資源簡(jiǎn)介

【備考2024】生物高考一輪復(fù)習(xí)
第33講　生態(tài)系統(tǒng)的功能
[課標(biāo)要求] 1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律2.舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源3.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系4.闡明某些有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象5.舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和行為信息的傳遞對(duì)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行、生物種群的繁衍和種間關(guān)系的調(diào)節(jié)起著重要作用
[核心素養(yǎng)](教師用書(shū)獨(dú)具) 1.物質(zhì)的循環(huán)總是伴隨著能量的流動(dòng)。(生命觀念)2.分析能量流動(dòng)過(guò)程，歸納總結(jié)能量流動(dòng)特點(diǎn)；根據(jù)碳循環(huán)過(guò)程構(gòu)建循環(huán)模型。(科學(xué)思維)3.根據(jù)信息特點(diǎn)判斷信息傳遞類(lèi)型。(科學(xué)思維)4.設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。(科學(xué)探究)5.關(guān)注溫室效應(yīng)，作出解釋?zhuān)⑻岢鼋鉀Q問(wèn)題的思路。(社會(huì)責(zé)任)
考點(diǎn)1　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
1．能量流動(dòng)的概述
(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
(2)能量流動(dòng)的四個(gè)環(huán)節(jié)
—
　
—
　
—太陽(yáng)能→有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能
　
—
2．能量流動(dòng)的過(guò)程
(1)能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程
(2)由圖分析
①輸入該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是指圖中的b(填字母)。
②糞便中的能量(c)不屬于(填“屬于”或“不屬于”)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，應(yīng)為上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量中流向分解者的部分。
③初級(jí)消費(fèi)者同化的能量(b)＝呼吸作用以熱能形式散失的能量(d)＋用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
④生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
(3)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程
3．能量流動(dòng)的特點(diǎn)
(1)eq \a\vs4\al(,,,)
(2)eq \a\vs4\al(,,,)
4．生態(tài)金字塔
5．研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
(1)幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
(2)幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。
(3)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。
1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量的輸入和散失過(guò)程。 (×)
提示：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
2．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。 (×)
提示：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。
3．初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量。 (√)
4．一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的10%～20%。 (×)
提示：能量傳遞效率針對(duì)的是相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的所有生物，不針對(duì)個(gè)體。
5．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。 (×)
提示：沼液和沼渣可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人類(lèi)的能源物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，而能量不能循環(huán)利用。
6．研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類(lèi)。 (×)
提示：由于在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中都會(huì)有生物的細(xì)胞呼吸存在，通過(guò)細(xì)胞呼吸，部分能量會(huì)以熱能的形式散失，因此研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量盡可能多地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分，但是做不到全部流向人類(lèi)。
7．一般來(lái)說(shuō)，植物的總干重通常大于植食性動(dòng)物的總干重。 (√)
1．從生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析，食草動(dòng)物比食肉動(dòng)物優(yōu)異的生存優(yōu)勢(shì)的原因。(選擇性必修2　P56“文字信息”)
提示：食物鏈短，能量流失少，可更多獲得生產(chǎn)者的能量。
2．生物量金字塔可否呈現(xiàn)上寬下窄的塔形呢？請(qǐng)舉例說(shuō)明。(選擇性必修2　P58“小思考”)
提示：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒置的金字塔形。比如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于浮游植物的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物捕食，因此某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。
1．人們不斷地對(duì)江南某濕地保護(hù)區(qū)進(jìn)行除草、殺蟲(chóng)，目的是________
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提示：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分
2．啄木鳥(niǎo)主要吃隱藏在樹(shù)干內(nèi)的天牛等害蟲(chóng)。害蟲(chóng)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量去向有________________________________________________________
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提示：下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量、分解者利用的能量、未利用的能量
某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路分析
(1)能量來(lái)源
(2)能量去向：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：
①定量不定時(shí)(在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能量的最終去路)：
a．自身呼吸消耗；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)；c.被分解者分解利用。
②定量定時(shí)：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路可有四條：
a．自身呼吸消耗；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；c.被分解者分解利用；d.未利用，既未被自身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年，因此“未利用”是指在有限的時(shí)間“還沒(méi)來(lái)得及被利用的能量”。可用如圖表示：
1．某生態(tài)茶場(chǎng)依靠“以草養(yǎng)蟲(chóng)”“以草肥田”及生物防治等生產(chǎn)措施，多年來(lái)堅(jiān)持不打農(nóng)藥、不施化肥和除草劑，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。從物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的角度分析人工除草的作用。
提示：人工除草能加快物質(zhì)循環(huán)利用，草稈為茶樹(shù)提供無(wú)機(jī)鹽(或無(wú)機(jī)鹽、二氧化碳)；調(diào)整能量流動(dòng)方向使能量更多流向茶樹(shù)。
2．某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，生活著農(nóng)作物、昆蟲(chóng)、老鼠、蛇等多種生物。蝗蟲(chóng)是植食性動(dòng)物，請(qǐng)補(bǔ)充完整能量流經(jīng)蝗蟲(chóng)(初級(jí)消費(fèi)者)的示意圖。
提示：
或
考查能量流動(dòng)的過(guò)程分析
1．(2021·菏澤高三一模)下面為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．變溫動(dòng)物的d/c的值一般高于恒溫動(dòng)物
B．生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為d/a×100%
C．在“草→兔→狼”這一食物鏈中，狼糞便中的能量屬于h
D．圖中b＝h＋c＋f
A　[與恒溫動(dòng)物相比，變溫動(dòng)物不需消耗更多的能量維持體溫，所以細(xì)胞呼吸消耗的能量少，有機(jī)物的積累量較多，d/c值高，A正確；a表示該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，c表示第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，則生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為c/a×100%，B錯(cuò)誤；在“草→兔→狼”這一食物鏈中，狼糞便中的能量是未被狼同化的能量，是兔同化能量的一部分，兔糞便中的能量是h，C錯(cuò)誤；攝入能量有兩個(gè)去路，一是被同化，二是存于糞便之中不被同化，故圖中b＝h＋c，D錯(cuò)誤。]
2．(不定項(xiàng))(2021·南通高三模擬)某同學(xué)在分析羊食草過(guò)程后，繪制了如下能量流動(dòng)模型，對(duì)其科學(xué)性的評(píng)價(jià)正確的是(　　)
A．過(guò)程②有機(jī)肥中的化學(xué)能主要流向土壤微生物，而不能被草利用
B．過(guò)程③中的能量最終都會(huì)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物
C．羊遺體、殘骸的能量應(yīng)該屬于羊用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量
D．過(guò)程④通過(guò)呼吸作用將有機(jī)物中的能量全部以熱能形式散失
AC　[植物不能利用有機(jī)肥中的能量，只有分解者將有機(jī)物分解后，植物利用其中的礦質(zhì)元素，有機(jī)肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A正確；過(guò)程③中的能量是草中未被利用的部分，有可能會(huì)被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用，但還有的部分可能會(huì)被分解者分解，B錯(cuò)誤；羊的遺體、殘骸的能量屬于羊同化的能量中用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的部分，C正確；過(guò)程④通過(guò)呼吸作用大部分能量以熱能的形式釋放，還有部分轉(zhuǎn)化成ATP的能量用于生命活動(dòng)，D錯(cuò)誤。]
考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用
3．(2021·朝陽(yáng)高三模擬)桑基魚(yú)塘是種桑養(yǎng)蠶同池塘養(yǎng)魚(yú)相結(jié)合的一種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，經(jīng)濟(jì)效益高，生態(tài)效益好，內(nèi)部食物鏈中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量比例適量，物質(zhì)和能量的輸入、輸出相平衡，關(guān)于桑基魚(yú)塘的闡述正確的是(　　)
A．桑基魚(yú)塘提高了能量傳遞效率，因而效益高
B．為獲得更高經(jīng)濟(jì)效益，需要更多投放魚(yú)苗
C．桑基魚(yú)塘生態(tài)效益好是因?yàn)榉謱蝇F(xiàn)象更明顯
D．桑基魚(yú)塘發(fā)揮了生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化的作用
D　[桑基魚(yú)塘提高了能量利用率，因而效益高，A錯(cuò)誤；為獲得更高經(jīng)濟(jì)效益需要適當(dāng)投放魚(yú)苗，要考慮食物鏈中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量比例適量，保證物質(zhì)和能量的輸入、輸出相平衡，B錯(cuò)誤；桑基魚(yú)塘生態(tài)效益好是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用、能量的多級(jí)利用，C錯(cuò)誤；桑基魚(yú)塘發(fā)揮了生態(tài)系統(tǒng)中資源部分利用以及物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化等，D正確。]
4．(不定項(xiàng))我國(guó)珠江三角洲某地桑基魚(yú)塘的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖如下。據(jù)圖判斷以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于植物實(shí)際光合量之和
B．植物到蠶和魚(yú)的能量傳遞效率小于蠶和魚(yú)同化量與植物實(shí)際光合量之比
C．魚(yú)同化的能量可通過(guò)自身的遺體殘骸和糞便流向分解者
D．生產(chǎn)中用蠶糞喂魚(yú)和塘泥肥田能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用
CD　[因?yàn)樵撋鷳B(tài)系統(tǒng)有魚(yú)飼料等人工輸入能量，所以輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于植物實(shí)際光合量之和，A正確；魚(yú)同化量中有魚(yú)飼料中含有的能量，植物到蠶和魚(yú)的能量傳遞效率小于蠶和魚(yú)同化量與植物實(shí)際光合量之比，B正確；魚(yú)糞便中的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，C錯(cuò)誤；生產(chǎn)中用蠶糞喂魚(yú)和塘泥肥田能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用，能量不可循環(huán)利用，D錯(cuò)誤。]
考查能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算
5．(2021·廣東選擇考適應(yīng)性測(cè)試)1942年，美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼對(duì)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)分析，是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)定量研究的開(kāi)創(chuàng)性工作。如圖是賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J·cm－2·a－1)。下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)能量利用和傳遞特征的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．太陽(yáng)能被生態(tài)系統(tǒng)固定的效率小于0.1%
B．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為464.6 J·cm－2·a－1
C．呼吸作用消耗能量的比例隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而降低
D．相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率范圍是13%～20%
C　[生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能為464.6 J·cm－2·a－1，占太陽(yáng)輻射能量497 693.2 J·cm－2·a－1的0.093%，A正確；流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，B正確；生產(chǎn)者呼吸消耗的能量比例為96.3/464.6×100%≈20.7%，植食動(dòng)物呼吸消耗的能量比例為18.8/62.8×100%≈29.9%，C錯(cuò)誤；生產(chǎn)者到植食動(dòng)物的能量傳遞效率為62.8/464.6×100%≈13.5%，植食動(dòng)物到肉食動(dòng)物的能量傳遞效率為12.6/62.8×100%≈20%，D正確。]
6．(2021·濟(jì)南高三模擬)為了促進(jìn)某自然保護(hù)區(qū)的恢復(fù)，人工投入了較多的物質(zhì)。為了解該自然保護(hù)區(qū)生物的生存情況，科研機(jī)構(gòu)對(duì)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)情況進(jìn)行了定量分析，數(shù)據(jù)如下表所示[單位：103 kJ/(m2·a)]。下列敘述正確的是(　　)
能量類(lèi)型生物類(lèi)型 自身呼吸消耗的能量 甲 未被利用的能量 流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 輸入有機(jī)物的能量
生產(chǎn)者 1210 256 2933 868 －
初級(jí)消費(fèi)者 252 88 564 A 192
次級(jí)消費(fèi)者 63 23 B 19 68
三級(jí)消費(fèi)者 18 C 10 － 12
A．該自然保護(hù)區(qū)的結(jié)構(gòu)由非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者構(gòu)成
B．流入該自然保護(hù)區(qū)的總能量為5.267×106 kJ/(m2·a)
C．表中“甲”代表流向分解者的能量，“B”的數(shù)值為119，“C”的數(shù)值為3
D．第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為17.97%
C　[非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，而非結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；自然保護(hù)區(qū)流入總能量＝生產(chǎn)者的能量＋輸入的有機(jī)物能量＝1210＋256＋2933＋192＋68＋12＝4.617×106 kJ/(m2·a)，B錯(cuò)誤；表中“甲”代表流向分解者的能量，初級(jí)消費(fèi)者流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為A，A＝868－252－88－564＋192＝156×103 kJ/(m2·a)；次級(jí)消費(fèi)者未被利用的能量為B，B＝156＋68－63－23－19＝119×103 kJ/(m2·a)；三級(jí)消費(fèi)者流向分解者的能量為C，C＝19＋12－18－10＝3×103 kJ/(m2·a)，C正確；第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率＝下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化數(shù)/上一級(jí)營(yíng)養(yǎng)同化數(shù)×100%＝156/(868＋192)×100%≈14.72%，D錯(cuò)誤。]
　方向調(diào)整后的能量計(jì)算方法
若在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時(shí)，首先要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”，或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。
(1)順推法：能量流向調(diào)整，從前往后計(jì)算。即由植物下推，用“乘法”。
(2)逆推法：能量來(lái)源調(diào)整，從后往前計(jì)算。即由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)前推，用“除法”。
考點(diǎn)2　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
1．碳循環(huán)
(1)請(qǐng)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱(chēng)
a．生產(chǎn)者；b.消費(fèi)者；c.呼吸作用；d.光合作用和化能合成作用；e.呼吸作用；f.化石燃料的燃燒。
(2)碳的存在形式與循環(huán)形式
(3)碳循環(huán)途徑
(4)溫室效應(yīng)
2．物質(zhì)循環(huán)的概念
(1)物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如碳、氫、氧、氮、磷、硫等。
(2)范圍：生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間。
(3)特點(diǎn)：全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3．生物富集
1. 生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)指的是CO2在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落中的往復(fù)循環(huán)。 (×)
提示：碳循環(huán)指的是碳元素的循環(huán)，而不是含碳化合物的循環(huán)。
2．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑被生物群落反復(fù)利用。 (√)
3．大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的唯一方式是光合作用。 (×)
提示：CO2從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式有兩種：光合作用和化能合成作用。
4．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量都是循環(huán)往復(fù)的。 (×)
提示：物質(zhì)是循環(huán)往復(fù)的，而能量流動(dòng)是單向的。
5．植物可通過(guò)呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。 (√)
6．若不按照生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。 (√)
7．人類(lèi)活動(dòng)加速了鉛的循環(huán)，改變了鉛在環(huán)境中的分布。 (√)
1．大量植樹(shù)造林可緩解溫室效應(yīng)，請(qǐng)分析原因。(選擇性必修2　P63“與社會(huì)的聯(lián)系”)
提示：大量植樹(shù)造林可增加CO2從大氣中的CO2庫(kù)到生物群落的吸收速率，減少大氣中CO2的含量。
2．生物圈是不是一個(gè)在“物質(zhì)”上自給自足的系統(tǒng)？“能量”上呢？(選擇性必修2　P67“拓展應(yīng)用”)
提示：生物圈在物質(zhì)上可自給自足，但在能量上不能自給自足，因?yàn)槲镔|(zhì)可以在生物圈內(nèi)循環(huán)利用，而能量不能循環(huán)利用，必須由生物圈外的太陽(yáng)能源源不斷地輸入方可維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1．一場(chǎng)低強(qiáng)度的火災(zāi)過(guò)后，森林中的植被很快恢復(fù)， 從生物種間關(guān)系的角度分析原因是______________________________；從物質(zhì)循環(huán)的角度分析原因是_____________________________________________________________。
提示：種群密度下降，競(jìng)爭(zhēng)減弱(捕食作用減弱)　加速了物質(zhì)循環(huán)使土壤中的礦質(zhì)元素含量增加
2．DDT、汞等這些物質(zhì)的生物富集現(xiàn)象具有全球性的原因在于_________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：這些有害物質(zhì)可以通過(guò)大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地
“箭頭分析法”分析常見(jiàn)物質(zhì)循環(huán)模型
(1)“三看法”快速判斷
(2)模式圖常見(jiàn)變式分析
圖1
圖2　　　　　　　　　　圖3
①圖1中，A為生產(chǎn)者，B為大氣中CO2庫(kù)，C為消費(fèi)者，D為分解者。
②圖2中，A為生產(chǎn)者，B為大氣中CO2庫(kù)，C為初級(jí)消費(fèi)者，D為次級(jí)消費(fèi)者，E為分解者。
③圖3中，E為生產(chǎn)者，A為大氣中CO2庫(kù)，B、D、F為消費(fèi)者，C為分解者。
1．某城市利用人工建立的濕地公園對(duì)生活污水進(jìn)行凈化處理，形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng)，還可以利用藻類(lèi)蛋白養(yǎng)魚(yú)、養(yǎng)鴨等而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。如圖是該人工濕地系統(tǒng)的碳循環(huán)圖解。
請(qǐng)?jiān)趫D中用恰當(dāng)?shù)募^和文字補(bǔ)充完成該人工濕地公園的碳循環(huán)圖解。
提示：
2．研究發(fā)現(xiàn)，自養(yǎng)小球藻細(xì)胞轉(zhuǎn)化為異養(yǎng)生長(zhǎng)后，細(xì)胞內(nèi)脂溶性化合物含量增加，高溫下產(chǎn)生大量烴類(lèi)化合物。請(qǐng)從能源利用和環(huán)保的角度預(yù)測(cè)小球藻的應(yīng)用前景。
提示：可能取代石油、煤炭等化石燃料成為可再生能源的生產(chǎn)者，解決能源危機(jī)；減少化石燃料開(kāi)采和燃燒引起的環(huán)境污染，減少二氧化碳的排放，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
碳循環(huán)的過(guò)程分析
1．(不定項(xiàng))(2021·湖南師大附中高三月考)下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過(guò)程，其中甲、乙、丙、丁構(gòu)成系統(tǒng)的生物群落，箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖中①過(guò)程一定代表綠色植物的光合作用
B．缺少類(lèi)群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行
C．圖中甲、乙、丙、丁分別代表分解者、生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者
D．類(lèi)群丙的無(wú)氧呼吸是產(chǎn)生大氣中氣體X的途徑之一
AD　[分析可知圖中乙為生產(chǎn)者，所以①過(guò)程可以表示綠色植物的光合作用，也可以表示自養(yǎng)細(xì)菌的化能合成作用，A錯(cuò)誤；圖中甲為分解者，如果分解者缺少，則生態(tài)系統(tǒng)的尸體將要堆積如山，物質(zhì)循環(huán)將不能正常進(jìn)行，B正確；由圖可知，氣體X為二氧化碳，甲、乙、丙和丁類(lèi)群依次為分解者、生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者，其有氧呼吸均可以產(chǎn)生二氧化碳，C正確；類(lèi)群丙的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸，不產(chǎn)生氣體X，D錯(cuò)誤。]
2．生物興趣小組對(duì)某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程進(jìn)行了調(diào)查，并繪制碳循環(huán)過(guò)程示意圖。回答相關(guān)問(wèn)題：
(1)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程伴隨著能量流動(dòng)，據(jù)圖分析，輸入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量包括__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)作物通過(guò)過(guò)程①________從大氣中吸收二氧化碳并固定在農(nóng)作物體內(nèi)。土壤碳庫(kù)中的有機(jī)物由分解者通過(guò)過(guò)程②________轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)物重新被植物利用。
(3)碳元素在大氣碳庫(kù)、植物碳庫(kù)和土壤碳庫(kù)之間循環(huán)的主要形式是________，人類(lèi)活動(dòng)________(填“加速”或“減緩”)了碳循環(huán)的進(jìn)程。
(4)有同學(xué)認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)是循環(huán)利用的，無(wú)須不斷向農(nóng)田中施加肥料。你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)？________，請(qǐng)給出你的理由___________________
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析]　(1)讀圖可知，輸入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量有農(nóng)作物固定的太陽(yáng)能、種子和有機(jī)肥中含有的能量。(2)過(guò)程①是光合作用；過(guò)程②是分解者的分解作用(呼吸作用)。(3)碳元素在大氣碳庫(kù)、植物碳庫(kù)和土壤碳庫(kù)之間循環(huán)的主要形式是CO2，人類(lèi)作為消費(fèi)者可以加速物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，所以人類(lèi)活動(dòng)加速了碳循環(huán)的過(guò)程。(4)由于農(nóng)產(chǎn)品源源不斷自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中輸出，其中的元素不能歸還土壤，所以需要不斷的施加肥料，這與物質(zhì)循環(huán)不矛盾，所以不同意該同學(xué)觀點(diǎn)。
[答案]　(1)農(nóng)作物固定的太陽(yáng)能、種子和有機(jī)肥中含有的能量　(2)光合作用　分解作用(呼吸作用)　(3)CO2　加速　(4)不同意　農(nóng)產(chǎn)品源源不斷自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中輸出，其中的元素不能歸還土壤，所以需要不斷的施加肥料，這與物質(zhì)循環(huán)不矛盾
生物富集
3．(2021·朝陽(yáng)高三模擬)DDT是具有殺蟲(chóng)劑效果的化合物，幾乎對(duì)所有的昆蟲(chóng)都非常有效，但在環(huán)境中非常難降解，并可在動(dòng)物脂肪內(nèi)蓄積，甚至在南極企鵝的血液中也檢測(cè)出DDT，處于食物鏈頂級(jí)的食肉鳥(niǎo)，如：美國(guó)國(guó)鳥(niǎo)白頭海雕因DDT導(dǎo)致卵殼軟化而幾乎滅絕。下列敘述正確的是(　　)
A．DDT是一種只在食物鏈中傳遞的化學(xué)物質(zhì)
B．DDT是一種脂溶性化學(xué)物質(zhì)
C．使用DDT殺滅昆蟲(chóng)效果好且穩(wěn)定，因此屬于生物防治
D．鑒于DDT能有效控制如瘧疾等疾病的傳播，世界衛(wèi)生組織于2002年宣布重新啟用DDT，這說(shuō)明之前對(duì)DDT的認(rèn)知是錯(cuò)誤的
B　[DDT不僅可以在食物鏈中傳遞，也可以經(jīng)生產(chǎn)者、消費(fèi)者傳給分解者，A錯(cuò)誤；DDT不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，在脂質(zhì)如石油等中可以溶解，是一種脂溶性化學(xué)物質(zhì)，B正確；DDT是一種化學(xué)農(nóng)藥，滅蟲(chóng)效果非常顯著，但是會(huì)造成食物鏈富集作用，又由于不易降解，容易造成環(huán)境污染，屬于化學(xué)防治，C錯(cuò)誤；世界衛(wèi)生組織于2002年宣布重新啟用DDT是因?yàn)槠淠苡行Э刂迫绡懠驳燃膊〉膫鞑ィ瑥恼壬目紤]，利大于弊，所以重新啟用，D錯(cuò)誤。]
物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系分析
4．(2021·武漢高三模擬)下圖1為某池塘生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)碳循環(huán)示意圖，圖2是該系統(tǒng)內(nèi)蛙種群的能量流動(dòng)示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
　
圖1　　　　　　　　　　　　圖2
A．在圖1中碳以有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞的過(guò)程有③④⑦
B．在圖2中蛙屬于消費(fèi)者，它能加快該系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
C．在圖1中甲、乙、丙、丁四種成分共同構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
D．在圖2中③所含的能量不全屬于蛙的同化量，最終以熱能散失
C　[碳在③生產(chǎn)者到消費(fèi)者、⑦生產(chǎn)者到分解者、④消費(fèi)者到分解者之間以含碳的有機(jī)物形式傳遞，A正確；蛙屬于消費(fèi)者，消費(fèi)者的作用之一就是加快了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，B正確；甲、乙、丙、丁分別是生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量，它們一起構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，而生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包含了組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；在圖2中，流向分解者的能量有兩部分：未分解的來(lái)自上一級(jí)的能量(青蛙的糞便)和青蛙死亡后的遺體，D正確。]
5．(2021·河北選擇性考試)為探究全球氣候變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，研究者將20個(gè)人工淡水池塘均分成兩組，對(duì)照組保持環(huán)境溫度，實(shí)驗(yàn)組始終比對(duì)照組高4℃(利用溫控裝置)，并從附近淡水棲息地搜集水生生物投入池塘。連續(xù)多年觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，池塘逐漸形成主要由浮游植物和浮游動(dòng)物組成的群落。第15年時(shí)，池塘中浮游植物和浮游動(dòng)物生物量(單位體積水體中生物體的質(zhì)量)的檢測(cè)結(jié)果如圖。
回答下列問(wèn)題：
(1)池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征為_(kāi)_______________，池塘生物群落從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程中發(fā)生了________演替。
(2)某種水生生物被投入池塘后，其種群數(shù)量將呈__________形增長(zhǎng)，若該生物種群密度在較長(zhǎng)時(shí)期保持相對(duì)穩(wěn)定，表明其種群數(shù)量已達(dá)到了________。
(3)從能量流動(dòng)角度分析，升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是____________________________________。
(4)碳在池塘生物群落中主要以________的形式傳遞，碳循環(huán)具有全球性的主要原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　(1)物種組成是池塘生物群落區(qū)別于湖泊生物群落的重要特征。由于池塘生物群落原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體，因此池塘生物群落從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程中發(fā)生了次生演替。(2)由于環(huán)境等因素的限制，被投入池塘中的某種水生生物經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，呈現(xiàn)“S”形增長(zhǎng)。在池塘環(huán)境下，該水生生物的種群密度在較長(zhǎng)時(shí)間保持相對(duì)穩(wěn)定，表明該生物種群數(shù)量已達(dá)到環(huán)境容納量，即K值。(3)根據(jù)題圖可知，溫度升高，導(dǎo)致池塘中的浮游植物數(shù)量下降，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能減少，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少，導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以有機(jī)物的形式傳遞。碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，而大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)，因此，碳循環(huán)具有全球性。
[答案]　(1)物種組成　次生　(2)“S”　K值　(3)升溫后浮游植物數(shù)量下降，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能減少　(4)有機(jī)物　碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，而大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)
考點(diǎn)3　生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
1．信息的概念
指日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。
2．信息的種類(lèi)、特點(diǎn)、來(lái)源及實(shí)例(連線)
提示：①—b—Ⅲ—C　②—c—Ⅰ—A　③—a—Ⅱ—B
3．信息傳遞過(guò)程
4．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
1．物理信息的來(lái)源可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。 (√)
2．生物僅通過(guò)多種信息類(lèi)型進(jìn)行交流。 (×)
提示：生物可以通過(guò)一種或多種信息類(lèi)型進(jìn)行交流。
3．在生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞中，需要植物的葉、芽及細(xì)胞中的光敏色素等信息受體。 (√)
4．信息傳遞可來(lái)源于無(wú)機(jī)環(huán)境或生物，傳遞方向均為雙向。 (×)
提示：信息傳遞的方向往往是雙向的。
5．通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，可以防治有害動(dòng)物，也可以提高一些農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。 (√)
6．當(dāng)食草動(dòng)物看到青草明顯減少時(shí)，部分個(gè)體會(huì)另覓取食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能。 (√)
1．一種熱帶雌蠶蛾為了吸引同類(lèi)雄蛾會(huì)分泌出叫“蠶蛾醇”的信息素，這體現(xiàn)了信息傳遞的何種作用？(選擇性必修2　P69“相關(guān)信息”)
提示：利于生物種群的繁衍。
2．煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？為什么？(選擇性必修2　P70“思考·討論”)
提示：是，因?yàn)樗诎滋煳追N蛾幼蟲(chóng)天敵，夜間驅(qū)趕乙種蛾，防止甲、乙兩種蛾幼蟲(chóng)的捕食。
1．在草原生態(tài)系統(tǒng)中，某些鳥(niǎo)類(lèi)看到食物時(shí)，其體內(nèi)便分泌一種激素，促使其快速完成捕食，判斷這種激素是否屬于生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)信息，并說(shuō)出你的判斷理由。__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：不屬于。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在個(gè)體與個(gè)體或個(gè)體與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，動(dòng)物激素屬于個(gè)體內(nèi)細(xì)胞間傳遞信息的分子
2．某立體養(yǎng)殖的魚(yú)塘中，野生魚(yú)和草魚(yú)都能根據(jù)食物的氣味進(jìn)行攝食，這說(shuō)明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是____________________________________
__________________________________________________________________。
提示：調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
1．判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類(lèi)的方法
(1)從信息傳播的途徑判斷
①涉及聲音、顏色、植物形狀、磁場(chǎng)、溫度等物理因素，可判斷為物理信息。
②涉及的信息載體為化學(xué)物質(zhì)，如動(dòng)物的性外激素，可判斷為化學(xué)信息。
③涉及動(dòng)物的特殊行為，“肢體語(yǔ)言”可判斷為行為信息。
(2)從文字表述的著重點(diǎn)判斷
①孔雀開(kāi)屏，如果是通過(guò)羽毛的顏色等傳遞給對(duì)方，則屬于物理信息。
②孔雀開(kāi)屏，如果是通過(guò)行為傳遞給對(duì)方，則屬于行為信息。
2．辨析信息傳遞與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán) 信息傳遞
特點(diǎn) 單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減 循環(huán)流動(dòng)，反復(fù)利用，全球性 往往是雙向的
范圍 生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生物圈 生物之間，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間
途徑 食物鏈和食物網(wǎng) 多種
地位 生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力 生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ) 決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)
聯(lián)系 同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體
1．利用未被蚜蟲(chóng)危害的無(wú)蚜豌豆葉和被蚜蟲(chóng)危害但已去除蚜蟲(chóng)的受害豌豆葉作為氣味源對(duì)七星瓢蟲(chóng)進(jìn)行誘引，每組含七星瓢蟲(chóng)50頭。由表中結(jié)果可知受害豌豆葉對(duì)七星瓢蟲(chóng)吸引作用更強(qiáng)，推測(cè)導(dǎo)致此結(jié)果的可能原因。
氣味源 吸引量(頭)
無(wú)蚜豌豆葉受害豌豆葉潔凈空氣 244022
提示：受害豌豆葉釋放的揮發(fā)性化合物對(duì)七星瓢蟲(chóng)有吸引作用(蚜蟲(chóng)在受害豌豆葉上遺留的揮發(fā)性化合物對(duì)七星瓢蟲(chóng)有吸引作用)。
2．蘋(píng)果小卷葉蛾幼蟲(chóng)是危害蘋(píng)果的害蟲(chóng)，姬蜂是該蟲(chóng)的天敵。為研究蘋(píng)果抵抗蟲(chóng)害的機(jī)制，某科研小組用丁原醇溶劑分別提取了蘋(píng)果的揮發(fā)物A和受蟲(chóng)害后的蘋(píng)果揮發(fā)物B，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中每組使用兩種物質(zhì)，每組實(shí)驗(yàn)隨機(jī)選取50只姬蜂，觀察其對(duì)這兩種物質(zhì)的選擇情況，結(jié)果如下表。
組別 第一組 第二組 第三組
揮發(fā)物A 對(duì)照物質(zhì) 揮發(fā)物B 對(duì)照物質(zhì) 揮發(fā)物A 揮發(fā)物B
結(jié)果(只) 35 15 43 7 17 33
寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照物質(zhì)，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的結(jié)論。
提示：丁原醇溶劑。蘋(píng)果能產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)吸引姬蜂尋找食物；遭受蟲(chóng)害后，產(chǎn)生的揮發(fā)物B對(duì)姬蜂的吸引力更大，以避免蟲(chóng)害。
考查信息傳遞的類(lèi)型、作用及應(yīng)用
1．(2021·朝陽(yáng)高三模擬)成千上萬(wàn)的飛行蝗蟲(chóng)(成蟲(chóng))總是集群而來(lái)，遮天蔽日，導(dǎo)致植被遭受巨大破壞。中國(guó)科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，蝗蟲(chóng)的聚集依賴(lài)于一種信息素——4 甲氧基苯乙烯，4～5只獨(dú)居蝗蟲(chóng)聚集之后，便會(huì)自發(fā)地產(chǎn)生該種信息素，吸引更多蝗蟲(chóng)聚集過(guò)來(lái)；隨著蝗蟲(chóng)密度的增加，它們釋放的信息素含量也會(huì)迅速增加，進(jìn)一步促進(jìn)蝗蟲(chóng)的聚集。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．蝗蟲(chóng)聚集的過(guò)程是一種正反饋調(diào)節(jié)過(guò)程
B．利用4 甲氧基苯乙烯吸引、抓捕并消滅蝗蟲(chóng)屬于生物防治
C．一只飛行的蝗蟲(chóng)所含全部基因構(gòu)成了一個(gè)種群的基因庫(kù)
D．該實(shí)例說(shuō)明正常生命活動(dòng)的進(jìn)行離不開(kāi)信息傳遞
C　[根據(jù)題干信息蝗蟲(chóng)聚集之后，它們便會(huì)自發(fā)地產(chǎn)生信息素，吸引越來(lái)越多的蝗蟲(chóng)聚集，該過(guò)程為正反饋調(diào)節(jié)過(guò)程，A正確；利用4 甲氧基苯乙烯吸引，抓捕并消滅蝗蟲(chóng)屬于生物防治，B正確；一只飛行的蝗蟲(chóng)所含的全部基因不能構(gòu)成一個(gè)種群的基因庫(kù)，因?yàn)榉N群的基因庫(kù)包含種群內(nèi)所有個(gè)體的全部基因，C錯(cuò)誤；該實(shí)例可以說(shuō)明生物正常的生命活動(dòng)離不開(kāi)信息傳遞，D正確。]
2．(2021·鄭州高三質(zhì)檢)多數(shù)植物遭到昆蟲(chóng)蠶食時(shí)會(huì)分泌茉莉酸，啟動(dòng)抗蟲(chóng)反應(yīng)，如分泌殺蟲(chóng)物質(zhì)、產(chǎn)生吸引昆蟲(chóng)天敵的揮發(fā)物質(zhì)等。煙粉虱能合成 Bt56 蛋白，該蛋白會(huì)隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動(dòng)的抗蟲(chóng)反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長(zhǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．植物產(chǎn)生揮發(fā)物質(zhì)吸引昆蟲(chóng)天敵體現(xiàn)了信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系的功能
B．植物受到昆蟲(chóng)傷害啟動(dòng)抗蟲(chóng)反應(yīng)是神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)共同作用的結(jié)果
C．Bt56 基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長(zhǎng)比未被抑制的對(duì)照組慢
D．開(kāi)發(fā)能水解 Bt56 蛋白的轉(zhuǎn)基因植物可為控制煙粉虱提供防治措施
B　[植物產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，如吸引昆蟲(chóng)天敵的揮發(fā)性物質(zhì)，可以吸引天敵捕食昆蟲(chóng)，這體現(xiàn)了化學(xué)信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系的功能，A正確；植物沒(méi)有神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)機(jī)制，B錯(cuò)誤；Bt56蛋白隨煙粉虱唾液進(jìn)入植物，抑制茉莉酸啟動(dòng)的抗蟲(chóng)反應(yīng)，使煙粉虱數(shù)量迅速增長(zhǎng)，Bt56基因表達(dá)被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量增長(zhǎng)會(huì)減少，而B(niǎo)t56基因表達(dá)未被抑制的煙粉虱在寄主植物上的數(shù)量會(huì)增加，C正確；開(kāi)發(fā)能水解Bt56蛋白的轉(zhuǎn)基因植物能夠抑制煙粉虱的數(shù)量增長(zhǎng)，為控制煙粉虱提供防治措施，D正確。]
綜合考查生態(tài)系統(tǒng)的功能
3．(不定項(xiàng))(2021·河北選擇性考試模擬)野生動(dòng)物園圈養(yǎng)草食性動(dòng)物產(chǎn)生的大量糞便，可以用糞食性金龜進(jìn)行處理。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．糞便的氣味吸引糞食性金龜屬于化學(xué)信息傳遞
B．金龜?shù)氖澄飦?lái)自草食性動(dòng)物，處于生態(tài)系統(tǒng)的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C．金龜生命活動(dòng)所需的能量來(lái)自草食性動(dòng)物同化的能量
D．金龜?shù)幕顒?dòng)促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，提高了能量傳遞效率
BCD　[生物在生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，以及動(dòng)物的性外激素等，屬于化學(xué)信息，因此糞便的氣味吸引糞食性金龜屬于化學(xué)信息傳遞，A正確；糞食性金龜以草食性動(dòng)物的糞便為食，屬于分解者，不構(gòu)成食物鏈，故不屬于食物鏈中的任何營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B錯(cuò)誤；糞食性金龜以草食性動(dòng)物糞便為食，草食性動(dòng)物糞便中的能量來(lái)自上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)植物，C錯(cuò)誤；金龜將動(dòng)物的糞便分解成二氧化碳、水和無(wú)機(jī)鹽等，這些物質(zhì)又被植物吸收利用，進(jìn)而制造有機(jī)物，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，提高了能量的利用率，能量傳遞效率在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間一般為10%～20%之間，D錯(cuò)誤。]
4．某處的荒山堆放了有毒的廢陰極炭塊，其毒性主要來(lái)自含量較高的氟化物和氰化物，前者是明確的致癌物質(zhì)，后者是著名的致命物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的廢陰極炭塊會(huì)污染土壤和地下水，使動(dòng)物致病或中毒，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致某些動(dòng)物滅絕，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的________能力是有限的。
(2)該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中，聯(lián)系生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境的兩大“橋梁”是______________________。
(3)下表為科學(xué)家對(duì)該地附近某生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查繪制的相關(guān)圖表(單位：百萬(wàn)千焦)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
種群 同化量 凈同化量 呼吸消耗 傳遞給分解者 傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 未被利用的能量
草 65.5 3.0 15.0 41.5
羊 15.0 5 0.5 2 2.5
人 2 0.6 1.4 微量(不計(jì)) 無(wú)
①調(diào)查該生態(tài)系統(tǒng)小動(dòng)物類(lèi)群的豐富度時(shí)，不能采用樣方法或標(biāo)記重捕法進(jìn)行調(diào)查的理由是____________________________________________________
_________________________________________________________________。
②上表是科學(xué)家對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈“草→羊→人”進(jìn)行調(diào)查后繪制了食物鏈中三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)對(duì)能量的同化、利用、傳遞等數(shù)量關(guān)系。請(qǐng)根據(jù)表格計(jì)算羊呼吸消耗的能量為_(kāi)_______百萬(wàn)千焦。
③已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為150 000百萬(wàn)千焦，但大部分能量不能被生產(chǎn)者固定，根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為_(kāi)_______。若羊的糞便被迅速分解，糞便中的能量屬于表中的________(填表中數(shù)值)；草與羊之間進(jìn)行的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有___________________
____________作用。
④讓羊的糞便進(jìn)入沼氣池，將發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣做燃料，將沼氣池中的沼渣做肥料，體現(xiàn)了研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義為_(kāi)________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的廢陰極炭塊會(huì)污染土壤和地下水，使動(dòng)物致病或中毒，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致某些動(dòng)物滅絕，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。(2)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者以及非生物的物質(zhì)和能量，其中聯(lián)系生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境的是生產(chǎn)者和分解者。(3)①因?yàn)樵S多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，而且身體微小，故不能采用樣方法或標(biāo)記重捕法調(diào)查土壤小動(dòng)物類(lèi)群的豐富度。②羊呼吸消耗的能量＝羊同化量－羊凈同化量＝15－5＝10百萬(wàn)千焦。③據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，生產(chǎn)者草同化量＝自身呼吸作用消耗＋流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)＋被分解者利用＋未被利用＝65.5＋15＋3＋41.5＝125百萬(wàn)千焦，故第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率＝(第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)羊同化量/第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)草同化量)×100%＝(15/125)×100%＝12%。若羊的糞便被迅速分解，糞便中的能量沒(méi)有被羊同化，還屬于草傳遞給分解者的能量，即屬于表中的數(shù)值3；草與羊之間進(jìn)行的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定的作用。④讓羊的糞便進(jìn)入沼氣池，將發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣做燃料，將沼氣池中的沼渣做肥料，體現(xiàn)了研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義為實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高了能量的利用率。
[答案]　(1)自我調(diào)節(jié)　(2)生產(chǎn)者和分解者　(3)①許多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，而且身體微小　②10　③12%　3　調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定　④實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高了能量的利用率
1．核心概念
(1)(選擇性必修2 P54)能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
(2)(選擇性必修2 P63)物質(zhì)循環(huán)：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。
(3)(選擇性必修2 P64)生物富集：生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象。
2．結(jié)論語(yǔ)句
(1)(選擇性必修2 P56)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因：某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化　的能量自身呼吸要消耗一部分，還有一部分被分解者分解利用，還有一部分未被利用，所以不能將全部的能量流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
(2)(選擇性必修2 P58)從能量流動(dòng)的角度分析，建設(shè)“沼氣池”的意義是：實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高了能量的利用率。
(3)(選擇性必修2 P58)從能量流動(dòng)的角度分析，合理確定草場(chǎng)載畜量的目的是：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。
(4)(選擇性必修2 P62)碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的，在生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式傳遞的。
(5)(選擇性必修2 P71)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用；生物種群的繁衍，也離不開(kāi)信息的傳遞；信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
1．(2021·浙江1月選考)下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是(　　)
A．生態(tài)金字塔顯示了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系
B．生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物均屬于同一食物鏈
C．生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)均按其所占的數(shù)值大小依次排列
D．生態(tài)金字塔可分別以個(gè)體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制
A　[生態(tài)金字塔顯示了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的某種數(shù)量關(guān)系，可采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，A正確；生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物均屬于食物網(wǎng)的同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不屬于同一條食物鏈，B錯(cuò)誤；生態(tài)金字塔通常都是下寬上窄的正金字塔圖形，但也有倒金字塔的，如英吉利海峽的浮游植物與浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物的生物量金字塔，故生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)并非均按其所占的數(shù)值大小依次排列，C錯(cuò)誤；生態(tài)金字塔可采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，故可分別以個(gè)體數(shù)量、生物量和能量為指標(biāo)繪制，并非生產(chǎn)量，D錯(cuò)誤。]
2．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過(guò)程。下列有關(guān)碳循環(huán)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．消費(fèi)者沒(méi)有參與碳循環(huán)的過(guò)程
B．生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)
D．碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以CO2形式循環(huán)
A　[消費(fèi)者的存在能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；光合作用是指生產(chǎn)者利用光能，將CO2和水轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程，大氣CO2庫(kù)中的碳進(jìn)入生物群落是通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用實(shí)現(xiàn)的，生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，B項(xiàng)正確；土壤中的微生物可以通過(guò)呼吸作用將含碳有機(jī)物中的碳返回大氣中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，C項(xiàng)正確；碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機(jī)物的形式傳遞，D項(xiàng)正確。]
3．(2020·浙江7月選考)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，正確的是(　　)
A．營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量越多，相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率就越低
B．呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多
C．生產(chǎn)者的凈初級(jí)生產(chǎn)量越大，各級(jí)消費(fèi)者的體型就越大
D．營(yíng)養(yǎng)級(jí)所處的位置越高，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的總能量就越多
B　[相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率的高低與營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量無(wú)關(guān)， A錯(cuò)誤；凈生產(chǎn)量＝同化量－呼吸消耗量，生物量實(shí)際是凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時(shí)刻前的積累量，所以，呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多，B正確；生產(chǎn)者的凈初級(jí)生產(chǎn)量越大，各級(jí)消費(fèi)者的體型不一定越大，C錯(cuò)誤；食物鏈越長(zhǎng)，在能量流動(dòng)中損失的能量就越多，所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)所處的位置越高，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的總能量就越少，D錯(cuò)誤。]
4．(2020·海南等級(jí)考)在生態(tài)系統(tǒng)中，植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱(chēng)為初級(jí)生產(chǎn)量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分稱(chēng)為凈初級(jí)生產(chǎn)量。下表為4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的研究實(shí)例。
類(lèi)別 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太陽(yáng)能利用率(初級(jí)生產(chǎn)量/入射太陽(yáng)能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率(呼吸消耗/初級(jí)生產(chǎn)量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
凈初級(jí)生產(chǎn)效率(凈初級(jí)生產(chǎn)量/初級(jí)生產(chǎn)量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．與玉米地相比，荒地的太陽(yáng)能利用率低，凈初級(jí)生產(chǎn)效率也低
B．若入射太陽(yáng)能相同，上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地
C．兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等，但明顯高于荒地
D．兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，與太陽(yáng)光穿過(guò)水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)
A　[玉米地的太陽(yáng)能利用率高于荒地，而玉米地的凈初級(jí)生產(chǎn)效率卻低于荒地，A錯(cuò)誤；若入射太陽(yáng)能相同，上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地，因?yàn)橛衩椎氐奶?yáng)能利用率最高，B正確；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等，但明顯高于荒地，C正確；兩個(gè)湖泊中有很多的水生植物，而這些植物接受的太陽(yáng)能需要穿過(guò)水層，據(jù)此可推知兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，與太陽(yáng)光穿過(guò)水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)，D正確。]
5．(2021·廣東選擇性考試)為積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)政府在2020年的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)于2030年前確保碳達(dá)峰(CO2排放量達(dá)到峰值)，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(CO2排放量與減少量相等)。這是中國(guó)向全世界的鄭重承諾，彰顯了大國(guó)責(zé)任。回答下列問(wèn)題：
(1)在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物等從大氣中攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解作用釋放碳的速率大致相等，可以自我維持__________。自西方工業(yè)革命以來(lái)，大氣中CO2的濃度持續(xù)增加，引起全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是____________________。
(2)生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者獲取碳元素的方式分別是_____
_________________________，消費(fèi)者通過(guò)食物網(wǎng)(鏈)取食利用，___________
________________________________。
(3)全球變暖是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)共同面臨的重大問(wèn)題，從全球碳循環(huán)的主要途徑來(lái)看，減少__________和增加__________是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。
[解析]　(1)由題意可知，碳中和是指CO2排放量與減少量相等。植物等從大氣中攝取碳的過(guò)程會(huì)使CO2減少，生物釋放碳的過(guò)程會(huì)使CO2增加，自然生態(tài)系統(tǒng)中CO2的減少速率與增加速率大致相等，可以自我維持碳中和。自從西方工業(yè)革命以來(lái)，大氣中CO2的濃度持續(xù)增加，從而引起全球氣候變暖，導(dǎo)致的生態(tài)后果主要是冰川融化、海平面上升。(2)生態(tài)系統(tǒng)中各種生物攝取碳的方式分別是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用或化能合成作用固定CO2，消費(fèi)者通過(guò)食物網(wǎng)(鏈)取食利用，分解者通過(guò)分解作用分解植物的殘枝敗葉、動(dòng)物的遺體殘骸和排遺物中的含碳有機(jī)物。(3)從全球碳循環(huán)的主要途徑來(lái)看，通過(guò)減少化石燃料燃燒、開(kāi)發(fā)新能源等減少CO2的排放量，和通過(guò)植樹(shù)造林等增加CO2的吸收，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要舉措。
[答案]　(1)碳中和　冰川融化、海平面上升　(2)生產(chǎn)者通過(guò)光合作用或化能合成作用固定CO2　分解者通過(guò)分解作用分解植物的殘枝敗葉、動(dòng)物的遺體殘骸和排遺物中的含碳有機(jī)物　(3)煤炭等化石燃料的燃燒　綠色植物的光合作用
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