第六十课时生态系统的物质循环第六十课时生态系统的物质循环考点一碳循环考点一碳循环【基础知识整合基础知识整合】1生态系统的物质循环的概念生态系统的物质循环的概念组成生物体的组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，等化学元素，都不断进行着从都不断进行着从 到到 ，又从，又从 回到回到 的循环过程。物质循环的循环过程。物质循环具有具有 ，故又称为，故又称为 循环。循环。无机环境无机环境生物群落生物群落生物群落生物群落无机环境无机环境全球性全球性生物地球化学生物地球化学2生态系统的物质循环的特点：生态系统的物质循环的特点：具具有有 ；反反复复出出现现、循循环环出出现现(物物质质具具有有不灭性不灭性)。3碳循环过程：碳循环过程：(1)碳的存碳的存 在在 形形 式：式： 无无 机机 环境：环境： ；生物群落：生物群落： 。(2)碳在生物群落和碳在生物群落和无机环无机环 境境 之之 间间 的的 循循 环环 主主 要要 是是 以以 的形式进的形式进行的。行的。 进入生物群落主要是通过绿色植物的进入生物群落主要是通过绿色植物的 完成的，生物群落中的含碳有机物则主要通过生物完成的，生物群落中的含碳有机物则主要通过生物的的 和微生物的和微生物的 被分解成被分解成 ，归还到无机环境中。此外还有，归还到无机环境中。此外还有 的燃烧。的燃烧。全球性全球性CO2和碳酸盐和碳酸盐含碳有机物含碳有机物CO2CO2光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用CO2和和H2O化石燃料化石燃料【知识拓展知识拓展】1生态系统的物质循环的规律生态系统的物质循环的规律(1)“物质物质”是指构成生物体的各种化学元素是指构成生物体的各种化学元素(2)循环范围：生物圈循环范围：生物圈(3)循循环环是是指指基基本本元元素素在在生生物物群群落落与与无无机机环环境境间间往往返出现，被生物群落反复利用返出现，被生物群落反复利用2碳循环过程碳循环过程通常情况下，碳元素以通常情况下，碳元素以CO2的形式通过绿色植物、的形式通过绿色植物、光合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能光合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能合成作用从无机环境进入到生物群落，又可通过生合成作用从无机环境进入到生物群落，又可通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧以燃烧以CO2的形式由生物群落回到无机环境。无机的形式由生物群落回到无机环境。无机环境中的碳还会以环境中的碳还会以HCO3、CO32的形式被植物根的形式被植物根吸收而进入到生物群落。吸收而进入到生物群落。 特别提醒特别提醒 (1)实实现现碳碳在在生生物物群群落落和和无无机机环环境境之之间间进进行行循循环环的的关关键是生产者和分解者。键是生产者和分解者。(2)碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产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双向的，其他各成分间者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。的传递均是单向的。3温室效应温室效应(1)概概念念：温温室室效效应应是是指指太太阳阳短短波波辐辐射射可可以以透透过过大大气气射射入入地地面面，而而地地面面增增暖暖后后放放出出的的长长波波辐辐射射却却被被大大气气中中的的二二氧氧化化碳碳等等气气体体所所吸吸收收，从从而而产产生生地地球球表表面面温温度度升升高高的的效效应应。除除二二氧氧化化碳碳外外，对对产产生生温温室室效效应应有有重重要要作作用用的还有甲烷、臭氧、氯氟烃和水汽等。的还有甲烷、臭氧、氯氟烃和水汽等。(2)成成因因：人人类类大大量量燃燃烧烧化化石石燃燃料料，使使大大气气中中的的二二氧氧化化碳含量增加而形成。碳含量增加而形成。(3)缓缓解解温温室室效效应应主主要要从从两两个个方方面面加加以以考考虑虑：一一是是减减少少CO2的的释释放放量量，主主要要是是减减少少化化石石燃燃料料的的燃燃烧烧，开开发发新新能能源源(如如太太阳阳能能、风风能能、核核能能等等)；二二是是增增加加CO2的的吸吸收量，主要是保护好森林和草原，大力提倡植树造林。收量，主要是保护好森林和草原，大力提倡植树造林。另外，引起酸雨、臭氧层破坏的主要气体污染物依次另外，引起酸雨、臭氧层破坏的主要气体污染物依次是二氧化硫和氟利昂。是二氧化硫和氟利昂。【典例精析典例精析】【例例1 1】气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为表为A A、B B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。碳交换情况。时期时期碳吸收量碳吸收量(kg Ca1)碳释放量碳释放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014(1)生态系统碳的吸收主要是通过生态系统碳的吸收主要是通过 作用实现作用实现的，碳的释放主要是通过的，碳的释放主要是通过 作用实现的。作用实现的。光合光合呼吸呼吸(2)表表中中_时时期期的的生生态态系系统统处处于于稳稳定定状状态态，原原因因是是 。(3)B时时期期由由于于过过度度的的人人工工碳碳排排放放，破破坏坏了了生生态态系系统统的的 ，导导致致大大气气中中 增增加加并并引引起起全全球球气候变化。气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的的 阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的将光合作用产生的 直接发酵转化为燃直接发酵转化为燃料乙醇。料乙醇。A碳吸收量基本上等于碳释放量碳吸收量基本上等于碳释放量碳循环碳循环CO2光反应光反应有机物有机物【考考查查类类型型】本本题题综综合合考考查查物物质质循循环环和和光光合合作作用用等等知识。知识。【解解析析】碳碳元元素素由由无无机机环环境境进进入入生生物物群群落落主主要要依依赖赖于于绿绿色色植植物物的的光光合合作作用用，而而由由生生物物群群落落回回归归无无机机环环境境则则主主要要依依赖赖于于各各类类生生物物的的呼呼吸吸作作用用。在在一一个个稳稳定定状状态态的的生生态态系系统统中中，碳碳吸吸收收量量应应该该基基本本上上等等于于碳碳释释放放量量。过过度度的的人人工工碳碳排排放放，破破坏坏了了生生态态系系统统的的碳碳循循环环，导导致致大大气气中中CO2增增加加并并引引起起全全球球气气候候变变暖暖。光光能能的的吸吸收收、传传递递和和转转换换发发生生在在光光合合作作用用的的光光反反应应阶阶段。段。【方法归纳方法归纳】本题不难，主要考查学生的理解能力本题不难，主要考查学生的理解能力和获取信息的能力。和获取信息的能力。 考点二探究土壤微生物的分解作用考点二探究土壤微生物的分解作用【基础知识整合基础知识整合】1提出问题：提出问题：(1)落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？(2)土壤微生物对淀粉有分解作用吗？土壤微生物对淀粉有分解作用吗？2作出假设：作出假设：(1) ；(2) 。 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的(或土或土壤微生物对落叶具有分解作用壤微生物对落叶具有分解作用)土壤微生物对淀粉有分解作用土壤微生物对淀粉有分解作用3实验方案：实验方案：(1)土壤微生物对落叶的分解作用土壤微生物对落叶的分解作用准准备备好好2个个圆圆柱柱形形的的玻玻璃璃容容器器，高高度度约约为为10 cm，一一个个贴贴上上“实实验验组组”的的标标签签，一一个个贴贴上上“对对照照组组”的标签。的标签。对对“实实验验组组”进进行行灭灭菌菌处处理理，方方法法是是用用塑塑料料袋袋罩罩住玻璃容器上方，将其放入住玻璃容器上方，将其放入60恒温箱中灭菌恒温箱中灭菌1 h。【提提示示：对对照照组组的的土土壤壤不不做做处处理理(自自然然状状态态)；实实验验组组的的土土壤壤要要做做处处理理，以以尽尽可可能能排排除除土土壤壤微微生生物物的的作作用用，同同时时要要尽尽可可能能避避免免土土壤壤理理化化性性质质的的改改变变。】灭菌灭菌1h后将其取出。后将其取出。取取落落叶叶12片片，分分成成2份份，要要求求大大小小分分配配平平均均。然然后后分分别别用用纱纱布布包包好好，埋埋入入2个个容容器器中中，深深度度约约为为5 cm。将将2个个容容器器放放于于实实验验室室相相同同的的环环境境内内，1个个月月后后，取取出出纱纱布布包包，观观察察比比较较对对照照组组的的落落叶叶与与实实验验组组的的落叶腐烂程度。落叶腐烂程度。(2)土壤微生物对淀粉的分解作用土壤微生物对淀粉的分解作用制制备备4种种土土壤壤(花花泥泥、黄黄泥泥、操操场场沙沙土土、庭庭院院土土)浸浸出出液液，将将土土壤壤放放入入垫垫有有厚厚纱纱布布的的烧烧杯杯中中，加加水水搅搅拌拌，然然后后将将纱纱布布连连同同土土壤壤一一起起取取出出，将将烧烧杯杯中中的的土土壤壤浸浸出液静置一段时间备用。出液静置一段时间备用。取取5只只50 mL的的小小烧烧杯杯分分别别标标上上“花花泥泥”、“黄黄泥泥”、“操操场场沙沙土土”、“庭庭院院土土”、“蒸蒸馏馏水水”，分分别别放放入入10 mL的的淀淀粉粉糊糊，在在标标有有“蒸蒸馏馏水水”的的小小烧烧杯杯中中加加入入30 mL的的蒸蒸馏馏水水，在在其其他他的的4个个小小烧烧杯杯中中分分别对应地加入别对应地加入4种土壤浸出液各种土壤浸出液各30 mL。【提提示示：烧烧杯杯、试试管管须须编编号号，否否则则很很容容易易混混淆淆。】在在室室温温20左左右右的的环环境境下下放放置置7d后后，分分别别取取“蒸蒸馏馏水水”、“花花泥泥”烧烧杯杯的的溶溶液液20 mL，将将其其作作为为A、B，分分别别放放入入2支支试试管管中中，分分别别编编号号为为A1、A2、B1、B2。这这里里就就以以花花泥泥浸浸出出液液作作为为实实验验对对象象，其他几种的土壤浸出液的操作方法相同。其他几种的土壤浸出液的操作方法相同。在在A1、B1中加入碘液，而在中加入碘液，而在A2、B2中加入斐林中加入斐林试剂，并用试管夹夹着放在酒精灯上加热，观察试剂，并用试管夹夹着放在酒精灯上加热，观察试管中溶液的颜色变化。试管中溶液的颜色变化。4推出结论推出结论土土壤壤微微生生物物对对落落叶叶的的分分解解作作用用观观察察到到对对照照组组的的落落叶叶与与实实验验组组的的落落叶叶相相比比较较腐腐烂烂程程度度要要高高，这这个个实实验验结结果果说说明明土土壤壤中中的的微微生生物物对对落落叶叶是是具具有有分分解解作用的。作用的。土壤微生物对淀粉的分解作用观察到土壤微生物对淀粉的分解作用观察到A1的溶液的溶液为深蓝色，为深蓝色，B1的溶液颜色为无色，而的溶液颜色为无色，而A2中则是蓝中则是蓝色的絮状沉淀，色的絮状沉淀，B2中则为砖红色。这个实验结果中则为砖红色。这个实验结果说明淀粉在花泥中微生物的作用下被分解为葡萄说明淀粉在花泥中微生物的作用下被分解为葡萄糖了。糖了。特别提醒特别提醒 (1)此此实实验验中中要要重重点点分分析析自自变变量量和和因因变变量量，并并根根据据变化推导出实验的具体步骤。变化推导出实验的具体步骤。(2)此此实实验验过过程程中中需需要要过过滤滤土土壤壤，而而不不直直接接加加土土壤壤颗颗粒粒的的理理由由：过过滤滤土土壤壤是是为为了了排排除除过过多多的的土土壤壤杂杂质质，以以得得到到富富含含微微生生物物的的土土壤壤浸浸出出液液，如如果果直直接接加加土土壤壤颗颗粒粒会会加加大大对对照照组组实实验验的的难难度度，使使实实验验的的结果难以分析。结果难以分析。(3)实验中需要加入碘液和斐林试剂，操作时应该实验中需要加入碘液和斐林试剂，操作时应该注意：要用两支滴管分别来吸取碘液和斐林试剂，注意：要用两支滴管分别来吸取碘液和斐林试剂，不要混用；每滴一滴试剂都要振荡试管，斐林试不要混用；每滴一滴试剂都要振荡试管，斐林试剂加入后需要用酒精灯加热，要注意试管与酒精剂加入后需要用酒精灯加热，要注意试管与酒精灯火焰的距离，要让试管受热均匀。灯火焰的距离，要让试管受热均匀。【典例精析典例精析】【例例2 2】同同学学们们在在课课外外活活动动中中发发现现植植物物的的落落叶叶在在土土壤壤里里会会逐逐渐渐腐腐烂烂，形形成成腐腐殖殖质质。他他们们猜猜测测落落叶叶的的腐腐烂烂是是由由于于土土壤壤微微生生物物的的作作用用，不不同同生生态态系系统统的的土土壤壤微微生生物物分分解能力不同，并设计了实验进行验证。解能力不同，并设计了实验进行验证。(1)(1)实实验验设设计计首首先先要要遵遵循循的的是是 原原则则和和 原则。原则。(2)(2)以以带带有有同同种种落落叶叶的的土土壤壤为为实实验验材材料料，均均分分为为A A和和B B。实实验验时时A A不不做做处处理理( (自自然然状状态态) )，B B用用塑塑料料袋袋包包好好，放放在在 6060的恒温箱中灭菌的恒温箱中灭菌 1 1 小小 时。时。B B 处处 理理 的的 目目 的的 是是 。(3)(3)本题本题(2)(2)中实验的自变量是中实验的自变量是 ，因因变变量量是是 ，无无关关变变量量是是 ( (至少写出两点至少写出两点) )。单一变量单一变量对照对照杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 土壤微生物土壤微生物(作用作用)的的有无有无落叶的腐烂程度落叶的腐烂程度 土壤温度、含水量、土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等、落叶的种类和大小等(合合理即可理即可)(4)如如果果同同学学们们的的猜猜测测是是正正确确的的，若若干干天天后后(2)中中B组的落叶组的落叶 。(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行拟原生态系统的无机环境条件进行C组和组和D组的实组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结果在右图中绘出相应的曲线。量，请根据预期结果在右图中绘出相应的曲线。腐烂程度小于腐烂程度小于A组组【考考查查类类型型】本本题题主主要要考考查查探探究究土土壤壤微微生生物物的的作作用实验及实验设计等知识。用实验及实验设计等知识。【解析解析】由题意可知该实验的目的是验证落叶的由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的单一变量原则，所以应尽为遵循生物实验设计的单一变量原则，所以应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：应注意以下几点：明确横坐标和纵坐标的意义，明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；其中纵坐标为未腐烂的落叶量；两曲线的起点两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为相同，注意纵坐标初始值不为0；由于微生物的由于微生物的分解作用，两曲线呈下降趋势，且分解作用，两曲线呈下降趋势，且D组下降速度组下降速度较较C组快；组快；随时间延长，微生物的数量增多，随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。故两曲线的下降趋势是由慢到快。考点三能量流动和物质循环的关系考点三能量流动和物质循环的关系【基础知识整合基础知识整合】 能量流动和物质循环是能量流动和物质循环是 的，彼此相互依的，彼此相互依存，不可分割。能量的存，不可分割。能量的 ，都离不开物质的都离不开物质的 等过程。物质作为能量等过程。物质作为能量的的 ，使能量沿，使能量沿 流动；能量作流动；能量作为为_，使物质能不断地在，使物质能不断地在 和和 之之间循环往返。生态系统中的各间循环往返。生态系统中的各 种种 组组 成成 成成 分，正分，正 是是 通通 过过 和和 ，才能紧密地联系在一，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。起，形成一个统一的整体。同时进行同时进行固定、储存、转移和释放固定、储存、转移和释放合成和分解合成和分解载体载体食物链食物链(网网)动力动力生物群落生物群落无机环境无机环境能量流动能量流动物质循环物质循环【知识拓展知识拓展】项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以有机物为载体以有机物为载体无机物无机物特点特点单向传递、逐级递减单向传递、逐级递减往复循环往复循环范围范围生态系统各营养级生态系统各营养级生物圈生物圈(全球性全球性)联系联系同时进行、相互依存，不可分割同时进行、相互依存，不可分割能量的固定、储存、能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解转移和释放，离不开物质的合成和分解物质是能量物质是能量沿食物链沿食物链(网网)流动的载体流动的载体能量是物质在生态系统中能量是物质在生态系统中往复循环的动力往复循环的动力图示图示【典例精析典例精析】【例例3 3】为为加加强强水水体体治治理理，珠珠江江流流域域某某城城市市构构建建了了较较大面积的人工湿地。大面积的人工湿地。(1)(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。虚线框中的碳转化途径。答案如下图：答案如下图：(2)一一段段时时间间后后，湿湿地地中中出出现现了了轮轮虫虫等等浮浮游游动动物物，可可控控制制绿绿藻藻等等浮浮游游植植物物的的增增殖殖；管管理理员员还还放放养养了了一一些些鱼鱼和和鸭鸭，为为城城市市增增添添自自然然气气息息。请请写写出出可可能能存存在在的的食物链食物链(两条两条)。 。(3)如如果果含含有有重重金金属属的的工工业业废废水水进进入入该该系系统统，请请根根据据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。绿藻绿藻轮虫轮虫鱼，黑藻鱼，黑藻鱼鱼鸭鸭 重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染。降解，易发生二次污染。【考考查查类类型型】本本题题综综合合考考查查了了生生态态系系统统的的结结构构、功功能及碳循环、重金属污染等知识。能及碳循环、重金属污染等知识。 【解解析析】由由图图可可知知，可可溶溶性性有有机机碳碳可可作作为为好好氧氧细细菌菌碳碳源源，被被好好氧氧细细菌菌分分解解利利用用，好好氧氧细细菌菌呼呼吸吸作作用用产产生生的的二二氧氧化化碳碳等等作作为为黑黑藻藻、绿绿藻藻等等植植物物光光合合作作用用的的原原料料，同同时时又又是是其其呼呼吸吸作作用用的的产产物物，这这样样，在在细细菌菌、植植物物、无无机机环环境境之之间间形形成成了了稳稳定定的的物物质质循循环环。根根据据第第二二小小题题的的题题干干，梳梳理理出出两两条条食食物物链链，重重金金属属盐盐在在食食物物链链中中有有富富集集现现象象，对对高高营营养养级级的的人人危危害害很很大，而且难于降解，易发生二次污染。大，而且难于降解，易发生二次污染。 【方法归纳方法归纳】解答本类题型的方法应明确物质循解答本类题型的方法应明确物质循环及其特点与能量流动的区别，同时要仔细看图，环及其特点与能量流动的区别，同时要仔细看图，从图中获取有用的信息。从图中获取有用的信息。【例例4 4】根据下面的碳循环示意图，回答下列问题：根据下面的碳循环示意图，回答下列问题：(1)从微观上看，过程从微观上看，过程主要是在细胞内主要是在细胞内 中中进行的。进行的。线粒体线粒体(2)碳碳从从无无机机环环境境进进入入生生物物群群 落落 的的 主主 要要 途途 径径 是是 ，除除此此之之外外，在在某某些些特特殊殊的的生生态态系系统统中中还还可可通通过过 进进入入生生物物群群落落。碳碳主主要以要以 的形式从无机环境进入生物群落。的形式从无机环境进入生物群落。(3)参参与与过过程程的的生生物物，它它们们与与同同区区域域中中的的动动、植植物共同构成了物共同构成了 。(4)由由图图分分析析，减减少少温温室室效效应应的的最最关关键键措措施施有有哪哪些些？光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用CO2生物群落生物群落保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；控制化石燃料的燃烧，减少控制化石燃料的燃烧，减少CO2排放量，提高能排放量，提高能源利用率；源利用率；开发新能源开发新能源(5)碳碳 循循 环环 的的 进进 行行 伴伴 随随 着着 能能 量量 流流 动动，但但 由由 于于 生生物物体体不不能能在在代代谢谢中中利利 用用 ，因因而而能能量量流流动动具具有有 的特点。的特点。(6)若上图中若上图中的种群及相互间关系如下图，设的种群及相互间关系如下图，设E种群种群含碳量为含碳量为5.8109kg。B种群含碳量为种群含碳量为1.3108kg，则，则A种群含碳量的值至少是种群含碳量的值至少是 。热能热能逐级递减、单向流动逐级递减、单向流动4.5107kg【考考查查类类型型】本本题题具具有有一一定定的的综综合合性性，主主要要考考查查生生态态系统的物质循环和能量流动的基本知识及相互关系。系统的物质循环和能量流动的基本知识及相互关系。【解解析析】由由题题干干可可获获取取的的主主要要信信息息有有：物物质质在在生生物物圈圈内内的的循循环环过过程程；CO2的的来来源源、去去路路。解解题题时时首首先先明明确确各各成成分分在在生生态态系系统统中中的的作作用用、地地位位、代代谢谢类类型型及及物质循环与能量流动的关系，然后作答。物质循环与能量流动的关系，然后作答。(1)过过程程是是通通过过动动植植物物的的呼呼吸吸作作用用将将碳碳返返回回大大气气中中去去，呼吸作用主要是在线粒体中进行的。呼吸作用主要是在线粒体中进行的。(2)是是通通过过绿绿色色植植物物的的光光合合作作用用将将大大气气中中的的碳碳固固定定到到植植物物体体内内，转转化化为为有有机机物物。在在极极少少数数特特殊殊空空间间，如如深深海海热热泉泉口口生生态态系系统统中中，生生产产者者主主要要是是化化能能合合成成自自养养型型生生物物，碳碳进进入入生生物物群群落落是是通通过过化化能能合合成成作作用用。碳碳主主要要以以CO2的的形形式式从从无无机机环环境境进进入入生生物物群群落落，除除此此之之外外，植植物物还还可可以以从从土土壤壤中中以以CO32、HCO3的的形形式式吸吸收收进进入生物群落。入生物群落。(3)过过程程是是通通过过分分解解者者的的分分解解作作用用将将动动物物尸尸体体以以及及植植物物的的残残枝枝落落叶叶等等分分解解为为CO2释释放放到到无无机机环环境境中。中。(4)从从图图中中看看出出，导导致致大大气气中中CO2增增多多的的因因素素可可能能是是过过程程减减弱弱或或在在一一定定程程度度上上受受阻阻，即即绿绿色色植植物物减减少少，也也可可能能是是过过程程增增强强，即即化化石石燃燃料料的的大大量量燃烧。因此减少温室效应应从这两方面考虑。燃烧。因此减少温室效应应从这两方面考虑。(5)生生态态系系统统中中的的能能量量最最终终以以热热能能形形式式散散失失，由由于于生生物物体体在在代代谢谢中中不不能能直直接接利利用用热热能能。因因而而能能量量流流动的特点是逐级递减，单向流动。动的特点是逐级递减，单向流动。 【方法归纳方法归纳】综合题也是由若干小的基础题组合形成的，综合题也是由若干小的基础题组合形成的，首先不要有畏惧心理，其次遇到图表，要弄清图表的含首先不要有畏惧心理，其次遇到图表，要弄清图表的含义，找出解题的信息，遇到计算，要根据所学知识按正义，找出解题的信息，遇到计算，要根据所学知识按正确的计算方法进行，这样题目自然就容易了。确的计算方法进行，这样题目自然就容易了。课时练习六十二课时练习六十二一、选择题一、选择题(每小题只有一个正确选项每小题只有一个正确选项)1下图表示下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是有关解释正确的是( )D一一个个吃吃玉玉米米的的人人所所获获得得的的能能量量一一定定比比一一个个吃吃牛牛肉肉的的人人获获得得的的能能量量多多能能量量沿沿食食物物链链单单向向流流动动，传传递递效效率率随随营营养养级级的的升升高高而而逐逐级级递递减减若若A和和B中中玉玉米米的的数数量量相相同同，A能能养养活活10000人人，则则可可养养活活1000人人若若土土壤壤中中含含相相同同浓浓度度的的难难降降解解污污染染物物，则则A中的人比中的人比 B中的人体内污染物浓度低中的人体内污染物浓度低A B C D 2.右图为碳循环的主要途右图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的径，下列有关叙述错误的是是( )A图中图中B能实现光能能实现光能活活 跃化学能跃化学能稳定化学能稳定化学能 的转化的转化B由由BCD能量传递效率是变化的能量传递效率是变化的CB、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键是实现生物群落与无机环境沟通的关键 环节环节DB、C、D被被E食用而处于第二、三、四营养级食用而处于第二、三、四营养级D3下下图图为为生生态态系系统统碳碳循循环环示示意意图图，其其中中甲甲、乙乙、丙丙表表示示生生态态系系统统中中的的三三种种成成分分。据据图图分分析析不不正正确确的的是是( )AX与与甲甲中中图图示示生生物物类类型型的的能能量量来来源源可可能能不不同同，X代表的生物可能是化能自养型细菌代表的生物可能是化能自养型细菌(如硝化细菌等如硝化细菌等)BY的的细细胞胞结结构构与与丙丙中中图图示示生生物物不不同同，Y代代表表的的生生物为营腐生生活的动物物为营腐生生活的动物C甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者D进进入入该该生生态态系系统统的的总总能能量量是是甲甲中中生生产产者者所所固固定定的的太阳能的总量太阳能的总量B4一一青青年年农农民民利利用用自自己己学学习习的的生生态态学学知知识识在在自自家家庭庭院院里里搞搞了了一一个个小小型型生生态态农农业业， 使使0.25亩亩的的庭庭院院创创收收达达几几万万元元。其其物物质质循循环环和和能能量量流流动动如如下下图图所所示示， 对对该系统叙述不正确的是该系统叙述不正确的是( )DA该该系系统统中中， 人人的的因因素素非非常常关关键键， 其其中中生生产产者者是葡萄是葡萄 B该系统内蘑菇、甲烷菌等为分解者该系统内蘑菇、甲烷菌等为分解者C该该系系统统体体现现了了物物质质、能能量量多多级级利利用用和和高高效效转转化化 D猪在其中为三级消费者猪在其中为三级消费者5分分析析以以下下生生态态系系统统的的能能量量流流动动和和物物质质循循环环的的关关系系简简图，不能得到的结论是图，不能得到的结论是( )A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网网)流动流动B能能量量作作为为动动力力，使使物物质质能能够够不不断断地地在在生生物物群群落落和和无无机环境之间循环往返机环境之间循环往返C能能量量的的总总和和便便是是生生产产者者所所固固定定的的太太阳阳能能总总量量D碳碳在在生生物物群群落落和和无无机机环环境境之之间间循循环环主主要要是是以以CO2的的形式进行的形式进行的C6下下图图为为碳碳元元素素在在生生态态系系统统中中循循环环的的模模式式图图，图图中中“甲甲、乙乙、丙丙”表表示示生生态态系系统统的的生生物物成成分分，“箭箭头头”表表示示生生理理过程。下列相关叙述中，正确的是过程。下列相关叙述中，正确的是( )A甲甲所所示示的的营营养养级级在在生生态态系系统统的的食食物物链链中中占占有有的的碳碳元元素素最多最多Bc过程代表光合作用，过程代表光合作用，f过程代表微生物的呼吸作用过程代表微生物的呼吸作用C碳碳在在生生物物群群落落与与无无机机环环境境之之间间是是以以乙乙所所示示的的物物质质进进行行循环的循环的D丙所代表的生物其细胞内无成形的细胞核丙所代表的生物其细胞内无成形的细胞核A7下下图图表表示示一一个个生生态态系系统统中中生生产产者者、消消费费者者、分分解者之间的关系。下列有关叙述错误的是解者之间的关系。下列有关叙述错误的是( )A生态系统中的能量流动可驱动物质循环生态系统中的能量流动可驱动物质循环B分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用C次级消费者粪便中所含的能量属于上一营养级次级消费者粪便中所含的能量属于上一营养级D由由于于生生物物与与生生物物之之间间捕捕食食和和被被捕捕食食的的关关系系是是不不可逆转的，所以能量流动具有单向性可逆转的，所以能量流动具有单向性B8下图是生态系统中碳下图是生态系统中碳循环有关成分示意图，图循环有关成分示意图，图中中“”表示碳流动方向。表示碳流动方向。下列关于该图的叙述中，下列关于该图的叙述中，正确的是正确的是 ( )A图中的食物链是：图中的食物链是：A DFEBCB图中图中所代表的生理作用分别是呼吸作用所代表的生理作用分别是呼吸作用 和光合作用和光合作用CC与与E的关系既有捕食关系，又有竞争关系的关系既有捕食关系，又有竞争关系D碳在碳在DF之间以有机物形式传递之间以有机物形式传递D【解析解析】依图可知，依图可知，A为为CO2，D为生产者，为生产者，C为分为分解者。解者。A选项中提到的食物链应为选项中提到的食物链应为DFEB；B选项中选项中分别为光合作用和呼吸作用；分别为光合作用和呼吸作用；C选项中选项中C和和E之间不存在捕食和竞争；碳在食物链内以有机之间不存在捕食和竞争；碳在食物链内以有机物形式传递。物形式传递。 二、非选择题二、非选择题9下图表示处于稳定状态的某森林生态系统的碳下图表示处于稳定状态的某森林生态系统的碳循环过程，箭头表示碳元素的传递方向，请回答下循环过程，箭头表示碳元素的传递方向，请回答下列问题。列问题。(1)该生态系统的群落由图中的哪几种成分构成？该生态系统的群落由图中的哪几种成分构成？ (用字母表示用字母表示)。A、B、C(2) 假假 设设 种种 群群 B1、B2 的的 个个 体体 数数 分分 别别 为为 S1、S2，平平 均均 每每 个个 个个 体体 所所 占占 的的 能能 量量 分分 别别 为为 W1、 W2， 那那 么么 S1、 W1 与与 S2、 W2 之之 间间 的的 关关 系系 是是 ；假假设设A、C同同化化的的总总能能量量分分别别为为W、W，那那么么流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量是_。(3)在图中所示的捕食食物链中，占据第在图中所示的捕食食物链中，占据第2营养级营养级的的 生物生物 是是_，含，含 有有 碳碳 元元 素素 最最 多多 的的 生生 物物 是是_(用字母表示用字母表示)。S1W1S2W2WB1A10下列图一为某一生态系统的碳循环示意图，图下列图一为某一生态系统的碳循环示意图，图二表示在该生态系统中，能量流经第二营养级的示二表示在该生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请据图分析回答。意图，请据图分析回答。(1)碳在图一中碳在图一中主要是以主要是以 形式进行形式进行传递的。传递的。含碳有机物含碳有机物(2)碳碳从从无无机机环环境境中中 进进 入入 生生 物物 群群 落落 的的 途途 径径 是是 作作用用；生生物物群群落落中中的的碳碳进进入入无无机机环环境境的的途途径有图一中的径有图一中的 等过程。等过程。(3)参参与与 图图 一一 过过 程程 的的 生生 物物 同同 化化 作作 用用 类类 型型 是是 。(4)图二中图二中A表示表示 的能量，的能量，B表示表示 的的能能量量。B中中的的能能量量除除了了被被分分解解者者利利用用和和被被次次级级消消费费者者摄摄入入外外，还还有有一一部部分分 。 (5)从从 图二图二 中中 可可 以以 总总 结结 出出 能能 量量 流流 动动 的的 特特 点点 是是 。 光合光合(不能缺少不能缺少)异养型异养型初级消费者同化初级消费者同化用于生长发育和繁殖用于生长发育和繁殖未利用未利用单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减(6)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是其意义是:第一，可帮助人们科学规划、设计人工生态第一，可帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；第二，可系统，使能量得到最有效的利用；第二，可帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。持续高效地流向对人类最有益的部分。11下图是某生态系统中能量流入下图是某生态系统中能量流入B处发生的一处发生的一系列变化示意图。请据图回答相关问题：系列变化示意图。请据图回答相关问题：(1)若图中的甲表示若图中的甲表示B的同化能量，则乙、丙分别表的同化能量，则乙、丙分别表示：乙：示：乙： ，丙：，丙： 。枯草杆菌可能参与其中的。枯草杆菌可能参与其中的_过程过程(填图中序号填图中序号)。B用于生长、发育和繁殖的能量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸作用产生的热能呼吸作用产生的热能丁丁(2)大大气气中中的的CO2进进入入该该生生 态态 系系 统统 的的 生生 理理 过过 程程 是是 ，碳碳在在生生物物群群落落内内以以 形式进行传递。形式进行传递。 (3)当生态系统处于相对稳定状态时，当生态系统处于相对稳定状态时，B的种的种 群数群数量一般处于量一般处于 (填填“K”或或“K/2”) 值，此值，此 时种群数量的增长率为时种群数量的增长率为 。若。若 要要 提提 高高 生生 态系态系 统统 的的 抵抗力抵抗力 稳稳 定定 性，一性，一 般般 可可 采采 用用 的的 措措 施施 为为 。光合作用或化能合成作用光合作用或化能合成作用含碳有机物含碳有机物K0增加各营养级的生物种类增加各营养级的生物种类12建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为我市某发展生态农业，走可持续发展之路。下图为我市某生态农业发展模式图，请据图回答有关问题：生态农业发展模式图，请据图回答有关问题：(1)该生态系统设计原理是该生态系统设计原理是 。 能量多级利用和物质能量多级利用和物质循环再生循环再生(2)该该生生态态系系统统中中农农作作物物所所积积累累的的有有机机物物中中能能量量的的去向有去向有 。(3)氮氮元元素素和和碳碳元元素素都都能能在在生生物物群群落落和和无无机机环环境境中中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥呢？不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥呢？ 。(4)沼沼气气池池中中存存在在的的微微生生物物在在其其细细胞胞中中都都存存在在的的细细胞器有胞器有 。(5)如果要提高该生态系统的抵抗力稳定性，依据如果要提高该生态系统的抵抗力稳定性，依据生态系统中生物种群间的相互依存和相互制约原理，生态系统中生物种群间的相互依存和相互制约原理，应科学增加农田中的应科学增加农田中的 。 流向下一营养级、自身呼吸消耗、被分流向下一营养级、自身呼吸消耗、被分解者分解解者分解 农田中的氮素不足以使农作物高产，为了提高农田中的氮素不足以使农作物高产，为了提高农作物产量，就得往农田中不断施加氮肥农作物产量，就得往农田中不断施加氮肥核糖体核糖体生物种类生物种类(6)请你评价以上农业生态系统方面的优点：请你评价以上农业生态系统方面的优点： 。(7)为为保保护护该该生生态态系系统统中中农农作作物物的的丰丰收收高高产产，管管理理人人员员连连年年使使用用同同一一种种化化学学杀杀虫虫剂剂，结结果果导导致致害害虫虫再再度大爆发。其主要原因是：度大爆发。其主要原因是： ； 。 通过通过延长食物链，科学地利用了农业生态系统中的各种延长食物链，科学地利用了农业生态系统中的各种成分成分(废物资源化废物资源化)，能量最大限度得到了利用，使能，能量最大限度得到了利用，使能量朝向有利于人类的方向流动量朝向有利于人类的方向流动(提高能量转化效率提高能量转化效率)害虫的抗药性经自然选择逐代增强害虫的抗药性经自然选择逐代增强 化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡，破坏了生化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡，破坏了生态系统原有营养结构态系统原有营养结构(害虫天敌大量死亡，破坏了食害虫天敌大量死亡，破坏了食物链的结构物链的结构)