第35講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)

1、第第35講講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)和物質(zhì)循環(huán)u考綱要求考綱要求 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用基本規(guī)律及其應(yīng)用()一、能量流動(dòng)的概念一、能量流動(dòng)的概念 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、傳遞、傳遞、_和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。 二、能量流動(dòng)的過(guò)程二、能量流動(dòng)的過(guò)程1.起點(diǎn)起點(diǎn)生產(chǎn)者生產(chǎn)者_(dá)開(kāi)始。開(kāi)始。2.總量總量生產(chǎn)者生產(chǎn)者_(dá)。3.流動(dòng)渠道：流動(dòng)渠道：_和和_。4.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)單向流動(dòng)：能量只能沿著食物鏈由單向流動(dòng)：能量只能沿著食物鏈由_流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

2、(2)逐級(jí)遞減：逐級(jí)遞減：每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都因每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都因_而散失部分熱能。而散失部分熱能。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總有一部分不能被每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總有一部分不能被_利用。利用。傳遞效率為傳遞效率為_(kāi)(形象地用形象地用_)。三、能量流動(dòng)研究的意義三、能量流動(dòng)研究的意義1.幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計(jì)幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計(jì)_，使能量，使能量得到最有效利用，實(shí)現(xiàn)能量的得到最有效利用，實(shí)現(xiàn)能量的_。2.幫助人們合理地幫助人們合理地_生態(tài)系統(tǒng)中能量流生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向_。考點(diǎn)一考點(diǎn)一 能量流動(dòng)過(guò)程和特點(diǎn)能量流動(dòng)過(guò)程和特點(diǎn) 1.能量流動(dòng)的過(guò)程圖解能量流動(dòng)的過(guò)程圖解

3、逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減；單向流動(dòng)單向流動(dòng)能量流動(dòng)特點(diǎn)能量流動(dòng)特點(diǎn)熱能熱能形式形式細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸相關(guān)生理過(guò)程相關(guān)生理過(guò)程能量的散能量的散失失傳遞渠道：傳遞渠道：沿食物鏈和沿食物鏈和 食物網(wǎng)食物網(wǎng)傳遞形式：傳遞形式：有機(jī)物有機(jī)物能量的傳能量的傳遞遞生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量總能量總能量光合作用、化能合成作用光合作用、化能合成作用相關(guān)生理過(guò)程相關(guān)生理過(guò)程能量輸入能量輸入光能光能源頭源頭生產(chǎn)者生產(chǎn)者起點(diǎn)起點(diǎn) 相關(guān)分析如下表：相關(guān)分析如下表： 2.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)源和去路流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)源和去路 a.生產(chǎn)者的能量主要來(lái)自太陽(yáng)能生產(chǎn)者的能量主要來(lái)自太陽(yáng)能(1)能量來(lái)源能量來(lái)源 b

4、.消費(fèi)者的能量來(lái)自于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)者的能量來(lái)自于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 同化的能量同化的能量(2)能量去向：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量去向：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析： 定量不定時(shí)定量不定時(shí) (能量的最終去路能量的最終去路)a.自身呼吸消耗自身呼吸消耗b. 流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)c.被分解者分解利用被分解者分解利用定量定時(shí)：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)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)的去路可有間內(nèi)的去路可有四條：四條：a.自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；級(jí)；c.被分解者分解

5、利用；被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被未被自身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，即，即“未利用未利用”。如果是以年為。如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年。單位研究，這部分的能量將保留到下一年。3.能量流動(dòng)特點(diǎn)及原因分析能量流動(dòng)特點(diǎn)及原因分析(1)單向流動(dòng)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)：能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，是不級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的?？赡孓D(zhuǎn)的。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用

6、，因此能量流動(dòng)無(wú)法循環(huán)。物群落重復(fù)利用，因此能量流動(dòng)無(wú)法循環(huán)。(2)逐級(jí)遞減：逐級(jí)遞減：各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者，包各營(yíng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物利用的部分。括未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物利用的部分。一般生物有機(jī)物一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級(jí)遞減鏈升高逐級(jí)遞減一般生物個(gè)體數(shù)一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減級(jí)遞減能量沿食物鏈流能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中具有逐動(dòng)過(guò)程中具有逐級(jí)遞減的特性級(jí)遞減的特性象征象征含義含義一般為正

7、金字塔一般為正金字塔形形一般為正金字塔一般為正金字塔形形正金字塔形正金字塔形特點(diǎn)特點(diǎn)形狀形狀生物量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔能量金字塔能量金字塔類型類型 4.流動(dòng)模型流動(dòng)模型生態(tài)金字塔的類型、含義比較生態(tài)金字塔的類型、含義比較極少極少樹(shù)樹(shù)昆蟲(chóng)昆蟲(chóng)鳥(niǎo)鳥(niǎo)無(wú)無(wú)特殊特殊形狀形狀每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總物的有機(jī)物總量量每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目物個(gè)體的數(shù)目每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能生物所含能量的多少量的多少每一每一階含階含義義【注意注意】 (1)動(dòng)物同化的能量不等于攝入的能量：動(dòng)物同化的能量不等于攝入的能量：動(dòng)物同化的能量動(dòng)物同化的能量=攝入量攝入量-糞便有機(jī)物中的

8、能量，糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的糞便獲得能量，就不能說(shuō)蜣螂獲得了大象的象的糞便獲得能量，就不能說(shuō)蜣螂獲得了大象的能量。能量。(2)糞便量不是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分：糞便量不是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分：消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，它實(shí)際上與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體、殘骸一樣，屬于它實(shí)際上與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體、殘骸一樣，屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)被分解者利用的部分。上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)被分解者利用的部分。【例例1】 (2014南京模擬南京模擬)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖，下

9、列敘述錯(cuò)誤的是能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)C.能量通過(guò)光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以能量通過(guò)光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出熱能形式輸出D.甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 【例例2】 下圖表示甲、乙兩個(gè)特定生態(tài)系統(tǒng)的下圖表示甲、乙兩個(gè)特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，有關(guān)解釋正確的是能量金字塔，有關(guān)解釋正確的是 ( )A.一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量一定比一個(gè)吃牛一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量一定比一個(gè)吃牛肉的人

10、獲得的能量多肉的人獲得的能量多B.能量沿食物鏈單向流動(dòng)，傳遞效率隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量沿食物鏈單向流動(dòng)，傳遞效率隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而逐級(jí)遞減升高而逐級(jí)遞減C.若甲和乙中玉米的數(shù)量相同，能量傳遞效率為若甲和乙中玉米的數(shù)量相同，能量傳遞效率為10%，且甲能養(yǎng)活，且甲能養(yǎng)活10 000人，則乙能養(yǎng)活人，則乙能養(yǎng)活500人人D.若土壤中含相同濃度的若土壤中含相同濃度的DDT，則甲中的人比乙，則甲中的人比乙中的人體內(nèi)中的人體內(nèi)DDT濃度低濃度低【例例3】 (2014武昌區(qū)聯(lián)考武昌區(qū)聯(lián)考)圖甲為某湖泊生圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中、分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，

11、m1、m2代表不同的能量代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的流動(dòng)途徑示意圖，其中的流動(dòng)途徑示意圖，其中a-g表示能量值。請(qǐng)據(jù)圖表示能量值。請(qǐng)據(jù)圖作答：作答：(1)圖甲中，圖甲中，m2表示的能量形式為表示的能量形式為_(kāi)。通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體數(shù)量一般的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于，主要原因是，主要原因是_。(2)圖乙中，若圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的所攝入的全部能量，則全部能量，則B表示表示_，C表示表示_。(3)圖乙中有兩處不同的能量散失途徑，其中圖乙中有兩處不同的能量散

12、失途徑，其中E處散失的能量是通過(guò)處散失的能量是通過(guò)_實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。(4)若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)、各有一各有一種生物甲、乙、丙，它們構(gòu)成的食物關(guān)種生物甲、乙、丙，它們構(gòu)成的食物關(guān)系如圖。其中，甲能量中比例為系如圖。其中，甲能量中比例為x的部的部分直接提供給丙，要使丙能量增加分直接提供給丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量為，至少需要消耗甲的能量為_(kāi)(用含所給字母的表達(dá)式表用含所給字母的表達(dá)式表示示)kJ?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二 能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算1.根據(jù)能量傳遞效率，計(jì)算種群能量根據(jù)能量傳遞效率，計(jì)算種群能量在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問(wèn)題時(shí)，首先要確定在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)

13、算問(wèn)題時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的差別，能相關(guān)的食物鏈，理清生物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的差別，能量傳遞效率為量傳遞效率為10%-20%，解題時(shí)注意題目中是否，解題時(shí)注意題目中是否有有“最多最多”“”“最少最少”“”“至少至少”等特殊的字眼，從等特殊的字眼，從而確定使用而確定使用10%或或20%來(lái)解題。來(lái)解題。(1)設(shè)食物鏈為設(shè)食物鏈為ABCD，分情況討論如下：，分情況討論如下：已知已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M，則至少需要，則至少需要A營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量級(jí)的能量=M(20%)3；最多需要；最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量=M(10%)3。已知已知A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為N，

14、則，則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的最多能量最多能量=N(20%)3；最少能量；最少能量=N(10%)3。 (2)在食物網(wǎng)中分析：在食物網(wǎng)中分析： 如在如在ABCD中，確定生物量變化的中，確定生物量變化的“最最多多”或或“最少最少”時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則：時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則： 食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)消耗的生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量越少，如已知能量越少，如已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M，計(jì)算至少，計(jì)算至少需要需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，應(yīng)取最短食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，應(yīng)取最短食物鏈AD，并，并以以20%的

15、效率進(jìn)行傳遞，即等于的效率進(jìn)行傳遞，即等于M20%；計(jì)算最；計(jì)算最多需要多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最長(zhǎng)的食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最長(zhǎng)的食物鏈ABCD，并以，并以10%的效率進(jìn)行傳遞，即等于的效率進(jìn)行傳遞，即等于M(10%)3。(3)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)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)的多種生物按一定比例獲取能量，則按照單獨(dú)的的多種生物按一定比例獲取能量，則按照單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后再合并。食物鏈進(jìn)行計(jì)算后再合并?！纠?】 有一食物網(wǎng)如下圖所示。如果能量傳有一食物網(wǎng)如下圖所示。如果能量傳遞效率為遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，各條食物鏈傳遞到庚的能量相

16、等，則庚增加則庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量的能量，丙最少含多少能量( )A.550 kJ B.500 kJC.400 kJ D.100 kJ2.計(jì)算能量傳遞效率計(jì)算能量傳遞效率計(jì)算公式：計(jì)算公式：相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量100%。 【例例5】 科學(xué)家對(duì)生活在某生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)蜘蛛種群科學(xué)家對(duì)生活在某生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)蜘蛛種群的能量進(jìn)行定量分析，得出了能量流經(jīng)這種肉食動(dòng)物的的能量進(jìn)行定量分析，得出了能量流經(jīng)這種肉食動(dòng)物的有關(guān)數(shù)據(jù)如下圖所示有關(guān)數(shù)據(jù)如下圖所示(能量以有機(jī)物的質(zhì)量表示能量以有機(jī)物的質(zhì)量表示

17、)，下列敘，下列敘述正確的是述正確的是 ( )被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量中的一部分量中的一部分在食物鏈中，蜘蛛至少位于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)在食物鏈中，蜘蛛至少位于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)圖中圖中X代表用于蜘蛛生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量代表用于蜘蛛生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)不能算出獵物種群和蜘蛛間的能量傳根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)不能算出獵物種群和蜘蛛間的能量傳遞效率遞效率A. B. C. D.192.5919.26211.8579.1362.07141.200.540.340.88501.58369.69871.2713.232.6815.91生物呼吸消耗

18、的生物呼吸消耗的能量能量(R)生物體貯存生物體貯存的能量的能量(NP)生物同化作用所生物同化作用所固定的能量固定的能量(GP)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)【例例6】 (多選多選)美國(guó)的生態(tài)學(xué)家?jiàn)W德姆對(duì)佛羅里達(dá)州的美國(guó)的生態(tài)學(xué)家?jiàn)W德姆對(duì)佛羅里達(dá)州的銀泉進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)的調(diào)查，下表是調(diào)銀泉進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)的調(diào)查，下表是調(diào)查結(jié)果。表中的查結(jié)果。表中的-分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，為分解分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，為分解者。表中者。表中NP=GP-R。下列敘述中不正確的是。下列敘述中不正確的是 ( )A.構(gòu)成了唯一一條食物鏈構(gòu)成了唯一一條食物鏈B.由由NP可知被調(diào)查時(shí)刻該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入大于輸出可知

19、被調(diào)查時(shí)刻該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入大于輸出C.能量在第三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率約為能量在第三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率約為5.5%，低于，低于10%，也是有可能的，也是有可能的D.的糞便中所含能量是其的糞便中所含能量是其GP的一部分的一部分【例例7】 (2014蘇北四市聯(lián)考蘇北四市聯(lián)考)某自然保護(hù)區(qū)地震后，某自然保護(hù)區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，植被毀損達(dá)到據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，植被毀損達(dá)到30%以上。圖以上。圖1為該地區(qū)在為該地區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程的能量流動(dòng)圖單位為人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程的能量流動(dòng)圖單位為103 kJ/(m2y)，圖，圖2表示恢復(fù)過(guò)程中某種群的種群密度對(duì)表示恢復(fù)過(guò)程中某種群的種群密度對(duì)種群的出生率和

20、死亡率的影響。請(qǐng)回答：種群的出生率和死亡率的影響。請(qǐng)回答：(1)如圖如圖1所示，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是所示，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是_，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為效率為_(kāi)(保留一位小數(shù)保留一位小數(shù))。(2)圖圖1中中A表示表示_，圖中未利用部分的能，圖中未利用部分的能量在生物體內(nèi)的存在形式是量在生物體內(nèi)的存在形式是_。(3)如圖如圖1所示，除生產(chǎn)者外其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)需要補(bǔ)償所示，除生產(chǎn)者外其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)需要補(bǔ)償能量輸入的原因是能量輸入的原因是_。計(jì)算可知，肉食性動(dòng)物。計(jì)算可知，肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值至少為需補(bǔ)償輸入的能量值至少為_(kāi)103 kJ/(

21、m2y)。(4)由圖由圖2可知，種群密度在可知，種群密度在_點(diǎn)時(shí)，種點(diǎn)時(shí)，種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率最大；在群數(shù)量的增長(zhǎng)速率最大；在_點(diǎn)時(shí)，表示點(diǎn)時(shí)，表示該種群已達(dá)到環(huán)境容納量該種群已達(dá)到環(huán)境容納量(K值值)。(5)隨著時(shí)間的推移，地震毀損的自然保護(hù)區(qū)內(nèi)隨著時(shí)間的推移，地震毀損的自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過(guò)程屬于生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過(guò)程屬于_演替。演替?？键c(diǎn)三考點(diǎn)三 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán) 1.碳循環(huán)過(guò)程分析碳循環(huán)過(guò)程分析 (1)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用或化能碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用。合成作用。 (3)分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因。分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因

22、。 化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生CO2。 植被破壞，降低了對(duì)大氣中植被破壞，降低了對(duì)大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。的調(diào)節(jié)能力。(2)碳返回?zé)o碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑機(jī)環(huán)境的途徑生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用(實(shí)質(zhì)是呼吸作用實(shí)質(zhì)是呼吸作用)化學(xué)燃料的燃燒作用化學(xué)燃料的燃燒作用(4)概括物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。概括物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用：物質(zhì)可以在無(wú)機(jī)環(huán)境和往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用：物質(zhì)可以在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用。生物群落之間反復(fù)利用。(5)碳循環(huán)及存在形式：碳循環(huán)及

23、存在形式：在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境間：以在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境間：以CO2形式循環(huán)。形式循環(huán)。在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。在無(wú)機(jī)環(huán)境中：主要以在無(wú)機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。和碳酸鹽形式存在。圖示圖示生物圈生物圈(全球性全球性)生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)范圍范圍全球性、循環(huán)性全球性、循環(huán)性單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減特點(diǎn)特點(diǎn)以化學(xué)元素形式流動(dòng)以化學(xué)元素形式流動(dòng)以有機(jī)物為載體以有機(jī)物為載體形式形式物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例以碳循環(huán)為例)能量流動(dòng)能量流動(dòng)項(xiàng)目項(xiàng)目 2.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系【注

24、意注意】 (1)物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)，能量單向流動(dòng)不循物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)，能量單向流動(dòng)不循環(huán)，所以不能說(shuō)能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。環(huán)，所以不能說(shuō)能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。(2)物質(zhì)循環(huán)中所說(shuō)的物質(zhì)循環(huán)中所說(shuō)的“生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)”并不是一般并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生生物圈，因此物質(zhì)循環(huán)具有全球性。物圈，因此物質(zhì)循環(huán)具有全球性?！纠?】 如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過(guò)程。下列相關(guān)敘述中，不正確的箭頭表示生理過(guò)程。下

25、列相關(guān)敘述中，不正確的是是 ( )A.d過(guò)程代表光合作用，過(guò)程代表光合作用，b過(guò)程代表呼吸作用過(guò)程代表呼吸作用B.甲所示的營(yíng)養(yǎng)級(jí)在食物鏈中占有的碳元素最多甲所示的營(yíng)養(yǎng)級(jí)在食物鏈中占有的碳元素最多C.碳元素在甲、乙、丙之間以有機(jī)物的形式傳遞碳元素在甲、乙、丙之間以有機(jī)物的形式傳遞D.碳元素可在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用碳元素可在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用 【例例9】 分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡(jiǎn)圖，不能得到的結(jié)論是循環(huán)的關(guān)系簡(jiǎn)圖，不能得到的結(jié)論是 ( )A.物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng)網(wǎng))流動(dòng)

26、流動(dòng)B.能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返C.能量的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總能量的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量量D.碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的的形式進(jìn)行的形式進(jìn)行的精要點(diǎn)撥精要點(diǎn)撥 (1)首先找出兩個(gè)成分之間具有雙向箭頭的，一首先找出兩個(gè)成分之間具有雙向箭頭的，一個(gè)為生產(chǎn)者，一個(gè)是大氣中的個(gè)為生產(chǎn)者，一個(gè)是大氣中的CO2庫(kù)。其他各個(gè)成庫(kù)。其他各個(gè)成分都有箭頭指向大氣中的分都有箭頭指向大氣中的CO2庫(kù)。庫(kù)。 (2)然后觀察剩余的幾個(gè)成分

27、，其中其他生物部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的是分解者，剩余的成分為消費(fèi)者。分的箭頭都指向的是分解者，剩余的成分為消費(fèi)者。模型一模型一分析：分析：E為生產(chǎn)者；為生產(chǎn)者；F、D、B都為消費(fèi)者；都為消費(fèi)者；C為為分解者；分解者；A為大氣中的為大氣中的CO2庫(kù)。庫(kù)。模型二模型二分析：分析：A為生產(chǎn)者；為生產(chǎn)者；B為消費(fèi)者；為消費(fèi)者；C為分解為分解者；者；D為大氣中的為大氣中的CO2庫(kù)。庫(kù)。模型三模型三分析：分析：A為生產(chǎn)者；為生產(chǎn)者；C為消費(fèi)者；為消費(fèi)者；B為分解者；為分解者；D為大氣中的為大氣中的CO2庫(kù)。庫(kù)。模型四模型四分析：分析：A為生產(chǎn)者；為生產(chǎn)者；B、C都為消費(fèi)者；

28、都為消費(fèi)者；D為分為分解者。解者?？键c(diǎn)四考點(diǎn)四 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理(1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。微生物，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。(2)分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無(wú)分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，其分解速率與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)機(jī)物，其分解速率與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子有關(guān)。因子有關(guān)。是否含有微生物是否含有微生物土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物自變量自變量B杯中加入杯中加入30 mL蒸餾水蒸餾水對(duì)土壤不做任何處理對(duì)土壤不做任何處理對(duì)照組對(duì)照組A杯中加入杯中加入30 mL土壤浸出液土壤浸出液對(duì)土壤高溫處理對(duì)土壤高溫處理實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉微生物能分解落葉使微生物能分解落葉使之腐爛之腐爛實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)案例案例2案例案例1案例案例 2.實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對(duì)照組葉腐爛程度小于對(duì)照組AA1不變藍(lán)不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1