《高中生物课件必修三第五章第3节生态系统的能量流动和物质循.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物课件必修三第五章第3节生态系统的能量流动和物质循.ppt（73页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、5.特点：特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由单向流动：能量只能沿着食物链由 流流 向高营养级。向高营养级。一、生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动1.概念：概念：生态系统中能量的生态系统中能量的 、传递、传递、和散失和散失 的过程。的过程。输入输入转化转化固定太阳能固定太阳能固定的太阳能总量固定的太阳能总量食物链食物链食物网食物网低营养级低营养级2.起点：起点：生产者生产者 开始。开始。3.总量：总量：生产者生产者 。4.流动渠道：流动渠道：和和 。(2)逐级递减逐级递减 每个营养级生物都因每个营养级生物都因 而散失部分热能。而散失部分热能。每个营养级生物总有一部分不能被每个营养级
2、生物总有一部分不能被 利用。利用。传递效率为传递效率为 (形象地用形象地用 )。呼吸呼吸下一营养级下一营养级10%20%能量金字塔表示能量金字塔表示6.过程过程7.研究意义研究意义(1)帮助人们科学规划，设计帮助人们科学规划，设计 ，使能量得到最，使能量得到最 有效利用，实现能量的有效利用，实现能量的 。(2)帮助人们合理地帮助人们合理地 生态系统中能量流动关系，使能量生态系统中能量流动关系，使能量 持续高效地流向持续高效地流向 。人工生态系统人工生态系统多级利用多级利用调整调整对人类最有益的部分对人类最有益的部分2.碳循环碳循环(1)无机环境中存在形式：无机环境中存在形式：。(2)生物群落中
3、主要存在形式：生物群落中主要存在形式：。(3)无机环境与生物群落之间的循环形式是无机环境与生物群落之间的循环形式是 。(4)特点：具特点：具 性，可性，可 利用。利用。二、物质循环二、物质循环1.概念：概念：组成生物体的组成生物体的 等元素，不断进等元素，不断进 行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的 循环过程，又称为循环过程，又称为 。C、H、O、N、P、S生物地球化学循环生物地球化学循环CO2和碳酸盐和碳酸盐有机物有机物CO2全球全球循环循环3.能量流动与物质循环的关系能量流动与物质循环的关系(1)二者二者 ，彼此相互依存，不可
4、分割。，彼此相互依存，不可分割。(2)物质作为物质作为 ，使能量沿着食物链，使能量沿着食物链(网网)流动；能量作流动；能量作 为为 ，使物质能够不断地在，使物质能够不断地在 和和 之间循之间循 环往返。环往返。同时进行同时进行能量载体能量载体动力动力生物群落生物群落无机环境无机环境1.能量的输入能量的输入(1)几乎所有的生态系统，其能量来自太阳能。即几乎所有的生态系统，其能量来自太阳能。即 光能光能 有机物中的化学能有机物中的化学能(2)特殊的生态系统特殊的生态系统深海热泉生态系统深海热泉生态系统 无机物氧化产生的能量无机物氧化产生的能量 有机物中的化学能有机物中的化学能2.能量的传递能量的传
5、递(1)传递途径：食物链和食物网。传递途径：食物链和食物网。(2)传递形式：有机物中的化学能。传递形式：有机物中的化学能。(3)传递过程传递过程(以能量流经第二营养级为例以能量流经第二营养级为例)能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：3.能量流动特点能量流动特点(1)单向流动单向流动 食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆 转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的
6、形 式散失掉，这些能量是无法再利用的。式散失掉，这些能量是无法再利用的。(2)逐级递减逐级递减 每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养 级利用。级利用。各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失 相当大的一部分能量。相当大的一部分能量。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。(3)能量传递效率：能量传递效率：10%20%，即输入某一营养级的能，即输入某一营养级的能 量中，只有量中，只有10%20%的能量流入到下一个营养级。的能量流入到下一个营养级。计算方法为：
7、能量传递率计算方法为：能量传递率 100%。4.生态金字塔类型生态金字塔类型类类型型项项目目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔形状形状特点特点正金字塔形正金字塔形一般一般为为正金字塔正金字塔形，有形，有时时会出会出现现倒金字塔形倒金字塔形一般一般为为正金字正金字塔形塔形类类型型项项目目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字生物量金字塔塔象征象征含含义义能量沿食物能量沿食物链链流流动过动过程程中具有逐中具有逐级级递递减的特性减的特性生物个体数生物个体数目在食物目在食物链链中随中随营营养养级级升高而逐升高而逐级级递递减减生物量生物量(现现存存生物有机物生物
8、有机物的的总总量量)沿食沿食物物链链流流动动逐逐级递级递减减每一每一阶阶含含义义食物食物链链中每中每一一营营养养级级生生物所含能量物所含能量的多少的多少每一每一营营养养级级生物个体的生物个体的数目数目每一每一营营养养级级生物的生物的总总生生物量物量(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字 塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营 养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右 图所示的数量金字
9、塔。图所示的数量金字塔。(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字 塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费 者者(鱼鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形 状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统 的稳定性。的稳定性。例例1(2009全国卷全国卷)某种植玉米的农场，其收获的玉米某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则
10、加子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素不考虑空间因素)：(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：(2)牛与鸡之间牛与鸡之间(有、无有、无)竞争关系，理由竞争关系，理由 是是 。人与鸡的种间关系是人与鸡的种间关系是，人与牛的种间关系，人与牛的种间关系 是是。(3)流经该农场生态系统
11、的总能量来自流经该农场生态系统的总能量来自所固定所固定 的的，无机环境中的碳以，无机环境中的碳以形式进入该人形式进入该人 工群落。工群落。(4)假设该农场将生产玉米的假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，作为饲料养鸡，2/3供人食供人食 用，生产出的鸡供人食用。现调整为用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，的玉米养鸡，1/3 供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供 养的人数将会养的人数将会(增多、不变、减少增多、不变、减少)，理由，理由 是是 。课堂笔记课堂笔记(1)玉米、鸡、牛、人之间的食物关系见答案。玉米、鸡、牛、人
12、之间的食物关系见答案。(2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。(3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米玉米)固定的固定的太阳能为流经生态系统的总能量。太阳能为流经生态系统的总能量。(4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获得的能量也就越少。改
13、变用途的得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内玉米中的能量流入人体内所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。答案答案(1)(2)无它们所需食物资源不同无它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒玉米子粒)捕食与竞争捕食捕食与竞争捕食(3)玉米太阳能玉米太阳能CO2(4)减少改变用途的减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少消费者产生的粪便，不属于该营养级同化的能消费者产生的粪便，不属于该营养
14、级同化的能 量，它实际与上一营养级的遗体、残骸一样，属量，它实际与上一营养级的遗体、残骸一样，属 于上一营养级于上一营养级“进入分解者进入分解者”的部分，但消费者的部分，但消费者 “尿液尿液”中的能量，应属该营养级同化能量的一中的能量，应属该营养级同化能量的一 部分。部分。由于能量流动是逐级递减的，能量流经每一营养由于能量流动是逐级递减的，能量流经每一营养 级时均有损耗，故食物链营养级环节越多，能量级时均有损耗，故食物链营养级环节越多，能量 损耗越大，欲减少能量损耗应缩短食物链。损耗越大，欲减少能量损耗应缩短食物链。1.下图表示某草原生态系统中能量流动图解，下图表示某草原生态系统中能量流动图解
15、，表表 相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()A.是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量B.分解者获得的能量最少分解者获得的能量最少C.图中图中/的比值代表草的比值代表草兔的能量传递效率兔的能量传递效率D.和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分解析：解析：流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量。流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量。代表的是兔同化的总能量，图中代表的是兔同化的总能量，图中代表的是狐同化代表的是狐同化的总能量。则的总能量。则/的比值代表兔的比值代表兔狐的能量传递效率。狐的能量传递效率。兔子粪便
16、中的能量并不是兔子同化量的一部分，而是草兔子粪便中的能量并不是兔子同化量的一部分，而是草同化量的一部分；兔子遗体残骸中的能量属于兔子同化同化量的一部分；兔子遗体残骸中的能量属于兔子同化量的一部分。量的一部分。答案：答案：D1.对物质循环的理解对物质循环的理解(1)参与循环的物质：不是指由参与循环的物质：不是指由C、H、O、N、P、S等这等这 些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有 的物质，也不是单质，而是的物质，也不是单质，而是C、H、O、N、P、S等元素。等元素。(2)物质循环的具体形式：是指组成生物体的基本元素在物质循环的具体形式：是指
17、组成生物体的基本元素在 生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复 杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的移动。杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的移动。(3)循环的过程：无机环境循环的过程：无机环境 生物群落。生物群落。2.特点特点(1)全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的 物质循环又叫生物地球化学循环。物质循环又叫生物地球化学循环。(2)物质可被反复利用：物质循环，既然称为物质可被反复利用：物质循环，既然称为“循环循环”就不像就不像 能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在
18、无机环能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环 境与生物群落之间反复利用。境与生物群落之间反复利用。3.实例实例碳循环碳循环4.比较能量流动与物质循环比较能量流动与物质循环项项目目能量流能量流动动物物质质循循环环形式形式以有机物以有机物为载为载体体无机物无机物特点特点单单向流向流动动、逐、逐级递级递减减往复循往复循环环范范围围生生态态系系统统各各营营养养级级生物圈生物圈(全球性全球性)项项目目能量流能量流动动物物质质循循环环联联系系同时进行、相互依存，不可分割同时进行、相互依存，不可分割能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解合成和
19、分解物质是能量沿食物链物质是能量沿食物链(网网)流动的载体流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力图解能量是物质在生态系统中往复循环的动力图解如下：如下：例例2(2009重庆高考重庆高考)下图是某森林生态系统物质和能下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物表示不同用途的有机物(j是未是未利用部分利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是 ()A.进入该生态系统的进入该生态系统的CO2量与各量与各h产生的产生的CO2总量相等总量相等B.生产者中生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量的量大于
20、被初级消费者同化的有机物的量C.流向分解者的流向分解者的k可被生产者直接吸收利用可被生产者直接吸收利用D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用流经该生态系统的物质和能量可循环利用课堂笔记课堂笔记选选 h是该营养级通过呼吸散失的能量，是该营养级通过呼吸散失的能量，i其其中的一部分是流入到下一营养级的能量，中的一部分是流入到下一营养级的能量，k是流向分解者体是流向分解者体内的能量。进入该生态系统的内的能量。进入该生态系统的CO2量大于各量大于各h产生的产生的CO2总量；总量；流向分解者体内的能量不能被生产者吸收利用；流经该生流向分解者体内的能量不能被生产者吸收利用；流经该生态系统的物质是循环的，而
21、能量是单向流动，不可循环的。态系统的物质是循环的，而能量是单向流动，不可循环的。B伴随着物质循环过程，环境中一些污染物（如重伴随着物质循环过程，环境中一些污染物（如重金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累而出现生物富集现象，而营养级越高，富集物浓度而出现生物富集现象，而营养级越高，富集物浓度越高，这与能量流动逐级递减不同。越高，这与能量流动逐级递减不同。生态系统中各成分的确认生态系统中各成分的确认 如图所示的生态系统成分判如图所示的生态系统成分判断题在试题中经常出现，这断题在试题中经常出现，这种试题先根据双向箭头种试题先根据双向箭头A D确定两
22、者肯定是非生物的物质和能量、确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者，再根据箭头指向：生产者，再根据箭头指向：A有三个指出，应为有三个指出，应为生产者；生产者；D有三个指入，为非生物的物质和能量；有三个指入，为非生物的物质和能量；B和和C，一个为消费者，另一个为分解者，一个为消费者，另一个为分解者，A(生生产者产者)和和B均指向均指向C，则，则C为分解者。为分解者。2.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简 图，不能得到的结论是图，不能得到的结论是 ()A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网网)流动流动
23、B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机 环境之间循环往返环境之间循环往返C.能量能量的总和便是生产者所固定的太阳能的总和便是生产者所固定的太阳能总量总量D.碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以CO2的形的形 式进行的式进行的解析：解析：能量是物质循环的动力，物质是能量的载体；生产能量是物质循环的动力，物质是能量的载体；生产者固定的太阳能总量，等于流入初级消费者的能量、自身者固定的太阳能总量，等于流入初级消费者的能量、自身呼吸消耗的能量、流入分解者的能量之和，故呼吸消耗的能量、流入分解者的能量之和，
24、故C错误。错误。答案：答案：C瞻瞻望望考考向向能量流能量流动动，物，物质质循循环环是生是生态态系系统统的主要功能，的主要功能，相关内容在高考中占据重要地位，考相关内容在高考中占据重要地位，考查查角度包括能角度包括能量流量流动动的的过过程、特点、能量程、特点、能量传递传递效率及相关效率及相关计计算、算、能量流能量流动规动规律在律在农业农业生生产产中的中的应应用；物用；物质质循循环过环过程、程、特点及物特点及物质质循循环环和能量流和能量流动动的关系、碳循的关系、碳循环过环过程等，程等，预计预计2011年高考相关内容仍可成年高考相关内容仍可成为为命命题载题载体，复体，复习习备备考考时时，应应予以关注
25、。予以关注。下图甲是生态系统的碳循环示意图，图中下图甲是生态系统的碳循环示意图，图中“”表示碳元素的流动方向。表示碳元素的流动方向。()命题设计命题设计 (1)在图甲表示的生态系统中，分解者是在图甲表示的生态系统中，分解者是(用字母用字母表示表示)，CA表示的生理过程是表示的生理过程是 。(2)碳元素在生物群落中的主要存在形式是碳元素在生物群落中的主要存在形式是，碳，碳元素在生物群落和无机环境之间的循环主要是以元素在生物群落和无机环境之间的循环主要是以的形式进行的。的形式进行的。(3)如果用图乙表示该生态系统的能量金字塔，请将碳循如果用图乙表示该生态系统的能量金字塔，请将碳循环示意图中相应的字
26、母填在图乙对应的营养级中。环示意图中相应的字母填在图乙对应的营养级中。(4)若上述生态系统代表农田生态系统，农民下田拔草、若上述生态系统代表农田生态系统，农民下田拔草、捕捉害虫、喷洒农药，目的是捕捉害虫、喷洒农药，目的是 。(5)若上述生态系统代表弃耕的农田生态系统，若干年后若上述生态系统代表弃耕的农田生态系统，若干年后该农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，这样的演替类该农田中长出小灌木丛，以至演替出森林，这样的演替类型称为型称为。植被优势种群的演替，从根本上。植被优势种群的演替，从根本上体现了植被对体现了植被对的竞争能力不断增强。的竞争能力不断增强。【解题指导解题指导】生产者通过光合作用吸收
27、无机环境中生产者通过光合作用吸收无机环境中的二氧化碳，通过呼吸作用释放二氧化碳，动物通过呼的二氧化碳，通过呼吸作用释放二氧化碳，动物通过呼吸作用释放二氧化碳，分解者通过分解作用释放二氧化吸作用释放二氧化碳，分解者通过分解作用释放二氧化碳。由于能量流动的单向性和逐级递减特征，营养级越碳。由于能量流动的单向性和逐级递减特征，营养级越高，能量越少，因此高，能量越少，因此F在能量金字塔的最上层。在能量金字塔的最上层。【答案答案】(1)B光合作用光合作用(2)有机物有机物CO2 (3)如图如图 (4)调整农田生态系统的能量流动方向，使能量更多地流调整农田生态系统的能量流动方向，使能量更多地流向农作物向农
28、作物(对人类有益的部分对人类有益的部分)(5)次生演替阳光次生演替阳光1.提出问题提出问题 结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实 例，提出想探究的问题。例如，落叶在土壤中能被分例，提出想探究的问题。例如，落叶在土壤中能被分 解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还 是土壤中微生物的作用呢？是土壤中微生物的作用呢？探究探究“土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用”理论指导理论指导2.作出假设作出假设 假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是假设既可以是基于已有的知识或经验作出
29、的解释，也可以是 想像或猜测。要大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。想像或猜测。要大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。3.制订计划制订计划 首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如 何控制这些变量？等等。何控制这些变量？等等。其次，要确定探究的地点或场所是在野外还是在实验室中？其次，要确定探究的地点或场所是在野外还是在实验室中？第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例，可供参考。第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例，可供参考。4.实施计划实施计划(探究过程、结果及结论探究过程、结果及结论)案例案例1案例案例2实验实验假假设
30、设微生物能分解落微生物能分解落叶使之腐叶使之腐烂烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实实验验设设计计实验组实验组对对土壤高土壤高温温处处理理A杯中加入杯中加入30 mL土壤浸出液土壤浸出液对对照照组组对对土壤不做土壤不做任何任何处处理理B杯中加入杯中加入30 mL蒸蒸馏馏水水自自变变量量土壤中是土壤中是否含微生物否含微生物土壤中是否含有分解淀粉土壤中是否含有分解淀粉的微生物的微生物案例案例1案例案例2实验现实验现象象在相同在相同时间时间内内实验实验组组落叶腐落叶腐烂烂程度小程度小于于对对照照组组AA1不不变蓝变蓝A2产产生生砖红砖红色沉淀色沉淀BB1变蓝变蓝B2不不变变色色结论结论分析分析微生物
31、微生物对对落叶有分落叶有分解作用解作用土壤浸出液中的微生物能分土壤浸出液中的微生物能分解淀粉解淀粉 (2010泰州联考泰州联考)同学们在课外活动中发现植同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。(1)实验设计首先要遵循的是实验设计首先要遵循的是原则和原则和 原则。原则。命题设计命题设计 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为以
32、带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和和B。实。实验时验时A不做处理不做处理(自然状态自然状态)；B用塑料袋包好，放在用塑料袋包好，放在60的恒的恒温箱中灭菌温箱中灭菌1小时。小时。B处理的目的是处理的目的是 。(3)(2)中实验的自变量是中实验的自变量是，因变量是，因变量是，无关变量是，无关变量是(至少写出两点至少写出两点)。(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中中B组的落组的落 叶叶 。(5)如果同学们用带有相同量如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分雨林的等量土壤为实验材料，
33、分别模拟原生态系统的无机环境条件进行别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和组和D组的实验，定期组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结果在右图中绘出相应的曲线。果在右图中绘出相应的曲线。【解题指导解题指导】由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的对照原则和单一变量原则，所以应尽量减少
34、无关变量对实验对照原则和单一变量原则，所以应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。在、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：绘制曲线时，应注意以下几点：明确横坐标和纵坐标的意明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；两曲线的起点相同，两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为注意纵坐标初始值不为0；由于微生物的分解作用，两曲由于微生物的分解作用，两曲线呈下降趋势，且线呈下降趋势，且D组下降速度较组下降速度较C组快；组快；随时间延长，微随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势
35、是由慢到快。生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。【答案答案】(1)单一变量对照单一变量对照 (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 (3)土壤微生物土壤微生物(作用作用)的有无落叶的腐烂程度土壤温的有无落叶的腐烂程度土壤温度、含水量、度、含水量、pH、落叶的种类和大小等、落叶的种类和大小等(合理即可合理即可)(4)腐烂程度小于对照组腐烂程度小于对照组(5)如图如图1.(2009江苏高考江苏高考)下列下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量种现象中，不适宜用生态系统中能量 流动规律进行合理分析的是流动规律进行合理分析的是 ()A.虎等大
36、型肉食动物容易成为濒危物种虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B.蓝藻易在富营养化水体中爆发蓝藻易在富营养化水体中爆发 C.饲养牛、羊等动物，成本低、产量高饲养牛、羊等动物，成本低、产量高 D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食解析：解析：水体富营养化导致蓝藻爆发是因为水体为蓝藻提水体富营养化导致蓝藻爆发是因为水体为蓝藻提供了大量的供了大量的N、P等矿质元素，并未涉及能量流动问题。等矿质元素，并未涉及能量流动问题。能量流动的渠道是食物链，且能量沿食物链传递时，具能量流动的渠道是食物链，且能量沿食物链传递时，具有单向性和逐级递减的特点，所以食物链越短，能量损有单向性和逐级
37、递减的特点，所以食物链越短，能量损失越少。失越少。答案：答案：B2.(2009广东理基广东理基)右图为某一生态右图为某一生态 系统的能量金字塔，其系统的能量金字塔，其 中中、分别代表不同的营养级，分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的代表能量的形式。下列叙述正确的 是是 ()A.是初级消费者是初级消费者 B.为分解者为分解者 C.E1为太阳能，为太阳能，E2为热能为热能 D.能量可在食物链中循环利用能量可在食物链中循环利用解析：解析：能量金字塔的塔基应为生产者，分解者不占有营能量金字塔的塔基应为生产者，分解者不占有营养级；能量流动是单向的，不循环的，生产者只能利用养级；
38、能量流动是单向的，不循环的，生产者只能利用太阳能太阳能(化能合成作用除外化能合成作用除外)。图中。图中E2应为各营养级生物呼应为各营养级生物呼吸作用放散的热能。吸作用放散的热能。答案：答案：C3.(2009海南高考海南高考)假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田假设将水稻田里的杂草全部清除掉，稻田 生态系统中生态系统中 ()A.水稻害虫密度将下降水稻害虫密度将下降 B.能量流动的营养级数减少能量流动的营养级数减少 C.水稻固定的太阳能增加水稻固定的太阳能增加 D.物种多样性上升物种多样性上升解析：解析：水稻与杂草为竞争关系，二者争夺稻田中的光照、水稻与杂草为竞争关系，二者争夺稻田中的光照、水分、
39、矿质元素等，除去杂草，使能量更多地流向水稻，水分、矿质元素等，除去杂草，使能量更多地流向水稻，有利于水稻对太阳能的固定。有利于水稻对太阳能的固定。答案：答案：C4.下下图图为为某某生生态态系系统统中中能能量量流流动动示示意意图图，各各代代表表 一定的能量值，下列各项中正确的是一定的能量值，下列各项中正确的是(双选双选)()A.表示流经该生态系统内部的总能量表示流经该生态系统内部的总能量B.一般情况下，次级消费者增加一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加，生产者至少增加 25kgC.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量 流动具单
40、向性流动具单向性D.从能量关系看从能量关系看解析：解析：仅仅是流经该生态系统总能量的一部分，次仅仅是流经该生态系统总能量的一部分，次级消费者增加级消费者增加1 kg，生产者至少增加，生产者至少增加25 kg；从能量关系；从能量关系看看。答案：答案：BC5.下图是一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质输入和下图是一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质输入和 输出的情况下，下列说法正确的是输出的情况下，下列说法正确的是()A.能量主要是以太阳能的形式输入生态系统能量主要是以太阳能的形式输入生态系统B.组分组分1、2、3分别代表生产者、消费者和分解者分别代表生产者、消费者和分解者C.在一个幼苗茁壮成
41、长的农田生态系统中，能量的输出在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中，能量的输出 量和输入量相等量和输入量相等D.如果组分如果组分1是生产者，那么组分是生产者，那么组分1代表的是绿色植物代表的是绿色植物解析：解析：地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳，并被生产者固定为化学能；生产者除了绿色植物之外阳，并被生产者固定为化学能；生产者除了绿色植物之外还有化能合成作用的硝化细菌等生物；组分还有化能合成作用的硝化细菌等生物；组分1、2、3分别代分别代表生产者、分解者和消费者；农田生态系统中由于部分能表生产者、分解者和消费者；农田生态系统中由于部分能量固
42、定在植物的有机物中，因此输出量和输入量不相等。量固定在植物的有机物中，因此输出量和输入量不相等。答案：答案：A6.下图是生态系统中碳循环示意图，下图是生态系统中碳循环示意图，“”表示碳的流动表示碳的流动 方向，其中代表分解者的是方向，其中代表分解者的是 ()A.B.C.D.解析：解析：根据根据与与之间的双向箭头判断：之间的双向箭头判断：是生产者，是生产者，是大气中的是大气中的CO2；根据；根据的碳都流向的碳都流向，可进，可进一步判断一步判断是初级消费者，是初级消费者，是次级消费者，是次级消费者，是分是分解者。解者。答案：答案：D7.如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节如图是某人工鱼塘
43、生态系统能量流动过程中部分环节 涉及的能量值涉及的能量值(单位为单位为103 kJm2a1)。试回答下列。试回答下列 有关问题：有关问题：(1)图中图中代表的生理过程是代表的生理过程是，图中，图中代表的能量主代表的能量主 要以要以形式贮存。形式贮存。(2)该生态系统的总能量是该生态系统的总能量是固定的。固定的。(3)能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率 约为约为。(4)试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因是的升高需要的有机物输入越来
44、越多的原因是 。解析：解析：(1)图中图中代表的过程为各种生物的呼吸作用，代表的过程为各种生物的呼吸作用，为有机物中稳定的化学能。为有机物中稳定的化学能。(2)流经一个生态系统的总能量应为该生态系统中所有生产流经一个生态系统的总能量应为该生态系统中所有生产者所固定的太阳能总量。者所固定的太阳能总量。(3)能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为100%100%15.6%。答案：答案：(1)呼吸作用呼吸作用(有机物中有机物中)稳定的化学能稳定的化学能(2)生产者生产者(3)15.6%(4)能量流动逐级递减以及维持各营能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的能量输出量养级较高的能量输出量(4)由于能量流动是逐级递减的，欲维持较高营养级生物的由于能量流动是逐级递减的，欲维持较高营养级生物的生命需求，维持各营养级生物较高的能量输出量，随营养生命需求，维持各营养级生物较高的能量输出量，随营养级别的升高，有机物输入量应越多。级别的升高，有机物输入量应越多。