课程解读

一、学习目标：

  1. 举例说明生态系统的概念和组成成分，培养人与自然和谐发展的科学自然观。

  2. 举例说明食物链与食物网并说出其中的生物所处的营养级，培养环境保护的意识和可持续发展的观念。

  3. 评述生物放大。

  4. 尝试构建生态系统的结构模型。

  5. 举例说明什么是生态金字塔。

  6. 分析生态系统中的能量流动的过程和特点。

  7. 分析生态系统中的碳循环的过程和特点，关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

  8. 尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。

  9. 分析能量流动和物质循环的关系。

 

二、重点、难点：

       重点：

  1. 生态系统的概念

  2. 生态系统的营养结构，包括食物链、食物网、营养级和生态金字塔等内容

  3. 能量流动与物质循环的过程和特点

  4. 碳循环

       难点：

  1. 腐食食物链

  2. 生物量金字塔、能量金字塔、数量金字塔的比较

  3. 分析能量流动和物质循环的关系

 

三、考点分析：

3—6　生态系统

要求

（1）生态系统的结构

（2）生态系统中能量流动和物质循环的基本规律及应用

Ⅰ

Ⅱ

       说明：考试内容以知识内容表的形式呈现。知识内容要求掌握的程度，在知识内容表中用Ⅰ和Ⅱ标出；实验内容要求掌握的程度则用文字说明。Ⅰ和Ⅱ的含义如下：

Ⅰ：知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。

Ⅱ：理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

 

知识梳理

知识点一：生态系统的营养结构

一、生态系统概述

 

二、食物链和生物放大

  1. 食物链

       （1）概念：在生态系统中的各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量的单方向的营养关系。

       （2）实例：如捕食食物链：三叶草→蜗牛→鸫→雀鹰。

  2. 生物放大

       （1）含义：某些化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。

       （2）危害：对位于食物链顶位的物种造成灾难性影响。

 

三、食物网

  1. 概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。

  2. 食物网与生态系统的稳定性

食物网复杂程度

生态系统抵抗干扰的能力

实例

复杂

强

热带雨林

简单

弱

苔原

 

四、营养级和生态金字塔

  1. 营养级

       （1）含义：指处于食物链同一环节上的全部生物的总和。

       （2）特点：营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类、数量和能量就越少。

  2. 生态金字塔

       （1）含义：指各营养级之间的某种数量关系。

       （2）种类：数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。

       （3）特点：

       ①生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形。

       ②数量金字塔和生物量金字塔可能会有倒金字塔形。

       ③能量金字塔绝不会出现倒金字塔形。

 

知识点二：生态系统的营养结构解析

一、生态系统的成分

成分

类别

作用

举例

无机物

无

机

环

境

为生物提供物质和能量，是各种生物赖以生存和发展的基础，其中光能是主要的能量来源

水、空气、无机盐

有机物

动植物遗体、落叶、粪便

气候

温度、湿度、光照

能源

太阳能、热能

生产者

生

物

群

落

将无机物转变成有机物，从而为生物群落提供物质和能量

绿色植物（主要）、光合细菌、硝化细菌等

消费者

能够加快生态系统的物质循环；有利于生产者的传粉或种子的传播

植食动物、肉食动物、寄生生物

分解者

将有机物分解为无机物，归还到无机环境中

腐生细菌、真菌、腐生动物

       ①生产者应是自养型生物，包括绿色植物和营自养生活的微生物。

       ②消费者除大部分动物外，还包括寄生虫、寄生植物（菟丝子）、寄生微生物，但不包括腐生生物。

       ③分解者并非所有微生物，它不包括自养型和寄生型微生物，只包括腐生型微生物。此外分解者还包括腐生动物和原生生物。

 

二、生态系统的营养结构

  1. 食物链

食物链

草→兔→狐→狼

生态系统的成分

生产者

初级消费者

次级消费者

三级消费者

营养级

第一营养级

第二营养级

第三营养级

第四营养级

所属类型

主要是绿色植物

植食动物

小型肉食动物

大型肉食动物

营养状况

自养

直接以植物为食

以植食动物为食

以小型肉食动物为食

重要作用

生态系统的物质循环、能量流动沿此渠道进行

       （1）组成：生产者、各种消费者，分解者无法与生产者、消费者形成捕食关系，因此食物链中无分解者。

       （2）起止点：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算是完整的食物链。

       （3）营养级的确定：同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定。

       （4）长度：一条食物链上一般不会超过五个营养级。

  2. 食物网

       （1）食物网的形成原因

       生态系统中有些生物可以以多种其他生物为食，有些生物会成为多种其他生物的食物，这样，不同的食物链就以这些生物为枢纽相互交错连接起来形成食物网。

       （2）食物网在生态系统中的作用

       食物网形象地反映了生态系统内各生物有机体间的营养位置和相互关系。生物正是通过食物网产生直接或间接的联系，保持着生态系统结构和功能的相对稳定。

       ①我们研究的是食物链，食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级。

       ②在食物网中，两种生物间的种间关系有可能出现两种情况，如教材P102中蜘蛛和蛙，二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。

       ③食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非生物的数量。

 

知识点三：能量流动和物质循环

一、生态系统中的能量流动

  1. 含义：指在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动的过程。

  2. 过程

       （1）图解：

       （2）分析：

       ①来源：太阳能。

       ②输入方式：主要是光合作用。

       ③途径：食物链和食物网。

       ④转化：光能→有机物中的能量。

       ⑤散失形式：热。

  3. 特点

       （1）能量流动是单方向的、不可逆的。

       （2）每传递一次能量损失一大半，传递效率一般只有约10%，最后以热能的形式散失。

 

二、生态系统中的物质循环

  1. 过程

  2. 特点

       （1）周而复始、往复循环。

       （2）参与循环的物质数量恒定，可以重复利用。

  3. 碳的全球循环

       （1）基本路线图解

       （2）大气中的CO2含量特点：有明显的昼夜变化和季节变化。

       （3）海洋对大气中CO2含量的调节作用：当大气CO2含量偏高时，就会溶于海水中；当偏低时，就释放出来，使之恢复到原来的平衡状态。

    （4）碳循环平衡失调

       因人类能源消费向大气中排放CO2，破坏了陆地、海洋和大气之间CO2交换的平衡，导致大气中CO2含量的持续增加。

 

知识点四：能量流动和物质循环解析

一、生态系统中的能量流动

  1. 能量的输入

       （1）来源：太阳能或氧化无机物产生的化学能。

       （2）相关生理过程：光合作用或化能合成作用。

       （3）能量转换形式：光能或氧化无机物产生的化学能→有机物中的化学能。

       （4）输入总量：生产者固定的能量总值，而不是照射到生态系统的总光能。

  2. 能量的传递

       （1）传递的途径：食物链和食物网。

       （2）传递的形式：有机物中的化学能。

       （3）传递的效率：约10%。

       （4）传递的特点：

       ①单向流动，原因是：

       食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食动物以植食动物为食，而植食动物不能反过来以肉食动物为食。

       ②逐级递减，原因是：

       a. 各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热的形式散失，无法再利用。

       b. 各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。

       c. 还有小部分能量随着残枝败叶或动物遗体等直接传给了分解者。

  3. 能量的散失

       （1）形式：热能，热能是能量流动的最终归宿。

       （2）过程

  4. 生态系统各成分中能量的来源、去向分析

       （1）能量来源

       ①生产者通过自身的光合作用或化能合成作用将无机环境中的能量固定下来，能量就输入到第一营养级。

       ②流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。

       ③分解者的能量来自生产者和消费者。

       （2）生产者和消费者中能量的去路

       ①自身呼吸作用消耗；

       ②流入下一营养级；

       ③被分解者利用。

       （3）分解者中的能量经呼吸作用以热的形式散失。

       生态系统中的能量不管怎样传递，最终都由生物群落中的各种生物通过呼吸作用转化为热能散失，因此生态系统必须不断的从外界输入能量才能维持正常的功能。

 

二、对碳循环的分析

  1. 过程

       （1）碳元素的存在形式：

       ①在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式存在。

       ②在生物群落中以含碳有机物的形式存在。

       （2）碳元素进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。

       （3）碳元素返回无机环境的方式

       ①动植物的呼吸作用。

       ②分解者的分解作用。

       ③化石燃料的燃烧。

  2. 碳循环平衡的破坏——温室效应

       （1）导致温室效应的原因

       ①化石燃料的大量燃烧，在短时间内使大气中CO2浓度升高。

       ②森林、草原等植被被大面积的破坏，大大降低了植被对大气中CO2的调节能力。

       （2）温室效应的形成机理

       CO2能吸收太阳辐射的红外线，当太阳光照射到地球表面时，使地球变暖，这种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次被CO2吸收，从而使大气层成为地面的保温层，起到保温作用。

       碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。

 

三、能量流动与物质循环的关系

项目

能量流动

物质循环

形式

以有机物中的化学能形式流动

因不同物质而异，如碳在大气中以CO2形式循环

特点

单方向的，不可逆的

物质被反复利用，即具有循环性

范围

各生态系统的各营养级

生物圈内

联系

两者同时进行，相互依存，不可分割。如图：

（图中：——代表物质循环，……代表能量流动）

①能量流动不能离开物质循环而单独进行，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解

②物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往复

③生态系统中的各种组成成分——无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起，形成一个统一的整体

       任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。

 

典型例题

知识点一：生态系统的结构和功能

  例1：下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是（   ）

       ①凡是细菌、真菌都是分解者    ②凡是自养型生物都是生产者   ③植物都是生产者④动物都是消费者     ⑤异养型生物都是消费者

       A. ②               B. ②③            C. ③④            D. ②⑤

       【解析】对生态系统组成成分的判断要依据生物的代谢类型和营养方式。①有些细菌，如硝化细菌为自养型生物，是生产者；②凡是自养型生物都是生产者；③菟丝子等寄生植物营寄生生活，为消费者；④动物中的蚯蚓、蜣螂等动物以枯木、粪便为食，为分解者；⑤异养型生物中的腐生类型为分解者。

       【答案】A

 

  例2：下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是（   ）

       A. 当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级

       B. 当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量

       C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落

       D. 生态系统的能量流动是单向、逐级递减的

       【解析】解答本题的关键点有：（1）能量流动的起点，（2）能量流动的传递过程，（3）能量流动的特点。逐项分析如下：

选项

分析

A

当狼捕食兔子，并转化为自身的有机物时，这部分能量就从第二营养级（兔子）流入第三营养级（狼）

B

当狼吃掉一只兔子时，狼把兔子的大部分能量通过消化吸收同化为自身的一部分，少数变为粪便（狼未利用）排出体外

C

生态系统的能量输入就是绿色植物的光合作用把太阳能固定下来转化为自身有机物中的化学能，这样能量就从非生物的无机环境进入了生物群落

D

生态系统的能量流动有两个特点：单向流动和逐级递减

       【答案】A

 

  例3：某温带草原有鸟、昆虫、猫头鹰、鼠、蟾蜍和蛇6种生物。它们的相互关系是：①猫头鹰捕食蛇、鼠、鸟；②昆虫、鸟及鼠以植物的各器官为食物；③蟾蜍和鸟捕食昆虫；④蛇吞食蟾蜍和鼠。请回答：

       （1）在方框内画出该生态系统的食物网。

 

       （2）此生态系统共有___________条食物链。

       （3）占有2个或2个以上营养级的生物是___________。

       （4）若能量转化效率为15％，那么流入猫头鹰体内能量最少的那条食物链是___________。

       （5）既是该生态系统的主要成分，又占有最多能量的生物是___________。

       （6）由于某种原因，昆虫大量减少，但猫头鹰的数量却变化不大，原因是___________。

       【解析】本题主要考查食物网的形成以及食物网中各生物所处的营养级和相互关系。分析思路如下：

       （1）（2）6种生物之间的捕食关系，在题干中已表明，因而可写出食物链与食物网。（3）由该食物网可知占有2个或2个以上营养级的生物是：

①鸟（占第二、第三营养级）；

②蛇（占第三、第四营养级）；

③猫头鹰（占第三、第四、第五营养级）。

（4）由于能量在沿食物链流动时逐级递减，即每一营养级的生物都有所消耗。因而食物链越长，损耗越大，即猫头鹰获得的能量最少的便是最长的食物链。

（5）在一个生态系统中含能量最多，且最主要的组成成分是生产者，它处于食物链的第一个环节上。

（6）营养级别较高的生物，因同时占有多个营养级，当其中一条食物链被切断时，能量可由其他食物链供应而维持数量基本不变。

       【答案】（1）

       （2）5  

（3）鸟、蛇、猫头鹰

（4）植物→昆虫→蟾蜍→蛇→猫头鹰

（5）植物

（6）当食物网中的一条食物链中断时，能量可沿其他食物链传至猫头鹰

 

知识点二：生态系统的结构和功能解析

  例1：有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述中，错误的是（   ）

       A. 杂草和水稻是生产者

B. 鸭与害虫的种间关系为捕食关系

C. 杂草和水稻的种间关系为竞争关系

D. 水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统

【解析】该生态系统中杂草和水稻是能够进行光合作用固定有机物的生产者；鸭可以捕食害虫以控制害虫的数量；杂草和水稻会竞争稻田中的养料和生存空间；生态系统是由生物群落及非生物环境构成的，水稻、鸭、害虫和杂草等各种生物不能组成生态系统。

【答案】D

 

  例2：某种植玉米的农场，其收获的玉米籽粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）：

       （1）请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。

（2）牛与鸡之间_____（有、无）竞争关系，理由是______。人与鸡的种间关系是_________，人与牛的种间关系是_______。

（3）流经该农场生态系统的总能量来自________所固定的___________，无机环境中的碳以_____形式进入该人工群落。

（4）假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将_____（增多、不变、减少），理由是______。

       【解析】（1）分析题意知，鸡、牛、玉米和人组成的食物网是

       （2）牛与鸡之间所需食物资源不同（牛食玉米秸秆、鸡食玉米籽粒），所以它们之间无竞争关系；人与鸡之间构成捕食与竞争的关系；人与牛之间构成捕食关系。

       （3）流经一个生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，因此，流经该农场生态系统的总能量来自玉米所固定的太阳能，无机环境中的碳以CO2的形式通过绿色植物的光合作用进入该人工群落。

       （4）依题意，理论上该农场供养的人数将减少，因为改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少。

       【答案】（1）

       （2）无  它们所需的食物资源不同（或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米籽粒）   捕食与竞争   捕食

       （3）玉米（其他合理答案也可）   太阳能   CO2

       （4）减少   改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了部分能量，导致人获得的能量减少

 

提分技巧

一、为什么吃肉比吃素更容易在体内积累毒素？

       提示：由于生物放大作用，自然环境中的某些有毒有害物质会通过食物链逐级积累和浓缩，而植物位于食物链的最前端，有毒有害物质的含量较少。

 

二、“螳螂捕蝉，黄雀在后”这句成语中包含的食物链中有几个营养级？

       包含4个营养级，分别是绿色植物（第一营养级）、蝉（第二营养级）、螳螂（第三营养级）、黄雀（第四营养级）。

 

三、为什么肉的价格比蔬菜高？

       在食物链中动物所处的营养级较高，在能量流动过程中损失的能量较多，故动物的数量就少，肉的价格就高。

 

四、生态系统的物质是可以循环利用自给自足的，但为什么农民还要不断地向农田中施肥？

       提示：农民不断地从农田中收获粮食等作物，农业生态系统不断地向外输出物质，所以也要不断地向农田中补充物质才能维持系统物质循环的平衡。

 

五、避免生态系统组成成分的几点错误认识

误区类型

特例

细菌都是分解者

硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊消费者

动物都是消费者

蚯蚓、原生动物等以动植物遗体为食的腐生动物属于分解者

生产者都是绿色植物

蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物

植物都是生产者

菟丝子营寄生生活，属于消费者

 

六、生态系统概念图

七、关于生态系统中能量流动的计算问题

       在解决有关能量流动的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值，能量传递一般选用10%的传递效率进行解题。如果在食物网中，同一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且从各途径所获生物能量相等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。

  1. 同一食物链不同环节传递效率不同时，相关问题解决思路是：设在A→B→C→D食物链中，传递效率分别是、、，若现有D营养级生物增重，则消耗A营养级生物重量X是多少？计算：。

  2. 在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多个营养级。当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链进行计算，这样消费者获得的能量最少。

 

八、生态系统的稳态及其原理

  1. 生态系统的稳态是系统发展的结果（发展到成熟状态）。

  2. 结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示。

  3. 功能相对稳定：生物群落的物质输入与物质输出相对平衡，能量输入与能量输出相对平衡。

  4. 生态系统的稳态是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内种间关系（主要是捕食）及种内斗争实现的。

 

九、食物链和食物网中的生物数量分析的基本思路

       （1）在食物链中的分析

       若某一营养级种群数量增加，必然引起该营养级的前一营养级种群数量的减少，而后一营养级种群数量将增加。

       （2）在食物网中的分析

       ①以中间环节少的一条食物链作为分析依据，考虑的方向和顺序应从高营养级到低营养级。

       ②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，当某一种群数量变化时，一般不考虑生产者的增加和减少。

       ③处于最高营养级的种群，其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大变化。

 

十、物质循环图中各成分的判断技巧

       （1）图中各成分之间相互关系的箭头，只有两种成分之间是双向的，这两种成分就是生产者和无机环境。这是分析题目时最关键的一点。

       （2）生产者只有一个“进”的箭头，是从无机环境指向生产者的。

       （3）无机环境只有一个“出”的箭头，指向生产者。

       （4）分解者只有一个“出”的箭头，指向无机环境。

 

预习导学

一、预习新知

专题三十  生态系统的稳态与调节及人类与环境

  1. 简述生态系统的稳态，感受生态系统和谐、匀衡、统一之美。

  2. 举例说明生态系统的自我调节过程，探讨提高生态系统稳定性的措施。

  3. 认识到生态系统稳态的重要性，关注人类活动对生态系统稳态的影响。

  4. 设计制作生态瓶，观察其稳定性，能从辩证唯物主义的角度正确认识实验的结果。

  5. 探讨人口增长对生态环境的影响。

  6. 关注全球性生态环境问题。

  7. 概述生物多样性保护的意义和措施。

  8. 形成“环境保护，从我做起”的意识

 

二、预习点拨

       探究与反思

探究任务一：生态系统的稳态与调节

【反思】（1）什么是生态系统的稳态？

           （2）生态系统的稳态是如何调节的？有哪些重要性？

探究任务二：人类与环境

【反思】（1）人口增长对生态环境有哪些影响？

       （2）对环境保护有什么意义？

 

同步练习

（答题时间：45分钟）

一、选择题

  1. 森林中的一棵树死了，倒在地上。苔藓、蘑菇、白蚁、蠕虫、蜘蛛和老鼠等生物均以这棵朽木为生。它们共同构成了一个（   ）

       A. 种群                   B. 群落             C. 生态系统       D. 生物圈

  2. 如图所示为Ⅰ和Ⅱ两种生物在温度变化时耗O2量的变化曲线图，Ⅰ和Ⅱ在生态系统成分中最可能的情况是（   ）

       A. II是生产者，I是消费者               B. I是生产者，II是消费者

       C. I和II既可是消费者也可是生产者      D. II只能是生产者——绿色植物

  3. 下列哪一组名词可用于同一个生物体上（   ）

       A. 生产者、异养生物                          B. 消费者、草食动物

       C. 自养生物、寄生生物                        D. 自养生物、初级消费者

  4. 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。下列能正确表示它们之间相互关系的是（    ）

  5. 如图，在农田生态系统中，其中的两条食物链是 ，

如果大量捕杀青蛙，造成的严重后果是（   ）

       A. 蛇的数量大大增加               

       B. 虫害严重，水稻减产

       C. 老鼠的数量大量增加，危害水稻     

       D. 青蛙的数量减少，维持了生态系统平衡

  6. 下列有关生态系统的叙述，正确的是（   ）

       A. 每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上

       B. 动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级

       C. 自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分

       D. 细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类

  7. 由于生物放大，某食物链中甲、乙、丙、丁四种生物体内DDT的平均浓度依次是3.4 ppm、0.7 ppm、0.35 ppm、0.04 ppm。则丙在该生态系统中属于（   ）

       A. 生产者          B. 初级消费者     C. 次级消费者     D. 三级消费者

  8. 下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是（   ）

       A. 生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量

       B. 生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的

       C. 能量流动的特点是单向的、不循环的

       D. 能量流动是逐级递减的，其传递效率约为10%

  9. 如图所示是生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项叙述中，不正确的是（   ）

       A. ①表示流经生态系统内部的总能量

       B. 从能量关系看，②＞③+④

       C. 一般情况下，②为①的10%左右

       D. 生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具有单向性

  10. 树林中，“螳螂捕蝉，黄雀在后”，可构成一条食物链。如果黄雀体重增加10 g，按能量传递效率为10%计算，需要蝉（   ）

       A. 10 g               B. 100 g              C. 1 000 g           D. 10 000 g

  11. 下图是生态系统中能量流经各营养级的示意图。由于呼吸的消耗，上一个营养级的能量只能部分地流入下一个营养级。以下对图中“呼吸”的理解，正确的是（   ）

       A. 指生物在呼吸作用等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量

       B. 指生物进行需氧呼吸时产生的全部能量

       C. 所有生产者和消费者都进行需氧呼吸和厌氧呼吸

       D. 分解者通过呼吸作用从生产者和消费者那里得到自身生命活动所需要的能量

  12. 一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是（   ）

  13. 下列关于生态系统中碳循环的说法，错误的是（   ）

       A. 各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者

       B. 分解者在碳循环中起重要作用

       C. 碳在无机环境中仅以CO2形式存在

       D. 碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的

  14. 1957年，美国的生态学家H.T.Odum对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体贮存着的能量（NP=GP-R），R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是（   ）

                     单位：102千焦/（m2·a）

 

GP

NP

R

①

15.91

2.68

13.23

②

871.27

369.69

501.58

③

0.88

0.34

0.54

④

141.20

62.07

79.13

⑤

211.85

19.26

192.59

       A. 生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③

       B. 能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%

       C. 若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增加

       D. ④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在粪便中

 

二、非选择题

  15. 请据图回答以下各题：

       （1）图示表示一个__________的组成及各成分间的关系，阳光是它的__________。

（2）图中含能量最多的生物类群是__________，含能量最少的生物类群是__________。

（3）蛇占有______条食物链，占有的营养级有_________。

（4）若螳螂全部迁走，则黄雀的数量短期内将会__________，原因是__________。

（5）动植物尸体是由图示中的__________通过__________和__________这两种作用分解的。

  16. 如图所示是温带草原生态系统食物网的一部分图解。请据图分析回答以下问题：

       （1）该食物网含__________条食物链，猫头鹰占有的营养级是__________，属于__________级消费者。

（2）兔与鼠的关系是_________，蛙与蜘蛛的关系是________。

（3）由于某种原因鼠突然死亡，蛇和蛙的数量变化情况依次是__________。

  17. 某草原生态系统有如图所示的食物网，请据图回答以下问题：

       （1）这个食物网包括_____条食物链。

（2）狮子在这个食物网中占据哪几个营养级：________，狮子和野狗的关系是_________。

（3）当这个草原生态系统处于平衡状态时，输入系统的能量________输出系统的能量；生态系统输出的能量形式是_________________________。

（4）已知在人类干预作用前，这一草原生态系统处于平衡状态，此时这块草原的生产者固定的太阳能为300万千焦。按10%能量流动效率，设一种生物被下一个营养级各种生物平均摄食，此时狮群获得的能量正好维持一个种群的生存。这时狮群获得的能量是_________万千焦。

（5）后来由于人类活动的干扰，鼠类大量繁殖，种群密度大增。此时鼠类摄取的能量占本营养级的2/3。计算人类干预后，狮群能够获得的能量为________万千焦。如果狮群维持原有的种群数量继续生存，狮子的捕食区域面积应是原来的__________倍。如果草原的面积有限，则预测狮子种群的密度会___________。

  18. 分析下面碳循环示意图并据图回答以下问题：

（1）从微观上看，过程①是在细胞内的_______中进行的；过程③主要是在细胞内的___________中进行的。

（2）岩石圈中的碳以__________的形式储存，故不直接参与碳循环。海水中碳的存在形式是__________。

（3）由图中可见，碳循环带有____性，属于气体型循环。

（4）碳从无机环境中进入生物群落的途径①是________，除此之外，某些特殊的生态系统还可通过_______进入生物群落；②表示的是_________关系，②内部之间还可能存在__________关系；④表示________________。

（5）参与过程④的生物的新陈代谢类型是__________，它们与同区域中的动植物共同构成了_____________。

（6）近年来由于过程_________的加剧，大气层中的CO2增多，产生了_________效应。

（7）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是：

①_______________________________________________________________；

②_______________________________________________________________；

③_______________________________________________________________。

（8）碳循环的进行伴随着_________，但由于生物体不能在代谢中利用______，因而能量流动具有______的特点。

 

 

试题答案

  1.C  2.A  3.B  4.A  5.B  6.C  7.B  8.A  9.A  10.C  11.A  12.D  13.C  14.D

  15. 【解析】（1）图示中包含生产者、消费者、分解者和无机环境，故其应该是生态系统。其中阳光属于无机环境中的能源。

       （2）由于能量在沿食物链传递时会不断减少，所以作为生产者的绿色植物含能量最多，处于最高营养级的蛇含能量最少。

       （3）图示的食物网中含有两条食物链，分别是：绿色植物→蝉→黄雀→蛇；绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇。在这两条食物链中，蛇分别处于第四和第五营养级。

       （4）由于能量在食物链中传递时，每一个营养级都会有所消耗，所处的营养级越高，所获得的能量越少，当螳螂全部迁走时，黄雀就变为单纯的第三营养级，获得的能量增多，数量增加。

       （5）分解者是通过自身的呼吸作用将有机物分解成无机物返还到无机环境中的。答案：     （1）生态系统  能源

       （2）绿色植物  蛇

（3）2  第四和第五营养级

（4）增多  黄雀由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，减少了能量的损耗

（5）细菌  有氧呼吸  无氧呼吸

  16. 【解析】（1）该食物网共有7条食物链。由于食物网中的猫头鹰以多个营养级的生物为食，导致其所占的营养级的级别和消费者的级别有多个。从植物开始为第一营养级，由此推知，猫头鹰可以是第三、四、五、六营养级，共占有4个营养级。从植食动物开始为消费者，由此推知，猫头鹰可以是次级、三级、四级、五级消费者。

       （2）兔与鼠均为第二营养级，以草为食，属于竞争关系。蛙与蜘蛛有两层关系，一是蛙以蜘蛛为食，属于捕食关系；二是二者同时以草食昆虫为食，属于竞争关系。

       （3）鼠突然死亡，猫头鹰因捕食种类较多，数量变化不大，但蛇因食物来源减少而导致数量下降。蛙成为蛇的唯一食物，其数量因蛇的过度捕食而逐渐下降。蛙的数量下降也导致了蛇数量的下降。

       答案：（1）7   第三、四、五、六   次、三、四、五（2）竞争   竞争和捕食   （3）下降、下降

  17. 【解析】（1）本食物网中包含了如下食物链：草→羚羊→狮子、草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子、草→斑马→狮子、草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，共5条食物链。

       （2）在不同食物链中狮子占据的营养级是不同的，分析得出狮子分别处于第三、四、五营养级，在该食物网中狮子和野狗都以羚羊和斑马为食，二者是竞争关系，狮子又以野狗为食，故又为捕食关系。

       （3）生态系统中的能量会不断地以热能的形式散失，一个生态系统只有不断地输入能量才能保持稳定，所以当生态系统稳定时，生态系统输入的能量应大于或等于输出的能量。

       （4）根据能量传递效率和每一营养级中能量被下一营养级利用的比例，在食物网中标出能量传递的数量（万千焦）

       从图中很容易就可计算出狮子获得的总能量为1.11万千焦。

（5）当鼠类获取的能量占本营养级的2/3时，分析计算方法相同，狮子所获得的能量为0.57万千焦。为了获得较多的能量，狮子就必须将捕食面积扩大为原来的2倍，不然狮子的种群密度将会下降。

       答案：（1）5       （2）第三、四、五   捕食和竞争    （3）等于或大于    热能

       （4）1.11             （5）0.57    2    下降

  18. 【解析】（1）从图中可看出过程①是光合作用，在细胞的叶绿体中进行，过程③是呼吸作用，主要在线粒体中进行。

       （2）岩石圈中的碳主要以碳酸盐的形式存在，不能直接参与碳循环，海水中的碳主要以HCO3－的形式存在，对碳平衡起到重要作用。

（3）碳循环过程主要是生物群落和大气圈之间通过CO2的形式进行交流，同时涉及水圈和岩石圈，可见碳循环是具有全球性的。

（4）碳从无机环境进入生物群落主要靠的是绿色植物的光合作用，除此之外还有某些微生物的化能合成作用。图示中的②表示碳在生物群落内以有机物的形式传递的过程，其中的各生物之间主要有捕食和竞争关系。④表示分解者的分解作用。

（5）参与过程④的生物都是分解者，其代谢类型为异养型，可能需氧也可能厌氧。它们与生产者和消费者共同构成生物群落。

（6）近年来，由于化石燃料的大量燃烧，自然界原有的碳循环的平衡被打破，大气中的二氧化碳大量增多，从而产生了温室效应。

（7）从减少二氧化碳排放和增加二氧化碳的吸收两方面举例，内容科学合理即可。

答案：（1）叶绿体   线粒体

（2）无机盐（碳酸盐）   HCO3－  （3）全球

       （4）光合作用   化能合成作用   捕食   竞争

分解者的分解作用

（5）异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型生物群落

（6）⑤  温室   （7）①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率

②严格控制化石燃料的燃烧，并提高能源利用率

③开发除化石燃料以外的诸如水能、核能、太阳能等新能源，切实减少CO2的排放量

（8）能量流动   热能   单向流动、逐级递减