2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第38講 生態(tài)系統(tǒng)的功能教案.doc

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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第38講 生態(tài)系統(tǒng)的功能教案 【考綱要求】 生態(tài)系統(tǒng) 考綱要求 (1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) (2)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 (3)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞 (4)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 I Ⅱ Ⅱ Ⅱ 【考點(diǎn)分析】 知識(shí)點(diǎn) 試卷類型 分值 題型 (2)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 (3)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞 xx海南 9 非選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 海南 2 選擇題 xx 山東 4 選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 重慶 2 選擇題 xx 海南 2 選擇題 xx 海南 2 選擇題 xx 全國(guó)卷Ⅰ 10 非選擇題 xx 北京 16 非選擇題 xx 廣東 8 非選擇題 【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 本知識(shí)點(diǎn)是高考中的經(jīng)?？疾斓臒狳c(diǎn)問題，主要考察的就是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的循環(huán)，這也是與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系比較密切的地方，主要是以選擇題和非選擇題的形式呈現(xiàn)。 【知識(shí)梳理】 一、 物質(zhì)循環(huán) 1、 概念 2、 作用 3、 過程和特點(diǎn) 4、 意義 二、 能量流動(dòng) 1、 概念 2、 特點(diǎn) 3、 過程 4、 與能量流動(dòng)的關(guān)系 三、 信息傳遞 1、 主要形式 2、 傳遞意義 【重點(diǎn)解析】 一、 能量流動(dòng) （一）、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的概念和作用 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng) 2、作用：在生態(tài)系統(tǒng)中，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都需要能量，能量是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的動(dòng)力。 （二）、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn) 1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程： 根據(jù)對(duì)賽達(dá)伯格湖內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量流動(dòng)的定量分析實(shí)例可知，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)過程的信息有： （1）生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于太陽(yáng)光能。在單位時(shí)間內(nèi)輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量即是該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者在單位時(shí)間內(nèi)所固定的太陽(yáng)能總量。 （2）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的起點(diǎn)是從生產(chǎn)者（主要是植物）通過光合作用固定太陽(yáng)能開始。能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 （3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中能量是以太陽(yáng)光能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中以有機(jī)物（食物）中化學(xué)能的形式流動(dòng)。 （4）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中能量散失的主要途徑是通過食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物本身的細(xì)胞呼吸及分解者的細(xì)胞呼吸，主要以熱能形式散失。 （5）每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源和去路： ①能量的 生產(chǎn)者的能量來自于太陽(yáng)能 來源 各級(jí)消費(fèi)者的能量一般來自上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) a、每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物用于代謝活動(dòng)（主要是呼吸）的 能量，這些能量最終以熱能形式散失 ②能量的 b、每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的遺體，殘枝敗葉中的能量被分 去路 解者分解而釋放出來 c、每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的一部分能量流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中。 d、未被利用能量（現(xiàn)存量，暫時(shí)儲(chǔ)存在生物體中的） 2、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)規(guī)律可用“能量金字塔”表示。 （三）、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律的目的是為了調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率，使其朝向?qū)θ祟愖钣幸娴姆较蜻M(jìn)行。 例1：下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被生物利用。請(qǐng)據(jù)圖示分析回答： （1）請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是_________________所固定的太陽(yáng)能。 （2）能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_______，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為________。 （3）次級(jí)消費(fèi)者通過呼吸消耗的能量占其所獲得能量的百分比是_______________。 （4）由圖可知，下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量，原因有： ①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被____________________； ②上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量_________________________； ③少數(shù)能量被_________________________利用。 解析：從圖中A、B、C三者關(guān)系分析得出：A是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（生產(chǎn)者）；B是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)（一級(jí)消費(fèi)者）；C是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)（二級(jí)消費(fèi)者）?，F(xiàn)根據(jù)圖中數(shù)值計(jì)算與解答如下：（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為：118872百萬千焦（太陽(yáng)輻射能量）一118761百萬千焦 （未被群落固定能量）=111百萬千焦，這部分能量是生產(chǎn)者所固定的；（2）從A到B能量的轉(zhuǎn)化率為15/111=13.5%，從B到C的轉(zhuǎn)化率為3/15=20%；（3）C呼吸消耗的能量占其所獲得的能量的百分比是1.8/3=60%；（4）下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)全部能量的原因有：①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被呼吸消耗；②、上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用；③少數(shù)能量被分解者利用。 答案：（1） A（111） 生產(chǎn)者 （2）13.5% 20% （3）60% （4）①呼吸消耗 ②未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用；③分解者 例2：大象是植食性動(dòng)物，有一種螳螂則專以象糞為食。設(shè)一大象在某段時(shí)間所同化的能量為107KJ，則這部分能量中流入螳螂體內(nèi)的約為（ ） A、0KJ B、106KJ C、2106KJ D、3106KJ 解析：大象以植物為食，其糞便是未被消化吸收的食物殘?jiān)?，因此，其糞便所含有機(jī)物中的能量不屬于流入大象這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）的能量，應(yīng)仍屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（植物）中被分解者分解釋放的能量。 答案：A。 二、 物質(zhì)循環(huán) （一）、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)概念和特點(diǎn) 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)，是指在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程。 2、特點(diǎn)：循環(huán)流動(dòng)，反復(fù)出現(xiàn) （二）、生物圈中水、碳和氮的循環(huán)過程 1、生物圈中水循環(huán)的主要過程如下圖所示 大氣環(huán)流 大氣中的水蒸氣 大氣中的水蒸氣 蒸發(fā) 等 蒸騰作用 降 水 蒸發(fā) 蒸發(fā) 降 水 動(dòng)物 植物 吸收 吸收 地表徑流 陸地水（含河流、湖泊等） 海洋水 生物圈中水循環(huán)的主要過程 2、生物圈中碳循環(huán)過程如下圖所示 大氣中的CO2 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 微生物的分解作用 燃 燒 動(dòng)物 植物 動(dòng)物 攝食 泥炭、石油、煤等 動(dòng)、植物的遺體和排泄物 生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程 3、生物圈中的氮循環(huán)主要過程如下圖所示 大氣中的N2 反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化 工業(yè)固氮 光電固氮 生物 固氮 NH4+ NO3—等 NH3 硝化細(xì)菌氧化 微生物分解 吸收 動(dòng)物體內(nèi)含N有機(jī)物 植物體內(nèi)蛋白質(zhì)等含氮有機(jī)物 攝食 尿素及動(dòng)、植物遺體或遺物中的含氮有機(jī)物 生物圈中的氮循環(huán)過程 4、物質(zhì)循環(huán)的形式與途徑分析 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間不斷進(jìn)行循環(huán)的過程。這些元素是以化合物或離子的形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間，以及生物群落內(nèi)的不同成分之間進(jìn)行循環(huán)的，因此，分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)時(shí)，要分析這些元素在無機(jī)環(huán)境中的存在形式、在生物群落中的存在形式及傳遞途徑、在無機(jī)環(huán)境和生物群落群之間循環(huán)的形式和途徑。如在碳循環(huán)中，碳在無機(jī)環(huán)境主要以CO2和碳酸鹽形式存在，碳在生物群落的各類生物體中以含碳有機(jī)物形式存在并通過食物鏈渠道在不同類群生物體間傳遞；碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的形式和途徑分別為CO2形式和光合作用過程；而碳從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的形式是CO2，主要途徑有：生產(chǎn)者、消費(fèi)者的細(xì)胞呼吸、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒產(chǎn)生CO2等。 （三）、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的功能。兩者之間具有明顯的區(qū)別，又有必然的聯(lián)系。二者有何關(guān)系呢？ （1）區(qū)別：能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，因此，生態(tài)系統(tǒng)要不斷地從外界獲取能量（太陽(yáng)光能），只有這樣，生態(tài)系統(tǒng)的能量才能繼續(xù)維持下去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，則是在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行著的，這些物質(zhì)是可以重復(fù)地被利用的。 （2）聯(lián)系：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的。能量的固定轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解。相反，物質(zhì)的合成與分解，必然伴隨著能量的儲(chǔ)藏與釋放。由此可見，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果、相輔相承，具有不可分割的聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)的各種成分，也正是通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)等，才緊密聯(lián)系在一起，形成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。 例3：下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，依圖回答： （1）大氣中的氮主要通過[ ]__________進(jìn)入生物群落，其次通過[ ]___________、[ ]______________等固氮途徑也可少量供給植物氮素。 （2）圖中A物質(zhì)可被土壤中的微生物分解形成B物質(zhì)，B物質(zhì)在土壤中____________細(xì)菌的作用開形成C，C物質(zhì)代表______________。 （3）另一些細(xì)菌可將C物質(zhì)經(jīng)⑤過程最終轉(zhuǎn)化成________返回大氣中，由此可見，土壤中這些微生物在包括氮循環(huán)在內(nèi)的自然界中的________________中起著重要作用。 （4）目前，全世界每年施用氮素化肥大約有8107t，這樣做對(duì)環(huán)境可能帶來的負(fù)面影響是________________。 解析：本題綜合了氮循環(huán)中的有關(guān)主要問題，可以考查分析、綜合能力。 （1）大氣中的氮?dú)庵饕ㄟ^生物固氮進(jìn)入生物群落，其次是光電固氮和工業(yè)固氮 （2）圖中A物質(zhì)來自動(dòng)植物，它代表的是動(dòng)物體內(nèi)一部分蛋白質(zhì)在分解后產(chǎn)生的尿素等含氮物質(zhì)，以及動(dòng)植物遺體中的含氮物質(zhì)。它們被土壤中微生物（分解者）分解后形成B物質(zhì)一氨，氨經(jīng)土壤中硝化細(xì)菌的作用，最終轉(zhuǎn)化為C—硝酸鹽。 （3）土壤中的另一些細(xì)菌（反硝化細(xì)菌）可以將硝酸鹽最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，返回大氣中。氮循環(huán)屬于自然界的物質(zhì)循環(huán)。 （4）大量施用氮肥等，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。 答案（1）①生物固氮 ②光電固氮 ③工業(yè)固氮 （2）硝化 硝酸鹽 （3）氮?dú)? 物質(zhì)循環(huán) （4）水體的富營(yíng)養(yǎng)化 【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09山東卷）1.利用泥漿生物反應(yīng)器處理污染土壤，原理是將污染土壤用水調(diào)成泥漿 狀，同時(shí)加入部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和菌種等，在有氧條件下劇烈攪拌，使污染物塊速分解。 由此推知，該反應(yīng)器 A. 能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán) B. 主要處理有機(jī)污染 C. 可看作一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng) D. 存在能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失 答案：B 解析：本題通過泥漿生物反應(yīng)器的介紹考查了對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的理解。解答本題的關(guān)鍵在于抓住題目中污染物的分解是在有氧條件下劇烈攪拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌種進(jìn)行有氧呼吸而分解有機(jī)物，故B正確。本題中的反應(yīng)器中有土壤、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和菌種，不滿足生態(tài)系統(tǒng)（生物群落及其無機(jī)環(huán)境）的概念范疇，更談不上生態(tài)系統(tǒng)功能中的物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)，A、C、D均錯(cuò)誤。 （09廣東理基）2．圖11為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、11、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是 A．Ⅰ是初級(jí)消費(fèi)者 B．Ⅳ為分解者 C．E1為太陽(yáng)能，E2為熱能 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 答案：C 解析：依題意Ⅰ是生產(chǎn)者，Ⅱ是初級(jí)消費(fèi)者，Ⅲ是次級(jí)消費(fèi)者，Ⅳ三級(jí)消費(fèi)者，E1為生產(chǎn)者利用的能量，應(yīng)是太陽(yáng)能，E2為各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物釋放出的能量，應(yīng)為熱能，故C正確。 （09廣東文基）3．圖11表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，關(guān)于此食物網(wǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是 A．該食物網(wǎng)共有4條食物鏈 B．野兔、鹿及昆蟲均為初級(jí)消費(fèi)者 C．狼和云豹在不同食物鏈上均屬于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí) D．如果土壤受到污染，鷹體內(nèi)的污染物積累濃度可能最高 答案：A 解析：本題考查食物網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)，食物鏈有6條。所以A錯(cuò)。 （09重慶卷）4.題圖5是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機(jī)物（j是未利用部分），方框大小表示使用量，下列敘述正確的是 A. 進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的量與各h產(chǎn)生的總量相等 B. 生產(chǎn)者i的量大于被初級(jí)消費(fèi)者同化有機(jī)物的量 C. 流向分解者的k可悲生產(chǎn)這直接吸收利用 D. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用 答案：B 解析：生態(tài)系統(tǒng)的量就是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，用a表示，h是生態(tài)系統(tǒng)中各成份的呼吸量，在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減（10%-20%），用x表示（x=10%-20%,假設(shè)為1／5），而各級(jí)呼吸量占各能量級(jí)的一部分，用Y（Y<1／4據(jù)圖）表示，則各成份呼吸量的總量為aY（１＋X＋x２＋1/8＋1/8x＋1/8 x２）［生產(chǎn)者呼吸量aY＋初級(jí)消費(fèi)者呼吸量axY＋次級(jí)消費(fèi)者及以上呼吸量ax２Y）＋分解者的呼吸量（1/8a＋1/8ax＋1/8a x２）Y］[生產(chǎn)者Ｋ值為 1/8a (據(jù)圖)＋初級(jí)消費(fèi)者Ｋ值為1/8ax＋次級(jí)消費(fèi)者及以上Ｋ值為1/8a x２]，可得出小于a；生產(chǎn)者i的量等于初級(jí)消費(fèi)者的攝入量，除去糞便量才等于同化量；流向分解者的解者須經(jīng)分解者分解才能被生產(chǎn)者；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能循環(huán)利用，而能量逐級(jí)遞減不能循環(huán)利用。要注意圖形的識(shí)別與知識(shí)的聯(lián)系。此題為中難題，理解分析類。 （09廣東卷）5．右圖為南極某海域的食物鏈。據(jù)圖判斷正確的是 A． 此食物網(wǎng)共有6條食物鏈 B． 硅藻既是生產(chǎn)者，又是分解者 C． 磷蝦在不同食物鏈上都屬于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí) D． 嚴(yán)禁過度捕殺藍(lán)鯨由于其對(duì)該食物網(wǎng)影響最大 答案：C 解析：此食物網(wǎng)共有8條食物鏈，硅藻是植物，屬于生產(chǎn)者，不是分解者，生產(chǎn)者遭到破壞對(duì)食物網(wǎng)的影響最大。而磷蝦在每一條食物鏈中都是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，所以C項(xiàng)對(duì)。 （09廣東卷）6．下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是 A．心猿意馬 B．飛蛾撲火 C．花香引蝶 D．老馬識(shí)途 答案：A 解析：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞方式包括物理信息、化學(xué)信息，營(yíng)養(yǎng)信息和行為信息，飛蛾撲火是通過光，屬于物理信息；花香引蝶、老馬識(shí)途都是通過氣味，屬于化學(xué)信息。 （09江蘇卷） 7．下列4種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行合理分析的是 A．虎等大型肉食動(dòng)物容易成為瀕危物種 B．藍(lán)藻易在富營(yíng)養(yǎng)化水體中爆發(fā) C．飼養(yǎng)牛、羊等動(dòng)物，成本低、產(chǎn)量高 D．巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動(dòng)物為食 答案：B 解析：本題考查的是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。能力流動(dòng)的特點(diǎn)是單向性和逐漸遞減。A中虎等大型肉食動(dòng)物處在最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，獲得的能量最少，因此容易成為瀕危物種。藍(lán)藻爆發(fā)是因?yàn)樗w中含有大量的N、P等元素，給藍(lán)藻提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，利于藍(lán)藻的生長(zhǎng)，因此沒有能量流動(dòng)。C中牛、羊等屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，獲得的能量較多，因此成本低，產(chǎn)量高。D中藍(lán)鯨以浮游動(dòng)物為食，能量便由浮游動(dòng)物流向了藍(lán)鯨。 （09海南卷）8．右圖是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中的兩食物鏈，大量捕撈花鰱后，種群將有所變化，下列能正確反映短期內(nèi)種群總重量增長(zhǎng)率變化趨勢(shì)的是 A. 綠藻上升 B. 白鰱下降 C. 水溞下降 D.烏魚上升 答案：B （09海南卷）9．假設(shè)將水稻田里的雜草全部清除掉，稻田生態(tài)系統(tǒng)中 A．水稻害蟲密度將下降 B．能量流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)減少 C．水稻固定的太陽(yáng)能增加 D．物種多樣性上升 答案：C （09全國(guó)卷Ⅰ）10．（10分） 某種植玉米的農(nóng)場(chǎng)，其收獲的玉米子粒即作為雞的飼料，也可作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用，人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答（不考慮空間因素）： （1）請(qǐng)繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)： （2）牛與雞之間 （有、無）競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，理由是 。人與雞的種間關(guān)系是 ，人與牛的種間關(guān)系是 。 （3）流經(jīng)該農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自 所固定的 ，無機(jī)環(huán)境中的碳以 形式進(jìn)入該人工群落。 （4）假設(shè)該農(nóng)場(chǎng)將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用。現(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場(chǎng)供養(yǎng)的人數(shù)將 （增多、不變、減少），理由是 。 答案： （1） （2） 無 它們所需食物資源不同（或牛食玉米秸稈、雞吃玉米子粒） 捕食與競(jìng)爭(zhēng) 捕食 （3）玉米（其他合理答案也給分） 太陽(yáng)能 CO2 （4）減少 改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了不部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少 解析： （1）分析題意，雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)是 雞 玉米 人 牛 （2）牛與雞之間所需食物資源不同（牛食玉米秸稈、雞食玉米子粒），所以它們之間無競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，人與雞之間構(gòu)成捕食與競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，人與牛之間構(gòu)成捕食關(guān)系。 （3）流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能，因此，流經(jīng)該農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自玉米所固定的太陽(yáng)能，無機(jī)環(huán)境中的碳以CO2的形式通過綠色植物的光合作用進(jìn)入該人工群落的。 （4）依題意，理論上該農(nóng)場(chǎng)供養(yǎng)日人數(shù)將減少，因?yàn)楦淖冇猛镜?/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少。 （09北京卷）11.（16分） 為研究森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的作用，美國(guó)一研究小組在某無人居住的落葉林區(qū)進(jìn)行了3年實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)區(qū)是兩個(gè)毗鄰的山谷（編號(hào)1、2），兩個(gè)山谷各有一條小溪。1965年冬，研究人員將2號(hào)山谷中的樹木全部砍倒留在原地。通過連續(xù)測(cè)定兩條小溪下游的出水量和硝酸鹽含量，發(fā)現(xiàn)2號(hào)山谷小溪出水量比樹木砍倒前升高近40%。兩條小溪中的硝酸鹽含量變化如圖所示。 請(qǐng)回答問題： （1）大氣中的N2進(jìn)入該森林群落的兩種途徑有 。在森林群落中，能從環(huán)境中直接吸收含氮無機(jī)物的兩大類生物是 。 （2）氮元素以N2、NO3-和 的形式被生物吸收，進(jìn)入細(xì)胞后主要用于合成 兩類生物大分子。 （3）圖中顯示，1號(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化，其原因是不同季節(jié)生物 。 （4）1966年5月后，2號(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主要的兩個(gè)原因是 。 （5）硝酸鹽含量過高的水不宜飲用。在人體消化道中，硝酸鹽可轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽。NO2-能使DNA中C-G堿基對(duì)中的“C”脫氨成為“U”。上述發(fā)生突變的堿基對(duì)經(jīng)兩次復(fù)制后，在該位點(diǎn)上產(chǎn)生的堿基對(duì)新類型是 、 。 （6）氮元素從森林群落輸出的兩種途徑是 。 （7）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明森林群落中植被的兩個(gè)主要作用是 。 答案： （1）生物固氮 閃電固氮 植物和微生物 （2） 蛋白質(zhì)，核酸 （3）對(duì)硝酸鹽的利用量不同 （4）①喪失了植被對(duì)硝酸鹽的吸收 ②動(dòng)植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進(jìn)入小溪 （5）T-A U-A （6）通過細(xì)菌的作用將硝酸鹽最終變成N2，返回大氣，雨水的沖刷 （7）涵養(yǎng)水源，同化無機(jī)環(huán)境中的氮元素 解析： （1）大氣中N2進(jìn)入生物群的主要途徑是生物固氮,另外還有閃電固氮。能夠固氮的生物有植物（如：大豆）和微生物（如：圓褐固氮菌和根瘤菌）。 （2）氮元素以N2、NO3-和NH4＋ 的形式被生物吸收，并參與生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸這兩類生物大分子的合成。生物體內(nèi)的生物大分子有蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類，而N元素是核酸和蛋白質(zhì)的重要組成元素。 （3）據(jù)圖分析可知，1號(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化，可能是不同季節(jié)生物對(duì)硝酸鹽的利用量不同。 （4）1966年5月后，2號(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高。從來源和去路上分析：一個(gè)是因?yàn)橄跛猁}的去路減少，二是因?yàn)橄跛猁}的來路增加。根據(jù)題意，1965年冬，2號(hào)山谷中的樹木全部被砍倒留在原地，喪失了植物對(duì)硝酸鹽的吸收；動(dòng)植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進(jìn)入小溪，導(dǎo)致小溪中硝酸鹽的含量急劇升高。 （5） U-A U-A A-T(新類型) C-G U-G G-C G-C C-G （6）通過細(xì)菌的作用將硝酸鹽最終變?yōu)镹2返回大氣或雨水的沖刷，可以將N元素從森林群落中輸出。 （7）植物被砍倒，小溪中的硝酸鹽含量增加說明植物可以同化無機(jī)環(huán)境中的N元素；將2號(hào)山谷中的樹木全部砍倒，發(fā)現(xiàn)2號(hào)山谷小溪出水量比樹木砍倒前升高近40%，說明植被還有涵養(yǎng)水源的作用。 （09廣東卷）12.（8分） 為加強(qiáng)水體治理，珠江流域某城市構(gòu)建了較大面積的人工濕地。 （1）當(dāng)污染物隨水流進(jìn)入該濕地時(shí)，濕地水體中碳元素的遷移和轉(zhuǎn)化途徑如下圖。請(qǐng)用箭頭和文字補(bǔ)充虛線框中的碳轉(zhuǎn)化途徑。 （2）一段時(shí)間后，濕地中出現(xiàn)了輪蟲等浮游動(dòng)物，可控制綠藻等浮游植物的增殖；管理員還放養(yǎng)了一些魚和鴨，為城市增添自然氣息。請(qǐng)寫出可能存在食物鏈（兩條）。 （3）如果含有重金屬的工業(yè)廢水進(jìn)入該系統(tǒng)，請(qǐng)根據(jù)生態(tài)學(xué)基本原理，指出可能產(chǎn)生哪些負(fù)面影響。 答案： （1） 呼吸作用 好氧細(xì)菌 黑藻等沉水植物綠藻等浮游植物 光合作用 呼吸作用 無機(jī)碳（CO2、等） 分解利用 可溶性 有機(jī)碳 （2）綠藻—輪蟲—魚 黑藻—魚—鴨 （3）重金屬進(jìn)入食物鏈，危害人體健康，重金屬無法降解，易發(fā)生二次污染。 解析：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)知識(shí)，由圖可知，可溶性有機(jī)碳可作為好氧細(xì)菌碳源，被好氧細(xì)菌分解利用，好氧細(xì)菌呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳等作為黑藻綠藻等植物光合作用的原料，同時(shí)又是其呼吸作用的產(chǎn)物，這樣，在細(xì)菌、植物，無機(jī)環(huán)境之間形成了穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)。根據(jù)第二小題的題干，梳理出兩條食物鏈，重金屬鹽在食物鏈中有富集現(xiàn)象，對(duì)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的人危害很大，而且難于降解，易發(fā)生二次污染。 【名師點(diǎn)撥】 四個(gè)注意的問題： （1）對(duì)能量流動(dòng)中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)“未被利用”能量的理解： “未被利用”的能量是指現(xiàn)存的、尚未被利用的能量。這些未被利用的能量或者是在該營(yíng)養(yǎng)級(jí)仍然生存的個(gè)體中（每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分個(gè)體未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所食，如羊不可能將草吃光）或者是沉積在湖底成為有機(jī)質(zhì)沉積物等形式而不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用的能量。從最終去路看，這些未被利用的能量中將可能有一部分被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所利用或用于呼吸消耗，而絕大部分最終會(huì)被分解者分解釋放。 （2）相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率的計(jì)算。 能量傳遞效率=（下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量）100%。按照這一公式，我們可以計(jì)算出賽達(dá)伯格湖生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率。 （3）能量單向流動(dòng)的原因： 第一，食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，如肉食動(dòng)物以植食動(dòng)物為食，而植食動(dòng)物則不能以肉食動(dòng)物為食；植物與植食動(dòng)物之間也是如此。第二，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是趨向于通過呼吸等代謝活動(dòng)最終以熱能形式而散失掉，而各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物能夠利用的能量形式為光能（生產(chǎn)者）或化學(xué)能（消費(fèi)者、分解者）均不能利用熱能，熱能逐級(jí)散失，所以能量表現(xiàn)為單向流動(dòng)。 （4）能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因： 因?yàn)樯弦粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物并不能全被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用，總有一部分能量隨著生物的遺體等被分解者利用；還有一部分能量通過自身的呼吸以熱能的形式散失掉了，再有每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有“未被利用”的能量。因此能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)是逐級(jí)遞減的。