内容正文:
第3节 生态系统的物质循环
[学习目标] 1.以碳循环为例,说出物质循环的概念、过程和特点。 2.通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。 3.比较说明能量流动与物质循环的关系。 4.尝试探究土壤微生物的分解作用。
知识点一 碳循环
1.碳循环
(1)概念:碳元素在生物圈中的循环过程称为碳循环。
(2)碳循环过程图解
图中:①光合作用和化能合成作用,②呼吸作用,③生产者,④消费者,⑤呼吸作用,⑥分解者的分解作用。
a.存在形式
b.循环形式
c.进入生物群落的途径
d.返回非生物环境的途径
(3)温室效应
①形成原因:主要是化石燃料的开采和使用,使大气中CO2含量迅速增加,打破了生物圈碳循环的平衡。
②应对方法:一方面要减少CO2排放,另一方面大力植树种草,提高森林覆盖率。
2.生态系统的物质循环
(1)概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)特点
①全球性:物质循环中所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈,物质循环又叫生物地球化学循环。
②物质在生态系统中循环往复运动。
1.物质循环具有全球性,是指在生物圈内进行的循环,而农田是一个较小的人工生态系统,不断有粮食作物的输出,即物质的输出大于物质的自然输入,因此要不断施加肥料。
2.生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统,不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入,方可维持正常运转。
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3.化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响?怎么缓解这种影响?
提示:引起温室效应。缓解措施:开发清洁能源,减少化石燃料的燃烧;植树造林,增加绿地面积。
探究点 通过学习碳循环的过程,建立物质和能量观
1.CO2能溶于水,因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外,碳还可以长期固定或保存在非生命系统中,如固定于煤、石油或木材中。人类通过对煤和石油等的利用,向大气中排放了大量的CO2。如图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。请据图分析:
(1)碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在?
提示:碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在;碳元素在非生物环境中主要以CO2的形式存在于大气中和溶解于水中。
(2)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分?请简述判断的理由。
提示:甲和丁之间有双向箭头,且其他几种成分都有箭头指向丁,所以丁为大气中的CO2,甲为生产者;甲和乙都有箭头指向丙,所以丙为分解者,则乙为消费者。
(3)图中的字母分别表示什么过程?与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么?
提示:b代表光合作用或化能合成作用,d和c代表细胞呼吸,f代表微生物等的分解作用,a代表捕食,e和g代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。线粒体和叶绿体。
2.大气和海洋在碳循环之间有什么关系?如果人们不按生态规律办事,乱砍滥伐森林,对生态系统的碳循环有何影响?
提示:当大气中CO2含量增加,水圈中的CO2含量也随之增加;如果大气中的CO2发生局部短缺,水圈中的CO2也能及时进入大气。乱砍滥伐森林会打破碳循环平衡,使大气CO2进入生物群落过程受阻,大气中CO2的含量就会明显增多。
归纳总结
1.碳循环的过程
2.物质循环的三个易误点
(1)物质循环中所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈,物质循环具有全球性。
(2)物质循环中所说的物质是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
(3)碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的,只有生产者与非生物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。
应用1.(2024·湖北黄石高三模拟)如图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是( )
A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少,推测短期内D增多,F减少
C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环,在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动
答案:C
解析:图示中A、B、D、E、F均有箭头指向C,则C是大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头,A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B,则B为分解者,D、E、F为消费者,C错误。物质循环过程中,同时伴随着能量流动,A正确。图示中包含的食物链为A→D→E→F,故E减少,短时间内D增多,F减少,B正确。碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动,D正确。
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解题方法
“三看”法快速判断碳循环模型中的成分
1.经典图示
2.解题方法
应用2.(2024·大庆一中模拟)“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列说法错误的是( )
A.碳循环具有全球性,不是每个自然生态系统都可依靠自身实现“碳中和”
B.碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
C.植树造林和减少化石燃料的燃烧,有利于“碳中和”提前实现
D.过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
答案:B
解析:碳循环具有全球性,“碳中和”是全球性的,不是单独的生态系统依靠自身实现,A正确;碳在生物群落和非生物环境之间主要是以CO2的形式进行循环,B错误;植树造林和减少化石燃料的燃烧,有利于减少大气中的CO2,有利于“碳中和”提前实现,C正确;过度的人工碳排放可能会导致大气中的CO2浓度增加,温室效应的产生导致海平面的上升,D正确。
知识点二 生物富集、能量流动和物质循环的关系
1.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)实例
(3)常见物质
①重金属如Pb、Cd、Hg等。
②化学农药如DDT、六六六等。
(4)进入生物体的方式
①动、植物直接吸收。
②沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
(5)特点
①食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集具有全球性。
2.能量流动和物质循环的区别与联系(以碳循环为例)
项目
能量流动
物质循环
形式
光能→化学能→热能(主要形式)
过程
沿食物链(网)单向流动
在非生物环境和生物群落间往复循环
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈
联系
同时进行,相互依存,不可分割。
①能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解;
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体;
③能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往复的动力
1.生物富集对生物体有危害,而且富集的物质会沿着食物链积累,最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。
2.生物富集现象可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,因此具有全球性。
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3.如何有效地减少生物富集现象?
提示:合理利用资源,减少污染物排放,实施垃圾分类,种植能吸收有害重金属元素的植物。
探究点一 通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,发展社会责任
1.如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。
(1)据图分析,写出分析结果:铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。
(2)DDT在生物体内会产生富集的原因:DDT是生物体难以降解的化合物且不易排出。
归纳总结
重金属盐和DDT等农药的生物富集现象
1.过程:生物富集与能量流动正好相反,能量在沿食物链(网)流动时逐级递减,而农药或重金属盐则存在生物富集现象,即营养级越高,该物质浓度越高。如下图所示。
2.特点
(1)全球性:有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
(2)有害物质沿着食物链逐级递增,最终积累在最高营养级。
应用1.(2024·山东临沂高二统考期末)青海云杉林位于青藏高原东南部国家自然保护区,其环境独特,动物群落多样性丰富,马鹿、藏羚羊等是该地区独特的动物资源,是我国的重点区域和自然保护对象。下列叙述中正确的是( )
A.青海云杉林生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
B.马鹿和藏羚羊为次级消费者,处于第二营养级,可加快该生态系统的物质循环
C.青海云杉林中的有毒物质会沿食物链在生物体内聚集,最终积累在分解者体内
D.马鹿和藏羚羊用于生长、发育和繁殖的能量中,一部分会被分解者利用
答案:D
解析:青海云杉林生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,营养结构指的是食物链和食物网,A错误;马鹿和藏羚羊为初级消费者,处于第二营养级,可加快该生态系统的物质循环,B错误;青海云杉林中的有毒物质不易被分解,因而会沿食物链在生物体内聚集,最终表现为在最高营养级生物体内含量最高,C错误;马鹿和藏羚羊用于自身生长、发育和繁殖的能量中,一部分会被分解者利用,一部分会流向下一营养级,还有一部分是未利用的能量,D正确。
应用2.(2024·北京西城模拟)多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物,有强致畸性,青岛近海海域及生物体内PCB的含量如下表。下列叙述错误的是( )
采样点
海域PCB平均含量/(ng·g-1)
肌肉组织PCB平均含量/(ng·g-1)
鱼类
软体类
虾类
1
6.58
116.4
97.5
90.8
2
10.76
547.3
386.7
121.4
3
9.16
524.9
138.3
154.7
A.PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B.根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C.若PCB扩散到远海水域,则体现了物质循环具有全球性
D.PCB污染说明PCB在环境中的存在形式不稳定
答案:D
解析:由题意可知,PCB不易被降解,其在环境中的存在形式较稳定,在生物体内积累造成生物富集现象,A正确,D错误;有毒物质会沿食物链流动并逐级积累,营养级越高有毒物质积累越多,由表可知,鱼类体内PCB平均含量最多,所以鱼类可能处于较高营养级,B正确;若PCB扩散到远海水域,则可随洋流等扩散至全球,体现了物质循环具有全球性,C正确。
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探究点二 通过物质循环与能量流动的区别与联系,建立物质和能量观
2.结合下图,分析物质循环与能量流动的关系。
(1)图中字母表示的成分依次是:A.____________,B.________,C.________,D.________;图中的能量形式分别是:①________,②________,③________,④________。
提示:A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者 ①热能 ②化学能 ③化学能 ④热能
(2)从物质和能量方面分析,将图中绿色植物称为生态系统基石的原因。
提示:绿色植物能够把太阳能转化为化学能,储存在有机物中,为生态系统的其他生物提供物质和能量。
(3)概括物质循环和能量流动之间的区别和联系。
提示:①物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生态系统中循环往复的动力。②在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量流动则不同,能量在流经生态系统各营养级时,是逐级递减的,而且能量流动是单方向不循环的。
归纳总结
能量流动和物质循环的关系
1.能量流动和物质循环相伴而行,但能量在传递过程中由光能→化学能→热能,而物质在循环过程中,由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)。
2.能量流动的终点是热能散失到非生物环境中,不能循环利用,而物质循环产生的CO2又被重新利用,所以没有终点。
应用3.(2023·山西运城高二期中)下列关于能量流动和物质循环的关系叙述,错误的是( )
A.能量以含碳有机物的形式,沿着食物链和食物网流动
B.生产者与分解者的部分生理活动是完成物质循环的重要环节
C.能量作为动力,使物质不断地在生物群落和非生物环境之间循环
D.生物圈是一个在物质和能量上都能自给自足的系统
答案:D
解析:物质是能量的载体,能量储存在有机物中,沿着食物链和食物网流动,A正确;生产者的同化作用使无机物转化成有机物,分解者通过分解作用把有机物分解成无机物,完成物质循环的两个重要环节,B正确;能量是物质循环的动力,使物质不断地在生物群落和非生物环境之间循环,C正确;生物圈依赖太阳源源不断地输入太阳能,D错误。
易错提醒
1.生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和,是可通过物质循环实现物质上自给自足的系统。生物圈在能量上不是一个自给自足的系统,因为能量是不可循环的,必须依赖太阳能的不断输入。
2.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,这是一个生态系统维持相对稳定的重要保证。
应用4.下图是生态系统中部分物质循环和能量流动的示意图,①②③④构成生物群落中的所有生物类型。下列叙述正确的是(不定项)( )
A.该图未能体现化石燃料的燃烧和微生物分解作用
B.图中的食物链是①→②→③→④
C.碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递
D.在生态系统中,物质循环的过程伴随着能量流动
答案:CD
解析:由于图中①②③④构成生物群落中的所有类型,则该图中包括分解者,因此体现了微生物的分解作用,而分解者不参与食物链的组成,因此图中的食物链不能表示成①→②→③→④,A、B错误;碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,C正确;在生态系统中,物质循环的过程伴随着能量流动,D正确。
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知识点三 探究土壤微生物的分解作用
1.原理
(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,它们在生态系统中的成分是分解者。
(2)由于各地气候与环境等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。
2.实验方案(具体操作见教材P65~P66)
案例1
案例2
实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
实验
设计
实验组
对土壤高温处理
A烧杯中加入30 mL土壤浸出液
对照组
对土壤不做任何处理
B烧杯中加入30__mL蒸馏水
自变量
土壤中是否含有微生物
是否含有微生物
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
无砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
1.在“探究土壤微生物在落叶分解中的作用”实验中的自变量和因变量分别是什么?
提示:自变量是土壤中微生物的有无;因变量是土壤中落叶的分解程度。
2.在“探究土壤微生物在落叶分解中的作用”实验中是如何控制自变量的?
提示:实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱中处理1 h)处理,以消灭土壤中的微生物;对照组的土壤不做处理。
应用.(2023·安徽合肥高二期中)某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析错误的是( )
A.自变量是土壤微生物的有无,而因变量是落叶的腐烂程度
B.探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤不做处理
C.实验组中落叶的分解速度明显低于对照组落叶的分解速度
D.土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
答案:B
解析:该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤中微生物的有无(可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤),采用普通土壤的为对照组,采用排除土壤中微生物的为实验组(土壤进行灭菌处理为实验组),因变量是落叶的腐烂程度,A正确;探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤要进行灭菌处理,以尽可能地排除土壤微生物的作用,同时尽可能避免土壤理化性质的改变,B错误;实验组的土壤要进行灭菌处理,实验组由于缺乏土壤微生物的作用,其落叶的腐烂程度明显低于对照组,C正确;土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都属于无关变量,无关变量应保持相同且适宜,所以实验组和对照组应选择相同种类的落叶进行实验,D正确。
思维导图
要语必背
1.组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。物质循环的特点是具有全球性、循环性。
2.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。大量使用化石燃料,破坏了生态系统的碳平衡,导致大气中CO2浓度增加并引起全球气候变化。
3.生物富集是生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越大。
4.物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。
5.分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,分解速度与环境中的温度、水等因素相关。
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1.(2023·天津滨海高二期中)下列关于生态系统物质循环的叙述中,错误的是( )
A.物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和非生物环境之间的循环过程
B.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
C.物质循环与能量流动不可分割,同时进行
D.物质循环的特点是循环往复,具有全球性
答案:A
解析:生态系统的物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,A错误。碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,B正确。能量流动和物质循环是同时进行的,相互依存,不可分割,物质是能量的载体;能量的固定、储存、转移和散失,离不开物质的合成和分解过程,能量是物质循环的动力,C正确。物质循环的特点是循环往复、反复利用,具有全球性,D正确。
2.(2023·江苏扬州高二期中)“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”,这是我国对世界做出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长而达到峰值,之后逐步回落;“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量相等,实现二氧化碳“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.实现“碳达峰”后生态系统的碳循环会明显减慢
B.实现“碳中和”有助于解决全球温室效应的问题
C.实现“碳达峰”后空气中二氧化碳浓度并不会立即降低
D.植树造林和减少化石燃料燃烧有助于实现“碳中和”
答案:A
解析:碳在生物群落和非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环,实现“碳达峰”后生态系统的碳循环还是可以顺利进行,不会明显减慢,A错误;“碳中和”后大气中的二氧化碳能保持稳态,有助于解决全球温室效应的问题,B正确;实现“碳达峰”后,由于气候、化石燃料的燃烧、火山爆发等其他因素的影响,空气中二氧化碳浓度仍可能增加,C正确;大气中的二氧化碳主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳,降低大气中二氧化碳浓度,有助于实现“碳中和”,化石燃料燃烧会释放二氧化碳,减少化石燃料燃烧也有助于实现“碳中和”,D正确。
3.(2023·湖北武汉高二期中)下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述,错误的是( )
A.二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动
B.非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
C.能量流动和物质循环是同时进行的,彼此相互依存,不可分割
D.用粪便作肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的多级利用
答案:D
解析:大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,所以碳循环具有全球性,A正确;物质循环指的是组成生物体的各种化学元素在生物群落与非生物环境之间循环往复,非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用,B正确;物质是能量的载体,能量作为动力,使得物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复,可见能量流动和物质循环是同时进行的,彼此相互依存,不可分割,C正确;使用粪便作肥料,其能量不能被植物利用,只有被微生物分解产生的无机物(二氧化碳和无机盐)才可以被植物利用,实现了物质的循环再生,D错误。
4.(2023·湖北黄冈高二期中)生活在北极圈附近的爱斯基摩人常年以海豹、海鲸为食,体内富集了大量人工合成的有害物质DDT。通过哺乳、胎盘以及血液传播的方式传给婴幼儿,导致婴幼儿的神经受到损伤,无法做精细化的工作。DDT能在动物脂肪中积累,会受热挥发,在低温时沉降到地球表面。下列叙述错误的是( )
A.DDT在生物体内不易被降解
B.营养级越高的生物体内DDT的浓度越高
C.爱斯基摩人体内脂肪细胞中的DDT含量最高
D.DDT只能通过降雨或降雪进入北极圈生态系统
答案:D
解析:DDT难以降解,在食物链中具有富集现象,营养级越高生物体内的DDT含量越高,A、B正确;爱斯基摩人常年以海豹、海鲸为食,营养级最高,体内富集了大量人工合成的有害物质DDT,DDT能在动物脂肪中积累,因此爱斯基摩人体内脂肪细胞中的DDT含量最高,C正确;DDT不是只能通过降雨或降雪进入北极圈生态系统,D错误。
5.下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,相关叙述正确的是(不定项)( )
A.图中白色箭头具有循环往复的特点,黑色箭头具有单向流动的特点
B.若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程中以CO2的形式传递
C.过程①和过程②分别表示该生态系统能量的输入和散失
D.物质是能量的载体,能量是物质循环的动力
答案:ACD
解析:图中白色箭头表示物质循环过程,具有循环往复的特点,黑色箭头表示能量流动过程,具有单向流动的特点,A正确;若图中物质循环表示碳循环,碳在生物群落中以有机物的形式流动,则碳在③④摄食过程中以含碳有机物的形式流动,B错误;过程①表示流入该生态系统的能量,过程②表示热能散失的过程,C正确;物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,能量是物质循环的动力,使物质能够不断在生物群落和非生物环境之间循环往复,D正确。
6.(创新情境)2023年11月2日,日本正式开始排放第三批次的福岛核污水。如图是沿海某生态系统中能量与物质流动关系示意图,图中△数值为放射性物质浓度,剩下数值为能量,单位为 kJ/(cm2·a)。回答下列问题:
(1)测算各营养级生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量,可构建生态系统的________________。
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(2)根据图中数值计算,流入该生态系统的总能量是____________,能量由B到C的营养级传递效率是________%(小数点后保留1位)。能量沿营养级流动的特点是______________________________________________。
(3)从生态系统的组成成分看,图中D是________,它们通过________作用,将生物组织内的碳释放回空气中,从而保证物质再被生物群落利用。
(4)核污水影响范围涉及全球,放射性物质的长期效应会通过________传递而对整个生态系统产生影响。该放射性物质浓度随着营养级的增加不断升高,这种现象称为________。
(5)当放射性物质浓度达到一定值时,会造成C营养级中某种海洋动物的雄性个体不育,这会直接影响该种群的________________,从而影响种群密度。一段时间之后,该海洋生物种群的年龄结构最可能是________________。
答案:(1)生物量金字塔 (2) 466 kJ/(cm2·a) 20.6 单向流动、逐级递减 (3)分解者 呼吸(分解) (4)食物链(网) 生物富集 (5)出生率 衰退型
解析:(1)生物量金字塔是指单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量。(2)生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量,图中显示,流经该生态系统的总能量=63+97+306=466 kJ/(cm2·a)。能量从B到C的传递效率是同化能量的比值即13÷63×100%≈20.6%;能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。(3)图中无机物箭头是指H2O和CO2等物质的流通过程。图中D是分解者,通过它们的有氧呼吸和无氧呼吸两种分解方式,将生物组织内的碳释放回空气中。(4)结合图示可以看出,该放射性物质在环境中的浓度很低,但随着营养级的增加不断升高,经食物链(食物网)进行生物富集,因此营养级越高的生物受害越大,这种现象叫作生物富集作用。(5)当放射性物质浓度达到一定值时,会造成C营养级中某种海洋动物的雄性个体不育,这会直接影响该种群的出生率,进而使种群密度下降。一段时间之后,该海洋生物种群幼年个体越来越少,该海洋生物种群的年龄结构最可能表现为衰退型。
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