必修3 第5章 第2、3节练习课

1、第2、3节生态系统的能量流动生态系统的物质循环考纲要求考纲要求三年考情三年考情生态系统中物质循环和能生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及其应量流动的基本规律及其应用用 20102010广东广东非选择题非选择题T26T26一、能量流动的过程一、能量流动的过程生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图1.1.补充图中标号代表的内容补充图中标号代表的内容甲甲:_:_乙乙:_:_丙丙:_:_丁丁:_:_ 戊戊:_:_2.2.生态系统所需能量的最终来源是生态系统所需能量的最终来源是_。3.3.能量输入生物群落的途径主要是能量输入生物群落的途径主要是_。生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级

2、消费者呼吸作用呼吸作用分解者分解者太阳能太阳能生产者的光合作用生产者的光合作用4.4.据图分析食物链中甲营养级能量的去向据图分析食物链中甲营养级能量的去向(1)(1)通过自身通过自身_以以_的形式散失。的形式散失。(2)(2)被被_同化。同化。(3)(3)残枝败叶、遗体残骸等被残枝败叶、遗体残骸等被_分解。分解。(4)(4)未被利用。未被利用。呼吸作用呼吸作用热能热能下一营养级下一营养级分解者分解者二、能量流动的特点及研究意义二、能量流动的特点及研究意义1.1.特点特点(1)_;(1)_;(2)_(2)_。2.2.研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义(1)(1)帮助人们科学规划、设计人

3、工生态系统帮助人们科学规划、设计人工生态系统, ,使使_。(2)(2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系, ,使能使能量量_。单向流动单向流动逐级递减逐级递减能量得到能量得到最有效的利用最有效的利用持续高效地流向对人类最有益的部分持续高效地流向对人类最有益的部分三、物质循环三、物质循环1.1.概念概念(1)(1)物质物质: :组成生物体的组成生物体的_,_,如如C C、H H、O O、N N、P P、S S等。等。(2)(2)循环范围循环范围:_:_和和_之间。之间。(3)(3)循环特点循环特点: :具有具有_。元素元素无机环境无机环境生物群落

4、生物群落全球性全球性2.2.碳循环过程碳循环过程(1)(1)请写出图中各标号的名称请写出图中各标号的名称: :_;_;_;_;摄食摄食; ;_;_;_;_;分解作用。分解作用。(2)(2)循环形式循环形式:_:_。3.3.物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系(1)(1)两者是两者是_的的, ,彼此相互依存彼此相互依存, ,不可分割。不可分割。(2)(2)物质作为能量的物质作为能量的_,_,使能量沿着使能量沿着_流动流动; ;能能量作为量作为_,_,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。循环往返。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用呼吸

5、作用呼吸作用燃烧燃烧COCO2 2同时进行同时进行载体载体食物链食物链( (网网) )动力动力1.1.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( )( )【分析分析】流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能, ,而而不是照射在生产者上的太阳能。不是照射在生产者上的太阳能。2.(20102.(2010新课标全国卷新课标全国卷T5C)T5C)沼渣、沼液作为肥料还田沼渣、沼液作为肥料还田, ,使能量能使能量能够循环利用。够循环利用。( ( ) )【分析分析】沼渣、沼液作为肥料还田沼渣、沼液作为肥料还田,

6、,能够为生产者提供矿质元能够为生产者提供矿质元素素, ,而能量是以有机物形式存在的而能量是以有机物形式存在的, ,不能为生产者提供能量不能为生产者提供能量, ,能能量是不能循环利用的。量是不能循环利用的。3.(20103.(2010江苏江苏T11C)T11C)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多。多。( ( ) )【分析分析】生态系统能量传递具有逐级递减的特点生态系统能量传递具有逐级递减的特点, ,吃肉时人的营吃肉时人的营养级比吃素食时的营养级高养级比吃素食时的营养级高, ,因此能量消耗多因此能量消耗多, ,消耗的粮食多。消耗的粮食多。4.4.流经第二营养级的

7、总能量指次级消费者摄入到体内的能流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量。量。( ( ) )【分析分析】第二营养级是指初级消费者第二营养级是指初级消费者, ,因此流经第二营养级的总因此流经第二营养级的总能量是指被第二营养级所同化的能量能量是指被第二营养级所同化的能量, ,而不是被次级消费者摄入而不是被次级消费者摄入到体内的能量。到体内的能量。5.5.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组成。成。( )( )【分析分析】食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道, ,食物链、食物链、

8、食物网由生产者、消费者组成。食物网由生产者、消费者组成。6.6.研究能量流动研究能量流动, ,可调整能量流动关系可调整能量流动关系, ,使生产者固定的能量全使生产者固定的能量全部流向人类。部流向人类。( )( )【分析分析】由于在各营养级中都会有生物的细胞呼吸存在由于在各营养级中都会有生物的细胞呼吸存在, ,通过细通过细胞呼吸胞呼吸, ,部分能量会以热能的形式散失部分能量会以热能的形式散失, ,因此研究能量流动因此研究能量流动, ,可调可调整能量流动关系整能量流动关系, ,使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有益的部分有益的部分, ,但是做不到全部流

9、向人类。但是做不到全部流向人类。7.7.参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( )( )【分析分析】参与循环的物质是组成生物体的各种元素。参与循环的物质是组成生物体的各种元素。8.8.碳循环在生物群落内部以碳循环在生物群落内部以COCO2 2形式循环。形式循环。( ( ) )【分析分析】碳循环是在生物群落和无机环境之间以碳循环是在生物群落和无机环境之间以COCO2 2形式循环形式循环, ,而不是在生物群落内部循环而不是在生物群落内部循环, ,碳循环在生物群落内部流动的形碳循环在生物群落内部流动的形式是有机物。式是有机物。9.9.化学燃料的大量燃烧是造

10、成温室效应的主要原因。化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。( )( )【分析分析】化学燃料的大量燃烧会产生大量的化学燃料的大量燃烧会产生大量的COCO2 2, ,导致全球气候导致全球气候变暖变暖, ,从而造成温室效应。从而造成温室效应。考点考点 一一 能量流动的过程及特点能量流动的过程及特点1.1.能量流动图解能量流动图解(1)(1)以第二营养级为例分析能量的分流以第二营养级为例分析能量的分流: : 消耗量消耗量: :被捕食者被消耗者被捕食者被消耗者( (捕食者捕食者) )取食的部分。取食的部分。摄入量摄入量: :消耗者摄入体内的能量。消耗者摄入体内的能量。同化量同化量: :消耗者经过

11、消化和吸收后转化为自身的能量。消耗者经过消化和吸收后转化为自身的能量。呼吸量呼吸量: :通过呼吸消耗的体内同化的能量。通过呼吸消耗的体内同化的能量。同化量同化量= =摄入量摄入量- -粪便中有机物量。粪便中有机物量。消耗量消耗量 摄入量摄入量 同化量同化量 呼吸量。呼吸量。(2)(2)能量的散失能量的散失: :散失的能量是通过生产者、消费者和分解者的散失的能量是通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的呼吸作用分解有机物而产生的, ,最终以热能形式散失。最终以热能形式散失。2.2.能量流动特点及原因分析能量流动特点及原因分析(1)(1)单向流动单向流动: :能量流动是沿食物链进行的

12、能量流动是沿食物链进行的, ,食物链中各营养级之间的捕食食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果关系是长期自然选择的结果, ,是不可逆转的。是不可逆转的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用用, ,因此能量流动无法循环。因此能量流动无法循环。(2)(2)逐级递减逐级递减: :各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。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, ,包括未被下一营包括未被下一营养级生物利用的部分。养级生物利用的部分。3.3.能量传

13、递效率能量传递效率(1)(1)一般说来一般说来, ,能量传递的平均效率大约为能量传递的平均效率大约为10%10%20%20%。(2)(2)能量的最值计算能量的最值计算: :计算能量的问题时计算能量的问题时, ,如遇到如遇到“至少需至少需要要”“”“最多利用最多利用”等字眼等字眼, ,所选用的传递效率为所选用的传递效率为20%,20%,在食物网在食物网中应选最短食物链计算中应选最短食物链计算; ;如遇到如遇到“最大消耗最大消耗”“”“最少利用最少利用”等等字眼字眼, ,所选用的传递效率为所选用的传递效率为10%,10%,在食物网中则应选最长的食物在食物网中则应选最长的食物链计算。链计算。100%

14、=下一营养级的同化量能量传递效率上一营养级的同化量设食物链设食物链ABCD,ABCD,分情况讨论分情况讨论: :现实现实问题问题思路求解思路求解D D营养级营养级净增重净增重M M至少需要至少需要A A营养级的量营养级的量Y YY(20%)Y(20%)3 3=M=M最多需要最多需要A A营养级的量营养级的量Y YY(10%)Y(10%)3 3=M=MA A营养级营养级净增重净增重N ND D营养级最多增重的量营养级最多增重的量Y YN(20%)N(20%)3 3=Y=YD D营养级至少增重的量营养级至少增重的量Y YN(10%)N(10%)3 3=Y=Y【拓展延伸拓展延伸】(1)(1)能量的输

15、入过程不都是通过绿色植物的光合作用能量的输入过程不都是通过绿色植物的光合作用, ,在极少数在极少数特殊空间特殊空间, ,如深海热泉口生态系统如深海热泉口生态系统, ,是通过特殊细菌的化能合成是通过特殊细菌的化能合成作用来实现的。作用来实现的。(2)(2)同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同, ,计算时计算时不能按不能按10%10%或或20%,20%,而需按具体数值计算而需按具体数值计算, ,如在食物链如在食物链ABCDABCD中中, ,能量传递效率分别为能量传递效率分别为a%a%、b%b%、c%,c%,若若A A的能量为的能量为M,M,则则D

16、 D的能量的能量为为M Ma%a%b%b%c%c%。【典例典例1 1】(2012(2012安徽高考改编安徽高考改编) )某弃耕地的主要食物链由植某弃耕地的主要食物链由植物物田鼠田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究, ,结果如下表结果如下表, ,单位是单位是J/(hmJ/(hm2 2a)a)。植物植物田鼠田鼠鼬鼬固定的太固定的太阳能阳能摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量2.452.45101011111.051.0510109 97.507.5010108 87.157.1510108 82.442.4

17、410107 72.252.2510107 72.182.1810107 7(1)(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是能量从田鼠传递到鼬的效率是。(2)(2)田鼠和鼬都是恒温动物田鼠和鼬都是恒温动物, ,同化的能量中只有同化的能量中只有3%3%5%5%用于用于, , 其余在呼吸作用中以热能形式散失。其余在呼吸作用中以热能形式散失。(3)(3)下图为弃耕地演替为湿地生态系统后的图解下图为弃耕地演替为湿地生态系统后的图解, ,图中生产者图中生产者是是( (用字母表示用字母表示) )。如果。如果E E取食取食A A的比例由的比例由1/51/5调整为调整为1/2,1/2,则则E E的量是原来的的量是原来的

18、倍倍( (能量传递效率按能量传递效率按10%10%计算计算, ,结果精确到结果精确到小数点后一位小数点后一位) )。3%3%生长、发育、繁殖等生命活动生长、发育、繁殖等生命活动A A1.51.5【解析解析】(1)(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是能量从田鼠传递到鼬的效率是( (2.252.2510107 7) ) (7.50(7.5010108 8) )100%=3%100%=3%。(2)(2)田鼠和鼬都是恒温动物田鼠和鼬都是恒温动物, ,同化的能量中只有同化的能量中只有3%3%5%5%用于生用于生长、发育、繁殖等生命活动长、发育、繁殖等生命活动, ,其余在呼吸作用中以热能的形式其余在呼吸作用中

19、以热能的形式散失。散失。(3)(3)根据图解可判断出根据图解可判断出A A为生产者为生产者, ,设设E E调整前获得的能量为调整前获得的能量为M,M,调整后的能量为调整后的能量为N,N,则调整前需要则调整前需要A A的能量为的能量为1/5M/10%+ 1/5M/10%+ 4/5M/10%/10%=82M,4/5M/10%/10%=82M,调整后需要调整后需要A A的能量为的能量为1/2N/10%+ 1/2N/10%+ 1/2N/10%/10%=55N,1/2N/10%/10%=55N,假定调整前后假定调整前后E E从从A A获得的能量不变获得的能量不变, ,则有则有82M=55N,82M=55

20、N,则则NM1.5NM1.5。【变式训练变式训练】在如图所示的食物网中在如图所示的食物网中,a,a表示动物性食物所占比表示动物性食物所占比例例, ,若要使鸟体重增加若要使鸟体重增加x,x,至少需要生产者的量为至少需要生产者的量为y,y,那么那么x x与与y y的的关系可表示为关系可表示为( () )A.y=90ax+10 xA.y=90ax+10 x B.y=25ax+5xB.y=25ax+5xC.y=20ax+5xC.y=20ax+5x D.y=100ax+10 x D.y=100ax+10 x【解析解析】选选C C。动物性食物所占比例为。动物性食物所占比例为a,a,则经草则经草虫虫鸟这条鸟

21、这条食物链使鸟增重为食物链使鸟增重为ax,ax,至少需生产者的量为至少需生产者的量为 则通过草则通过草鸟这条食物链增重为鸟这条食物链增重为(1-a)x,(1-a)x,至少需生产者的量为至少需生产者的量为 表达式为表达式为y=25ax+5x-5ax=20ax+5xy=25ax+5x-5ax=20ax+5x。ax25ax20%20%=，()1a x5x5ax20%-=-，考点考点 二二 生态系统物质循环实例生态系统物质循环实例碳循环碳循环1.1.循环特点循环特点(1)(1)具有全球性。具有全球性。(2)(2)反复循环。反复循环。2.2.大气中大气中COCO2 2的来源的来源(1)(1)生产者、消费

22、者的呼吸作用。生产者、消费者的呼吸作用。(2)(2)分解者的分解作用。分解者的分解作用。(3)(3)化学燃料的燃烧。化学燃料的燃烧。 3.3.温室效应温室效应(1)(1)大气中大气中COCO2 2含量持续增加的原因含量持续增加的原因: :工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用, ,向大气向大气中排放大量的中排放大量的COCO2 2。森林、草原等植被大面积的被破坏森林、草原等植被大面积的被破坏, ,大大降低了对大气中大大降低了对大气中COCO2 2的调节能力。的调节能力。(2)(2)危害危害: :加快极地冰川融化加快极地冰川融化, ,海平面上升海

23、平面上升, ,对陆地生态系统和人类的生对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。存构成威胁。影响农业和粮食资源的生产影响农业和粮食资源的生产, ,改变了降雨和蒸发机制。改变了降雨和蒸发机制。(3)(3)缓解措施缓解措施: :植树造林植树造林, ,增加绿地面积。增加绿地面积。开发清洁能源开发清洁能源, ,减少化学燃料的燃烧。减少化学燃料的燃烧。4.4.能量流动与物质循环之间的关系图解能量流动与物质循环之间的关系图解项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环( (以碳循环为例以碳循环为例) )形式形式以有机物为载体以有机物为载体主要是无机物主要是无机物特点特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减全球性、循

24、环性全球性、循环性范围范围生态系统各营养级生态系统各营养级生物圈生物圈( (全球性全球性) )项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环( (以碳循环为例以碳循环为例) )图示图示【高考警示高考警示】(1)(1)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的, ,只有生产者只有生产者与无机环境之间的传递是双向的与无机环境之间的传递是双向的, ,其他各成分间的传递均是单其他各成分间的传递均是单向的。向的。(2)(2)物质循环中所说的物质循环中所说的“生态系统生态系统”并不是一般的生态系统并不是一般的生态系统, ,而而是指地球上最大的生态系统是指地球上最大的生态系统

25、生物圈生物圈, ,因此物质循环具有全因此物质循环具有全球性。球性。【典例典例2 2】下图表示生物圈中碳元素的循环过程下图表示生物圈中碳元素的循环过程, ,下列有关叙述下列有关叙述中错误的是中错误的是( () )A.A.图中图中B B都是自养生物都是自养生物, ,光合生物光合生物 细胞中不一定有叶绿体但都含细胞中不一定有叶绿体但都含 有色素有色素B.B.适度松土不可以促进过程适度松土不可以促进过程C.C.过程的加剧是造成温室效应过程的加剧是造成温室效应 的主要原因的主要原因D.D.达到平衡状态的生态系统达到平衡状态的生态系统, ,和和 的量基本相等的量基本相等【解析解析】选选D D。由图可知。由

26、图可知,A,A为分解者、为分解者、B B为生产者、为生产者、C C为消费者为消费者, ,图中图中B B都是自养生物都是自养生物, ,光合生物光合生物( (如蓝藻如蓝藻) )中没有叶绿体但含有色中没有叶绿体但含有色素素; ;适度松土不可以促进消费者的呼吸作用过程适度松土不可以促进消费者的呼吸作用过程, ,而是促进分而是促进分解者的分解作用解者的分解作用; ;过程即化学燃料的大量燃烧是造成温室效过程即化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因应的主要原因; ;在一个稳定状态的生态系统中在一个稳定状态的生态系统中, ,碳吸收量应该基碳吸收量应该基本上等于碳释放量本上等于碳释放量, ,碳元素由无机环境

27、进入生物群落主要依赖碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用于绿色植物的光合作用, ,而由生物群落回归无机环境则主要依而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用和分解者的分解作用。赖于各类生物的呼吸作用和分解者的分解作用。【互动探究互动探究】 (1)(1)上题实现过程的具体途径有几条上题实现过程的具体途径有几条? ?提示提示: : 分解者的分解作用和燃烧。分解者的分解作用和燃烧。(2)(2)上题中若上题中若A A含有细胞核含有细胞核, ,则则A A中将含碳有机物转化为中将含碳有机物转化为COCO2 2的具的具体场所是什么体场所是什么? ?提示提示: : 细胞质基质或

28、线粒体基质。由细胞质基质或线粒体基质。由A A含有细胞核可知含有细胞核可知A A为真为真核生物核生物, ,其将含碳有机物转化为其将含碳有机物转化为COCO2 2的方式是细胞呼吸的方式是细胞呼吸, ,具体场具体场所是细胞质基质或线粒体基质。所是细胞质基质或线粒体基质。 【变式训练变式训练】如图为碳元素在生态系统循环中的模式图如图为碳元素在生态系统循环中的模式图, ,图中图中“圆圈圆圈”表示生态系统的生物成分表示生态系统的生物成分, ,“箭头箭头”表示过程。表示过程。请据图回答请据图回答: :(1)(1)为为,4,4。(2)6(2)6为为, , 7 7为为。(3)(3)碳在生物群落内部传递是通过碳

29、在生物群落内部传递是通过 实现的。实现的。(4)(4)陆地生态系统的食物链中含碳量陆地生态系统的食物链中含碳量最多的生物成分是最多的生物成分是。分解者分解者大气中的大气中的COCO2 2库库光合作用光合作用( (或化能合成作用或化能合成作用) )食物链食物链( (或食物网或食物网) )呼吸作用呼吸作用生产者生产者( (或或) )【解析解析】从图中可知从图中可知: :与与4 4是双向箭头是双向箭头, ,又是生物又是生物, ,故代表故代表生产者生产者,4,4为大气中的为大气中的COCO2 2库。均指向库。均指向, ,故为分解者故为分解者, ,则则为消费者为消费者, ,那么那么5 5为生产者的呼吸作

30、用为生产者的呼吸作用,6,6为生产者的光合作用为生产者的光合作用( (或或化能合成作用化能合成作用),7),7为消费者的呼吸作用。碳在生物群落内部沿食为消费者的呼吸作用。碳在生物群落内部沿食物链物链( (或食物网或食物网) )进行传递。生产者固定进行传递。生产者固定COCO2 2, ,故含碳量最多。故含碳量最多。答案答案: :(1)(1)分解者大气中的分解者大气中的COCO2 2库库(2)(2)光合作用光合作用( (或化能合成作用或化能合成作用) )呼吸作用呼吸作用(3)(3)食物链食物链( (或食物网或食物网) )(4)(4)生产者生产者( (或或) )【拓展延伸拓展延伸】土壤微生物分解活动

31、的探究分析土壤微生物分解活动的探究分析 案例案例1 1案例案例2 2实验实验假设假设微生物能分解落微生物能分解落叶使之腐烂叶使之腐烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实验实验设计设计实验实验组组对土壤高温处理对土壤高温处理A A杯中加入杯中加入30 mL30 mL土壤浸土壤浸出液出液对照对照组组对土壤不做任何对土壤不做任何处理处理B B杯中加入杯中加入30 mL30 mL蒸馏水蒸馏水自变自变量量土壤中是否含微土壤中是否含微生物生物土壤中是否含有微生物土壤中是否含有微生物案例案例1 1案例案例2 2实验实验现象现象在相同时间在相同时间内实验组落内实验组落叶腐烂程度叶腐烂程度小于对照组小于对照组A

32、AA A1 1不变蓝不变蓝A A2 2产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀B BB B1 1变蓝变蓝B B2 2不产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀结论结论分析分析微生物对落微生物对落叶有分解作叶有分解作用用土壤浸出液中微生物能分解淀粉土壤浸出液中微生物能分解淀粉注注: :在在A A1 1、B B1 1中加入碘液中加入碘液, ,在在A A2 2、B B2 2中加入斐林试剂并加热。中加入斐林试剂并加热。【备选典例备选典例】下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例, ,请在相应的空白处作答。请在相应的空白处作答。(1)(1)案例案例:探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生

33、腐烂探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂( (分分解解) )。设计思路设计思路: :组别组别对照组对照组实验组实验组处理情况处理情况不做处理的带落叶不做处理的带落叶的土壤的土壤进行过处理的带落叶的土进行过处理的带落叶的土壤壤将等量的带落叶的土壤将等量的带落叶的土壤, ,用带有编号的相同的塑用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好料袋分别包扎好, ,并埋在并埋在5 cm5 cm深的土壤中深的土壤中对实验组土壤应该进行对实验组土壤应该进行处理处理, ,尽可能排除尽可能排除的作用。的作用。(2)(2)案例案例:探究土壤微生物对淀粉的分解作用。探究土壤微生物对淀粉的分解作用。实验步骤实验步骤: :将取自

34、农田的土壤制成土壤浸出液将取自农田的土壤制成土壤浸出液, ,放在烧杯中静置一段时放在烧杯中静置一段时间。间。另取两只烧杯另取两只烧杯, ,编号为编号为A A、B,B,加入等量的淀粉糊。在加入等量的淀粉糊。在A A烧杯中烧杯中加入加入30 mL30 mL土壤浸出液土壤浸出液,B,B烧杯中加入烧杯中加入。在室温条件下放置在室温条件下放置7 7天后天后, ,从从A A烧杯中取烧杯中取20 mL20 mL溶液溶液, ,分别加入分别加入A A1 1和和A A2 2两支试管各两支试管各10 mL;10 mL;从从B B烧杯中取烧杯中取20 mL20 mL溶液溶液, ,分别加入分别加入B B1 1和和B B

35、2 2两支试管各两支试管各10 mL10 mL。在在A A1 1和和B B1 1中加入碘液中加入碘液; ;在在A A2 2和和B B2 2中加入中加入, ,并进并进行行处理。处理。观察各试管的观察各试管的, ,记录实验结果。记录实验结果。【解析解析】(1)(1)对照实验中自变量的处理方法对照实验中自变量的处理方法: :案例案例中实验的自变量是土壤微生物的有无中实验的自变量是土壤微生物的有无, ,对照组不做处对照组不做处理含有微生物理含有微生物, ,实验组应不含微生物实验组应不含微生物, ,应进行灭菌处理。应进行灭菌处理。案例案例中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无中实验的自变量是分解淀粉的微

36、生物的有无,A,A组土壤组土壤浸出液含有微生物浸出液含有微生物,B,B组烧杯中加入的液体应不含微生物组烧杯中加入的液体应不含微生物, ,因此因此可加入等量的蒸馏水。可加入等量的蒸馏水。(2)(2)验证不同糖类需要的试剂验证不同糖类需要的试剂: :淀粉遇碘液变蓝淀粉遇碘液变蓝; ;淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在加热的情况下产生砖红淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在加热的情况下产生砖红色沉淀。色沉淀。答案答案: :(1)(1)灭菌土壤微生物灭菌土壤微生物(2)(2)30 mL(30 mL(等量等量) )蒸馏水蒸馏水( (无菌水无菌水) )( (等量的等量的) )斐林试剂加热颜色变化斐林试剂加热颜色

37、变化生态系统各成分的确定方法生态系统各成分的确定方法【典例典例】下图为生态系统中碳循环过程下图为生态系统中碳循环过程, ,其中甲、乙、丙、丁其中甲、乙、丙、丁构成生态系统的生物群落构成生态系统的生物群落, ,箭头表示物质循环方向。下列相关箭头表示物质循环方向。下列相关叙述中错误的是叙述中错误的是( () )A.A.图中过程可以表示绿色植物的光合作用图中过程可以表示绿色植物的光合作用B.B.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行C.C.类群丙无氧呼吸是产生大气中气体类群丙无氧呼吸是产生大气中气体X X的途径之一的途径之一D.D.碳在乙、丙中以有机物的

38、形式存在碳在乙、丙中以有机物的形式存在【解析解析】选选C C。由题图可知。由题图可知, ,气体气体X X为二氧化碳为二氧化碳, ,类群乙为生产者类群乙为生产者, ,类群丙为消费者类群丙为消费者, ,类群甲为分解者。类群丙无氧呼吸不能产生类群甲为分解者。类群丙无氧呼吸不能产生二氧化碳。联系生物群落与无机环境的两种成分是生产者和分二氧化碳。联系生物群落与无机环境的两种成分是生产者和分解者解者, ,如果甲缺少如果甲缺少, ,生态系统的物质循环将不能正常进行。碳在生态系统的物质循环将不能正常进行。碳在乙、丙中以有机物形式存在。乙、丙中以有机物形式存在。【方法归纳方法归纳】以碳循环为例分析三种典型的模式

39、图以碳循环为例分析三种典型的模式图, ,从而总结从而总结方法。具体如下方法。具体如下: :(1)(1)碳循环过程示意图碳循环过程示意图: : (2)(2)将上图换成字母将上图换成字母, ,并尝试判断四种成分并尝试判断四种成分( (找依据找依据),),如下面三如下面三种变式图种变式图: :图形解读图形解读: :图图1 1先根据双向箭头确定先根据双向箭头确定A A和和B B应为生产者或非生物的物应为生产者或非生物的物质和能量质和能量, ,其中由多个内指箭头可判断其中由多个内指箭头可判断B B为非生物的物质和能量为非生物的物质和能量( (不能写不能写“无机环境无机环境”),),再根据再根据AD,CD

40、,AD,CD,确定确定D D为分解者为分解者, ,剩剩下下C C为消费者。为消费者。图图2 2根据根据A A与与C C之间的双向箭头及之间的双向箭头及C C有多个内指箭头判断有多个内指箭头判断:A:A和和C C分别是生产者和非生物的物质和能量。根据分别是生产者和非生物的物质和能量。根据A A、B B、D D的碳都的碳都流向流向E,E,可进一步判断可进一步判断:B:B是初级消费者是初级消费者,D,D是次级消费者是次级消费者,E,E是分解是分解者。者。图图3 3首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A A和和E,E,一个为生产者一个为生产者, ,一个是大气

41、中的一个是大气中的COCO2 2库。又因为其他各个成分都库。又因为其他各个成分都有箭头指向有箭头指向A,A,所以所以A A为大气中的为大气中的COCO2 2库库,E,E为生产者。然后观察剩为生产者。然后观察剩余的几个成分余的几个成分, ,其中其他生物部分的箭头都指向其中其他生物部分的箭头都指向C,C,所以所以C C是分解是分解者者, ,剩余的剩余的B B、D D、F F则为消费者。则为消费者。【易错提醒易错提醒】(1)(1)在判断时由于没考虑生产者和消费者、分解在判断时由于没考虑生产者和消费者、分解者的关系者的关系, ,容易将生产者和非生物的物质和能量颠倒。容易将生产者和非生物的物质和能量颠倒

42、。(2)(2)消费者接受一个箭头而出发两个消费者接受一个箭头而出发两个, ,分解者则接受两个而出发分解者则接受两个而出发一个一个, ,两者之间物质流动方向为消费者到分解者。两者之间物质流动方向为消费者到分解者。(3)(3)在具体物质循环图中在具体物质循环图中, ,特别注意化学燃料等其他环节的关系特别注意化学燃料等其他环节的关系判断。判断。1.1.下列不属于生物群落中的碳返回大气的途径是下列不属于生物群落中的碳返回大气的途径是( () )A.A.生物的呼吸作用生物的呼吸作用B.B.某些细菌的化能合成作用某些细菌的化能合成作用C.C.分解者的分解作用分解者的分解作用 D.D.森林火灾森林火灾【解析

43、解析】选选B B。某些细菌的化能合成作用是把自然环境中的碳。某些细菌的化能合成作用是把自然环境中的碳固定为有机物的过程固定为有机物的过程, ,不是返回大气的过程。生物群落中的碳不是返回大气的过程。生物群落中的碳返回大气的途径包括生物的呼吸作用返回大气的途径包括生物的呼吸作用, ,分解者的分解作用以及分解者的分解作用以及生物中有机物的燃烧等。生物中有机物的燃烧等。2.2.如下图所示如下图所示,A,A、B B、C C、D D、E E、F F各代表一种生物种群各代表一种生物种群, ,下列对下列对该图分析合理的是该图分析合理的是( () )A.A.该图表示一个生物群落该图表示一个生物群落B.B.该图表

44、示一个生态系统该图表示一个生态系统C.C.若若D D种群为增长型年龄组成种群为增长型年龄组成, ,则则E E种群密度将逐渐增大种群密度将逐渐增大D.D.图中图中C C种群获得的能量占种群获得的能量占A A种群能量的种群能量的10%10%20%20%【解析解析】选选C C。该图中缺少分解者。该图中缺少分解者, ,多了非生物的物质和能量多了非生物的物质和能量, ,不是群落不是群落, ,也不是生态系统。对于增长型种群也不是生态系统。对于增长型种群, ,其种群密度将逐其种群密度将逐渐增大渐增大,E,E种群也会随之增大。图中种群也会随之增大。图中B B、C C和和F F属于第二营养级属于第二营养级, ,

45、其其能量之和占能量之和占A A种群能量的种群能量的10%10%20%20%。3.3.下图为某一生态系统的能量金字塔下图为某一生态系统的能量金字塔, ,其中其中、分分别代表不同的营养级别代表不同的营养级,E,E1 1、E E2 2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.A.是初级消费者是初级消费者B.B.为分解者为分解者C.EC.E1 1为太阳能为太阳能,E,E2 2为热能为热能D.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】选选C C。能量金字塔中。能量金字塔中表示生产者表示生产者,、和和表示消费者表示消费者, ,分别代分别代表第二、

46、三、四营养级表第二、三、四营养级, ,食物链可表示为食物链可表示为;该生态系统的全部该生态系统的全部能量为能量为所固定的全部太阳能所固定的全部太阳能, ,用用E E1 1表示表示,E,E2 2表示各营养级由于呼吸作用产生表示各营养级由于呼吸作用产生的热能的热能; ;能量在食物链中只能单向传递能量在食物链中只能单向传递, ,并且随营养级的升高逐级递减。并且随营养级的升高逐级递减。4.4.下表是某生态系统食物网中下表是某生态系统食物网中, ,甲、乙、丙、丁四种生物有机甲、乙、丙、丁四种生物有机物同化量的比例关系。物同化量的比例关系。下列关于该食物网推断最不可能的是下列关于该食物网推断最不可能的是(

47、 () )A.A.以上四个种群至少构成两条食物链以上四个种群至少构成两条食物链B.B.甲、乙两种群不可能处于同一营养级甲、乙两种群不可能处于同一营养级C.C.乙、丙以甲为食物乙、丙以甲为食物, ,丁以乙、丙为食物丁以乙、丙为食物D.D.第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用生物种类生物种类甲甲乙乙丙丙丁丁同化有机物所占比例同化有机物所占比例868612121.11.10.90.9【解析解析】选选C C。根据生态系统的能量传递效率是。根据生态系统的能量传递效率是10%10%20%,20%,则甲则甲一定处于第一营养级一定处于第一营养级, ,若只

48、有甲为第一营养级若只有甲为第一营养级, ,则第二营养级有则第二营养级有机物的同化比例在机物的同化比例在8.68.617.2,17.2,若只有乙为第二营养级若只有乙为第二营养级, ,则第三则第三营养级有机物的同化比例在营养级有机物的同化比例在1.21.22.4,2.4,第三营养级有丙、丁第三营养级有丙、丁, ,食食物链有两条物链有两条; ;若第一营养级不只有甲一种若第一营养级不只有甲一种, ,则食物链也是至少两则食物链也是至少两条条,A,A正确。若甲、乙为同一营养级正确。若甲、乙为同一营养级, ,则第二营养级有机物的同则第二营养级有机物的同化比例在化比例在9.89.819.6,19.6,而丙、丁

49、的同化量只有而丙、丁的同化量只有2.0,2.0,故甲、乙不可故甲、乙不可能处于同一营养级能处于同一营养级,B,B正确。若乙、丙以甲为食物正确。若乙、丙以甲为食物, ,丁以乙、丙丁以乙、丙为食物为食物, ,乙、丙同化量的乙、丙同化量的10%10%20%20%是是1.311.312.62,C2.62,C不可能。第不可能。第一营养级同化的能量一部分被自身呼吸作用消耗一营养级同化的能量一部分被自身呼吸作用消耗, ,还有一部分还有一部分不能被下一营养级利用不能被下一营养级利用, ,第一营养级同化的能量不可能全部被第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用第二营养级利用,D,D正确。正确。5.(5.(

50、双选双选) )下图为一个生态系统的模式图下图为一个生态系统的模式图, ,下列相关叙述正确的下列相关叙述正确的是是( ( ) )A.A.若图表示该生态系统的碳循环若图表示该生态系统的碳循环, ,则丁为无机环境则丁为无机环境B.B.若图表示该生态系统的碳循环若图表示该生态系统的碳循环, ,则丙处于最高营养级则丙处于最高营养级C.C.若丁为沼气池若丁为沼气池, ,沼渣、沼液作为甲的肥料沼渣、沼液作为甲的肥料, ,使能量循环利用使能量循环利用D.D.若乙为初级消费者若乙为初级消费者, ,则乙种群的有机物总量比甲的少则乙种群的有机物总量比甲的少A A、D DA.A.若图表示该生态系统的碳循环若图表示该生

51、态系统的碳循环, ,则丁为无机环境则丁为无机环境B.B.若图表示该生态系统的碳循环若图表示该生态系统的碳循环, ,则丙处于最高营养级则丙处于最高营养级C.C.若丁为沼气池若丁为沼气池, ,沼渣、沼液作为甲的肥料沼渣、沼液作为甲的肥料, ,使能量循环利用使能量循环利用D.D.若乙为初级消费者若乙为初级消费者, ,则乙种群的有机物总量比甲的少则乙种群的有机物总量比甲的少【解析解析】选选A A、D D。若图表示该生态系统的碳循环。若图表示该生态系统的碳循环, ,甲为生产者甲为生产者, ,乙为消费者乙为消费者, ,丙为分解者丙为分解者, ,丁为无机环境丁为无机环境; ;若图表示该生态系统若图表示该生态

52、系统的碳循环的碳循环, ,丙为分解者丙为分解者, ,不出现在食物链中不出现在食物链中; ;若丁为沼气池若丁为沼气池, ,沼渣、沼渣、沼液作为甲的肥料沼液作为甲的肥料, ,使无机物循环利用使无机物循环利用; ;若乙为初级消费者若乙为初级消费者, ,甲甲则为生产者则为生产者, ,初级消费者的有机物总量比生产者的少。初级消费者的有机物总量比生产者的少。6.6.根据右图回答问题根据右图回答问题: :(1)(1)与有关的生理过程是与有关的生理过程是 ; ;共同表示的生理过程是共同表示的生理过程是 。(2)(2)共同表示的生理过程是在共同表示的生理过程是在植物体细胞内的植物体细胞内的 上上进行的。进行的。

53、(3)(3)大气中大气中COCO2 2的来源有动植物的来源有动植物的细胞呼吸、的细胞呼吸、 、 等。等。细胞呼吸、光合作用细胞呼吸、光合作用有氧呼吸有氧呼吸分解者的分解作用分解者的分解作用叶绿体的类囊体膜叶绿体的类囊体膜化学燃料的燃烧化学燃料的燃烧【解析解析】(1)(1)图中为生产者从大气中吸收图中为生产者从大气中吸收COCO2 2的过程的过程, ,即为植即为植物的光合作用物的光合作用, ,而且植物也可通过细胞呼吸分解有机物以而且植物也可通过细胞呼吸分解有机物以COCO2 2的的形式释放到大气中。消费者为异养型生物形式释放到大气中。消费者为异养型生物, ,直接分解有机物获直接分解有机物获得能量

54、得能量, ,可以将葡萄糖分解为丙酮酸进而分解产生可以将葡萄糖分解为丙酮酸进而分解产生COCO2 2和和H,HH,H和来自空气中的和来自空气中的O O2 2结合形成结合形成H H2 2O,O,这就是一个完整的有氧呼吸过这就是一个完整的有氧呼吸过程。程。(2)(2)过程表示植物利用过程表示植物利用H H2 2O O经过光反应产生经过光反应产生O O2 2的过程的过程, ,是在植是在植物体细胞中叶绿体的类囊体膜上进行的。物体细胞中叶绿体的类囊体膜上进行的。(3)(3)大气中大气中COCO2 2除来自生产者、消费者的细胞呼吸除来自生产者、消费者的细胞呼吸, ,还来自分解还来自分解者的分解作用者的分解作

55、用, ,以及人类对石油、煤、天然气等大量化学燃料以及人类对石油、煤、天然气等大量化学燃料的燃烧。的燃烧。答案答案: :(1)(1)细胞呼吸、光合作用有氧呼吸细胞呼吸、光合作用有氧呼吸(2)(2)叶绿体的类囊体膜叶绿体的类囊体膜(3)(3)分解者的分解作用化学燃料的燃烧分解者的分解作用化学燃料的燃烧7.(20117.(2011海南高考海南高考) )下列关于生态系统的叙述下列关于生态系统的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量B.B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的生态系统中的

56、信息传递对所有捕食者都必然是有利的C.C.生态系统的食物链中营养级越高的生物生态系统的食物链中营养级越高的生物, ,其体型必然越大其体型必然越大D.D.生态系统的食物链中营养级越高的生物生态系统的食物链中营养级越高的生物, ,其体型必然越小其体型必然越小A【解析解析】选选A A。A A项项, ,生态系统的能量流动传递的效率是生态系统的能量流动传递的效率是10%10%20%,20%,因此生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量因此生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量;B;B项项, ,生态系统的信息传递具有双向性生态系统的信息传递具有双向性, ,不可能都对捕食者有利不可能都对捕食者有利, ,有

57、的有的对于被捕食者有利对于被捕食者有利, ,如鸟的叫声如鸟的叫声, ,提醒同伴有捕食者等提醒同伴有捕食者等;C;C、D D两两项项, ,生态系统的食物链中生态系统的食物链中, ,动物的体型与营养级的高低关系不大动物的体型与营养级的高低关系不大, ,如大象比狮子体型大如大象比狮子体型大, ,但是它的营养级比狮子低。但是它的营养级比狮子低。8.(20108.(2010山东高考山东高考) )以下表示动物利用食物的过程以下表示动物利用食物的过程, ,正确的分正确的分析是析是( () )A.A.恒温动物的恒温动物的/ /值一般高于变温动物值一般高于变温动物B.B.哺乳动物的哺乳动物的/ /值一般为值一般为10%10%20%20%C.C.提高圈养动物生长量一般需提高提高圈养动物生长量一般需提高/ /值值D.D.食肉哺乳动物的食肉哺乳动物的/ /值一般低