【精品】2011屆高考生物第一輪復(fù)習(xí)經(jīng)典學(xué)案 5-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性課件

1、n1分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用。n2闡明物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系。n3闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。n4設(shè)計并制作小生態(tài)瓶，觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。n一、能量流動n二、物質(zhì)循環(huán)n三、穩(wěn)定性n1.能量流動的內(nèi)容能量的輸入、傳遞與散失n(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的源頭是太陽能。n(2)能量的輸入(太陽能 生物群落)n相關(guān)生理過程：綠色植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能n輸入的總值：綠色植物通過光合作用固定的太陽能的總量n上述(1)(4)可表示為：n即能量變化形式為：n太陽能化學(xué)能熱能，而熱能不能被生物群落重復(fù)利用，即能量流動無法循環(huán)。n2某營養(yǎng)級獲取能量的過程及該能量的去向n能量在沿

2、著食物鏈從一個種群流入另一個種群時，需考慮能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某動物種群B捕食種群A為例，可用下圖表示：n當(dāng)種群B再被種群C捕食時，仍按上述途徑進行，依此類推?，F(xiàn)將能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級時的分流情況總結(jié)如下：n3生態(tài)金字塔n不同的生態(tài)金字塔能形象地說明各營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。 類型項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔含義各營養(yǎng)級“同化的總能量”各營養(yǎng)級生物的“個體數(shù)量”各營養(yǎng)級“現(xiàn)存生物的總質(zhì)量”形狀圖形特點一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形類型項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔分析能量流動的過程中總是有能量的消耗和

3、散失，故能量流動逐級遞減成千上萬只昆蟲生活在一棵大樹上時，該數(shù)量金字塔的圖形也會發(fā)生變化浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量(用質(zhì)量來表示)可能低于浮游動物的生物量特點能較好地反映生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動的本質(zhì)，更加客觀、全面易過高估計小型動物的作用易過高估計大型動物的作用n特別提示n(1)在一條食物鏈中，由低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級推算，前一營養(yǎng)級比后一營養(yǎng)級含量一定多的指標是“能量”，而“數(shù)量”和“生物量”均可能出現(xiàn)反例。n(2)在人工生態(tài)系統(tǒng)中因能量可以人為補充，可能會使能量金塔字塔呈現(xiàn)倒置情況。如人工魚塘中生產(chǎn)者的能量未必比消費者(魚)多。自然生態(tài)系統(tǒng)則必須當(dāng)

4、能量狀況表現(xiàn)為正金字塔形狀時，方可維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，從而維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。n(3)某營養(yǎng)級的“糞便”中的能量不同于“尿液”中的能量。前者應(yīng)歸屬于上一營養(yǎng)級，是未被該營養(yǎng)級利用的能量(含在上一營養(yǎng)級同化能量的80%90%中)；后者則歸屬于該營養(yǎng)級所同化的能量中的一部分(含在上一營養(yǎng)級傳遞來的10%20%的能量中)。n特別提醒n1動物同化的能量攝入量糞便有機物中的能量，即攝入食物只有部分被同化。例如屎殼郎利用大象的糞便獲得能量，就不能說屎殼郎獲得了大象的能量。n2最高營養(yǎng)級能量去路只有3個方面，少了傳遞給下一營養(yǎng)級這一去路。n3分解者分解作用的實質(zhì)仍然是呼吸作用。n4生產(chǎn)者固定的太陽能不是

5、照射的光能而只是其中很少一部分。n識圖析圖n數(shù)值呈現(xiàn)方式及分析n(1)以金字塔圖形式呈現(xiàn)n如下圖所示，如果成千上萬只昆蟲生活在一棵大樹上，鳥又以該樹上的昆蟲為食(食物鏈：樹昆蟲鳥)。那么樹、昆蟲和鳥的能量金字塔、生物量金字塔和生物數(shù)量金字塔可依次表示為A、A、C。n必須強調(diào)，若用“單個個體生物量某營養(yǎng)級個體生物數(shù)量”來衡量該營養(yǎng)級的生物量將十分方便。 n(2)以曲線圖或柱形圖形式呈現(xiàn)n如圖1為一定時間內(nèi)某生態(tài)系統(tǒng)中幾個種群的數(shù)量變化曲線，如果它們構(gòu)成一條食物鏈，在一般的生態(tài)系統(tǒng)中，種群的相對數(shù)量與種群的能量呈正相關(guān)。從圖示三條曲線與縱坐標的交點可以看出，此生態(tài)系統(tǒng)中乙的相對數(shù)量最多，能量也最多

6、，應(yīng)處于第一營養(yǎng)級，丙其次，甲最少，分別處于第二、第三營養(yǎng)級，即食物鏈乙丙甲。隨著時間的推移各種群的相對數(shù)量發(fā)生波動，表示生態(tài)系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)能力。n如圖2在一個生態(tài)系統(tǒng)中有四種生物構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間分別測得這四種生物(甲、乙、丙、丁)所含有機物的總量。能量儲存在有機物中，各營養(yǎng)級的有機物總量可以看作各營養(yǎng)級含有的能量。在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越低，所占有的能量越多，反之，則越少。據(jù)此可推出此生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈是：丙甲乙丁。n(3)以表格數(shù)據(jù)形式直接或間接呈現(xiàn)n如某生態(tài)系統(tǒng)中生物體內(nèi)殘留有機汞的情況如下表： 生物體ABCDE有機汞濃度(ppm)0.0570.51680.39n注意本表直接呈現(xiàn)

7、的是某生物體的有機汞濃度，并非能量值。有機汞存在生物富集現(xiàn)象，即隨著營養(yǎng)級的增加，汞濃度增加，兩者在數(shù)量上呈正相關(guān)，所以從表中有機汞濃度的大小可推知該生物營養(yǎng)級的高低，從而判斷各生物能量值的大小。表中A有機汞濃度最低，屬第一營養(yǎng)級，含能量也最多，C和E的有機汞濃度差不多，表明兩者屬同一營養(yǎng)級，D有機汞濃度最高，屬最高營養(yǎng)級，含能量也最少，最可能的食物鏈如右圖。n解題指導(dǎo)n能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算n能量在流經(jīng)各個營養(yǎng)級時，上一個營養(yǎng)級的能量大約有10%20%傳到下一個營養(yǎng)級，營養(yǎng)級越高，能量越少。因此食物鏈越長，能量損失越多。為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān)能量的“最值”計算方法總

8、結(jié)如下：n【例1】(2009全國理綜)某種植玉米的農(nóng)場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。n據(jù)此回答(不考慮空間因素)：n(1)請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)。n(2)牛與雞之間_(有、無)競爭關(guān)系，理由是_。人與雞的種間關(guān)系是_，人與牛的種間關(guān)系是_。n(3)流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自_所固定的_，無機環(huán)境中的碳以_形式進入該人工群落。n(4)假設(shè)該農(nóng)場將所生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為2/3的玉

9、米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會_(增多、不變、減少)，理由是_。n解析(1)從題干信息所給出的生物之間的食物關(guān)系，可寫出該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。(2)由于牛與雞從玉米植株中獲得的食物不同(秸稈和子粒)，故二者之間無競爭關(guān)系。人與雞都是以玉米的子粒為食，二者存在著競爭關(guān)系。(4)結(jié)合食物網(wǎng)，當(dāng)雞食用玉米增多時，人從玉米中獲得的能量將減少，即能量的利用率降低，該農(nóng)場可供養(yǎng)的人數(shù)將會減少。n答案(1)n(2)無它們所需食物資源不同(或牛食玉米秸稈、雞吃玉米子粒)捕食與競爭捕食(3)玉米(其他合理答案也可)太陽能CO2(4)減少改變用途的1/

10、3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少。n(2009江蘇名校聯(lián)考)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項中正確的是()nA表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量nB一般情況下，增加1kg，至少增加100kgnC食物鏈中捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具單向性nD從能量關(guān)系看n解析：表示初級消費者的同化量；一般情況下增加1kg，至少消耗生產(chǎn)者應(yīng)按20%傳遞效率計算，故至少增加25kg；從能量關(guān)系看，不可能等于，因同化量還要滿足次級消費者的自身呼吸消耗。n答案：Cn1.概念n(1)參與循環(huán)的物質(zhì)：不是指由C、H、O、N、P、S等這些元素組成的糖類

11、、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，而是C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素。n(2)物質(zhì)循環(huán)的具體形式：是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境之間的往返運動，其中伴隨著復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化，并不是單純物質(zhì)的移動。n(3)循環(huán)的過程：無機環(huán)境生物群落。n2特點n(1)全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，因此把生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。n(2)物質(zhì)可被反復(fù)利用：物質(zhì)循環(huán)，既然稱為“循環(huán)”就不像能量流動那樣逐級遞減、單向流動，而是可以在無機環(huán)境與生物群落之間被反復(fù)利用。n3實例碳循環(huán)n(1)過程n(2)圖解說明n大氣中的碳元素進入生物群落，是通過植物光合作用或化能合成

12、作用完成的。n碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的傳遞主要沿食物鏈(食物網(wǎng))進行，傳遞形式為有機物。n碳元素在無機環(huán)境與生物群落之間傳遞時，只有生產(chǎn)者與無機環(huán)境之間的傳遞是相互的，其他成分之間的傳遞都是單向的。n煤、石油等化石燃料的燃燒，使大氣中的CO2濃度增高，是形成“溫室效應(yīng)”的最主要原因。n特別提示n物質(zhì)循環(huán)圖解中，大氣中的CO2及SO2均直接進入生產(chǎn)者，但N2直接進入固氮微生物(不是生產(chǎn)者)。n歸納總結(jié)n能量流動與物質(zhì)循環(huán)的比較能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機物的形式流動因不同元素而異，如碳以CO2或有機物的形式循環(huán)特點單向流動，逐級遞減物質(zhì)被反復(fù)利用，

13、即具有循環(huán)性和全球性范圍生態(tài)系統(tǒng)的各個營養(yǎng)級生物圈內(nèi)聯(lián)系二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，同時進行、相互依存、不可分割二者均開始于生產(chǎn)者，通過光合作用合成有機物、固定太陽能，然后沿共同的渠道食物鏈(網(wǎng)) 一起進行能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解等過程物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動能量作為動力，使物質(zhì)在生物群落和無機環(huán)境之間不斷地循環(huán)往返n識圖析圖n生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系n從圖中可以看出：n無機環(huán)境為生物成分提供物質(zhì)和能量。n連接無機環(huán)境與生物群落的兩大成分生產(chǎn)者和分解者。n物質(zhì)循環(huán)，能量單向流動不循環(huán)。n最終能量來源：太陽光能；散失到環(huán)境中的能量：熱能。n

14、【例2】(2009黃岡調(diào)研)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程，其中甲、乙、丙、丁構(gòu)成系統(tǒng)的生物群落，箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()nA圖中過程可以表示綠色植物的光合作用nB缺少類群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進行nC類群丙的無氧呼吸是產(chǎn)生大氣中氣體X的途徑之一nD增加圖中各營養(yǎng)級生物的種類可提高該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性n解析本題考查生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。由圖可知，氣體X為二氧化碳，類群乙為生產(chǎn)者，類群丙為消費者，其無氧呼吸不能產(chǎn)生二氧化碳；聯(lián)系生物群落與無機環(huán)境的兩種成分是生產(chǎn)者和分解者，圖中甲為分解者，如果甲缺少，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)將不能正常進行。n答案Cn如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示

15、意圖，“”表示碳的流動方向，下列說法正確的是()nA該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括A、B、C、D、非生物的物質(zhì)和能量nB該生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)可表示為：nCA固定的能量D固定的能量A傳遞給B的能量A細胞呼吸消耗的能量nD碳元素是以二氧化碳的形式在生物群落與無機環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)，這種循環(huán)帶有全球性n解析：由圖示可知，A為生產(chǎn)者，C為非生物的物質(zhì)和能量，D、E為消費者，B為分解者，其中的食物鏈應(yīng)為ADE，分解者不參與捕食關(guān)系的食物鏈，每個營養(yǎng)級的能量有三個去向，流向下一營養(yǎng)級、被分解者利用、自身細胞呼吸消耗，還有一部分未被利用的能量。n答案：Dn1.穩(wěn)定性前提條件n只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定隊段，它的生產(chǎn)者、消費

16、者和分解者三大功能類群齊全，能量的輸入和輸出保持穩(wěn)定，物質(zhì)的輸入和輸出相對平衡時才表現(xiàn)出來。這一階段就是生態(tài)系統(tǒng)的成熟階段。n2穩(wěn)定性表現(xiàn)n(1)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類及數(shù)量一般不會有太大的變化，各種種群數(shù)量一般呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線所示：n(2)功能相對穩(wěn)定：生物群落的能量輸入和輸出相對平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對平衡。n3穩(wěn)定性機制生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調(diào)節(jié)能力n生態(tài)系統(tǒng)具有自身的凈化作用和完善的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。n(1)凈化作用：包括物理沉降、化學(xué)分解、微生物的分解三個方面，是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。n(2)完善的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：使生態(tài)系統(tǒng)具有反饋調(diào)節(jié)機制，進而抵抗外界

17、干擾，維持自身穩(wěn)定。n4抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力影響因素生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強，在遭受同等程度干擾時越容易保持原狀在受到較強程度干擾時，生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡單，則越容易恢復(fù)原狀，反之，生態(tài)系統(tǒng)成分越復(fù)雜，遭到破壞后，恢復(fù)原狀越困難，如黃土高原已很難恢復(fù)原狀抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性聯(lián)系(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能的正常范圍。(2)y表示外來干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標，偏離大說明抵抗力

18、穩(wěn)定性弱，反之，抗抗力穩(wěn)定性強，如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。(3)x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時間；x越大，表示恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強。(4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩(wěn)定性的定量指標，這一面積越大，即x與y越大，則說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低n5.生態(tài)瓶制作、觀察與分析n(1)生態(tài)瓶設(shè)計要求及目的要求目的生態(tài)瓶必須是密閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)瓶中投放的幾種生物必須具有很強的生活力、成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費者和分解者)生態(tài)瓶中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)瓶的材料必

19、須透明為光合作用提供光能；保持生態(tài)瓶內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)瓶宜小不宜大，瓶中的水量應(yīng)占其容積的4/5，要留出一定的空間便于操作；瓶內(nèi)儲備一定量的空氣生態(tài)瓶的采光用較強的散射光防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡選擇生命力強的生物，動物不宜太多，個體不宜太大減少對O2的消耗，防止生產(chǎn)量消耗量n(2)生態(tài)瓶的觀察與結(jié)果分析n觀察穩(wěn)定性，可通過觀察動植物的生存情況和存活時間的長短、水質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。n由于生態(tài)瓶中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單，自動調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)瓶內(nèi)的生物只能保持一定時間的生存。n如果生態(tài)瓶是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，

20、自動調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力強，在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定。n特別提示n在受到較強程度干擾時，恢復(fù)力穩(wěn)定性與抵抗力穩(wěn)定性往往成相反的關(guān)系，但若受到同等程度干擾時，自動調(diào)節(jié)能力強的生態(tài)系統(tǒng)其恢復(fù)力穩(wěn)定性也往往較高，如同等程度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原狀的能力強。n深化拓展n2自動調(diào)節(jié)能力與自身的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正相關(guān)。n3自動調(diào)節(jié)能力和抵抗力穩(wěn)定性成正相關(guān)，與恢復(fù)力穩(wěn)定性成負相關(guān)。n4抵抗力穩(wěn)定性高低比較：生物圈海洋生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林溫度草原極地荒漠。n恢復(fù)力穩(wěn)定性正好與其相反。n5某一生態(tài)系統(tǒng)在徹底破壞之前，受到外界干擾遭到一定程度的破壞而恢復(fù)的過程，應(yīng)

21、視為抵抗力方面的穩(wěn)定性，如河流輕度污染的凈化；若遭到徹底破壞，則恢復(fù)過程應(yīng)為恢復(fù)力穩(wěn)定性，如火災(zāi)后草原的恢復(fù)等。n【例3】(2009榆林高三模擬)興趣小組設(shè)計了以下實驗來驗證生態(tài)系統(tǒng)的一些相關(guān)問題：取4個密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶內(nèi)的組成和條件見下表(圖中“”表示有，“”表示無)。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后，下面判斷錯誤的是()生態(tài)瓶編號生態(tài)系統(tǒng)組成光照水草藻類浮游動物小魚泥沙甲乙丙丁nA.甲瓶的抵抗力穩(wěn)定性較高nB乙瓶中生物比丙瓶的維持時間要長nC丙瓶比甲瓶有較多的有機物nD甲瓶的氧含量比丁瓶的高n解析分析表格中的各組分，甲和丁比較，由于甲中無小魚而有浮游動物，這樣相對有機物和氧氣消耗較小，生產(chǎn)者及

22、浮游動物的種類能較長時間地保持基本穩(wěn)定。丙瓶中無小魚和泥沙，消費者和分解者較少，所以比甲瓶有較多的有機物；由于乙瓶處于無光照的環(huán)境中，生產(chǎn)者不能進行光合作用，所以乙瓶中生物維持時間最短。n答案Bn(2009武漢模擬)下列曲線表示四個不同的自然生態(tài)系統(tǒng)在受到同等程度的外來干擾后，初級消費者種群數(shù)量的變化情況。其中抵抗力穩(wěn)定性最高的生態(tài)系統(tǒng)是()n解析：生態(tài)系統(tǒng)所具有的抵抗外界干擾并保持自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，圖C初級消費者種群數(shù)量恢復(fù)到相對穩(wěn)定的時間短，抵抗力穩(wěn)定性最高。n答案：Cn1科學(xué)家對生活在某生態(tài)系統(tǒng)的一個蜘蛛種群的能量進行定量分析，得出了能量流經(jīng)這種肉

23、食動物的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(能量以種群的質(zhì)量表示)：n下列敘述正確的是()nA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nB蜘蛛的最低營養(yǎng)級是第二營養(yǎng)級nC圖中X代表從獵物種群中流入到蜘蛛體內(nèi)的能量nD如果蜘蛛全部死亡，對該生態(tài)系統(tǒng)其他物種不會有影響n解析：獵物種群與蜘蛛間的能量傳遞效率應(yīng)為 n 100%，圖中僅知蜘蛛同化能量，但不知獵物種群總能量，圖示886.4g僅是儲存于獵物種群的有機物中的能量，并不包括獵物種群呼吸消耗的能量，故并非獵物種群總的能量，也無法算出獵物種群和蜘蛛之間的能量傳遞效率，故A選項所述正確。蜘蛛是肉食動物，因此最低營養(yǎng)級應(yīng)為第三營養(yǎng)級；n獵物種群流入蜘蛛的總能量為

24、886.4g，X是被蜘蛛同化的能量的一部分，除去呼吸代謝，X應(yīng)為用于蜘蛛生長、發(fā)育、繁殖的能量；蜘蛛是構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和食物網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，若全部死亡，對獵物種群和直接捕食蜘蛛的種群都會造成一定的影響，故B、C、D所述均不正確。n答案：An2下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)成分和能量流動的說法正確的是()nA某種蜣螂專以大象糞為食，則流入該蜣螂種群的能量約占大象所同化能量的10%nB當(dāng)狼捕食兔子并同化為自身的有機物時，能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級nC分解者分解動植物遺體釋放出來的能量，可供綠色植物同化作用再利用nD分解者不一定都是微生物，微生物也不一定都是分解者n解析：大象的同化量攝入量糞便量，即大

25、象糞便之中的能量仍是大象所食植物中的能量，故蜣螂以大象糞為食物時，流入蜣螂種群的能量為大象同化量的0%；兔子是第二營養(yǎng)級，狼捕食兔子時能量是從第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級；綠色植物只能利用太陽能，而不能利用分解者分解有機物釋放出的能量。n答案：Dn3如圖所示生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項中不正確的是()nA次級消費者的糞便中的能量去路包括在途徑中nB從能量關(guān)系看nC一般情況下，為的10%20%nD生物與生物之間吃與被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性n解析：據(jù)圖分析：表示初級消費者流入次級消費者的總能量，即次級消費者同化的總能量，而糞便為次級消費者的攝食量，但

26、未被同化，故不包括在或中，應(yīng)包含于初級消費者同化量中交給分解者的部分，即途徑。n答案：An4如圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的圖解，對此圖解的理解有誤的是()nAB營養(yǎng)級的生物個體數(shù)量不一定比A少nB若M表示各營養(yǎng)級所含的能量，當(dāng)MA5MB時，生態(tài)系統(tǒng)將會崩潰nCB攝入的能量即為B的同化量nDA的能量大于B、C、D的能量之和n解析：B攝入的能量減去B糞便中的能量才是B所同化的能量，故C選項所述有誤。n答案：Cn5下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，表示相關(guān)過程能量流動量。下列有關(guān)敘述正確的是()nA是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量nB圖中兔呼吸消耗的能量應(yīng)與相等nC圖中/的值代表草兔的能量傳遞效率nD和分別屬

27、于草和兔同化的能量的一部分n解析：草所固定的太陽能是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；兔糞便中的能量不屬于兔同化的能量；/的值代表兔狐的能量傳遞效率；糞便是該生物沒有同化的那部分能量，其中屬于草同化的能量的一部分，屬于兔同化的能量的一部分。n答案：Dn6如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是()nA代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用nB碳元素在間以含碳有機物的形式傳遞nC在食物鏈中含有碳元素最多的營養(yǎng)級可能是nD中含有的有機物可以作為動力來促進碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)n解析：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、分解者、消費者。首先需要確定這四種成分，箭頭指向可以確定

28、是生產(chǎn)者，因為生態(tài)系統(tǒng)總能量流動的起點是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無機環(huán)境和生物群落，所以確定為無機環(huán)境。然后根據(jù)生產(chǎn)者和消費者都有箭頭指向分解者，確定為分解者。5代表生產(chǎn)者的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在和間是以二氧化碳形式傳遞的，在之間是以有機碳的形式傳遞的。是生產(chǎn)者，所含的有機物最多。是消費者，并不參與碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)。生產(chǎn)者和分解者聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境，它們促進碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)。n答案：Cn7下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的說法正確的是()nA森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低nB人造單純林易受到破壞的主要原因是由于營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，自

29、動調(diào)節(jié)能力小nC如果生態(tài)系統(tǒng)受到外來干擾，生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定就會被破壞nD只要增加生態(tài)系統(tǒng)物種種類，就能保持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定狀態(tài)n解析：森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系系統(tǒng)相比物種種類多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故抵抗力穩(wěn)定性較高，故A錯；只有外來干擾超過生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定才會被破壞，故C錯；生態(tài)系統(tǒng)各種生物成分比例要恰當(dāng)，才可維持相對穩(wěn)定，故D錯。n答案：Bn8某生物實習(xí)小組的同學(xué)用河水、洗凈的沙、植食性小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作小生態(tài)瓶(如圖)。下列說法錯誤的是()nA乙瓶中的生物存活的時間相對較長nB甲瓶中抵抗力穩(wěn)定性最低nC制作小生態(tài)瓶時應(yīng)放入少量的尿素nD生態(tài)瓶一定要密封、

30、透明n解析：丙瓶缺少能量的供應(yīng)，其抵抗力穩(wěn)定性最低，甲瓶中由于初級消費者數(shù)量多于乙瓶，且兩瓶中生產(chǎn)者數(shù)量相同，因此乙瓶中抵抗力穩(wěn)定性最強。n答案：Bn9如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程示意圖，請回答。n(1)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_kJ。n(2)從A到B和從B到C的能量傳遞效率分別為_和_。n(3)欲使C增加3kg，需A_kg。n(4)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的示意圖，則：n圖中A表示_，B表示_，除了圖中所示，第二營養(yǎng)級同化的能量還有一部分_。n能量流動的特點是_n解析：(1)由該生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解可知，A所同化的能量應(yīng)為1752008751250(kJ)。n(2

31、)能量從A到B的傳遞效率為200/1250100%16%；從B到C的傳遞效率為30/(1123058)100%15%。n(3)欲使C增加3kg，需A量為315%16%125(kg)。n(4)圖中顯示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級時的分流狀況，則A應(yīng)為初級消費者同化的能量，B為用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量。n答案：(1)1250(2)16%15%(3)125n(4)初級消費者同化(的能量)用于生長發(fā)育和繁殖(的能量)(在細胞呼吸中)以熱能形式散失n單向流動、逐級遞減n教學(xué)建議n本講是歷年高考的重點和熱點，通過本講較易考查學(xué)生的生態(tài)觀，尤其應(yīng)用生態(tài)學(xué)知識分析解決現(xiàn)實中實際問題及熱點問題的能力。如：依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)

32、能量流動的原理，調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量盡可能地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?；依?jù)能量流動與物質(zhì)循環(huán)的原理，建立高效農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或建立生態(tài)農(nóng)業(yè)體系，達到經(jīng)濟效益、生態(tài)效益雙贏；n依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原理指導(dǎo)人類生產(chǎn)實踐，從而對自然資源進行合理開發(fā)利用，在改造自然的同時，遵循生態(tài)系統(tǒng)的自然規(guī)律，提高生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，強化生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使人與自然和諧發(fā)展等。n備用選題n1(2009江蘇)下列4種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動規(guī)律進行合理分析的是()nA虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種nB藍藻易在富營養(yǎng)化水體中爆發(fā)nC飼養(yǎng)牛、羊等動物，成本低、產(chǎn)量高nD巨大的藍鯨以微小的浮游動物為食n解析：生

33、態(tài)系統(tǒng)的能量流動逐級遞減，營養(yǎng)級越高可獲得的能量越少。虎等大型肉食動物處于很高的營養(yǎng)級，獲得的能量少，容易成為瀕危物種。飼養(yǎng)的牛、羊等動物以植物作為食物，為第二營養(yǎng)級，故成本低、產(chǎn)量高。B項是因為富營養(yǎng)化水體中含有大量藍藻繁殖所需的N、P等元素。n答案：Bn2(2008上海卷)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中，四種生物所同化的有機物的量占該生態(tài)系統(tǒng)有機物總量的比例，則這四種生物之間的食物關(guān)系最可能的是()n解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，而能量是以有機物形式存在的，故各營養(yǎng)級生物間的有機物量也是能量的體現(xiàn)。由于乙和丙所同化的有機物的量相當(dāng)，故應(yīng)為同一營養(yǎng)級；而甲所同化的有機物的量最多，丁所同化的有機

34、物的量最少，故甲應(yīng)為第一營養(yǎng)級，乙和丙同為第二營養(yǎng)級，丁為第三營養(yǎng)級。n答案：An3(2008四川省非延考區(qū))下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤是()nA在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)定性提高nB在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高nC在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性下降nD一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定性提高n解析：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性往往成反比關(guān)系，即抵抗力穩(wěn)定性越高，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就越低，反之亦然。抵抗力穩(wěn)定性與自動調(diào)節(jié)能力相關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越

35、簡單，自動調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。而在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量，則需對該草地進行除蟲、除草等，使該草地的成分變得單純，故其抵抗力穩(wěn)定性降低。n答案：Bn4(2008高考海南卷)甲、乙兩個水池中各有由5個物種構(gòu)成的食物網(wǎng)，如右圖所示，且這兩個水池的生態(tài)系統(tǒng)在沒有人為干擾的情況下均達到相對穩(wěn)定平衡狀態(tài)。請據(jù)圖回答：n(1)每個水池生態(tài)系統(tǒng)中有_條食物鏈，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自_所固定的太陽能。n(2)假如鯽魚的1/4食物來自綠藻，1/2為自輪蟲。且該系統(tǒng)能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。如果鯽魚種群增加的能量為200kJ，

36、那么其中來自綠藻和輪蟲的能量分別為_kJ和_kJ。n(3)為增加甲水池生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，向池中引種了大量浮萍，一段時期后，水面長滿了浮萍，水草、綠藻和輪蟲相繼死亡。水草死亡的最要原因是缺少_，輪蟲死亡的主要原因是缺少_。此時該水池中食物鏈只剩下2條，請畫出這2條食物鏈構(gòu)成的食物網(wǎng)。n(4)為促進生物量的增加，乙池中加入了較多的有機肥，一段時間后，池中綠藻爆發(fā)，其他4種生物陸續(xù)死亡，動物死亡的主要原因是水中缺少_。不久，綠藻也大量死亡，水體發(fā)臭，導(dǎo)致水體發(fā)臭的生物因素是_。n解析：(1)綠藻和水草都為生產(chǎn)者，以綠藻為起點有3條食物鏈，以水草為起點有2條食物鏈，共有5條食物鏈，(2)鯽魚增加能量的

37、1/4為50kJ，按10%計算，需要綠藻500kJ；鯽魚增加能量的1/2為100kJ，按20%計算，需要輪蟲的能量為500kJ。(3)浮萍喜光線充足的環(huán)境，喜淺水或不流動的水域，適應(yīng)能力極強，耐寒，也耐熱，在競爭中易獲勝，長滿水面后遮擋了陽光，導(dǎo)致原來的食物鏈中斷甚至消失。(4)加入有機肥后，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，綠藻大量繁殖，死亡后的遺體在被微生物分解的過程中，需要消耗水中大量的溶解氧，使水體嚴重缺氧，導(dǎo)致動物死亡，并且引起惡臭。n答案：(1)5綠藻和水草n(2)500500n(3)陽光綠藻(或食物) n(4)O2分解者(微生物)n5(2008上海卷)如圖中甲圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物

38、的食物關(guān)系。請據(jù)圖回答問題：n(1)在該生態(tài)系統(tǒng)中，既是分解者又可作為消費者的生物是_。n(2)請根據(jù)甲圖中的生態(tài)系統(tǒng)，寫出乙圖中能量金字塔各營養(yǎng)級的所有生物名稱： _；_；_。n(3)有人研究該生態(tài)系統(tǒng)中食草蟲個體存活數(shù)與發(fā)育期的關(guān)系，結(jié)果如丙圖。從中可推知食草蟲死亡率最大的時期是_。n(4)沼蟹會破壞大米草根系。土壤中的磷可促進藻類生長。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺滅該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將_。一段時間后大米草數(shù)量不增反降，造成此結(jié)果的可能原因是大米草死亡導(dǎo)致細菌數(shù)量增加，通過甲圖的_食物關(guān)系，引起沼蟹數(shù)量增加；同時因含磷殺蟲劑的使用，導(dǎo)致藻類數(shù)量增加，通過食物鏈_也會引起沼蟹數(shù)量增加，

39、從而造成大米草數(shù)量不增反降。n(5)從上述事實說明，人類活動會引起生態(tài)系統(tǒng)中生物種類減少，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力_，_容易受到破壞。n解析：該海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中，藻類、大米草處于第一營養(yǎng)級，食草蟲、線蟲、海螺屬于第二營養(yǎng)級，沼蟹、蜘蛛屬于第三營養(yǎng)級，細菌在該生態(tài)系統(tǒng)中既是分解者，又可為線蟲提供食物來源。丙圖曲線表明一齡幼蟲期食草蟲死亡率最高。有機磷殺蟲劑最終導(dǎo)致細菌數(shù)量增加，為線蟲提供了豐富的食物來源，進而導(dǎo)致沼蟹數(shù)量增加，使大米草根系的破壞加劇，使其數(shù)量下降。n答案：(1)細菌n(2)藻類、大米草食草蟲、線蟲、海螺沼蟹、蜘蛛n(3)一齡幼蟲期n(4)減少細菌線蟲沼蟹藻類線蟲沼蟹n(5)下降生態(tài)平衡(生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性)n6(2008江蘇卷)