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1、第2节生态系统的能量流动第3节生态系统的物质循环考考纲考情考情三年三年2020考高考指数：考高考指数：生生态系系统中物中物质循循环和能量流和能量流动的基本的基本规律及律及应用用三年三年考考题20142014年年(8(8考考) )：新：新课标全国卷全国卷T31T31，山，山东T27T27，江，江苏T10T10、T26T26，天津，天津T3T3，海南，海南T17T17、T18T18，四川，四川T17T1720132013年年(7(7考考) )：新：新课标全国卷全国卷T5T5，新，新课标全国卷全国卷T31T31，福，福建建T3T3，天津，天津T3T3，安徽，安徽T30T30，四川，四川T6T6，重，
2、重庆T7T720122012年年(5(5考考) )：江：江苏T26T26，天津，天津T9T9，安徽，安徽T30T30，海南，海南T19T19，四川，四川T31T31考考情情播播报1.1.考考查内容：主要包括能量流内容：主要包括能量流动的特点、相关概念的比的特点、相关概念的比较理解理解( (如如能量能量传递效率与能量利用率、同化量与效率与能量利用率、同化量与摄入量入量) )、能量、能量传递效率的效率的计算、碳循算、碳循环的的过程与特点、物程与特点、物质循循环与能量流与能量流动的关系。的关系。2.2.考考查方式：以生方式：以生态农业为命命题点，体点，体现能量多能量多级利用、物利用、物质循循环再生，
3、渗透人与自然和再生，渗透人与自然和谐发展的生展的生态理念；以食物网理念；以食物网为切入点，考切入点，考查生生态系系统的物的物质循循环与能量流与能量流动的相互关系；以物的相互关系；以物质循循环、能量、能量流流动等相关等相关图解解为背景，考背景，考查生生态系系统的物的物质循循环与能量流与能量流动的特的特点，点，进而关注可持而关注可持续发展、外来物种入侵等展、外来物种入侵等问题。3.3.考考查题型：型：选择题或非或非选择题，以非，以非选择题为主，属中档主，属中档题。【知【知识梳理】梳理】一、能量流动一、能量流动1.1.能量流动的四个环节：能量流动的四个环节：输入入 - - 传递 - - 转化化 -
4、-太阳能太阳能有机物中的有机物中的_热能能 散失散失 - -源头：太阳能源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者流经生态系统的总能量：生产者_途径：途径：_形式：有机物中的形式：有机物中的_形式：最终以形式：最终以_形式散失形式散失过程：自身呼吸作用过程：自身呼吸作用固定的太阳能总量固定的太阳能总量食物链和食物网食物链和食物网化学能化学能化学能化学能热能热能2.2.能量流能量流动的的过程：程：(1)(1)写出写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容。中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容。甲：甲：_乙：乙：_丙：丙：_丁：丁：_戊：戊：_生生产者者初初级消消费者者次次级消消费者者呼吸作用呼吸作用分解者分解
5、者(2)(2)通通过上述上述图解可看出生解可看出生产者、初者、初级消消费者、次者、次级消消费者能量者能量流流动相同的三个方向。相同的三个方向。通通过_以以_的形式散失。的形式散失。被下一被下一营养养级_。被被_分解利用。分解利用。呼吸作用呼吸作用热能能同化同化分解者分解者3.3.能量流能量流动的特点及意的特点及意义：(1)(1)能量能量传递效率：指效率：指_之之间_的比的比值。(2)(2)能量流能量流动的两个特点：的两个特点：_、_。(3)(3)研究意研究意义：帮助人帮助人们科学科学规划、划、设计_，使能量得到最有效的，使能量得到最有效的利用。利用。帮助人帮助人们合理地合理地调整生整生态系系统
6、中的中的_关系，使能量持关系，使能量持续高效地流向高效地流向_的部分。的部分。相相邻两个两个营养养级同化量同化量单向流向流动逐逐级递减减人工生人工生态系系统能量流能量流动对人人类最有益最有益二、物二、物质循循环1.1.概念：概念：(1)(1)循循环的物的物质：组成生物体的成生物体的_等元素。等元素。(2)(2)循循环的范的范围：_。(3)(3)循循环的特点：的特点：具有具有_；往复循往复循环利用。利用。2.2.与能量流与能量流动的关系：的关系：(1)(1)物物质循循环的的动力来自力来自_。(2)(2)物物质又是能量的又是能量的_。C C、H H、O O、N N、P P、S S无机无机环境境生物
7、群落生物群落全球性全球性能量能量载体体3.3.碳循碳循环：(1)(1)碳的存在形式。碳的存在形式。无机无机环境中：境中：_和碳酸和碳酸盐。生物群落中：主要是生物群落中：主要是_。二氧化碳二氧化碳含碳有机物含碳有机物(2)(2)碳循环过程：碳循环过程：请写出写出图中各中各标号的名称。号的名称。a._a._；b._b._；c_c_；d._d._；e._e._；f._f._。循循环形式：形式：_。生生产者者消消费者者呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用燃燃烧COCO2 2【小【小题快快练】1.1.考考题诊断：断：(1)(2014(1)(2014天津高考天津高考T3D)T3D)流流经农村和
8、城市两个生村和城市两个生态系系统的的总能量均能量均是其植物所固定的太阳能。是其植物所固定的太阳能。( )( )【分析】【分析】城市生态系统中人的生物量明显多于植物的生物量，故除城市生态系统中人的生物量明显多于植物的生物量，故除植物所固定的太阳能外，还应有其他外界能量流入。植物所固定的太阳能外，还应有其他外界能量流入。(2)(2013(2)(2013天津高考天津高考T3A)T3A)光合作用推光合作用推动碳循碳循环过程，促程，促进了生物群了生物群落中的能量循落中的能量循环。( )( )【分析】【分析】生物群落中的能量单向流动、逐级递减，不能循环。生物群落中的能量单向流动、逐级递减，不能循环。(3)
9、(2011(3)(2011海南高考海南高考T21A)T21A)生生态系系统中生中生产者得到的能量必然大于者得到的能量必然大于消消费者得到的。者得到的。( )( )【分析】【分析】由于能量流动逐级递减，所以生产者所得到的能量一定大由于能量流动逐级递减，所以生产者所得到的能量一定大于消费者所得到的。于消费者所得到的。2.2.易易错诊断：断：(1)(1)流流经生生态系系统的的总能量是照射在生能量是照射在生产者上的太阳能。者上的太阳能。( )( )【分析】【分析】流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，照射在生产流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，照射在生产者上的太阳能并不能都被生产者所固定。
10、者上的太阳能并不能都被生产者所固定。(2)(2)流流经第二第二营养养级的的总能量指次能量指次级消消费者者摄入体内的能量。入体内的能量。( )( )【分析】【分析】第二营养级即为初级消费者，流经第二营养级的总能量指初第二营养级即为初级消费者，流经第二营养级的总能量指初级消费者同化的能量，而不是摄入体内的能量。级消费者同化的能量，而不是摄入体内的能量。(3)(3)研究能量流研究能量流动，可，可调整能量流整能量流动关系，使生关系，使生产者固定的能量全部者固定的能量全部流向人流向人类。( )( )【分析】【分析】研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量研究能量流动，可调整能量流动关系，使生
11、产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，而不能全部流向人类，因为在尽可能多地流向对人类最有益的部分，而不能全部流向人类，因为在流动过程中能量绝大部分被呼吸作用消耗并以热能的形式散失。流动过程中能量绝大部分被呼吸作用消耗并以热能的形式散失。(4)(4)碳的循碳的循环在生物群落内部是以在生物群落内部是以COCO2 2的形式的形式进行的。行的。( )( )【分析】【分析】碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以COCO2 2的形式进的形式进行的，而在生物群落内部，碳流动的形式是有机物。行的，而在生物群落内部，碳流动的形式是有机物。(5)(5)碳循碳循环
12、的的进行伴随着能量流行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代，但由于生物体不能在代谢中利用中利用热能，所以能量流能，所以能量流动具有具有单向流向流动、逐、逐级递减的特点。减的特点。( )( )【分析】【分析】生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，所以能量是单向流动、逐级递减的。谢过程中不能直接利用热能，所以能量是单向流动、逐级递减的。3.3.教材研教材研习：(1)(1)(必修必修3 P943 P94图5-75-7改改编) )如如图为生生态系系统中能量流中能量流动示意示意图，各代表一定能量，有关叙述正确的是
13、各代表一定能量，有关叙述正确的是( () )A.A.从能量关系来看从能量关系来看=+=+B.B.都属于初都属于初级消消费者的同化量者的同化量C.C.分解者分解者获得的能量最少得的能量最少D./D./代表初代表初级消消费者流入次者流入次级消消费者的能量者的能量传递效率效率【解析】【解析】选选D D。是流经生态系统的总能量，它包括是流经生态系统的总能量，它包括(流入下一营养流入下一营养级的能量级的能量) )以及以及(流入分解者的能量流入分解者的能量) )和生产者通过呼吸消耗的能量；和生产者通过呼吸消耗的能量；中部分能量来自初级消费者排出的粪便，是食物残渣，属于生产者中部分能量来自初级消费者排出的粪
14、便，是食物残渣，属于生产者同化量；最高营养级消费者获得能量最少；传递效率是相邻两个营养同化量；最高营养级消费者获得能量最少；传递效率是相邻两个营养级同化量之间的比值，级同化量之间的比值，/代表初级消费者流入次级消费者的能量代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率。传递效率。(2)(2)(必修必修3 P963 P96图5-95-9改改编) )如如图是某湖泊的能量金字塔，下列相关描是某湖泊的能量金字塔，下列相关描述不正确的是述不正确的是( () )A.aA.a、b b、c c、d d表示不同的表示不同的营养养级B.aB.a、b b、c c、d d之之间形成一条形成一条a a到到d d的食物的食物
15、链C.aC.a、b b、c c、d d的大小表示不同的的大小表示不同的营养养级所得到的能量的多少所得到的能量的多少D.aD.a、b b、c c、d d的大小的大小变化体化体现了能量流了能量流动逐逐级递减的特点减的特点【解析】【解析】选选B B。能量金字塔是依据单位时间内不同营养级生物获得的。能量金字塔是依据单位时间内不同营养级生物获得的能量多少绘制而成的。由于能量流动是逐级递减的，营养级越高的生能量多少绘制而成的。由于能量流动是逐级递减的，营养级越高的生物获取的能量越少。营养级是指食物网中处于同一营养级的所有生物，物获取的能量越少。营养级是指食物网中处于同一营养级的所有生物，而不是一条食物链中
16、不同营养级的生物。而不是一条食物链中不同营养级的生物。4.4.生生态系系统的能量流的能量流动是指是指( () )A.A.太阳能被太阳能被绿色植物固定的色植物固定的过程程B.B.生生态系系统内生物体能量代内生物体能量代谢过程程C.C.生生态系系统内伴随物内伴随物质循循环的能量的能量转移移过程程D.D.能量从生物体能量从生物体进入无机入无机环境的境的过程程【解析】【解析】选选C C。生态系统的能量流动应包括能量的输入、传递、转化。生态系统的能量流动应包括能量的输入、传递、转化和散失等连续的过程，这一过程的渠道是食物链和食物网。和散失等连续的过程，这一过程的渠道是食物链和食物网。A A项只是项只是能
17、量的输入过程，能量的输入过程，B B项属于能量的转化，项属于能量的转化，D D项为能量的散失。项为能量的散失。5.5.研究生研究生态系系统的能量流的能量流动，可以参考如，可以参考如图所示的模型。下列有关叙所示的模型。下列有关叙述述错误的是的是( () )A.A.研究流研究流经某一种群的能量某一种群的能量时，要考，要考虑到能量被利用和未被利用等方到能量被利用和未被利用等方面面B.B.研究生研究生态系系统中的能量流中的能量流动，一般在群体水平上，一般在群体水平上C.C.模型中的模型中的“能量能量输入入”就是指捕食者的捕食就是指捕食者的捕食D.D.模型中的模型中的“能量散失能量散失”主要指呼吸作用散
18、失的能量主要指呼吸作用散失的能量【解析】【解析】选选C C。研究能量流动时，一般在群体水平上，要考虑能量的。研究能量流动时，一般在群体水平上，要考虑能量的输入、传递、转化和散失，也要考虑能量被利用和未被利用等方面。输入、传递、转化和散失，也要考虑能量被利用和未被利用等方面。“能量输入能量输入”是指捕食者同化的能量，是指捕食者同化的能量，“能量散失能量散失”主要指呼吸作用主要指呼吸作用散失的能量。散失的能量。6.6.下列关于碳循下列关于碳循环的叙述，的叙述，错误的是的是( () )A.A.不依不依赖于水于水B.B.伴随能量流伴随能量流动C.C.产生温室气体生温室气体D.D.具有全球性具有全球性【
19、解析】【解析】选选A A。碳循环具有全球性；碳循环与能量流动密切相关，需。碳循环具有全球性；碳循环与能量流动密切相关，需要能量驱动；在碳循环过程中产生温室气体要能量驱动；在碳循环过程中产生温室气体COCO2 2；碳循环过程依赖于；碳循环过程依赖于绿色植物吸收绿色植物吸收COCO2 2进行的光合作用，这一过程消耗水；另外，生物呼进行的光合作用，这一过程消耗水；另外，生物呼吸作用分解有机物产生吸作用分解有机物产生COCO2 2和水。和水。7.7.在生在生态系系统的碳循的碳循环中，既能使碳中，既能使碳进入生物群落，又能使碳回到大入生物群落，又能使碳回到大气中的生物是气中的生物是( () )A.A.绿
20、色植物色植物B.B.植食植食动物物C.C.肉食肉食动物物D.D.营腐生生活的真菌腐生生活的真菌【解析】【解析】选选A A。本题考查碳循环的过程。解答本题的知识依托为：碳。本题考查碳循环的过程。解答本题的知识依托为：碳以以COCO2 2的形式从大气中进入生物群落，这一过程主要是生产者的光合的形式从大气中进入生物群落，这一过程主要是生产者的光合作用或化能合成作用；碳从生物群落又以作用或化能合成作用；碳从生物群落又以COCO2 2的形式释放到大气中，的形式释放到大气中，这一过程主要是各级消费者和生产者的呼吸作用及分解者的分解作用。这一过程主要是各级消费者和生产者的呼吸作用及分解者的分解作用。能够完成
21、使碳进入生物群落和碳从生物群落进入大气这两个过程的只能够完成使碳进入生物群落和碳从生物群落进入大气这两个过程的只有生产者。有生产者。8.8.下列有关生下列有关生态系系统能量流能量流动的叙述，正确的是的叙述，正确的是( () )A.A.一种蜣螂一种蜣螂专以象以象粪为食，食，则该种蜣螂最多能种蜣螂最多能获取大象所同化能量的取大象所同化能量的20%20%B.B.当狼捕食兔子并同化当狼捕食兔子并同化为自身的有机物自身的有机物时，能量就从第一，能量就从第一营养养级流入流入第二第二营养养级C.C.生生产者通者通过光合作用合成有机物光合作用合成有机物时，能量就从非生物，能量就从非生物环境流入生物境流入生物群
22、落群落D.D.生生态系系统的能量是伴随物的能量是伴随物质而循而循环利用的利用的【解析】【解析】选选C C。象粪中的能量属于大象未同化的部分。兔子等植食动。象粪中的能量属于大象未同化的部分。兔子等植食动物属于第二营养级，狼等肉食动物属于第三营养级。生产者是联系无物属于第二营养级，狼等肉食动物属于第三营养级。生产者是联系无机环境和生物群落的桥梁，能量在生态系统中的流动是从生产者开始机环境和生物群落的桥梁，能量在生态系统中的流动是从生产者开始的。能量流动逐级递减不能够循环，流经生态系统的能量最终以热能的。能量流动逐级递减不能够循环，流经生态系统的能量最终以热能的形式散失。的形式散失。【速【速记卡片】
23、卡片】1.1.能量流能量流动的三个常考点：的三个常考点：(1)(1)起点：从生起点：从生产者固定太阳能开始者固定太阳能开始( (输入能量入能量) )。(2)(2)总能量：流能量：流经生生态系系统的的总能量能量= =生生产者所固定的太阳能者所固定的太阳能总量。量。(3)(3)渠道：沿食物渠道：沿食物链和食物网和食物网传递( (传递能量能量) )。2.2.生生产者固定的太阳能的三个去向：者固定的太阳能的三个去向：(1)(1)呼吸作用消耗。呼吸作用消耗。(2)(2)下一下一营养养级同化。同化。(3)(3)分解者分解。分解者分解。3.3.能量流能量流动的两个特点：的两个特点：单向流向流动、逐、逐级递减
24、。减。4.4.生生态系系统的物的物质循循环：(1)(1)循循环的的对象：化学元素。象：化学元素。(2)(2)循循环的范的范围：无机：无机环境和生物群落。境和生物群落。(3)(3)循循环的特点：具有全球性；往复循的特点：具有全球性；往复循环利用。利用。5.5.大气中大气中COCO2 2的三个主要来源：的三个主要来源：(1)(1)生生产者、消者、消费者的呼吸作用。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)化学燃料的燃化学燃料的燃烧。6.6.能量流能量流动和物和物质循循环的两个关系：的两个关系：(1)(1)物物质是能量流是能量流动的的载体。体。(2)(2)能量是物能量
25、是物质循循环的的动力。力。考点一考点一生生态系系统的能量流的能量流动1.1.能量在能量在营养养级之之间流流动过程程图解：解：(1)(1)能量能量 来源来源(2)(2)能量去向分析。能量去向分析。消消费者者摄入能量入能量= =消消费者同化能量者同化能量+ +粪便中能量，即便中能量，即动物物粪便中能量便中能量不属于不属于该营养养级同化能量，同化能量，应为上一个上一个营养养级固定或同化能量。固定或同化能量。消消费者同化能量者同化能量= =呼吸消耗的能量呼吸消耗的能量+ +生生长、发育和繁殖的能量。育和繁殖的能量。生生长、发育和繁殖的能量育和繁殖的能量= =分解者分解利用的能量分解者分解利用的能量+
26、+下一下一营养养级同化同化的能量的能量+ +未被利用的能量。未被利用的能量。生产者的能量主要来自太阳能生产者的能量主要来自太阳能其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量2.2.能量流能量流动的特点及其原因：的特点及其原因：(1)(1)单向流向流动。能量流能量流动是沿食物是沿食物链进行的，食物行的，食物链中各中各营养养级之之间的捕食关系是的捕食关系是长期自然期自然选择的的结果，是不可逆果，是不可逆转的。的。各各营养养级通通过呼吸作用所呼吸作用所产生的生的热能不能被生物群落重复利用，因能不能被生物群落重复利用，因此能量流此能量流动无法循无法循环。(2
27、)(2)逐逐级递减。减。各各营养养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各各营养养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养养级生生物利用的部分。物利用的部分。3.3.生态金字塔生态金字塔能量流动模型：能量流动模型：类型型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正金字塔形，正金字塔形，有有时会出会出现倒金字倒金字塔形塔形正金字塔形正金字塔形类型型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象征象征含含义能量沿食物能
28、量沿食物链流流动过程中具有逐程中具有逐级递减的特性减的特性生物个体数目在食生物个体数目在食物物链中一般随中一般随营养养级升高而升高而递减减生物量生物量( (现存生物有存生物有机物的机物的总质量量) )沿食沿食物物链流流动逐逐级递减减每一每一阶含含义每一每一营养养级生物生物所含能量的多少所含能量的多少每一每一营养养级生物个生物个体的数目体的数目每一每一营养养级生物的生物的总生物量生物量4.4.能量能量传递效率的效率的计算：算：(1)(1)相相邻营养养级的能量的能量传递效率：效率：10%10%20%20%，计算方法如下：算方法如下：能量能量传递效率效率= 100%= 100%(2)(2)食物食物链
29、中能量的最中能量的最值计算。算。设食物食物链ABCDABCD，分情况，分情况讨论( (如下表如下表) )：(2)(2)食物食物链中能量的最中能量的最值计算。算。设食物食物链ABCDABCD，分情况，分情况讨论( (如下表如下表) )：能量能量传递效率未知效率未知时：已知已知问题思路思路求解求解D D净增增重重M M至少需要至少需要A A的量的量Y YY(20%Y(20%) )3 3=M=M最多需要最多需要A A的量的量Y YY(10%Y(10%) )3 3=M=MA A净增增重重N ND D最多增最多增重的量重的量Y YN(20%N(20%) )3 3=Y=YD D至少增至少增重的量重的量Y
30、YN(10%N(10%) )3 3=Y=Y已确定已确定营养养级间能量能量传递效率的，不能按效率的，不能按“最最值”法法计算。例如，算。例如，能量能量传递效率分效率分别为a%a%、b%b%、c%c%，若，若A A的能量的能量为M M，则D D获得的能量得的能量为Ma%b%c%Ma%b%c%。(3)(3)在食物网中分析。在食物网中分析。在解决有关能量在解决有关能量传递的的计算算问题时，需要确定相关的食物，需要确定相关的食物链，能量，能量传递效率效率约为10%10%20%20%，一般从两个方面考，一般从两个方面考虑：【高考警示】【高考警示】能量流能量流动中的两个中的两个“不同不同”(1)(1)生生态
31、系系统中同化量和中同化量和摄入量不同。入量不同。同化量同化量为每一每一营养养级通通过摄食并食并转化成自身有机物的能量，化成自身有机物的能量，摄入量是入量是消消费者者摄入的能量，同化量入的能量，同化量= =摄入量入量- -粪便量。便量。(2)(2)能量能量传递效率与能量利用效率不同。效率与能量利用效率不同。能量能量传递效率：能量在沿食物效率：能量在沿食物链流流动的的过程中，逐程中，逐级减少，若以减少，若以“营养养级”为单位，能量在相位，能量在相邻两个两个营养养级之之间的的传递效率效率约为10%10%20%20%。能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比能量利用效率：通常考虑的是
32、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。参与，以实现能量的多级利用。【考【考题回回访】1.(20151.(2015大大庆模模拟) )某生某生态学家研究一花生学家研究一花生实验田的能量流田的能量流动情况，情况，实验期期间收收获所有花生植株中葡萄糖量所有花生植株中葡萄糖量为300 kg300 kg，实验期期间花生花生细胞胞呼吸消耗葡萄糖量呼吸消耗葡萄糖量为100 kg100 kg，建立能量流，建立能量流动模型如模型如图所示所示( (已知已知1 kg1 kg葡萄
33、糖含有能量葡萄糖含有能量1.6101.6104 4kJ)kJ)，分析，分析选项，正确的是，正确的是( () )A.A.该能量流能量流动模型属于数学模型模型属于数学模型B.B.模型中模型中a a表示花生种群的同化量表示花生种群的同化量C.C.实验期期间输入花生种群的能量入花生种群的能量为6.4106.4106 6kJkJD.D.实验期期间花生种群以花生种群以热能形式散失能量能形式散失能量为1.6101.6105 5kJkJ【解析】【解析】选选C C。题中的能量流动模型属于概念模型，。题中的能量流动模型属于概念模型，A A错误；模型中花错误；模型中花生种群同化量应包括生种群同化量应包括a a和通过
34、呼吸作用散失的能量，和通过呼吸作用散失的能量，B B错误；实验期间错误；实验期间输入花生种群的能量为输入花生种群的能量为(300 kg+100 kg)1.610(300 kg+100 kg)1.6104 4kJ/kg =6.4 kJ/kg =6.4 10106 6kJkJ，C C正确；实验期间花生种群以热能形式散失的能量为正确；实验期间花生种群以热能形式散失的能量为1.6 1.6 10106 6kJkJ，D D错误。错误。2.(20152.(2015玉溪模玉溪模拟) )下下图表示某生表示某生态系系统的能量的能量锥体体图，P P为生生产者，者，Q Q1 1为初初级消消费者，者，Q Q2 2为次次
35、级消消费者。者。对图中的各中的各营养养级所含有的能量所含有的能量进行分行分类剖析，其中分析正确的是剖析，其中分析正确的是( () )( (注：注：图中中a a、a a1 1、a a2 2表示上一年留下来的能量，表示上一年留下来的能量，e e、e e1 1、e e2 2表示呼吸消表示呼吸消耗量耗量) )A.a+b+c+d+eA.a+b+c+d+e为本年度流入本年度流入该生生态系系统的的总能量能量B.cB.c1 1表示次表示次级消消费者中被三者中被三级消消费者同化的能量者同化的能量C.C.初初级消消费者者产生的生的粪便中所含的能量包含在便中所含的能量包含在b b或或d d中中D.cD.c和和e e
36、之一可代表生之一可代表生产者者传递给分解者的能量分解者的能量【解题指南【解题指南】解答本题的关键是明确能量流动的四个方向：解答本题的关键是明确能量流动的四个方向：自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗( (题中已知为题中已知为e e、e e1 1、e e2 2) )。被下一营养级利用被下一营养级利用(c(c、c c1 1等等) )。被分解者分解被分解者分解(b(b和和d d之一之一) )。未利用未利用(b(b和和d d之一之一) )。【解析】【解析】选选C C。A A错误，结合图形分析知，错误，结合图形分析知，b+c+d+eb+c+d+e为本年度植物光合为本年度植物光合作用利用的太阳能作用利用的太阳
37、能( (固定的能量固定的能量) )，即流入该生态系统的总能量；，即流入该生态系统的总能量；B B错错误，误，c c1 1代表初级消费者流入次级消费者的能量，即被次级消费者同化代表初级消费者流入次级消费者的能量，即被次级消费者同化的能量；的能量；C C正确，初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同正确，初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应包含在化的能量，应包含在b b或或d d中；中；D D错误，错误，b b和和d d可代表生产者传递给分解可代表生产者传递给分解者的能量和未被利用的能量。者的能量和未被利用的能量。【延伸探究】【延伸探究】(1)(1)如果此生如果此生态系系统
38、每年的能量每年的能量锥体体图都与都与B B图一一样，预测这个生个生态系系统的生物量的生物量变化化趋势并并说明原因。明原因。提示：提示：增加。增加。B B图中，每个营养级都有上一年留下来的能量，按照这图中，每个营养级都有上一年留下来的能量，按照这个趋势，这个生态系统的生物量会增加。个趋势，这个生态系统的生物量会增加。(2)(2)这一年，一年，P P和和Q Q1 1之之间的能量的能量传递效率是多少？效率是多少？提示：提示：c/(b+c+d+e)c/(b+c+d+e)。P P本年的同化量是本年的同化量是b+c+d+eb+c+d+e，Q Q1 1本年的同化量是本年的同化量是c c，则能量传递效率是，则
39、能量传递效率是c/(b+c+d+e)c/(b+c+d+e)。3.(20143.(2014海南高考海南高考) )用各用各营养养级生物的能量、数量构建的金字塔分生物的能量、数量构建的金字塔分别称称为能量金字塔、数量金字塔。在某一能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一林中，第一营养养级生物生物为栎树，第二，第二营养养级生物生物为昆虫，第三昆虫，第三营养养级生物生物为蛙、蜥蜴和蛙、蜥蜴和鸟，第四，第四营养养级生物生物为蛇。蛇。该栎林数量金字塔的示意林数量金字塔的示意图是是( () )【解题指南】【解题指南】(1)(1)题干关键词：题干关键词：“营养级营养级”“”“能量金字塔能量金字塔”“”“数量金
40、数量金字塔字塔”。(2)(2)关键知识：能量流动的特点；数量金字塔不同于能量金字塔。关键知识：能量流动的特点；数量金字塔不同于能量金字塔。【解析】【解析】选选B B。本题主要考查生态系统中不同营养级生物的数量关系。本题主要考查生态系统中不同营养级生物的数量关系。A A图中，根据生态系统能量流动的特点是单向流动且逐级递减可知图中，根据生态系统能量流动的特点是单向流动且逐级递减可知A A项项为能量金字塔。为能量金字塔。B B图中，在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的图中，在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级的生物数量小于昆虫的数量，第四营养级的生物数数量，第三营养级的生物数量小
41、于昆虫的数量，第四营养级的生物数量小于第三营养级的数量，故量小于第三营养级的数量，故B B项为栎林数量金字塔。项为栎林数量金字塔。C C、D D图中各个图中各个营养级之间的关系既不符合能量金字塔也不符合数量金字塔。营养级之间的关系既不符合能量金字塔也不符合数量金字塔。【加固【加固训练】1.1.下下图是麻是麻风树林中两个林中两个营养养级的能量流的能量流动图解，已知麻解，已知麻风树的的总能能量量为a a，其中字母代表了能量，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是( () )A.A.从麻从麻风树输入下一入下一营养养级的能量的能量传递效率效率为a/aa/aB.cB.c是第二是第二营
42、养养级用于生用于生长发育和繁殖的能量育和繁殖的能量C.dC.d是指呼吸作用消耗的能量是指呼吸作用消耗的能量D.D.该图解中不包括非生物的物解中不包括非生物的物质和能量和能量【解析】【解析】选选A A。由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风。由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则树是第一营养级，则aa只能代表第二营养级摄入量，只能代表第二营养级摄入量，b b代表第二营养代表第二营养级的同化量，其中级的同化量，其中d d代表呼吸作用消耗的能量，代表呼吸作用消耗的能量，c c是指第二营养级用于是指第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，生长、发育和繁殖的能量，e e则
43、是第二营养级流入分解者的能量；该则是第二营养级流入分解者的能量；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，不包括非生物的物质和能量。图解中包括了生产者、消费者和分解者，不包括非生物的物质和能量。2.2.如如图是一个是一个处于平衡状于平衡状态的生的生态系系统的能量流的能量流动图解，其中解，其中A A、B B、C C、D D分分别代表不同代表不同营养养级的生物的生物类群，群，对此此图解理解正确的一解理解正确的一项是是( () )A.A.流经该生态系统的总能量就是流经该生态系统的总能量就是A A通过光合作用固定的太阳能减去自通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量身呼吸消耗的能量B.DB.D中所含
44、的能量与中所含的能量与C C中所含的能量之比就是能量从中所含的能量之比就是能量从C C传递到传递到D D的效率的效率C.BC.B同化的能量要大于同化的能量要大于B B、C C、D D呼吸消耗的能量之和呼吸消耗的能量之和D.D.由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B B获得的能量越多，获得的能量越多，留给留给C C、D D的能量就越少的能量就越少【解析】【解析】选选C C。流经该生态系统的总能量是。流经该生态系统的总能量是A A通过光合作用固定的太阳通过光合作用固定的太阳能；能量从能；能量从C C传递到传递到D D的效率应是的效率应是D D同化的能量与
45、同化的能量与C C同化的能量之比；同化的能量之比；B B、C C、D D本身含有能量，本身含有能量，B B同化的能量要大于同化的能量要大于B B、C C、D D呼吸消耗的能量之和；呼吸消耗的能量之和；由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B B获得的能量越多，留获得的能量越多，留给给C C、D D的能量就越多。的能量就越多。考点二考点二生生态系系统的物的物质循循环1.1.碳循碳循环过程：程：(1)(1)碳碳进入生物群落的途径：生入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。者的光合作用和化能合成作用。(2)(2)碳返回无机碳返回无机环境的途径。境的
46、途径。生生产者、消者、消费者的呼吸作用。者的呼吸作用。分解者的分解作用。分解者的分解作用。化学燃料的燃化学燃料的燃烧。(3)(3)分析温室效分析温室效应产生的原因。生的原因。化学燃料的大量燃化学燃料的大量燃烧，产生了大量生了大量COCO2 2。植被破坏，降低了植被破坏，降低了对大气大气COCO2 2的的调节能力。能力。2.2.能量流动与物质循环之间的关系：能量流动与物质循环之间的关系：(1)(1)区别：区别：项目目能量流能量流动物物质循循环( (以碳以碳循循环为例例) )形形式式以有机物以有机物为载体体主要是无机物主要是无机物特特点点单向流向流动、逐逐级递减减全球性、循全球性、循环性性范范围生
47、生态系系统各各营养养级生物圈生物圈( (全球性全球性) )(2)(2)联系：联系：两者是同两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。行的，彼此相互依存，不可分割。物物质作作为能量的能量的载体，使能量沿着食物体，使能量沿着食物链( (网网) )流流动；能量作；能量作为动力，力，使物使物质能能够不断地在生物群落和无机不断地在生物群落和无机环境之境之间循循环往返。往返。【提分技法】【提分技法】碳循环示意图中生态系统成分的判断方法碳循环示意图中生态系统成分的判断方法图形解形解读：(1)(1)图11先根据双向箭先根据双向箭头确定确定A A和和B B应为生生产者或大气者或大气COCO2 2库，再由，再由多
48、个内指箭多个内指箭头可判断可判断B B为大气大气COCO2 2库( (不能写不能写“无机无机环境境”)”)，再根据，再根据ADAD，CDCD，确定，确定D D为分解者，剩下的分解者，剩下的C C为消消费者。者。(2)(2)图22根据根据A A与与C C之之间的双向箭的双向箭头及及C C有多个内指箭有多个内指箭头判断：判断：A A和和C C分分别是生是生产者和大气者和大气COCO2 2库。根据。根据A A、B B、D D的碳都流向的碳都流向E E，可，可进一步判一步判断：断：B B是初是初级消消费者，者，D D是次是次级消消费者，者，E E是分解者。是分解者。(3)(3)图33首先找出相互之首先
49、找出相互之间具有双向箭具有双向箭头的两个成分，即的两个成分，即A A和和E E，一，一个个为生生产者，一个是大气者，一个是大气COCO2 2库。又因。又因为其他各个成分都有箭其他各个成分都有箭头指向指向A A，所以，所以A A为大气大气COCO2 2库，E E为生生产者。然后者。然后观察剩余的几个成分，其中察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭其他生物部分的箭头都指向都指向C C，所以，所以C C是分解者，剩余的是分解者，剩余的B B、D D、F F则为消消费者。者。【考【考题回回访】1.(20151.(2015唐山模唐山模拟) )如如图为生生态系系统中碳循中碳循环的模式的模式图。相关叙述正。
50、相关叙述正确的是确的是( () )A.1A.1代表生代表生产者，者，5 5可以代表化能合成作用可以代表化能合成作用B.B.碳元素在碳元素在1 1、2 2、3 3、4 4间以含碳有机物的形式以含碳有机物的形式传递C.C.在食物在食物链中占有碳元素最多的中占有碳元素最多的营养养级可能是可能是1 1D.1D.1、2 2、3 3中含有的有机物可以作中含有的有机物可以作为动力来促力来促进碳元素在生物群落和碳元素在生物群落和无机无机环境之境之间循循环【解题指南】【解题指南】解答本题的关键：解答本题的关键：(1)(1)分析图解，明确分析图解，明确1 1是生产者，是生产者，2 2是消费者，是消费者，3 3是分
51、解者，是分解者，4 4是无机环是无机环境。境。(2)(2)明确光合作用和化能合成作用都是将无机物转化为有机物。明确光合作用和化能合成作用都是将无机物转化为有机物。【解析】【解析】选选C C。首先需要确定这四种成分，。首先需要确定这四种成分，1 1箭头指向箭头指向2 2、3 3、4 4可以确可以确定定1 1是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定者联系了无机环境和生物群落，所以确定4 4为无机环境。然后根据生为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定产者和消费者都有箭头指向
52、分解者，确定3 3为分解者。为分解者。5 5代表生产者的代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1 1和和4 4之间是以二氧化碳的形式传递之间是以二氧化碳的形式传递的，在的，在1 1、2 2、3 3之间是以有机物的形式传递的。之间是以有机物的形式传递的。1 1是生产者，所含有的是生产者，所含有的有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链( (网网) )流动；能流动；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循环往返。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。2.(20152.(
53、2015重重庆模模拟) )如如图表示生物圈中碳循表示生物圈中碳循环过程，其中程，其中A A、B B、C C表表示生示生态系系统的不同成分。下列有关的不同成分。下列有关该图的分析正确的是的分析正确的是( () )A.A.图中生中生态系系统中的食物中的食物链是是ABCABCB.B.碳从生物群落碳从生物群落进入无机入无机环境的途径是境的途径是C.C.碳循碳循环具有全球性，磷循具有全球性，磷循环不具有全球性不具有全球性D.D.提高提高过程有利于程有利于维持大气中的碳、氧平衡持大气中的碳、氧平衡【解析】【解析】选选B B。从图中看出，。从图中看出，A A为分解者，生态系统中的食物链是为分解者，生态系统中
54、的食物链是B BC C；碳从生物群落进入无机环境的途径是；碳从生物群落进入无机环境的途径是生产者的呼吸作用、生产者的呼吸作用、分解分解者的分解作用和者的分解作用和消费者的呼吸作用；碳循环具有全球性，磷循环也消费者的呼吸作用；碳循环具有全球性，磷循环也具有全球性；提高具有全球性；提高过程使大气中的过程使大气中的COCO2 2含量增加，会破坏大气中的含量增加，会破坏大气中的碳、氧平衡。碳、氧平衡。【延伸探究】【延伸探究】题中若中若A A含有含有细胞核，胞核，则A A中将含碳有机物中将含碳有机物转化化为COCO2 2的的具体具体场所有哪些？所有哪些？提示：提示：细胞质基质和线粒体基质。由细胞质基质和
55、线粒体基质。由A A含有细胞核可知，含有细胞核可知，A A为真核生物，为真核生物，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，具体场所有细胞质基的方式是细胞呼吸，具体场所有细胞质基质和线粒体基质。质和线粒体基质。3.(20153.(2015武武汉模模拟) )如今低碳生活、如今低碳生活、绿色色经济已成已成为人人类共同的目共同的目标。如如图是碳循是碳循环的部分的部分过程，下列有关分析不正确的是程，下列有关分析不正确的是( () )A.A.碳循碳循环的的过程程伴随着生伴随着生态系系统的能量流的能量流动B.B.植植树造林有助于增造林有助于增强强过程程而减少大气而减少大气CO
56、CO2 2含量含量C.C.减少减少对过程程的依的依赖是是缓解温室效解温室效应的重要措施的重要措施D.D.低碳生活方式有助于低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循持生物圈中碳循环的平衡的平衡【解析】【解析】选选A A。据图可知，大气中二氧化碳的来源有：。据图可知，大气中二氧化碳的来源有：生产者和消生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化学燃料的燃烧，但降低大化学燃料的燃烧，但降低大气中二氧化碳的含量主要是通过气中二氧化碳的含量主要是通过生产者的光合作用来实现的，而生产者的光合作用来实现的，而是引起大气中二氧化碳含量增加的主要原因，故植树造林有助于增强是引起大气
57、中二氧化碳含量增加的主要原因，故植树造林有助于增强过程过程而减少大气而减少大气COCO2 2含量。减少对过程含量。减少对过程的依赖是缓解温室效应的的依赖是缓解温室效应的重要措施。无机环境与生物群落之间碳循环的主要形式是重要措施。无机环境与生物群落之间碳循环的主要形式是COCO2 2，COCO2 2不不携带能量，因此过程携带能量，因此过程不伴随着生态系统的能量流动。不伴随着生态系统的能量流动。【易【易错提醒】提醒】(1)(1)不能不能说能量伴随着物能量伴随着物质循循环而循而循环，因，因为能量是能量是单向流向流动的。的。(2)(2)物物质循循环中所中所说的的“生生态系系统”并不是指一般的生并不是指
58、一般的生态系系统，而是，而是指地球上最大的生指地球上最大的生态系系统生物圈。生物圈。4.(20144.(2014江江苏高考高考) )下列关于生下列关于生态系系统中物中物质循循环和能量流和能量流动的叙述，的叙述，正确的是正确的是( () )A.A.富富营养化水体出养化水体出现蓝藻水藻水华的的现象，可以象，可以说明能量流明能量流动的特点的特点B.B.生生态系系统中能量的初始来源只有太阳能中能量的初始来源只有太阳能C.C.食物食物链各各营养养级中中10%10%20%20%的能量会被分解者利用的能量会被分解者利用D.D.无机无机环境中的物境中的物质可以通可以通过多种途径被生物群落反复利用多种途径被生物
59、群落反复利用【解题指南】【解题指南】关键知识：水体富营养化是水体中关键知识：水体富营养化是水体中N N、P P含量过高，导致含量过高，导致藻类等大量繁殖而出现的现象；物质循环和能量流动的特点。藻类等大量繁殖而出现的现象；物质循环和能量流动的特点。【解析】【解析】选选D D。本题考查生态系统的功能以及水华现象。富营养化水。本题考查生态系统的功能以及水华现象。富营养化水体出现蓝藻水华是大量含体出现蓝藻水华是大量含N N、P P的污水排到江湖中导致藻类大量繁殖的的污水排到江湖中导致藻类大量繁殖的结果，说明物质循环的反复性，而能量流动是单向的，所以结果，说明物质循环的反复性，而能量流动是单向的，所以A
60、 A错误；错误；生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，所以能量，所以B B错误；生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率错误；生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率是是10%10%20%20%，即，即10%10%20%20%的能量被下一营养级同化，故的能量被下一营养级同化，故C C错误；生态错误；生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径，如光合作用、根的吸收，进入生物群落被生物利用，以通过多种途径，如光合
61、作用、根的吸收，进入生物群落被生物利用，故故D D项正确。项正确。【加固【加固训练】1.(20151.(2015邯邯郸模模拟) )如如图是生物圈中碳循是生物圈中碳循环示意示意图，下列相关分析，下列相关分析错误的是的是( () )A.A.生物圈通生物圈通过碳循碳循环实现碳元素的自碳元素的自给自足自足B.AB.A是消是消费者，者，C C是生是生产者，碳在各成分者，碳在各成分间以以COCO2 2的形式循的形式循环C.C.对E E过度开度开发利用会打破生物圈中碳平衡利用会打破生物圈中碳平衡D.D.碳循碳循环过程需要能量程需要能量驱动，同，同时又是能量的又是能量的载体体【解析】【解析】选选B B。生物圈
62、通过碳循环实现碳元素的自给自足；。生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足；A A是消费者，是消费者，C C是生产者，碳在生物群落中以有机物的形式流动，在生物群落和无是生产者，碳在生物群落中以有机物的形式流动，在生物群落和无机环境之间以机环境之间以COCO2 2的形式循环；的形式循环；E E为化学燃料，若对此过度开发利用会为化学燃料，若对此过度开发利用会打破生物圈中的碳平衡；能量是物质循环的动力，物质是能量的载体。打破生物圈中的碳平衡；能量是物质循环的动力，物质是能量的载体。2.2.物物质循循环属于生属于生态系系统的功能之一，下列与物的功能之一，下列与物质循循环相关的叙述，相关的叙述，不正确的是不
63、正确的是( () )A.A.绿色植物同化无机碳色植物同化无机碳转变成有机碳成有机碳B.B.在生物群落内，碳以碳水化合物的形式存在在生物群落内，碳以碳水化合物的形式存在C.C.乳酸菌可将有机碳分解乳酸菌可将有机碳分解为无机碳无机碳D.D.化学燃料的燃化学燃料的燃烧打破了碳循打破了碳循环的平衡的平衡【解析】【解析】选选C C。绿色植物可通过光合作用将自然界中的无机碳转变成。绿色植物可通过光合作用将自然界中的无机碳转变成生物体内的有机碳；在生物群落内，碳以碳水化合物的形式存在；乳生物体内的有机碳；在生物群落内，碳以碳水化合物的形式存在；乳酸菌是厌氧型细菌，进行无氧呼吸的产物是乳酸，故不能将有机碳分酸菌是厌氧型细菌，进行无氧呼吸的产物是乳酸，故不能将有机碳分解为无机碳；化学燃料的燃烧会导致空气中的二氧化碳增多，引起温解为无机碳；化学燃料的燃烧会导致空气中的二氧化碳增多，引起温室效应，打破碳循环的平衡。室效应，打破碳循环的平衡。
