2025版高考生物一轮复习第九单元生物与环境第03讲生态系统的结构与功能教案新人教版

PAGE34-第03讲生态系统的结构与功能最新考纲高频考点核心素养1.生态系统的结构(Ⅰ)2．生态系统中物质循环和能量流淌的基本规律及应用(Ⅱ)1.生态系统成分的推断、食物链和食物网中生物数量变更分析2．能量流淌的特点和能量传递效率的计算、碳循环的过程与特点、信息的类型及在生产中的作用生命观念——结构与功能观：生态系统属于生命系统，具有特定的结构，能保持相对稳定；物质与能量观：物质的循环总是伴随着能量的流淌科学思维——分析与综合：分析各生态系统组分及功能；信息传递的种类及作用；分析能量流淌过程，总结能量流淌特点；模型与建模：依据碳循环过程构建碳循环模型考点一生态系统的结构1．生态系统的概述(1)概念：生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。(3)结构：由组成成分和养分结构(食物链和食物网)构成。(4)功能：进行物质循环、能量流淌、信息传递。2．生态系统的组成成分(1)各成分的作用及地位项目非生物的物质和能量生产者消费者分解者实例阳光、热能、水、空气、无机盐等自养生物，主要是绿色植物异养生物，主要是动物主要是营腐生生活的细菌和真菌作用生物群落中物质和能量的根原来源将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中加速生态系统的物质循环分解动植物的遗体和动物的排泄物地位—生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分(2)相互关系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。3．养分结构——食物链和食物网(1)食物链①概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。②特点：起点是生产者，为第一养分级；终点是最高养分级，一般不会超过5个养分级。只包含生产者和消费者。③养分级与消费者级别的关系：消费者级别＝养分级级别－1。(2)食物网①概念：在一个生态系统中，很多食物链彼此相互交织连接成的困难养分结构。②形成缘由：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的养分级。(3)食物链和食物网的作用：生态系统物质循环和能量流淌的渠道。诊断辨析(1)一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境。(×)提示生态系统的结构包括两个方面：一是组成成分，包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；二是养分结构，包括食物链和食物网。养分结构和非生物的物质和能量是考生最易遗漏的学问点。(2)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物。(√)(3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌。(×)(4)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石。(√)(5)理论上分析，只有消费者不是生态系统必需的基础成分。(√)(6)在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高养分级的是不被其他动物捕食的动物。(√)提示中学生物中的食物链，事实上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者、寄生生物，也不包括非生物的物质和能量。(7)自养型生物肯定都是生产者；腐生型生物肯定都是分解者；生产者肯定处于第一养分级。(√)(8)生态系统的食物链中养分级越高的生物，其体型必定越大。(×)(9)食物链犬牙交织形成的困难养分结构就是食物网。食物网的困难程度取决于该生态系统中生物的数量。(×)(10)食物链和食物网是生态系统能量流淌和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。(√)热图解读如图为某草原生态系统食物网，请思索：(1)图示食物网中包括几条食物链？(2)图中猫头鹰占有哪些养分级？(3)青蛙与蜘蛛之间是什么关系？(4)食物网中的一种生物削减，其他的生物都削减，这种生物是什么？若蛇的数量削减，猫头鹰的数量变更如何？(5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是什么？提示(1)8条(2)第三、四、五、六养分级(3)捕食和竞争关系(4)草是生态系统的基石，草削减，其他生物都削减。由于猫头鹰的食物来源较广泛，蛇的数量削减不会明显影响到猫头鹰数量的变更。(5)图示食物网中未包含的生态系统的成分是非生物的物质和能量及分解者。考向一生态系统的各组分及关系1．下图为某生态系统的能量流淌简图，下列叙述错误的是()A．甲是生产者，它是生态系统的基石B．乙是消费者，包括各种异养生物C．生态系统的能量主要来源于太阳能D．图中的“甲→乙”是生态系统的养分结构解析从图中甲、乙和分解者的关系可以推断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A项正确；异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B项错误；太阳能是生态系统的主要能量来源，C项正确；食物链是生态系统的养分结构，D项正确。答案B2．如图中的圆分别表示：a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌，能正确表示它们之间相互关系的是()解析生态系统的成分包括生产者、消费者和分解者，其中生产者和分解者不行能是包涵关系，两者是相互独立的。原核生物中，一部分属于生产者(如蓝藻等)，它们能进行光合作用制造有机物；一部分属于分解者。腐生细菌属于分解者，而分解者有原核生物也有真核生物。答案A生态系统成分的推断方法1．依据生物类型推断生态系统的成分(1)“自养型生物”＝“生产者”，包括光能自养生物(如绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。(2)“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”，其不能干脆把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获得现成的有机物来维持生活。(3)“腐生异养型生物”＝“分解者”，其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。2．依据结构图推断生态系统的成分如图所示，先依据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再依据出入箭头数量的多少进一步推断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最终依据D→A→B确定A为消费者、B为分解者。3．生物中凡是能把CO2通过自身代谢合成有机物(即同化CO2)的属于自养类型，在生物圈中称作生产者。如不能完成该项代谢属于异养类型，它们在生物圈中的地位要看自身有机物最初来源，凡是从活的生物体获得的(如捕食、寄生等)称作消费者；凡是从死亡的动植物残体获得的(腐生)，称作分解者。考向二食物链、食物网及生物数量变动的分析3.假如一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。下列描述错误的是()A．该食物链是丙→甲→乙→丁B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系解析由题图可知，丙种群的有机物总量最多，应是该生态系统的第一养分级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁，A项正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁都随丙的增加而增加，B项正确；丁的养分级最高，但是体型不肯定最大，单个个体占有的能量也不肯定最多，C项错误；不同的食物链中，动物占有的养分级不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D项正确。答案C4．如图中a、b、c、d代表生态系统的组成成分，其中代表生产者的是()A．aB．bC．cD．d解析首先依据双向箭头可以推断出d是无机环境，c是生产者；其次推断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此b为分解者；其余为消费者，即a为消费者。故选C。答案C1．依据柱形图或饼状图构建食物链(网)解读图Ⅰ和图Ⅱ都是以每个养分级中有机物的多少为依据，图Ⅰ中的食物链是丙→甲→乙→丁；图Ⅱ中的食物链是丙→丁→甲→乙。2．依据表格数据(能量值)干脆构建食物链(网)养分级ABCDPg15.9870.71.9141.0解读依据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。3．依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网)生物体ABCDE有机汞浓度/ppm0.0570.51680.39解读有机汞存在“生物富集”现象，即随着养分级的增加，汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物养分级的凹凸，从而推断各生物能量值的大小。其食物链(网)如图。5．某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。下列叙述错误的是()A．兔与人的种间关系是捕食和竞争B．若去除鼬，则草原容纳狐的数量会增加C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增加D．植物中的能量能通过5条食物链传递给狐解析兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A项正确；鼬和狐都能捕食兔和鼠，若鼬削减时，狐缺乏竞争，数量会增多，B项正确；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增加，C项正确；植物到狐的食物链有4条，D项错误。答案D6．如图所示为某生态系统的食物网简图，当图中猫头鹰削减后，蛇的数量如何变更？解析当图中猫头鹰数量削减时，食虫鸟增加，将导致蜘蛛削减，蟾蜍削减，蛇的数量也会削减。而另一条食物链则不同，猫头鹰削减后导致鼠的数量增加，从而使蛇的数量增加。此时由于在食物传递中导致大量能量损耗，最终较短食物链对蛇影响较大，所以最终蛇会增加。答案增加1．处于食物链中第一养分级生物削减的状况：若第一养分级的生物数量削减会导致其他的生物数量都削减，即出现连锁反应，因为第一养分级的生物是其他生物干脆或间接的食物来源。2．“天敌”削减的状况：若“天敌”削减，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。3．困难食物网中某种群数量变更引起的连锁反应分析生产者生物量较大，比消费者要稳定得多，分析食物网中消费者种群数量变更，一般不考虑生产者的数量变更。常见的问题图析如下：(1)中间环节的种群数量变更对其他中间环节种群数量变更的影响假定最高养分级生物基本不变，从最高养分级向下分析。如图中鼠削减会导致食虫鸟数量下降。(2)中间环节的种群数量变更对最高养分级种群数量变更的影响以获得的能量增多与否为原则。如图中食虫鸟削减，猫头鹰就会大量以低养分的鼠为食物，这样相当于降低猫头鹰的养分级级别，获得的能量增加，其数量增加。(3)最高养分级种群数量变更对其他最高养分级某种群数量变更的影响按不同路径分析结果会不同，应以中间环节少的食物链作为分析依据。如图中猫头鹰削减会导致鼠增多，鼠增多导致蛇增多(错误路径：猫头鹰削减导致食虫鸟增多，食虫鸟增多导致食草昆虫削减，食草昆虫削减最终导致蛇削减)。考点二生态系统的能量流淌1．能量流淌的过程(1)概念理解(2)流淌过程①能量流淌的渠道是食物链和食物网。②能量散失的途径是呼吸作用(代谢过程)。③流淌过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。④上述过程中，能量流淌不能(填“能”或“不能”)逆转，缘由是食物链中各养分级的依次是长期自然选择的结果，生物之间的捕食关系是肯定的；能量流淌不能(填“能”或“不能”)循环，缘由是最终散失的热能不能再被利用。(3)能量流经其次养分级的过程①输入一个养分级的能量：是指该养分级同化的能量，也就是摄入能量(a)－粪便中能量(c)。②流入某一养分级(最高养分级除外)的能量可存在的去向：ⓐ自身呼吸消耗；ⓑ流入下一养分级；ⓒ被分解者分解利用；ⓓ未被利用的能量。走出误区(1)某养分级“粪便”中能量应属其上一养分级的同化量或上一养分级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分。(2)未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量，最终也将分解利用。2．能量流淌的特点及意义(1)能量传递效率是指相邻两个养分级之间同化量的比值。相邻养分级之间的传递效率一般为10%～20%，若将单位时间内各个养分级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。(2)能量流淌的特点：单向流淌、逐级递减。(3)探讨意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流淌关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。走出误区能量传递效率≠能量利用率能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高养分级的能量占生产者能量的比值。主要做法是在食物链之外的某些环节上，通过人为设计其他食物关系和能量利用途径，把本该流向分解者的部分，再调整回来满意人(或最高养分级)利用，这样通过能量多级利用，提高了能量利用率，但能量传递效率只是相邻养分级之间通过捕食关系进行的传递，是两个养分级流入的能量(同化量)之比，这种通过食物链的能量传递效率是不能变更的，正常值变更总是处于10%～20%之间。诊断辨析(1)生态系统的能量流淌就是指能量的输入和散失过程。(×)(2)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%。(×)提示“相邻两养分级”的传递效率不等于“相邻两个生物个体”间的传递效率能量传递效率是指“相邻两养分级”间的传递效率，即下一养分级全部生物同化量/上一养分级全部生物同化量×100%，而不是相邻养分级中个体间的传递效率，如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%～20%”的能量。(3)流经第三养分级的总能量是指三级消费者摄入到体内的能量。(×)(4)生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境输入到了生物群落。(√)(5)除最高养分级外，某一养分级的总能量由四个部分组成：自身呼吸消耗的能量、流向下一个养分级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量。(√)(6)探讨能量流淌，可调整能量流淌关系，使生产者固定的能量全部流向人类。(×)(7)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流淌的方向，可以提高生态系统的能量传递效率。(×)(8)生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高能量的利用率。(×)(9)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行逆转，所以生态系统的能量流淌是单向的。(√)热图解读(1)如图表示能量在两个养分级之间的流淌过程：①第一个养分级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？②上一个养分级同化的总能量是不是全部流向下一个养分级？为什么？(2)分析右图：次级消费者粪便中的能量干脆来自A、B、C中的哪一部分的能量？提示(1)①同化量＝摄入量－粪便量。②不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，还有一部分被分解者所利用，总有一部分能量未被下一养分级利用。(2)B【真题考情】(2024·天津高考)为探讨森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见题表。据表回答：*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率**异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用(1)西黄松群落被砍伐后，可渐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的________稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体________部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有________克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过________的分解作用，返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力________(填“大于”“等于”或“小于”)老龄群落。依据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________(填“能”或“不能”)降低大气碳总量。教材命题本题考查生态系统的结构、物质循环、生态系统的稳定性等学问。要求考生娴熟驾驭物质循环和能量流淌的关系，并能利用到社会实践，解决一些生产生态问题，体现了新高考对学生“社会责任”的要求eq\o(。,\s\do4())微解导思(1)森林中的西黄松群落被砍伐后，能形成自然的幼龄群落，说明被破坏后的生态系统能够渐渐复原，体现了生态系统的复原力稳定性。(2)植物在光合作用的暗反应阶段固定CO2，暗反应发生在叶绿体基质中。依据题意可知，幼龄西黄松群落每年每平方米用于生长、发育和繁殖的碳量可用表格中的净初级生产力表示，所以幼龄西黄松群落用于生产者当年生长、发育和繁殖的碳量每平方米为360g。用于生长、发育和繁殖的碳可通过消费者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大气中。(3)分析表中数据，幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360÷1_460≈0.2466，老龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470÷12_730≈0.0369，前者大于后者。表中幼龄西黄松群落的净初级生产力为360g/(m2·年)，但是整个生态系统碳的输出量为390g/(m2·年)，因此幼龄西黄松群落不能降低大气中的碳总量。答案(1)复原力(2)基质360消费者分解者(3)大于不能考向一能量流淌的过程及特点1．(2024·德州期末)关于如图食物网中能量传递的分析，正确的是()A．田鼠粪便中的能量属于其次养分级同化的能量B．田鼠同化的能量中10%～20%流入蛇体内C．能量流淌是从输送到高粱地中的太阳能起先的D．流经该食物链的能量不能再回到这个食物链中来解析田鼠粪便中的能量是其没有同化的能量，因此田鼠粪便中的能量属于第一养分级同化的能量，A项错误；图中田鼠同化的能量中10%～20%流入下一养分级体内，B项错误；能量流淌是从生产者固定的太阳能起先的，C项错误；能量流淌的特点是单向流淌、逐级递减，因此流经该食物链的能量不能再回到这个食物链中来，D项正确。答案D2．关于草原生态系统能量流淌的叙述，错误的是()A．能量流淌包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B．分解者所需的能量可来自各养分级生物所储存的能量C．生态系统维持正常功能须要不断得到来自系统外的能量D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一养分级解析生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一养分级及分解者，D项错误。答案D3．用各养分级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一养分级生物为栎树，其次养分级生物为昆虫，第三养分级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四养分级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是()解析分析生态系统的数量金字塔须要参考生物个体的大小。第一、二养分级分别是栎树(体型很大)和昆虫，所以其次养分级生物的数量多于第一养分级；与其次养分级生物相比，第三养分级生物含有的能量少，并且生物个体较大，所以第三养分级生物的数量少于其次养分级，同理可知第四养分级生物的数量会更少。答案B界定三类生态金字塔不同的生态金字塔能形象地说明各养分级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量探讨生态系统的直观体现。考向二能量流淌的去向及计算4.(2024·河南新乡二模)科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据(能量以种群的质量表示)，如图所示。下列叙述错误的是()A．在食物链中，蜘蛛至少位于第三养分级B．蜘蛛吃下的未被蜘蛛同化的能量属于上一养分级同化量中的一部分C．图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量D．依据图中的数据可以计算出猎物种群与蜘蛛间的能量传递效率解析蜘蛛为肉食动物，因此在食物链中，蜘蛛至少位于第三养分级，A项正确；蜘蛛吃下的未被蜘蛛同化的能量属于上一养分级同化量中的一部分，B项正确；蜘蛛同化的能量，除了一部分用于呼吸消耗外，余下的用于蜘蛛的生长、发育和繁殖，因此图中X代表蜘蛛用于生长、发育和繁殖的能量，C项正确；能量传递效率指的是相邻两个养分级之间同化量的比值，不只是两个种群，D项错误。答案D5．(2024·豫南六市一模)如图是生态系统的能量流淌图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中正确的是()A．蜣螂同化的能量属于其次养分级的能量B．最高养分级同化量的去向是呼吸作用散失、用于生长、发育和繁殖、流入分解者C．草食动物N5/N4的比值大于肉食动物的这一比值D．高养分级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低养分级的生物解析蜣螂同化的能量来自初级消费者的粪便，而初级消费者粪便中的能量是其没有同化的能量，属于第一养分级同化的能量，A项错误；最高养分级同化量的去向是呼吸作用散失、用于生长、发育和繁殖，其中用于生长、发育和繁殖的能量包括分解者利用的能量和未被利用的能量，B项错误；不同养分级的生物同化量与摄入量的比值无法推断，C项错误；高养分级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低养分级的生物，D项正确。答案D6．下面为能量流经某生态系统其次养分级的示意图[单位J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是()A．该生态系统第一养分级同化的能量至少为400B．其次养分级用于生长、发育和繁殖的能量是100C．能量由其次养分级到第三养分级的传递效率是20%D．该生态系统第三养分级同化的能量是15解析题图为能量流经某生态系统其次养分级的示意图，其中a表示该养分级摄入的能量，b表示该养分级同化的能量，c表示该养分级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量；其次养分级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80，依据能量传递效率倒推出第一养分级同化的能量至少为400；题图仅表示能量流经其次养分级的过程，并不能得出第三养分级的同化量，因此无法计算由其次养分级到第三养分级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量并不等同于第三养分级同化的能量。答案A利用“拼图法”巧解能量流淌的相关问题1．输入第一养分级的能量(W1)，即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一养分级的D1。2．第一养分级到其次养分级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，其次养分级到第三养分级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。考点三生态系统的物质循环1．物质循环(1)概念：组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。(2)特点：全球性、反复利用、循环流淌。(3)与能量流淌的关系：二者同时进行，相互依存，不行分割。(4)意义：通过能量流淌和物质循环，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。2．碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。(2)碳在生物群落中的存在形式：主要是含碳有机物。(3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。3．温室效应(1)形成缘由：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量快速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响：导致气温上升，加快极地和高山冰川的溶化，导致海平面上升，进而对人类和其他很多生物的生存构成威逼。整合提升物质循环与能量流淌的联系(1)生物群落中的物质和能量最终来自无机环境。(2)连接生物群落和无机环境的两大成分是生产者和分解者；图示中未标出某些生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。(3)二者均起先于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。(4)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。(5)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流淌。(6)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环来回。(7)总体上来说，二者之间是相互依存、不行分割，并且同时进行的关系。诊断辨析(1)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。(×)(2)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。(√)(3)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。(×)(4)生态系统的物质循环和能量流淌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。(×)(5)与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等。(√)(6)削减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。(√)热图解读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。请据图思索下列问题：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述推断的理由。(2)碳在甲、乙、丙之间的流淌形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流淌形式又是什么？(3)图中的字母分别表示什么过程？提示(1)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库，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)在甲、乙、丙之间的流淌形式是有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流淌形式是CO2。(3)b代表光合作用或化能合成作用。d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等供应应分解者。1．如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流淌方向。下列叙述不正确的是()A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流淌B．由于某种缘由造成图中E生物数量大量削减，推想短期内与之相邻的两个养分级生物数量发生的变更是D增多，F削减C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BD．在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流淌解析分析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是无机环境中的二氧化碳库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E削减，短时间内D增多，F削减。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流淌。答案C2.如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。则下列叙述错误的是()A．碳从植物体流入动物体的主要形式是含碳有机物B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行D．假如图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e解析a代表植物的光合作用，b、d、g代表生物的呼吸作用，c代表捕食。e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便被分解者利用。夏季植物正常生长，a>b＋c＋e，D项错误。答案D对物质循环过程相关图解的识别1．物质循环过程示意图2．将上图换成字母，如下面三种变式图，据图推断A、B、C、D各代表哪种成分。(1)图甲——先依据双向箭头推断：A和B应为生产者和非生物的物质和能量，B不能写成“无机环境”。再依据A→C推断：C为消费者，剩下的D为分解者。(2)图乙——依据A与C之间的双向箭头推断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。依据A、B、D的箭头都流向E可进一步推断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。(3)图丙——依据A与E之间的双向箭头推断：A为非生物的物质和能量，E为生产者。然后视察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。考点四生态系统的信息传递1．信息的种类(连线)答案①—Ⅲ—b②—Ⅰ—c③—Ⅱ—a2．信息传递在生态系统中的作用层次作用举例个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用(1)蝙蝠的回声定位(2)莴苣种子必需接受某种波长的光才萌发种群生物种群的繁衍，离不开信息的传递(1)植物开花需光信息刺激(2)昆虫分泌性外激素、引诱异性个体群落和生态系统调整生物种间关系，以维持生态系统的稳定食物链上相邻物种间“食”与“被食”的关系3.信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉率和牢固率。(2)限制有害动物，如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。诊断辨析(1)变色龙变更体色，主要是向同类传递行为信息。(×)(2)能量流淌是单向的，物质循环和信息传递都是双向的。(×)(3)当食草动物看到青草明显削减时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。(√)(4)羊和草之间的信息传递有利于调整生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(√)(5)通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高一些农产品或畜产品的产量。(√)考向一信息传递的种类、特点1．下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是()A．小囊虫在发觉榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，呼唤同类来共同取食B．榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象C．雄蚊能依据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊D．群居动物通过群体气味与其他群体相区分解析A项中的“信息素”、B项中的“化学物质”、D项中的“气味”均能说明其信息传递的类型属于化学信息，而C项中的“低频声波”能说明其信息传递的类型属于物理信息。答案C2．蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在试验室里，人为地将试验室的白天和黑夜颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管事实上是白天)。这个试验说明()A．蟑螂能感受物理信息的变更B．信息传递是生态系统的重要功能之一C．行为信息可以影响蟑螂的行为D．蟑螂可以感受一切信息刺激解析白天、黑夜的变更是光的变更，光属于物理信息。答案A推断生态系统信息传递种类的方法1．从信息传递的途径推断：涉及声音、颜色、形态、温度等物理因素，可推断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可推断为化学信息；涉及特殊行为，可推断为行为信息。2．从文字表述的着重点推断：孔雀开屏假如是通过行为传递给对方，则属于行为信息；假如通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。考向二信息传递的功能及其与物质循环和能量流淌的关系3.如图为生态系统成分的模式图，下列叙述不正确的是()A．图中的各成分之间均可以传递信息B．生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系C．无机环境发出的信息种类只能是物理信息D．生态系统的能量流淌、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能解析从图中可以看出，生态系统的每种成分均能发出信息，也能接受信息，所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分间均能进行。信息传递的主要功能之一就是调整种间关系。无机环境发出的信息可以是物理信息，也可以是一些养分物质发出的化学信息，所以C项错误。答案C4．如图表示生态系统各组成成分之间的能量流淌、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示()A．能量流淌、碳的循环、信息传递B．能量流淌、信息传递、碳的循环C．碳的循环、能量流淌、信息传递D．信息传递、能量流淌、碳的循环解析生态系统的碳循环具有循环来回、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流淌是单向的，图乙可表示能量的流淌；而生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之间、生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。答案C1．信息传递与能量流淌、物质循环的区分与联系2.生态系统三大基本功能的重要性任何生态系统都具有能量流淌、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不行分，但各有不同。(1)能量流淌——生态系统的动力。(2)物质循环——生态系统的基础。(3)信息传递——确定能量流淌和物质循环的方向和状态。

1．答题术语填空(1)某一养分级能量的来源为其同化量，去路有____________散失，________________和________________。(2)探讨生态系统的能量流淌可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现__________________________________。还可以帮助人们__________________________________。(3)生态系统的物质循环指的是组成生物的各种元素在________和________________________的现象。(4)生命活动的正常进行及生物种群的________离不开信息的传递，信息还能调整____________，以维持生态系统的稳定。答案(1)自身呼吸作用流入下一养分级被分解者分说明放(2)对能量的多级利用，从而提高能量利用率合理地调整能量流淌关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(3)无机环境生物群落之间循环往复(4)繁衍生物的种间关系2．(2024·全国卷Ⅲ)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是()A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目解析趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A项正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330～400nm的紫外光波，故黑光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B项错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种依据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C项正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计肯定范围内趋光性昆虫的种类，D项正确。答案B3．低碳生活已成为很多人的共同选择，如图甲是农业生态系统模式图，图乙为碳循环示意图。以下说法错误的是()A．图乙中过程③主要发生在细胞的线粒体中B．图甲中沼气池中的微生物是该生态系统中的分解者C．图甲是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，使能量能够循环利用，提高了该系统的能量利用率D．要削减温室效应，应调整图乙中的过程①和⑤解析图乙中过程③表示细胞经呼吸作用释放CO2的过程，主要发生在细胞的线粒体中，A项正确；图甲中沼气池中的微生物属于该生态系统中的分解者，B项正确；能量在生态系统中是单向流淌、逐级递减的，不能循环利用，C项错误；要削减温室效应，主要增加植物对CO2的汲取，并削减化石燃料的燃烧，即应调整图乙中的过程①和⑤，D项正确。答案C4.如图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中①是生产者经呼吸作用释放的CO2量，②是分解者经呼吸作用释放的CO2量，③是消费者经呼吸作用释放的CO2量，④是生产者经光合作用消耗的CO2总量。下列叙述正确的是()A．②的数值越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多B．③的数值可间接表示该生态系统中消费者同化量C．④的数值可间接表示流经该生态系统总能量D．该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等解析②的数值越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越少，A项错误；消费者的同化量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于自身生长发育和繁殖，一部分流向分解者，故③的数值不能表示消费者同化量，B项错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定的太阳能，可用CO2的消耗量来表示，C项正确；由图可知，④大于①②③之和，说明该生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量，D项错误。答案C5.如图为部分能量流淌图解，下列叙述正确的是()A．次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%～20%B．c表示初级消费者的同化量C．图中能量数值b＝a＋cD．c指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸，包括次级消费者的粪便解析能量传递效率10%～20%是相邻养分级同化量之比，而非摄入量，A项错误；摄入量减粪便量是同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生长、发育和繁殖，B项错误；图中b等于呼吸散失的能量与c之和，C项错误；c表示生长、发育和繁殖所用能量，这一过程中一部分会被下一养分级摄入，下一养分级的粪便属于c，D项正确。答案D6．(2024·辽宁五校联考)在某牧场生态系统(假设食物链为草→羊→狼)能量流淌过程中，羊摄入体内的能量为a，羊粪便中的能量为28%a，呼吸作用散失的能量为46%a，下列说法不正确的是()A．羊同化的能量为72%aB．用于羊自身生长、发育和繁殖的能量为26%aC．羊流向分解者的能量为28%aD．若草固定的太阳能为X，则从草到羊的能量传递效率为[(18a)/(25X)]×100%解析羊摄入的能量减去粪便中的能量即其同化的能量，A项正确；羊的同化量(a－28%a)减去呼吸消耗量(46%a)就是羊用于自身生长、发育和繁殖的能量(26%a)，B项正确；用于羊生长、发育和繁殖的能量一部分进入下一养分级，另一部分最终进入分解者，C项错误；能量传递效率＝(某一养分级的同化量/上一养分级的同化量)×100%，即(72%a/X)×100%，D项正确。答案C7．(2024·湖北八市联考)如图表示某种群的同化量在三个主要生命活动[①因争夺生存资源(竞争)而消耗；②避开捕食者的捕食所需；③繁育后代]安排比例的四种状况。下列说法错误的是()A．最可能出现在群落演替早期的是状况甲，该种群的种群密度呈增大趋势B．与其他生物的竞争、捕食越激烈，种群用于繁殖的能量比例就越小C．种群的同化量有四个去向：以热能形式散失，用于生长、发育和繁殖，流入下一个养分级，流向分解者D．为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量安排向状况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量解析演替早期，自然界的资源和空间总是充裕的，所以用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量和用于避开被捕食者捕食所需的能量较少，用于繁育后代所消耗的能量较多，因此状况甲最可能代表演替早期的一般情形，一段时间内，该种群的种群密度会变大；与其他生物的竞争、捕食过程越激烈，奢侈的能量就越多，种群用于繁殖的能量比例就越小；生物体的同化量应包括自身的呼吸量和用于生长、发育、繁殖的能量；由图分析，为防治农田鼠害，可考虑引入捕食关系的动物，使其能量安排向状况丙转变，而达到降低鼠的环境容纳量的效果。答案C8．(2024·贵州贵阳一模)自然生态系统是人类生存的环境基础。目前自然生态系统受到不同程度的干扰，一些湿地、草原等自然生态系统渐渐退化，为有效遏制生态系统的退化，某地进行了湿地生态系统的复原工作。请回答下列问题：(1)复原生态系统主要利用的是生物群落________的原理，特殊强调生态系统的________实力与生物的适应性，辅以人为手段，尽快使生态系统从受损退化状态复原到正常的健康状态。(2)湿地的水体中含丰富的微生物和藻类等。具有肯定的处理城市生活污水的作用，生活污水经湿地处理后有机物含量大大削减。调查显示，生活污水排入湿地的入口旁边的水体中溶解氧含量较低，流经湿地后，溶解氧含量渐渐上升，其缘由是________________________________________________________________________________________________________。(3)湿地中生活在不同植物区域的动物优势种有明显差异，其缘由是__________________________________________。解析(1)生态系统复原主要依据的是生物群落演替的原理，应依据生态工程的物种多样性原理和协调与平衡原理，提高生态系统的自我调整实力。(2)生活污水排入湿地的入口旁边的水体中好氧微生物有氧呼吸分解有机物，消耗大量氧气，导致溶解氧含量较低，流经湿地后，有机物削减，好氧微生物数量下降，溶解氧消耗削减，同时藻类植物通过光合作用释放氧气，使溶解氧含量渐渐上升。(3)不同动物所需的食物和栖息环境不同，导致湿地中生活在不同植物区域的动物优势种有明显差异。答案(1)演替自我调整(2)排入口旁边大量好氧微生物有氧呼吸分解有机物使溶解氧含量降低，之后有机物削减，好氧微生物数量下降，溶解氧消耗削减，同时由于藻类植物的光合作用产生氧气，溶解氧增加(3)不同动物所需的食物和栖息环境不同1．人工湿地是由人工建立和限制运行的与沼泽地类似的地面，污水与污泥在沿肯定方向流淌的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图为人工湿地示意图，回答下列问题：(1)湿地植物属于该生态系统成分中的________；依据污水中成分含量的变更，从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，这体现了群落的________结构。(2)相比其他污水处理方式，人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池，在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物，获得肯定的经济利益。某调查小组对该湿地生态系统进行了相关调查：①图甲中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的诞生率和死亡率，则在________点时，鲤鱼的数量达到最大，诞生率和死亡率的变更干脆影响到鲤鱼的________________。②图乙表示该生态系统的能量流淌简图，A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中生产者固定的能量为__________________，流经该生态系统的总能量__________(填“大于”“等于”或“小于”)生产者固定的能量。③能量在第一、二养分级之间的传递效率(不考虑污水中有机物的影响)为________。科研小组在探讨过程中发觉，挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类的生长；也能开艳丽的花，吸引昆虫。这体现了生态系统的________________功能。解析(1)湿地植物是自养型的，属于生态系统成分中的生产者。从进水口到出水口的不同地段种植不同的植物，体现了群落在水平方向上的结构，即水平结构。(2)①在c点之前，鲤鱼种群的诞生率大于死亡率，鲤鱼的种群数量在增加，c点种群的诞生率和死亡率相等，鲤鱼种群数量维持相对稳定，c点之后种群的数量下降，因此，c点种群的数量达到最大值。诞生率和死亡率干脆确定鲤鱼的种群密度。②图乙中A表示生产者，D和C分别表示初级消费者和次级消费者，B表示分解者，生产者固定的能量为7.5×106J/(m2·a)。流经该生态系统的总能量包括生产者固定的能量和污水有机物中所含有的化学能，故流经该生态系统的总能量大于生产者固定的能量。③能量在第一养分级和其次养分级之间的传递效率为D同化的能量与A同化的能量的百分比，为20%。萜类化合物、类固醇等是化学物质，属于化学信息，花的颜色属于物理信息，故体现了生态系统的信息传递功能。答案(1)生产者水平(2)①c种群密度②7.5×106J/(m2·a)大于③20%信息传递2．下表是探讨小组对我国某淡水湖生态系统能