理污水時如果盲目引入外來物種，可能會因為外來物種與本地物種之間形成捕食、種間競爭、寄生關(guān)系而導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)群落的豐富度降低。
答案：(1)戊、己　傳遞給戊、自身呼吸作用以熱能形式散失　(2)大于　 (3)捕食、種間競爭、寄生
[能力提升]
9．(2022·石家莊模擬)某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如圖甲所示，圖乙是能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的過程，下列說法正確的是(　　)
圖甲　　　　　　　　　圖乙　
A．圖甲所示成分與非生物的物質(zhì)和能量共同組成該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
B．圖甲中H的糞便中的能量屬于圖乙中能量f的一部分，糞便作為有機肥還田時，能量就流向了農(nóng)作物
C．圖甲中，理論上若H數(shù)量減少，Q的數(shù)量將增加
D．該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸出不都是通過各營養(yǎng)級的細胞呼吸實現(xiàn)的
解析：選D。圖甲所示成分有生產(chǎn)者和消費者，與非生物的物質(zhì)和能量、分解者共同組成該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，A錯誤；圖甲中H的糞便中的能量屬于圖乙中能量f的一部分，糞便作為有機肥還田時，無機鹽能流向農(nóng)作物，但能量不能流向農(nóng)作物，B錯誤；圖甲中，理論上若H數(shù)量減少，則G的數(shù)量增加，導(dǎo)致W數(shù)量減少，進而導(dǎo)致Q的數(shù)量減少，C錯誤；該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸出不都是通過各營養(yǎng)級的細胞呼吸實現(xiàn)的，還有部分流向了分解者，D正確。
10．(多選)(2022·吉林前郭爾羅斯縣月考)肝片吸蟲的幼蟲寄生在椎實螺體內(nèi)，尾蚴從螺體逸出后附著于大型水草繼續(xù)發(fā)育，成蟲主要寄生在牛、羊體內(nèi)?？蒲腥藛T進行了農(nóng)藥、化肥等農(nóng)化品的使用對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響的研究，結(jié)果如圖所示。下列分析不正確的是(　　)
A．生態(tài)系統(tǒng)中的椎實螺和肝片吸蟲均屬于消費者
B．“水草→椎實螺→肝片吸蟲→椎實螺天敵→羊”構(gòu)成了一條食物鏈
C．椎實螺天敵的種群數(shù)量與肝片吸蟲的種群數(shù)量之間呈正相關(guān)
D．農(nóng)化品的使用能增加水草有機干物質(zhì)量，從而增加人、畜感染肝片吸蟲的概率
解析：選BC。肝片吸蟲主要寄生于椎實螺體內(nèi)和牛、羊體內(nèi)，椎實螺以水草為食，二者均屬于消費者，A正確；食物鏈?zhǔn)怯沙耘c被吃關(guān)系建立起來的，椎實螺以水草為食，而肝片吸蟲與椎實螺、牛、羊之間都是寄生關(guān)系，B錯誤；椎實螺天敵的種群數(shù)量與肝片吸蟲的種群數(shù)量之間呈負相關(guān)，C錯誤；據(jù)圖分析可知，農(nóng)化品的使用能增加水草有機干物質(zhì)量和椎實螺天敵死亡率，從而增加人、畜感染肝片吸蟲的概率，D正確。
11．(2022·沈陽市重點高中聯(lián)合體一模)遼寧紅海灘被稱為“中國最精彩的休閑廊道”和“中國最浪漫的游憩海岸線”，以濕地資源為依托(可對生活污水進行凈化處理)，以蘆葦蕩為背景，再加上碧波浩渺的葦海，數(shù)以萬計的水鳥和一望無際的淺海灘涂，還有許多火紅的堿蓬草，成為一處自然環(huán)境與人文景觀完美結(jié)合的純綠色生態(tài)旅游系統(tǒng)。請回答下列問題：
(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括______________和______________兩個部分。濕地的水域中有處于挺水層、浮水層和沉水層的不同生物，形成了群落的___________結(jié)構(gòu)。流入濕地生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_________________________。
(2)濕地生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者有機物中的能量，大部分通過______________散失，剩下的能量中，一部分隨著殘枝敗葉等被______________而釋放出來，另一部分則被初級消費者同化流入______________營養(yǎng)級。
(3)能量流動的特點為____________________，稻—萍—蛙的立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，體現(xiàn)出研究能量流動的實踐意義是________________________。
解析：(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))兩個部分。濕地的水域中有處于挺水層、浮水層和沉水層的不同生物，在垂直方向上，有明顯的分層現(xiàn)象，屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)，這樣顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力。流入濕地生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能和生活污水有機物中的化學(xué)能。(2)濕地生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者有機物中的能量，大部分通過呼吸作用散失，剩下的能量中，一部分隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來，另一部分則被初級消費者同化流入了第二營養(yǎng)級。(3)能量流動的特點為單向流動、逐級遞減。研究能量的流動對于人類的生產(chǎn)生活具有重要的指導(dǎo)作用，可以將生物在時間和空間上進行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
答案：(1)組成成分　營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(或食物鏈、食物網(wǎng))　垂直　生產(chǎn)者固定的太陽能和生活污水有機物中的化學(xué)能　(2)呼吸作用　分解者分解　第二　(3)單向流動、逐級遞減　將生物在時間和空間上進行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量
12．(2022·大連市一模)陸地生態(tài)系統(tǒng)約占地球表面的1/3，生境復(fù)雜，類型眾多?；卮鹣铝袉栴}：
(1)陸地生態(tài)系統(tǒng)是一個______________(填“開放”或“封閉”)的系統(tǒng)，可以通過源源不斷地輸入________________來維持系統(tǒng)的有序性。
(2)陸地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者主要是________________，他們與消費者共同構(gòu)成錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)。能量金字塔能直觀地反映生態(tài)系統(tǒng)中各______________間的能量關(guān)系，能量金字塔上窄下寬的原因是_________________________。
(3)國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，我國在減少碳排放的同時，碳匯(碳儲存)能力也令人贊嘆，我國主要通過______________增加植被固碳能力，也通過________________等措施增加農(nóng)田土壤的儲碳量。
(4)礦化是指在土壤微生物作用下土壤中有機化合物轉(zhuǎn)化為無機化合物的過程，是碳循環(huán)過程中的重要一環(huán)。研究者進行了“土壤微生物多樣性對土壤碳礦化過程的影響”的研究，在3種土壤樣品中加入等量葡萄糖培養(yǎng)，測定并計算培養(yǎng)期各土壤樣品的碳礦化速率和累積碳礦化量，結(jié)果分別見圖1和圖2。
圖1
圖2
①研究人員獲得含有顯著基因多樣性差異，但無明顯豐富度差異的細菌群落的3種土壤樣品，依基因多樣性從大到小依次為D1、D3、D5。此步驟的目的是_________________________________________________________________。
②由圖1可知，測量期間，3種土壤樣品的碳礦化速率總體上從大到小排序為：__________________。各處理下的土壤碳礦化速率均表現(xiàn)出前、中、后的階段性特征，后期下降時的微生物利用的碳源主要是________________(填“難分解”“易分解”或“較難分解”)的有機碳。
③綜合分析圖1和圖2，得出實驗結(jié)論：_________________________。
解析：(1)開放生態(tài)系統(tǒng)：能與外界環(huán)境發(fā)生能量和物質(zhì)交換的生態(tài)系統(tǒng)。絕大多數(shù)自然生態(tài)系統(tǒng)都屬于開放生態(tài)系統(tǒng)。陸地生態(tài)系統(tǒng)屬于開放生態(tài)系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^源源不斷地輸入能量來維持系統(tǒng)的有序性。(2)陸地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者主要是綠色植物，綠色植物通過光合作用把光能固定下來輸入到陸地生態(tài)系統(tǒng)。他們與消費者共同構(gòu)成錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)。能量金字塔能直觀地反映生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量關(guān)系，能量金字塔上窄下寬的原因是能量流動是逐級遞減的，在食物鏈中等級越高獲得的能量越少。(3)植物通過光合作用將大氣中的CO2固定在植被與土壤中，所以我國主要通過植樹種草增加植被固碳能力。秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項培肥地力的增產(chǎn)措施，在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時還有增肥增產(chǎn)作用。所以通過秸稈還田等措施增加農(nóng)田土壤的儲碳量。(4)①由題意“無明顯豐富度差異的細菌群落”可知，該目的是為了排除豐富度差異對實驗干擾。②由圖1可知土壤碳化速率是D1>D3>D5。前期礦化速率較快是因為微生物利用的碳源是較易分解的碳源，后期微生物利用的碳源是難分解的碳源。③由圖1、圖2可知，土壤中微生物基因多樣性越大，礦化速率越快，即土壤微生物多樣性的增加有利于土壤的碳礦化過程。
答案：(1)開放　能量　(2)綠色植物　營養(yǎng)級　能量在流動過程中是逐級遞減的　(3)植樹種草(其他合理給分，如答：人工造林；植樹造林)　秸稈還田　(4)①去除豐富度差異對實驗干擾?、贒1>D3>D5　難分解?、弁寥牢⑸锒鄻有缘臏p少會對土壤的碳礦化作用造成不利影響(合理表達給分，如答：土壤微生物多樣性的增加會對土壤的碳礦化作用產(chǎn)生積極影響；土壤微生物多樣性的增加有利于土壤的碳礦化過程；豐富的土壤微生物多樣性有利于土壤的碳礦化過程等)

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