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1、5.2-3生态系统的能量流动和物质循环试题及解析考点一生态系统的能量流动1 能量流动的过程(1) 概念理解源头：太阳能输入流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量?途径：食物链和食物网传递形式：有机物中的化学能?转化 太阳能有机物中的化学能热能?形式：最终以热能形式散失散失过程：自身呼吸作用(2) 过程图解2 能量流动的特点及意义(1) 能量传递效率：是指相邻两个营养级之间同化量的比值。(2) 能量流动的特点：单向流动、逐级递减。(3) 研究意义帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。1
2、 观察下图能量在营养级之间流动过程图解，回答相关问题(1) 摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量同化量粪便量。1补充说明： 1、对生产者（一般为绿色植物）来说同化量是指在光合作用中所固定的光能，即总初级生产量 (GP)。2、对于消费者（一般为动物）来说，同化量表示消化道吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）。3、对分解者（一般为腐生生物）来说是指细胞外的吸收能量。而对于化能自养生物，同化量是固定的能量，而与太阳能无关。(2) 概括能量流动的特点单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级。逐级递减：相邻两个营养级之间的能量传递效率约为10% 20%。2 写出能量传递效率的计算公式
3、下一营养级同化量相邻两个营养级的传递效率上一营养级同化量100%。3 能量传递的相关“最值”计算(1) 如食物链 ABCD已知 D 营养级的能量为 M，则至少需要 A 营养级的能量 M(20%) 3，最多需要 A 营养级的能量 M(10%) 3；已知 A 营养级的能量为N, 则 D营养级获得的最多能量N(20%)3，最少能量 N(10%) 3。(2) 在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：易错警示有关能量流动的2 个提示(1) 能量传递效率能量利用率能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10
4、%20%。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，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。(2) 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。总结： 1、生态系统的能量流动起点：从生产者（主要是绿色植物）固定太阳能开始2、总能量：生产者所固定的全部太阳能3、渠道：食物链和食物网4、能量的变化：太阳光能 生产者体内有机物中的化学能 热能（最终以热能散失到大气中）25、在食物链中流动的形式是：有机物中的化学能6、能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各个营养级生物本身的呼吸及分解
5、者的呼吸）7、当生太系统处于平衡状态时，输入的能量等于或大于输出（形式为热能）的能量8、对光合生物：同化量（生产者同化的量就等于它固定的能量）是某一营养级从外环境中得到的全部化学能。每个营养级的能量流动去向：表现为这一营养级的呼吸消耗量、该营养级流向下个营养级的能量（用于自身生长、发育和繁殖的能量）、该营养级流向分解者的能量、该营养级的未被（下一个营养级）利用量。9、摄入的能量：等于同化的能量+粪便中的能量10、生产者固定的太阳能（各个营养级中的能量）包括流向下一营养级（只是一少部分，只有同化的能量的百分之 10-20），还包括自身的呼吸消耗、流向分解者的、未利用的。11、生态系统中的能量流动
6、分析通常以营养级为前提12、为什么只有百分之 10-20 的同化能量流向下一个营养级？为什么生态系统中的能量流动一般不超过 4-5 个营养级？13、能量金字塔、数量金字塔（只有它可能倒置）、生物量金字塔之间的区别？14、生产者能量被最大的消耗时，应选食物链最长的、选取最小传递效率为百分之10、最高营养级获得最少的能量生产者能量被最小的消耗时，应选食物链最短的，选取最大传递效率为百分之20、最高营养级获得最多的能量。15、桑基鱼塘（桑基鱼塘基本上构成一个小的生态系统，有生产者，消费者，分解者都包括了。既可以用生态学的系统学来解释。）模式所遵循的原理是系统学和工程学原理、物种多样性原理，协调与平衡
7、原理，物质循环再生原理，实现了能量的多级利用，使能量更多地流向对人类有益的方向，提高了能量的利用率。16、生态农业的优点：通过对农业生态系统中物质循环再生利用和能量的多级利用，使整个生态村的各业生产相互依存、相互促进，形成了一种良性循环。17、生态农业的最大优点是能量的多级化利用18、桑基鱼塘是运用生态学原理建立起来的综合农业体系，它具备的特点是绿色、环保、污染小、低消耗、资源利用率高、多层次多功能。19、生态农业系统的主要功能： 1、是能量流动， 2、是物质循环，3、是信息传递（4、是价值转化）20、生态农业中起主导地位的是：农作物21、生态农业中的沼气池中接种的菌种：甲烷菌、接种后应密封隔
8、绝空气，因甲烷菌为厌氧型生物，有氧存在对其有危害。322、设计生态农业时应遵守的生态学原理：能量的多级利用和物质循环再生。23、建设生态农业，巧设、增设食物链的目的是： 1、实现对量（物质）多级利用2、加强生物防治，控制有害物种的危害3、减轻污染，提高生态系统的抵抗稳定性。24、农业生态系统的稳定性除了取决于本生态系统的自动节能力以外，还主要取决于人工控制（农民的生产活动）25、一个生态系统的营养级越多，消耗的能量就越多，人类可利用的能量就越多。26、为什么动物性食品的成本高？因食物链延长，能量流失多，所以动物性食品的成本高。27.任何生态系统都需要来自外系统的能量补充28、岩石圈中的碳以无机
9、盐（碳酸盐）形式贮存，所以不直接参与碳循环；29、水圈中碳的主要存在形式是HCO3-。；30、大气中的碳以二氧化碳的形式存在。31、碳循环为带有全球性性质的循环。例 1、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简析： W1、D1（只是上一个营养级的一少部分能量）代表下一个营养级所同化的能量（如是生产者，代表生产者所固定的能量）； A1 、A2 代表自身呼吸作用消耗的能量； B1、B2 代表未被利用的能量； C1、C2 流向分解者的能量； D1、D2 流向下一个营养级的能量（用于自身生长、发育和繁殖的能量）（下一个营养所同化的能量；）A 生
10、产者固定的总能量可表示为(A 1 B1 C1A 2 B2C2 D2)B由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C流入初级消费者的能量为(A 2 B2 C2)D 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减考点二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地循环的过程( 物质循环中的物质在循环过程中不会消失, 有别于能量流动) 。4(2) 特点：全球性、反复利用、循环流动。(3) 与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。(4) 意义：通过能量流动和物质循环，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
11、(1) 无机环境中存在形式 ( 也是无机环境中的起点 ) ：CO2和碳酸盐。(2) 生物群落中存在形式：含碳有机物( 主要 )-( 人体内的碳来自大气中的二氧化碳) 。(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 ( 碳循环也需要水的参与) 和微生物分解实现的。(4)大气中的二氧化碳进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用, 因此从“ C”的循环可见绿色植物是生态系统的基石。(5)物质循环的关键环节是分解者的分解作用, 缺少分解者生态系统中的物质循环是不能正常进行的.(6)无机环境中的物质并不是只通过生产者进入生态系统的, 还
12、可通过化能合成作用 .(7)大力植树造林 , 会对温室效应起到缓解作用, 彻底解决温室效应还应从控制源头做起- 温室气体的排放 .(8)有一部分生物遗体没有被分解, 转变成地下的石油和煤, 这部分” C”暂时脱离循环 , 一经开采支到地面燃烧 , 仍可产生二氧化碳返回碳循环 .(9) 碳出生物群落的途径 ( 也是大气中二氧化碳的主要来源 ) 1. 动植物的呼吸作用2. 微生物的分解作用3. 化石燃料的燃烧(10) 碳在生物体之间传递途径 : 食物链(11) 碳在生物体内的存在形式：含碳的有机物（ 12）人类活动对碳循环干扰最大的是煤和石油等化石燃料的燃烧。（ 13）能量流动与物质循环二者本质的
13、区别：能量流动，逐级递减，单向不循环，最终在环境中以热能的形式消失。物质循环：反复出现，反复利用，循环往复，不会消失。（ 14）一般情况下，生态系统中物质流动的主要渠道是（ 15）农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益为目的，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的，农田中往往不足以使农作物高产，加上农产品的源于系统的输出，其中氮元素等并不能都归还土壤，所以要施加氮肥等，这与物质循环不矛盾。（ 16）生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，通过循环构成了一个物质自给自足的系统（这5个系统仅指生物圈，其它的系统需要不断补充物质和能量才能维持平衡，不能自给自足。）。（ 17）判断不同土壤中的分解者能力的强弱标准：给提高相同的环境条件，再提供相同的有机物，经过相同的时间后，检测土每块土壤中有机物的剩余量，用提供量减去剩余有机物的量的值，看哪个值最小，哪块土壤中的分解者的分解能力就越强，反之。
