（浙江选考）2020版高考生物新导学大一轮复习 第28讲 能量流动和物质循环、生态系统的稳态及其调节（含解析）讲义.docx

第28讲能量流动和物质循环、生态系统的稳态及其调节考纲要求1.生态系统中的能量流动(c)。2.生态系统中的碳循环(c)。3.能量流动和物质循环的关系(c)。4.生态系统的稳态(a)。5.稳态的调节(b)。考点一生态系统中的能量流动1.能量流动的含义及渠道(1)能量流动的含义：在生态系统中，能量不断沿着太阳植物植食动物肉食动物顶位肉食动物的方向流动。(2)渠道：沿着食物链的营养级依次传递。2.能量流动过程(1)能量流动的起点：太阳辐射能(或光能)。(2)能量流动的渠道：食物链或食物网。(3)过程分析输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。起点：从生产者固定的太阳能开始。每个营养级(除最高营养级外)能量的去路：呼吸消耗、下一营养级同化、分解者分解和未利用。结果：最终以热的形式耗散到周围空间中去。植食动物的能量去向：a.被自身呼吸消耗。b.被分解者分解。c.被肉食动物取食并同化。d.未利用。3.能量流动特点(1)单方向的，不可逆的。(2)逐级递减，传递效率一般只有约10%。4.从能量流动过程可以推知(1)植食动物比肉食动物多。(2)高营养级生物数量少、生物量小、能量少、价值高。(3)一个生态系统必须不断地从外界输入能量才能维持其正常功能。5.能量传递效率的公式能量传递效率100%。(1)自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的()(2)生态系统中能量的初始来源只有太阳能()(3)由于能量流动是逐级递减的，故一条食物链中营养级的数目是有限的()(4)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量()(5)除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成：自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量()(6)由于散失的热能不能被生产者再固定，且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转，所以生态系统的能量流动是单方向的()(7)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率()(8)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分()(9)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的约10%()如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。请思考：(1)一个吃玉米的人所获得的能量一定多于一个吃牛肉的人，对吗？为什么？提示不对。就“玉米人”与“玉米牛人”这两条食物链而言，前者环节较少，能量损耗较少，人获得的能量更多。但就“一个个体”而言，由于不知道两人的食物量，一个吃玉米的人所获得的能量和一个吃牛肉的人获得的能量无法比较。(2)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度更高，还是更低？提示若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则生态系统A中的人比B中的人体内污染物浓度应更低(生物放大作用)。(3)人的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？提示同化量摄入量粪便量。1.能量流动的过程图解(1)能量的来源：太阳能。(2)起点：从生产者固定的太阳能开始总初级生产量为111.0 cal/(cm2a)。(3)总量：自然生态系统：生产者固定的太阳能总量；人工生态系统：生产者固定的太阳能总量人工补偿输入量。(4)渠道：食物链和食物网。(5)能量转化：太阳能有机物中的化学能热能(最终散失)。(6)流动形式：有机物中的化学能。(7)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。(8)能量散失的形式：以热能形式散失。2.流入某一营养级的能量来源和去路(1)能量来源(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可以从以下两个角度分析：定量不定时(能量的最终去处)这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。定量定时如果是以年为单位研究，未被利用的能量将保留到下一年。3.粪便中的能量不属于本营养级同化量而属于“上一营养级的同化量中流入分解者的能量的一部分”流入某一营养级的能量是指该营养级生物的同化量，而不是摄入量，“摄入量”“同化量”及“粪便”关系如下(以草兔狐狼为例)。图中A、B、C均属于流向分解者的能量，但A、B均属于草的同化量，只有C才属于兔的同化量。4.能量流动特点原因的分析(1)单向流动的原因食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物不能以肉食动物为食，植物与植食动物的能量关系也是如此。各营养级生物通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环。(2)逐级递减的原因各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。命题点一生态系统中的能量流动过程、特点1.某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链ABC，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是()A.图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量B.参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等C.当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般为K/2D.图中D的能量不全部来自B生物答案C解析当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量达到环境容纳量即K值，C错误；B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，A正确；丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物，B正确；D的能量可来自于B的粪便，而此部分能量属于上一营养级A的能量。2.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是()A.生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入一级消费者体内的能量可表示为(A2B2C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减答案C解析生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1D1)，A1表示呼吸消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1A2B2C2D2，是流入下一营养级的能量，A正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为100%，B正确；流入一级消费者的能量为D1(A2B2C2D2)，C错误；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动表示沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动；逐级递减表示某一营养级生物所包含的能量一般只有约10%能够传递给下一营养级生物，D正确。命题点二生态系统中能量流动的相关计算3.(2019杭州模拟)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是()A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性答案C解析能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1752008751250 (kJ)，A正确；从乙到丙的能量传递效率100%15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性，D正确。4.如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图单位为103 kJ/(m2a)。下列说法不正确的是()A.流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量B.计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5103kJ/(m2a)C.流经该生态系统的总能量是1.29105kJ/(m2a)D.在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间的传递效率为14.6%答案D解析城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡，A项正确；肉食动物从植食动物获得的能量为16490.52.5103 kJ/(cm2a)，所以补偿输入量为(2.15.10.050.25)2.55103 kJ/(cm2a)，B项正确；流经该生态系统的总能量为23703142512129103 kJ/(cm2a)，C项正确；能量在第一营养级到第二营养级之间的传递效率为14/(2370314)100%12.7%，D项错误。命题点三能量流动的综合分析5.(2018绍兴诸暨中学期中)下表是美国的生态学家H.T.Odum对佛罗里达州的银泉生态系统营养级和能量流动的调查结果单位：102 kJ/(m2a)。表中的分别表示不同的营养级，为分解者。表中NPGPR。下列叙述中错误的是()生物同化作用所固定的能量(GP)生物体贮存着的能量(NP)生物呼吸消耗的能量(R)102 kJ/(m2a)15.912.6813.23871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59A.能量在第三、四营养级间的传递效率约为5.5%B.该生态系统中的食物网可表示为C.调查结果显示该生态系统的生物量在增大D.代表的生物体内贮藏的能量(NP)属于次级生产量答案B解析能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为第四营养级的GP除以第三营养级的GP再乘以100%，即0.8815.91100%5.5%，A项正确；是分解者，不是食物链中的成分，B项错误；由于该生态系统总呼吸量(13.23501.580.5479.13192.59787.07)小于系统的能量输入(光合作用固定的总能量871.27)，即该生态系统的生物量在增大，C项正确；为分解者，其GP来源于的残枝败叶、遗体残骸、粪便等，所以其生物体内贮存的能量(NP)属于次级生产量，D项正确。6.(2018嘉兴模拟)某地的食物网如图，请回答下列问题：(1)在生态系统的各生物之间传递着生产者所固定能量的复杂_关系叫做食物网。(2)鼠同化的能量的去路除了图中所示和未利用以外，还有_、_。(3)假如鹰的食物中有2/5来自于兔，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇。那么理论上，鹰若要增如20g体重，需要消耗植物_g(能量传递效率按10%计算)。(4)该生态系统中蛇被大量捕杀，则短时间内鼠的数量变化为_。禁止捕杀蛇后，生态系统通过自我调节恢复稳态，这个调节过程属于_调节。答案(1)营养(2)自身呼吸消耗流向分解者(3)5600(4)增多(负)反馈解析(1)在生态系统的各生物之间传递着生产者所固定能量的复杂营养关系叫做食物网。(2)某一营养级(最高营养级除外)的去向：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、分解者分解利用、未被利用，因此鼠同化的能量的去路除了图中所示和未利用以外，还有自身呼吸消耗、流向分解者。(3)通过食物链植物兔鹰，鹰增重202/58(g)，需要消耗植物的量为810%10%800(g)；通过食物链植物鼠鹰，鹰增重202/58(g)，需要消耗植物的量为810%10%800(g)；通过食物链植物鼠蛇鹰，鹰增重201/54(g)，需要消耗植物的量为410%10%10%4000(g)。所以合计需要消耗植物80080040005600(g)。(4)由于蛇捕食鼠，如果该生态系统中蛇被大量捕杀，则短时间内鼠的数量因天敌缺少而增多。禁止捕杀蛇后，生态系统通过自我调节恢复稳态，这个调节过程属于(负)反馈调节。考点二生态系统中的物质循环1.碳循环的路线大气圈植物和动物分解者大气圈。2.碳循环的过程(1)过程示意图(2)过程解读碳的存在形式碳循环形式项目进入生物群落生物群落内部返回无机环境形式CO2含碳有机物CO2方式光合作用或化能合成作用通过食物链或食物网a.生物的呼吸作用b.分解者的分解作用c.化石燃料的燃烧实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键环节是生产者和分解者。目前由于大气中CO2含量持续增加，碳循环平衡被打破，形成温室效应。3.碳循环的特点(1)反复利用，往复循环。(2)具有全球性。4.大气圈中的CO2变化特点有着明显的昼夜变化和季节变化。5.能量流动与物质循环的关系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式太阳能化学能热能特点单向流动、逐级递减全球性、往复循环范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割；物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；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往复循环6.重金属等物质的生物放大作用与能量流动特点的比较重金属和DDT等农药的生物放大作用：生物放大与能量流动相反，能量沿着食物链流动时逐级递减，而农药或重金属在食物链中则存在“生物放大作用”，即营养级越高，体内该物质浓度越高。(1)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用()(2)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环()(3)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的()(4)有光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的()(5)与碳循环有关的生理活动有光合作用、呼吸作用和化能合成作用等()(6)减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应()如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图思考下列问题：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。提示甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？提示碳在甲、乙、丙之间的流动形式是有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。(3)图中的字母分别表示什么过程？提示b代表光合作用或化能合成作用。d和c代表呼吸作用，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表将动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。(4)生态系统的成分中，对物质循环起关键作用的环节是什么？提示生产者和分解者。命题点一碳循环的过程及特点1.(2018宁波模拟)下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是()A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡B.物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的C.煤和石油通过燃烧和微生物的分解作用产生CO2，促进碳循环D.生物圈不需要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其正常功能答案B解析低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡，A正确；物质循环是在无机环境与生物群落之间进行的，B错误；煤和石油通过燃烧和微生物的分解作用产生CO2，促进碳循环，C正确；物质是可循环的，生物圈不需要从外界获得任何物质补给，就能长期维持其正常功能，D正确。2.(模拟题改编)如图为生态系统碳循环模式图。下列分析错误的是()A.f表示大气中的CO2B.图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物C.a所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多D.碳只能通过光合作用从f进入a答案D解析由图可知，f表示大气中的CO2，a是生产者，b是分解者，c、d、e都是消费者，A正确；消费者和分解者都是异养生物，生产者都是自养生物，B正确；生态系统的总能量是通过生产者进入生物群落的，生产者所含有机物中的能量最多，占有的碳元素也最多，C正确；碳从f到a可通过光合作用，也可通过化能合成作用，D错误。巧辨碳循环模式图中的成分(1)常考图示(2)突破方法先据双向箭头“”确定“大气中的CO2”与“生产者”。再根据两者中有1个指入箭头的为“生产者”(如甲中A，乙中1，丙中E)，有1个指出箭头的为“大气中的CO2”(如甲中B，乙中4，丙中A)。最后根据食物链从生产者一级消费者二级消费者及生产者和各级消费者均有箭头指向分解者确定各级消费者及分解者(如三个图中分解者为甲中D，乙中3，丙中C；丙中F为一级消费者，D为二级消费者，B为三级消费者)。命题点二物质循环和能量流动的关系3.细枯落物主要由凋落的叶片和草本植物组成，木质枯落物主要是死亡的木本植物的茎。全球陆生生态系统中的两类枯落物产量随纬度变化如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.据图可知，枯落物生产量随着纬度的升高而降低B.枯落物将经过分解者的分解作用参与生态系统的物质循环C.在单位时间内分解者从枯落物中同化的能量即为其次级生产量D.同一纬度条件下不同地点枯落物生产量存在差异与温度和降雨量有关答案C解析由图可知，全球陆地生态系统枯落物的生产量随着纬度的升高而降低，A正确；枯落物将经过分解者的分解作用参与生态系统的物质循环，B正确；次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或贮存的能量，次级生产量同化量呼吸量，C错误；同一纬度条件下不同地点枯落物生产量存在差异与温度和降雨量有关，D正确。4.下列有关某海洋生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是()A.太阳能流入生态系统必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器B.该生态系统处于相对稳定的状态时初级生产量总是大于次级生产量C.该生态系统处于相对稳定状态时不再从外界获得能量D.光合作用吸收的CO2总量与生产者、消费者及分解者释放的CO2总量相等答案B考点三生态系统的稳态及其调节1.稳态的含义：生态系统内部的所有成分彼此相互协调，保持结构和功能的稳定，从而表现出物种多样化、结构复杂化和功能完善化。2.稳态的标志：生态系统达到最稳定的动态平衡状态。3.稳态的原因：生态系统具有自我调节功能。4.稳态的调节反馈调节比较项目正反馈负反馈特点加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定5.生态系统稳态的破坏(1)破坏原因：外来干扰因素超过一定的限度，生态系统的自我调节功能本身就会受到损害。(2)破坏因素：自然因素和人为因素。(3)对生产生活的启示：人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还要特别注意生态效益和生态后果。(1)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的自我调节功能就越强()(2)落叶阔叶林、针阔混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其自我调节功能较低()(3)人类的活动可以影响生态系统的自我调节功能()(4)生态系统具有自我调节功能，这是生态系统稳定性的基础()(5)生态系统中并非生物数量越多，生态系统越稳定，而是生态系统中的食物关系越复杂，生态系统越稳定()(6)随着生态系统内群落演替至顶极群落，生态系统的自我调节功能无限上升()(7)生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用()下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。请思考：(1)甲生态系统的抵抗外力干扰的能力一定较乙生态系统强吗？提示据图分析可知，气候发生变化时，甲生态系统的种群类型数量变化幅度比乙生态系统小，所以其抵抗外力干扰的能力比乙生态系统强。(2)乙生态系统在S点后是否一定有新的物种产生？提示S点后乙生态系统中种群类型数量又逐渐增加，但并不一定产生新的物种。(3)乙生态系统在S点后一定经历过次生演替过程吗？提示乙生态系统在S点时种群类型数量降至极低，之后由于气候条件逐渐适宜，种群类型数量逐渐恢复，群落经历了次生演替。命题点一反馈调节实例的分析1.某海域随着气温升高，藻类大量繁殖，随之食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少，接着又引起浮游动物减少；由于石油泄漏导致该海域大量鱼类死亡，进而加重了污染，导致更多水生生物死亡。关于上述过程的叙述，正确的是()A.温度升高引起的变化属于正反馈调节，石油泄漏引起的变化属于负反馈调节B.温度升高引起的变化属于负反馈调节，石油泄漏引起的变化属于正反馈调节C.温度升高和石油泄漏引起的变化均属于负反馈调节D.温度升高和石油泄漏引起的变化均属于正反馈调节答案B解析温度升高导致藻类大量繁殖，食藻浮游动物大量繁殖，导致藻类减少，接着又引起浮游动物减少，调节的结果是藻类和浮游动物都恢复到最初的数量，使生态系统维持相对稳定状态，属于负反馈调节；石油泄漏引起大量鱼类死亡，进而加重了污染，导致更多水生生物死亡，水生生物的数量偏离了最初的状态，使生态系统远离稳态，属于正反馈调节。2.图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是()A.一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及无机物、有机物、气候、能源B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙甲丙C.图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D.图A是负反馈调节，图B是正反馈调节答案C解析图B所示的调节机制为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。命题点二生态系统稳定性的分析3.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。下图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示出生数量、死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是()A.从图甲可知，C点以后生态系统的稳态将受到破坏B.从图甲可知，适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态C.从图乙可知，P点时种群的年龄结构为衰退型D.从图乙可知，F点表示该环境所能维持的种群最大数量答案C解析根据图甲可知，C点以后生产者的净生产量小于A点，生态系统的稳态将受到破坏，A正确；由图甲可知，适量的放牧使生产者的净生产量增加，不会破坏草原生态系统的稳态，B正确；根据图乙可知，P点时种群的出生率等于死亡率，其年龄结构为稳定型，C错误；F点表示该环境所能维持的种群最大数量，即“S”形曲线中的K值，D正确。4.地球上各种不同类型的生态系统具有不同的自我调节功能。与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的自我调节功能特点是()A.种群数量多，抵抗外界干扰能力弱B.分解力弱，生产力强C.营养结构越复杂，自我调节功能越强D.能量流动速度快，物质循环速度慢答案C解析与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的组成成分最复杂，种群数量多，自我调节功能强，抵抗外界干扰能力强，A错误，C正确；热带雨林中生产者、消费者和分解者的数量均较农田、草原、冻原等生态系统多，故分解力、生产力均较强，B错误；能量流动和物质循环是同时进行、紧密联系的，热带雨林生态系统的物质循环和能量流动速度都较快，D错误。探究真题预测考向1.(2017浙江11月选考)下列关于能量流动的叙述，正确的是()A.动物同化的能量中包括其粪便中的能量B.生产者能将约10%的太阳能转化为化学能C.相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物D.消费者营养级具有的能量与该级消费者的平均体重成正相关答案C解析动物粪便中的能量不属于自身同化的能量，属于上一营养级同化量中的一部分，A错误；生产者只能将1%2%的太阳能转化为化学能，营养级间的能量传递效率约为10%，B错误；由于恒温动物要维持体温恒定，同化的能量中有更多的比例用于呼吸消耗产生热量，所以其体重净增长会低于变温动物，C正确；消费者营养级具有的能量，由个体体重与个体数量共同决定，D错误。2.(2018海南，21)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是()A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B.随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强C.恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态D.生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级答案D解析适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A正确；随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强，B正确；恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态，C正确；生物多样性的提高并不会改变能量传递效率，D错误。3.(2014浙江1月学考)碳循环是生态系统中重要的物质循环类型。下列过程与碳循环无直接关系的是()A.生物的细胞呼吸B.植物的光合作用C.化石燃料的燃烧D.植物的水分吸收答案D解析生物的细胞呼吸、化石燃料的燃烧使碳回到非生物界，植物的光合作用使碳从非生物界进入生物界，这些过程与碳循环直接相关；植物的水分吸收与碳循环无直接关系，故选D。4.在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是()A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B.若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准答案B解析生态系统物质循环过程中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，生物群落中的物质可通过呼吸作用进入无机环境；能量流动是单向的、逐级递减的。二者均具有各自的规律，A正确；生态系统的能量是单向流动的，不可反复利用，B错误；“退耕还林、还草”保护了生物多样性，体现了自然与人和谐统一的思想，C正确；人类对生态系统的利用应该适度，不能超过生态系统的自我调节能力，以保持其相对稳定，D正确。5.(2018浙江4月选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下图：回答下列问题：(1)图中的字母_表示大气中的CO2，由于许多因素的影响，使其含量夏季_冬季。(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的_和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的CO2量_整个生物群落排放的CO2量。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为_，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光A”、取消“ED”、_。答案(1)D低于(2)呼吸作用大于(3)非生物环境取消“DA”解析碳循环示意图中A为生产者、B为消费者、C为分解者、D为大气中的CO2、E为煤、石油等燃料。演替过程中的生物群落，生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量，有利于演替的正常进行。若改为能量流动，则D为热能，生产者不能利用热能，要取消“DA”。课时作业一、选择题1.我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向答案C解析鹰迁入后，形成了食物链：植物蝉螳螂黄雀鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化，A项错误；细菌一般是生态系统的分解者，分解者从动植物遗体残骸中获得的能量大部分会通过分解作用以热能形式散失，不会流向生产者，B项错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D项错误。2.(2019奉化质检)下列各项措施中，最能提高一个生态系统的稳定性的是()A.适当增加物种的数量B.减少肉食动物和寄生生物的数量C.平衡生产者和消费者的数量D.植树造林，增加绿色植物的数量答案A解析生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，自我调节功能就越强，生态系统的稳定性就越高。相反，生态系统的成分越简单，生物种类越少，生态系统的自我调节功能就越弱，生态系统的稳定性就越低，故选A。3.(2018湖州期末测试)现有草原上的一条食物链：草兔狼，已知图中的a代表狼摄入的能量，则下列相关叙述错误的是()A.a中的能量代表兔子的初级生产量B.b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量C.e中的能量可用于狼的生长、发育和繁殖D.若狼被人为大量捕杀，则兔的数量先增加后减少最后趋于稳定答案A解析初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物或所固定的能量，而兔子是动物，属于消费者，A项错误。4.(2018浙江模拟)某湖泊中发生了如图所示的变化，则以下选项中错误的是()A.如图所示调节方式可加速最初所发生的变化，使生态系统远离稳态B.在人体中也存在类似的调节方式，如甲状腺激素水平的调节C.图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但仍旧可能修复D.如图调节方式不是生态系统主要的调节方式，在自然生态系统中十分少见答案B解析据图分析，湖泊污染后导致鱼死亡，鱼腐烂后使得污染加重，使生态系统远离稳态，A项正确；图示为正反馈调节，而甲状腺激素的调节为负反馈调节，B项错误；图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但是并没有造成生态系统的瘫痪，所以仍旧可能修复，C项正确；生态系统主要的调节方式是负反馈调节，如图调节方式在自然生态系统中十分少见，D项正确。5.下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是()A.兔子吃了1kg草，则这1kg草中的能量就流入了兔子体内B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%的能量流入狼的体内C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落D.生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的答案C解析兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，A项错误；能量传递效率中的10%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，B项错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境，C项正确；生态系统中的能量是单向流动的，最终都会以热能的形式散失，D项错误。6.(2019开化质检)下列叙述中不属于稳定的生态系统的特征的是()A.各种群都处于种群密度越来越大的增长型B.能量的输入和输出之间达到相对平衡C.动物和植物在数量上保持相对平衡D.生产者、消费者之间构成完整的营养结构答案A解析一个稳定的生态系统，各种群密度应处于相对稳定状态而不是增长型状态。7.(2018衢州二中期初选考模拟)下列有关生态系统稳态的叙述，正确的是()A.轻度污染的河流通过正反馈调节来恢复稳态B.生态系统的稳态是通过自我调节实现的C.围湖造田扩大耕地增加了生态系统的稳定性D.大量引进外来物种有利于生态系统稳态的维持答案B解析轻度污染的河流是通过负反馈调节来恢复稳态的，A错误；生态系统的稳态是靠生态系统的自我调节来实现的，B正确；围湖造田会减少生态系统的生物种类数，降低了生态系统的稳定性，C错误；大量引进外来物种，可能会降低生物多样性，不利于生态系统稳态的维持，D错误。8.图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是()A.在图1中，B、C分别属于一级消费者、生产者B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5C.如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定D.在图2的食物链中，/的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率答案C解析图1中C是生产者，B是分解者，D是一级消费者，A是二级消费者，A错误；图中的过程3是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B错误；如果二级消费者A因发生瘟疫而数量减少，则一级消费者D的数量会增加，增加后会导致生产者C的数量减少，D又会因食物减少而数量减少，最后趋于相对稳定状态，C正确；图2中的和代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以/的比值不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，D错误。9.(2018浙江绿色评估联盟联考)下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图单位：J/(cm2a)。据图分析，有关叙述正确的是()A.该生态系统第二营养级同化的能量为100J/(cm2a)B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是80J/(cm2a)C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%D.从a到e的20J/(cm2a)属于净初级生产量答案D解析图中b表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量为80 J/(cm2a)，A错误；第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是图中c，即除去呼吸消耗的能量，为30 J/(cm2a)，B错误；由于第三营养级能量只知道摄入量，不知道同化量，不能计算能量由第二营养级到第三营养级的能量传递效率，C错误；植物光合作用固定的能量中扣除植物呼吸消耗掉的那部分，剩下的可用于植物的生长、发育和繁殖的能量，称为净初级生产量，从a到e的部分是构成植物有机物的能量中的一部分，这一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来，属于净初级生产量的一部分，D正确。10.如图，有关新型农业生态系统的正确叙述是()A.该生态系统实现了物质和能量的良性循环B.该生态系统提高了各营养级之间的能量传递效率C.建立该生态系统的目的是提高生态系统的能量利用率D.该生态系统中，属于第二营养级的生物有家畜和蚯蚓答案C解析生态系统能够实现物质循环，而能量是不能被循环利用的，A项错误；生态系统各营养级之间的能量传递效率约为10%，通过人类的活动，可以调节生态系统能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，提高生态系统的能量利用率，但不能提高生态系统各营养级之间的能量传递效率，B项错误；建立该生态系统的目的是实现能量的多级利用，从而大大提高生态系统的能量利用率，C项正确；蚯蚓属于腐生动物，在生态系统中属于分解者，D项错误。11.(2018浙江绿色评估联盟联考)某池塘底栖动物主要有软体动物类(铜锈环棱螺等)、寡毛类(苏氏尾鳃蚓等)、摇蚊类(羽摇蚊等)。科研人员研究了该池塘底栖动物能量流动过程，构建了下图所示模型。相关判断错误的是()A.流经底栖动物的总能量是2119.5kJm2a1B.底栖动物同化能量大部分用于呼吸作用C.图中“X”包含被下一营养级同化的能量D.在能量流动的过程中伴随着物质循环答案A解析底栖动物摄食能大部分为排粪能，没有被利用，故流经底栖动物的总能量(同化量)是2119.51642.1477.4(kJm2a1)，A错误；底栖动物同化能大部分用于呼吸作用，只有生长能87.7kJm2a1维持生长、发育和繁殖等生命活动需要，B正确；图中“X”包含被下一营养级同化的能量，C正确；能量以物质为载体，能量流动和物质循环沿着食物链和食物网进行，D正确。12.某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2a)。下列说法不正确的是()植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.4510111.091097.51087.151082.441072.251072.18107A.能量从田鼠传递到鼬的传递效率为3%B.在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏大C.田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中用于自身生长繁殖的相对蛇等变温动物少很多D.鼬的粪便中含有的能量来源于鼬的摄入量，实质来源于鼬同化量答案D解析能量从田鼠传递到鼬的传递效率鼬的同化量田鼠的同化量100%(2.25107)(7.50108)100%3%，A正确；若标记的田鼠有部分被鼬捕食，由公式种群数量(第一次捕获标记的个体数第二次捕获的个体数)第二次捕获的个体中被标记的个体数，第二次捕获的个体中被标记的个体数减少，会导致种群密度估算结果偏高，B正确；田鼠和鼬都是恒温动物，恒温动物进行呼吸作用以维持体温消耗的能量较多，故用于自身生长繁殖的能量相对蛇等变温动物少很多，C正确；鼬粪便中的能量是上一个营养级田鼠的能量，D错误。二、非选择题13.(2018温州3月选考模拟)图1表示某草原牧场生态系统的部分食物网简图，图2表示其中鼠与猫头鹰之间的能量流动关系(字母代表能量值，、代表能量去向)。请回答：(1)流经该生态系统的总能量是_。图2中，的能量属于第_营养级，的能量去向是_。“鼠猫头鹰”的能量传递效率为_(用图中字母表示)。(2)蛙与蛇的数量有着明显的季节变化，这说明群落具有_结构。(3)用标志重捕法调查鼠种群密度时，在2km2范围内，第一次捕获并标记40只鼠，第二次捕获40只，其中有标记的是5只，则该鼠的种群密度是_只/km2。答案(1)牧草固定的太阳能和有机饲料(补给)的能量一流向分解者d/b(2)时间(3)16014.(2018稽阳联考)下图1表示某人工池塘生态系统的食物网结构；图2表示生物圈的碳循环过程，其中的字母表示某些生物成分。据图回答问题：(1)图1的食物网中共有_条食物链，该食物网较一般池塘稳定的主要原因是_，导致系统的自我调节能力强。(2)该池塘生态系统中水草、绿藻、芦苇和香莲等在空间的配置状况体现了群落的_；若该池塘受到某种重金属废水的污染，造成人体内该重金属的大量积累，该现象称为_。(3)图2中A、D、C间的“”除表示捕食关系外，还可代表物质移动和_的通道。请画出图2中碳循环缺少的过程_(用字母、文字和箭头表示)。答案(1)8生物种类多，食物链条数多，营养结构复杂(其他答案合理也可)(2)垂直结构生物放大(3)能量流动ACO2解析(1)生态系统营养结构越复杂，其自我调节能力越强。(2)群落中的生物在垂直方向上的配置状况称为群落的垂直结构；一些物质如金属元素、杀虫剂等有害物质通过食物链的逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象称为生物放大。(3)食物链中“”除表示捕食关系外，还可代表物质移动和能量流动的通道。碳循环中环境中CO2被生产者固定下来，生产者通过呼吸作用释放CO2至环境中。15.(2018浙江11月选考，29)在一个自然生态系统中，生存着生产者、初级消费者和次级消费者等生物。回答下列问题：(1)捕食食物链反映了各种生物之间_的关系。食物链数量的改变与生态系统内生物_的变化相关，并能影响生态系统的_能力。(2)分别测定所有生产者、初级消费者和次级消费者的能量值，可以分析能量在_之间的流动情况。初级消费者摄入的能量可分为初级消费者同化的能量和_的能量两大部分。在相同条件下，恒温动物的能量传递效率小于变温动物，其主要原因是恒温动物_。答案(1)取食与被取食种类数自我调节(2)不同营养级未利用需消耗更多的能量用于维持体温恒定解析(1)捕食食物链反映了生物种间关系的取食与被取食关系，食物链的数量改变，如由35条降到15条，可能预示着某些生物灭绝，使生物种类减少，进而影响生态系统的自我调节能力。(2)初级消费者摄入的能量同化量未利用量。恒温动物需消耗更多的能量来维持体温恒定，所以恒温动物的能量传递效率小于变温动物。