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第32讲 生态系统的功能
[考纲明细] 1.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ) 2.生态系统中的信息传递(Ⅱ)
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1.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。(必修3 P93—正文)(√)
2.输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失,一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动。(必修3 P94—正文)(√)
3.“未利用”指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级利用的能量。(必修3 P95—图5-8小字)(×)
4.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。(必修3 P96—正文)(√)
5.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,提高能量的转化效率。(必修3 P96—正文)(×)
6.人类大量燃烧煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡,形成温室效应,导致气温升高。(必修3 P101—与社会的联系)(√)
7.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解等过程。(必修3 P103—正文)(√)
8.物质循环是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。(必修3 P101—正文)(√)
9.生命活动的正常进行,离不开信息的作用,生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。(必修3 P107—正文)(√)
10.目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等,人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的机械防治。(必修3 P108—正文)(×)
(2020·全国卷Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是( )
A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
答案 A
解析 消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2,释放到无机环境中,参与了碳循环,A错误;生产者的光合作用能将无机环境中的无机碳转化为含碳有机物,是碳进入生物群落的重要途径,因此是碳循环的重要环节,B正确;土壤中的微生物的分解作用,能将有机物中的碳转化为无机物释放到无机环境中,是碳返回无机环境的重要过程,C正确;碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部的传递形式是含碳有机物,D正确。
一 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念
输入—
↓
传递—
↓
转化—太阳能→有机物中化学能→热能
↓
散失—
2.第一营养级的能量流动分析
1.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。(×)
2.太阳能只能通过绿色植物的光合作用进入生物群落,并以有机物中的化学能形式存在。(×)
3.以热能形式散失的这部分能量对生物体没有任何作用。(×)
3.流入第二营养级的能量分析
(1)同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。消费者产生的粪便中能量不属于该营养级同化的能量,它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样,属于上一营养级的同化量的一部分,要通过分解者的分解作用释放出来。
(2)最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。
1.兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。(×)
2.绿色植物没有摄入量,最高营养级能量没有流入下一营养级。(√)
4.能量流经生态系统的过程
(1)过程
(2)各营养级能量来源和去向
去向
如果是某一时间段能量去向,还应包括未被利用的能量,即未被自身呼吸消耗利用,也未被下一营养级和分解者利用。如果以年为单位,这部分能量将保留到下一年。
(3)能量流动的特点及意义
能量传递效率等于能量利用率吗?
提示 不等于。能量传递效率指由一个营养级流入下一个营养级的能量比例,大约是10%~20%,不能随意改变;但能量利用率可以人为改变,例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
(4)生态金字塔的类型比较
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
每一阶含义
每一营养级生物所含能量
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总质量沿营养级升高逐级递减
特殊形状
无
极少
1.一种蜣螂专以象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。(×