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第35讲 生态系统的功能及其稳定性（第一课时）
目录
01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 3
考点一 生态系统的能量流动 3
知识点1 能量流动的概念 3
知识点2　能量流经第一营养级（生产者）的过程 4
知识点3 能量流经第二营养级的过程 4
知识点4　能量流经生态系统的总过程 6
知识点5 能量流动的特点及原因 6
知识点6　能量流动的相关计算 6
考向1 围绕能量流动的过程，考查生命观念 8
考向2 结合能量流动的模型，考查科学思维 9
考向3 结合能量流动的相关计算，考查科学思维 9
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 10
知识点1 生态金字塔 10
知识点2 研究能量流动的意义 12
考向1 围绕生态金字塔，考查科学探究 13
考点三 生态系统的物质循环 14
知识点1 物质循环的概念 14
知识点2 碳循环 14
知识点3 巧辨图形判断参与碳循环的四种成分 15
知识点4 温室效应 16
知识点5 生物富集 16
知识点6 物质循环、能量流动和生物富集的关系 17
考向1 结合碳循环的过程，考查生命观念 18
考向2 围绕生物富集作用，考查科学探究 18
考点四 探究土壤微生物的分解作用 19
知识点1 实验原理 19
知识点2 探究土壤微生物的分解作用案例 19
考向1 结合探究土壤微生物的分解作用，考查生命观念 21
04真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 22
05长句分析·规范作答 24
一、教材知识链接 24
二、教材深挖拓展 24
三、长句规范作答 24
考点 由高考知核心知识点 预测
生态系统的能量流动和物质循环 考点一：生态系统的能量流动 （3年18考，全国卷3年1考） （2024·辽宁卷·选择题）（2024·吉林卷·选择题） （2024·江苏卷·选择题）（2024·山东卷·选择题） （2023·浙江卷·解答题）（2023·全国卷·选择题） （2023·山东卷·选择题）（2023·江苏卷·选择题） （2022·天津卷·选择题）（2022·山东卷·选择题） （2022·江苏卷·选择题） 题型：选择题、解答题 内容：①能量流动 ②物质循环人教版新增内容： ①生物富集 ②调查当地某生态系统中的能量流动情况（最可能作为各省自主命题的背景资料）
考点二：能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 （3年13考，全国卷3年2考）
考点三：生态系统的物质循环 （3年24考，全国卷3年2考） （2024·安徽卷·选择题）（2024·河北卷·选择题） （2024·江西卷·选择题）（2024·甘肃卷·选择题） （2023·浙江卷·选答题）（2023·辽宁卷·选择题） （2023·山东卷·解答题）（2023·湖北卷·选择题） （2022·北京卷·选择题）（2022·河北卷·选择题）
考点四：探究土壤微生物的分解作用 （3年5考，全国卷3年 0考）
课标要求 1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。 2.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.解释生态金字塔表明了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 4.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。 5.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 6.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
新旧教材对比 增：①生态金字塔。②物质循环对农业生产的启示；③生物富集；
考点一 生态系统的能量流动
知识点1 能量流动的概念
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统。
1.概念：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。
（1）输入：
源头： 太阳能 ；
流经生态系统的总能量：生产者 固定的太阳能总量 。
【注意】(1)能量输入的方式主要是绿色植物的光合作用，少数如硝化细菌的化能合成作用。
（2）传递：
途径： 食物链和食物网
： 有机物中的 化学能 。
（3）转化：
太阳能(光能)→有机物中的 化学能 →热能
（4）散失：
： 最终以 热能 散失
过程： 自身 呼吸作用 。
【注意】(2)通过呼吸作用以热能散失的能量，无法被再次利用。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体 有机物 中，而另一部分通过生物的 呼吸 作用以 热能 的散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量 相等 (填“相等”或“不相等”)。
知识点2　能量流经第一营养级（生产者）的过程
【注意1】生产者通过光合作用固定的能量＝生产者真正光合作用制造有机物中的能量(即总光合速率)；
【注意2】生产者用于生长、发育和繁殖的能量＝生产者净光合作用积累的能量(即净光合速率)。
知识点3 能量流经第二营养级的过程
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“图3－5”：在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a　>　b＋c(填“>”“＝”或“<”)。
【归纳总结】
1.能量流动过程的“一来二去”模型
说明：
①A是初级消费者摄入量；B是初级消费者同化量；C是用于自身生长、发育和繁殖量；D是次级消费者摄入量。
②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。
③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖量。
④生长、发育和繁殖量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。
2.能量流动过程的“一来三去”模型
说明：
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②三条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。
3.能量流动过程的“一来四去”模型
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料被储存起来的能量，最终也将被分解者利用。
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”。
知识点4　能量流经生态系统的总过程
①能量流动的渠道是 食物链和食物网 。
②能量散失的途径是各种生物的 呼吸作用 (代谢过程)。
③流动过程中能量的转化是太阳能→ 有机物中的化学能 → 热能 。
知识点5 能量流动的特点及原因
1.单向流动
(1)不可逆：营养级顺序不可逆。
(2)不循环：释放的热能不能被重新利用。
①每一营养级呼吸消耗。
②总有一部分能量未被下一营养级利用。
③各营养级能量被分解者分解释放了。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：流经某生态系统的能量　不能　再回到该生态系统，原因是　能量流动是单向的　。
知识点6　能量流动的相关计算
1.能量传递效率的“至少”和“至多”计算
（1）已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
假如现有草100kg，则：
①最多（能量传递效率按20%来算。）可使鹰增重 4 kg。
②最少（能量传递效率按10%来算。）可使鹰增重 1 kg。
（2）已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
假如要使鹰增加2kg，则：
①最多（能量传递效率按10%来算。）要消耗草 200 kg。
②最少（能量传递效率按20%来算。）要消耗草 50 kg。
（3）多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级
如果A有 10000 kg，C 最多（选最短食物链；按20%计算。）增加 400 kg，最少（选最长食物链；按10%计算。）增加 1 kg。
（4）多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级
若人的体重增加1 kg，
最少（选最短食物链；按20%计算。）需消耗水藻 25 kg，最多（选最长食物链；按10%计算。）消耗水藻 100000 kg。
（5）在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
①如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为 900 。
②在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1：1调整为1：2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的 1.27 倍。
提示：设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1：1时，C获得的能量为：
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1：2时，C获得的能量为：
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍。
③ 如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 1.375x 倍。
提示：设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10% = 55x
设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y
则需要的A为：2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，则y=1.375x。
考向1 围绕能量流动的过程，考查生命观念
例1.某草原上甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物网(假设只有这一种食物网)如图所示。研究发现丁中的有机物增加a kg时，从乙获取的能量占其获得全部能量的3/4。下列相关分析正确的是(　　)
A.图中所有生物共同构成了草原群落
B.同一时期草合成的有机物至少为50a kg
C.若丙数量减少，则甲、乙数量均会增加
D.甲与乙存在竞争关系，均属于次级消费者
【变式训练】假设某棉田生态系统只存在“棉花→棉铃虫→食虫鸟”一条食物链，其能量流动关系如图所示(字母表示能量数值)。下列分析错误的是(　　)
A.食虫鸟粪便中的能量属于c中流入分解者的能量
B.用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量等于b－d－e
C.若食虫鸟增加1 kg，则需要消耗棉花的生物量为a/g kg
D.棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动和物质循环
考向2 结合能量流动的模型，考查科学思维
例2.图示为某生态系统的能量流动图解(W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中错误的是(　　)
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)
B.现存生产者个体数可小于初级消费者个体数
C.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1
D.图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点
【变式训练】如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是(　　)
A.①是指由草流入兔的能量
B.图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率
C.③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分
D.草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的
考向3 结合能量流动的相关计算，考查科学思维
例3.某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　)
生产者固定 来自陆地的植物残体 初级消费者摄入 初级消费者同化 初级消费者呼吸消耗
能量[105J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者
【变式训练】如表为湖北某人工改造的湖泊生态系统三个营养级的能量流动调查结果(单位：×103 kJ)，下列有关描述中错误的是(　　)
植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 463 a b
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.该生态系统中的植物在调查时间内的净光合量为3.67×105 kJ
B.该生态系统中第二营养级向第三营养级的能量传递效率大约为11.3%
C.根据表中数据无法求出肉食性动物的同化量
D.该湖泊轻度污染后能恢复清澈，体现了生态系统的抵抗力稳定性
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
知识点1 生态金字塔
1.能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形。
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
输入能量 464.6 62.8 12.6
(1)特点：通常都是上窄下宽的正金字塔形。
(2)原因：能量在流动中总是逐级递减的。
(3)意义：直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
2.生物量金字塔：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。
(1)特点：一般为正金字塔形，有可能倒置。
(2)原因：一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
(3)意义：直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
问题：在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？
提示：在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
3.数字金字塔：如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
（1）特点：一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。
（2）原因：如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
（3）意义：直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
形状
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食物链升高而逐级递减
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
知识点2 研究能量流动的意义
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
注意：能量利用率≠能量传递效率
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向最有益的部分。
（1）牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；
（2）牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。
【教材隐性知识】
1.源于选择性必修2 P59“探究·实践”：人们主要通过 合理密植 的方法提高作物的光能利用效率。
2.源于选择性必修2 P60“拓展应用2”：溶解在水中的方糖不能变回原来的形状，原因是 在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向发展 。
【易错辨析】
1.初级消费者摄入的能量分为分解者利用和次级消费者同化两部分。(选择性必修2 P55正文)(　 　)
2.能量在流动过程中，依次经过各营养级，不可逆转，但可循环流动。(选择性必修2 P56正文)(　 　)
3.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。(选择性必修2 P57正文)(　 　)
4.能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔，统称生态金字塔。(选择性必修2 P57正文)(　 　)
考向1 围绕生态金字塔，考查科学探究
例1.如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向，图中遗漏了一个箭头)。下列有关叙述正确的是(　　)
A.按照能量流动的传递效率，藻类的能量一定有10%～20%被乙同化
B.在不变动各生物营养级的前提下，补充的箭头可以添加在甲丁之间
C.如果没有丁，生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山
D.图中甲和乙属于同一个种群，而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群
【变式训练】3.如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，请思考：
(1)生态系统中的能量金字塔的含义是___________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
(2)依生态学原理看，同样的玉米，可养活更多人口的营养结构是________，因为________________________
__________________________________________________________________________________。
(3)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多吗？为什么？__________________________________________________________________________________________。
(4)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则甲中的人与乙中的人体内污染物浓度更高的是________。
考点三 生态系统的物质循环
知识点1 物质循环的概念
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。
【概念解析】
①“生态系统”指： 生物圈 。
②“物质”： 是指组成生物体的 化学元素 ，而不是单质，也不是由这些元素组成的化合物——蛋白质、糖类、脂肪等。
③“循环”： 指组成元素在 非生物环境 和 生物群落 之间的反复利用，而不是仅生物群落中。
④特点： 全球性、循环往复运动 。
知识点2 碳循环
1.碳的存在与循环
（1）在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳循环。
（2）在生物群落内部：以含碳有机物传递。
（3）在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐存在。
2.碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
3.碳返回非生物环境的途径：
（1）生产者、消费者的呼吸作用；
（2）分解者的分解作用(实质是呼吸作用)
（3）化石燃料的燃烧。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用2”：氮元素在生物群落与非生物环境间 能 (填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因： 农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾 。
知识点3 巧辨图形判断参与碳循环的四种成分
A：生产者 C：分解者 B：消费者 D：大气中的CO2库
A：生产者 B：分解者 C：大气中的CO2库 D：初级消费者 E：次级消费者 F：三级消费者
辨图要点：
①碳循环中，只有生产者与非生物环境之间的箭头是双向的。
②箭头指向最多的是大气中的CO2库，其次是分解者。
知识点4 温室效应
1.主要原因：
(1)化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。
(2)森林、草原等植被遭到大面积破坏。
2.缓解温室效应措施：
（1）个人层次
（2）国家层次
①减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧；
②增加CO2的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率；
③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
知识点5 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。称作生物富集(bio-concentration)。
（1）生物富集的成因：在生物体内形成稳定的不易排出的物质。
（2）常见生物富集物质：
①重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。
2.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。
3.减少生物富集的的措施：合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。
知识点6 物质循环、能量流动和生物富集的关系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
范围 生态系统各营养级 生物圈 生态系统各营养级
特点 单向流动，逐级递减 全球性、反复利用 单向流动、逐级积累、全球性
光能→化学能→热能 无机物 有机物 不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物
过程 沿食物链(网) 在生物群落与非生物环境间往复循环 沿食物链(网)
联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、相互依存，不可分割； ②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解； ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力； ④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”：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。
考向1 结合碳循环的过程，考查生命观念
例1.我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述正确的是(　　)
A.天然林的抵抗力稳定性强，全球气候变化对其影响不大
B.减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成
C.碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
D.天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值
【变式训练】为积极应对全球气候变化，我国政府宣布于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下列叙述正确的是(　　)
A.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程
B.植树造林和减少化石燃料燃烧是实现碳中和的重要举措
C.群落中的碳元素只有通过分解者的分解作用重返非生物环境
D.在裸岩上的初生演替过程中，该生态系统生产者固定的CO2量小于生物群落排出的CO2量
考向2 围绕生物富集作用，考查科学探究
例2.某生态系统中，镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图示四个营养级中的所有生物构成生物群落
B.该生态系统的食物链可表示为丙→甲→乙→丁
C.镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级，随生物的遗体残骸等能回归非生物环境
D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙
【变式训练】为更好地建设雄安新区，科研人员调查了白洋淀水域生态系统各组成成分中，难降解的有机氯杀虫剂DDT的浓度，得到如表所示的检测结果。下列相关叙述不正确的是(　　)
不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢
DDT浓度/ (μg·kg－1) 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。
A.营养级越高的生物体内DDT浓度越高
B.DDT在生物群落和非生物环境间循环往复
C.DDT几乎污染了白洋淀生态系统的所有成分
D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
考点四 探究土壤微生物的分解作用
知识点1 实验原理
1.土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为 分解者 。
2.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 、水等生态因子相关。
知识点2 探究土壤微生物的分解作用案例
背景资料→提出问题→做出假设→设计实验方案→进行实验→得出结论→表达交流
提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验假设 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
实验设计 自变量 土壤中是否含微生物
实验组 对土壤高温处理（灭菌）
对照组 对土壤不做任何处理（自然状态）
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
结论分析 微生物对落叶有分解作用
注意：对土壤高温处理（灭菌）
①对土壤进行灭菌处理，目的是排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
②不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌。
注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。
背景资料→提出问题→做出假设→设计实验方案→进行实验→得出结论→表达交流
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设 土壤微生物能分解淀粉
实验设计 自变量 土壤中是否含有分解淀粉的微生物
实验组 A烧杯中加入适量淀粉糊+30 mL土壤浸出液
对照组 B烧杯中加入适量淀粉糊+30 mL蒸馏水
实验现象 加入 碘液 A1 不变蓝
A2 产生砖红色沉淀
加入斐林试剂 B1 变蓝
B2 不产生砖红色沉淀
结论分析 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
1.实验原理：
2.实验步骤：
（1）配制土壤浸出液
（2）另取两只烧杯，编号A、B
【易错辨析】
1.碳循环在生物群落内部以CO2进行。(选择性必修2 P62正文)(　 　)
2.植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。(选择性必修2 P62正文)(　 　)
3.碳循环中由于生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现。(选择性必修2 P63正文)(　 　)
4.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，称作生物富集。(选择性必修2 P64正文)(　 　)
考向1 结合探究土壤微生物的分解作用，考查生命观念
例1.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是(　　)
项目 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
干燥程度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验的因变量为土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组中的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同程度分解
【变式训练】下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是(　　)
A．气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间
B．探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理
C．具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型
D．探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用
D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
4．（2024·安徽·高考真题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（ ）
A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B．施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D．磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环
5．（2024·河北·高考真题）天然林可分为单种乔木的纯林和包含多种乔木的混交林。人工林通常是在栽培某树种后，经多年持续去除自然长出的其他树木进行抚育，形成单种乔木的森林。下列叙述错误的是（ ）
A．混交林的多种乔木可为群落中的其他物种创造复杂的生物环境
B．人工林经过抚育，环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种
C．天然生长的纯林和人工林都只有单一的乔木树种，群落结构相同
D．与人工林相比，混交林生态系统物种组成更复杂
6．（2024·河北·高考真题）我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析错误的是（ ）
A．“凡种谷，雨后为佳”描述了要在下雨后种谷，体现了非生物因素对生物的影响
B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响
C．“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植，体现了两物种没有共同的生态位
D．“六月雨后种绿豆，八月中，犁 杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜，体现了对资源的循环利用
一、教材知识链接
1.(选择性必修2 P54)能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2.(选择性必修2 P56)生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转；生产者不能再利用散失的能量。
3.(选择性必修2 P56)能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。
4.(选择性必修2 P57)能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
5.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析建设“沼气池”的意义是实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。
6.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量的目的是调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对最有益的部分。
7.(选择性必修2 P63)物质循环：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。
8.(选择性必修2 P64)生物富集：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。
9.(选择性必修2 P62)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的进行的，在生物群落内部是以含碳有机物的传递的。
二、教材深挖拓展
1 .(选择性必修2 P63“与社会的联系”改编)汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取哪些治理措施？
三、长句规范作答
1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的：___________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：_____________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：_________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第35讲 生态系统的功能及其稳定性（第一课时）
目录
01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 3
考点一 生态系统的能量流动 3
知识点1 能量流动的概念 3
知识点2　能量流经第一营养级（生产者）的过程 4
知识点3 能量流经第二营养级的过程 4
知识点4　能量流经生态系统的总过程 6
知识点5 能量流动的特点及原因 6
知识点6　能量流动的相关计算 6
考向1 围绕能量流动的过程，考查生命观念 8
考向2 结合能量流动的模型，考查科学思维 9
考向3 结合能量流动的相关计算，考查科学思维 10
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 11
知识点1 生态金字塔 11
知识点2 研究能量流动的意义 13
考向1 围绕生态金字塔，考查科学探究 14
考点三 生态系统的物质循环 15
知识点1 物质循环的概念 15
知识点2 碳循环 16
知识点3 巧辨图形判断参与碳循环的四种成分 16
知识点4 温室效应 17
知识点5 生物富集 18
知识点6 物质循环、能量流动和生物富集的关系 19
考向1 结合碳循环的过程，考查生命观念 19
考向2 围绕生物富集作用，考查科学探究 20
考点四 探究土壤微生物的分解作用 21
知识点1 实验原理 21
知识点2 探究土壤微生物的分解作用案例 22
考向1 结合探究土壤微生物的分解作用，考查生命观念 24
04真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 25
05长句分析·规范作答 29
一、教材知识链接 29
二、教材深挖拓展 29
三、长句规范作答 30
考点 由高考知核心知识点 预测
生态系统的能量流动和物质循环 考点一：生态系统的能量流动 （3年18考，全国卷3年1考） （2024·辽宁卷·选择题）（2024·吉林卷·选择题） （2024·江苏卷·选择题）（2024·山东卷·选择题） （2023·浙江卷·解答题）（2023·全国卷·选择题） （2023·山东卷·选择题）（2023·江苏卷·选择题） （2022·天津卷·选择题）（2022·山东卷·选择题） （2022·江苏卷·选择题） 题型：选择题、解答题 内容：①能量流动 ②物质循环人教版新增内容： ①生物富集 ②调查当地某生态系统中的能量流动情况（最可能作为各省自主命题的背景资料）
考点二：能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 （3年13考，全国卷3年2考）
考点三：生态系统的物质循环 （3年24考，全国卷3年2考） （2024·安徽卷·选择题）（2024·河北卷·选择题） （2024·江西卷·选择题）（2024·甘肃卷·选择题） （2023·浙江卷·选答题）（2023·辽宁卷·选择题） （2023·山东卷·解答题）（2023·湖北卷·选择题） （2022·北京卷·选择题）（2022·河北卷·选择题）
考点四：探究土壤微生物的分解作用 （3年5考，全国卷3年 0考）
课标要求 1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。 2.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.解释生态金字塔表明了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 4.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。 5.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 6.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
新旧教材对比 增：①生态金字塔。②物质循环对农业生产的启示；③生物富集；
考点一 生态系统的能量流动
知识点1 能量流动的概念
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统。
1.概念：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。
（1）输入：
源头： 太阳能 ；
流经生态系统的总能量：生产者 固定的太阳能总量 。
【注意】(1)能量输入的方式主要是绿色植物的光合作用，少数如硝化细菌的化能合成作用。
（2）传递：
途径： 食物链和食物网
： 有机物中的 化学能 。
（3）转化：
太阳能(光能)→有机物中的 化学能 →热能
（4）散失：
： 最终以 热能 散失
过程： 自身 呼吸作用 。
【注意】(2)通过呼吸作用以热能散失的能量，无法被再次利用。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体 有机物 中，而另一部分通过生物的 呼吸 作用以 热能 的散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量 相等 (填“相等”或“不相等”)。
知识点2　能量流经第一营养级（生产者）的过程
【注意1】生产者通过光合作用固定的能量＝生产者真正光合作用制造有机物中的能量(即总光合速率)；
【注意2】生产者用于生长、发育和繁殖的能量＝生产者净光合作用积累的能量(即净光合速率)。
知识点3 能量流经第二营养级的过程
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“图3－5”：在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a　>　b＋c(填“>”“＝”或“<”)。
【归纳总结】
1.能量流动过程的“一来二去”模型
说明：
①A是初级消费者摄入量；B是初级消费者同化量；C是用于自身生长、发育和繁殖量；D是次级消费者摄入量。
②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。
③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖量。
④生长、发育和繁殖量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。
2.能量流动过程的“一来三去”模型
说明：
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②三条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。
3.能量流动过程的“一来四去”模型
①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料被储存起来的能量，最终也将被分解者利用。
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”。
知识点4　能量流经生态系统的总过程
①能量流动的渠道是 食物链和食物网 。
②能量散失的途径是各种生物的 呼吸作用 (代谢过程)。
③流动过程中能量的转化是太阳能→ 有机物中的化学能 → 热能 。
知识点5 能量流动的特点及原因
1.单向流动
(1)不可逆：营养级顺序不可逆。
(2)不循环：释放的热能不能被重新利用。
①每一营养级呼吸消耗。
②总有一部分能量未被下一营养级利用。
③各营养级能量被分解者分解释放了。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：流经某生态系统的能量　不能　再回到该生态系统，原因是　能量流动是单向的　。
知识点6　能量流动的相关计算
1.能量传递效率的“至少”和“至多”计算
（1）已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
假如现有草100kg，则：
①最多（能量传递效率按20%来算。）可使鹰增重 4 kg。
②最少（能量传递效率按10%来算。）可使鹰增重 1 kg。
（2）已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
假如要使鹰增加2kg，则：
①最多（能量传递效率按10%来算。）要消耗草 200 kg。
②最少（能量传递效率按20%来算。）要消耗草 50 kg。
（3）多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级
如果A有 10000 kg，C 最多（选最短食物链；按20%计算。）增加 400 kg，最少（选最长食物链；按10%计算。）增加 1 kg。
（4）多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级
若人的体重增加1 kg，
最少（选最短食物链；按20%计算。）需消耗水藻 25 kg，最多（选最长食物链；按10%计算。）消耗水藻 100000 kg。
（5）在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
①如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为 900 。
②在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1：1调整为1：2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的 1.27 倍。
提示：设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1：1时，C获得的能量为：
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1：2时，C获得的能量为：
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍。
③ 如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 1.375x 倍。
提示：设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10% = 55x
设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y
则需要的A为：2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，则y=1.375x。
考向1 围绕能量流动的过程，考查生命观念
例1.某草原上甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物网(假设只有这一种食物网)如图所示。研究发现丁中的有机物增加a kg时，从乙获取的能量占其获得全部能量的3/4。下列相关分析正确的是(　　)
A.图中所有生物共同构成了草原群落
B.同一时期草合成的有机物至少为50a kg
C.若丙数量减少，则甲、乙数量均会增加
D.甲与乙存在竞争关系，均属于次级消费者
【答案】　B
【解析】　群落指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，图示的食物网只包含生产者和消费者，不包含分解者，不能构成草原群落，A正确；相邻营养级之间的能量传递效率为10%～20%，若要求草合成的最少有机物量，则能量按最大传递效率20%来计算，丁中的有机物增加a kg时，丁从乙处获得有机物的量为3a/4 kg，从丙处获得有机物的量为a/4 kg，则同一时期草合成有机物的量至少为3a/4÷20%÷20%＋a/4÷20%÷20%÷20%＝75a/4＋125a/4＝50a(kg)，B正确；若丙数量减少，则丁对乙的捕食加剧，乙的数量将会下降，C错误；甲、乙有共同的食物来源，存在竞争关系，但它们均属于初级消费者，D错误。
【变式训练】假设某棉田生态系统只存在“棉花→棉铃虫→食虫鸟”一条食物链，其能量流动关系如图所示(字母表示能量数值)。下列分析错误的是(　　)
A.食虫鸟粪便中的能量属于c中流入分解者的能量
B.用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量等于b－d－e
C.若食虫鸟增加1 kg，则需要消耗棉花的生物量为a/g kg
D.棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动和物质循环
【答案】　D
【解析】　食虫鸟属于第三营养级，其粪便中的能量属于第二营养级生物同化量流向分解者的一部分，c是第二营养级生物棉铃虫的同化量，A正确；用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量＝同化量c－呼吸消耗量e＝摄入量b－粪便量d－呼吸消耗量e，B正确；分析题图信息可知，第一到第二、第二到第三营养级的能量传递效率分别是c/a×100%、g/c×100%，若食虫鸟增加1 kg，则需要消耗棉花的生物量＝1÷(g/c×100%)÷(c/a×100%)＝a/g(kg)，C正确；棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动，但不能进行物质循环，物质循环发生在非生物环境与生物群落之间，D错误。
考向2 结合能量流动的模型，考查科学思维
例2.图示为某生态系统的能量流动图解(W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中错误的是(　　)
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)
B.现存生产者个体数可小于初级消费者个体数
C.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1
D.图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点
【答案】　A
【解析】　生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1代表呼吸作用消耗的能量，B1代表未被利用的能量，C1代表流向分解者的能量，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是生产者流入下一营养级的能量，故生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)，A正确。
【变式训练】如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是(　　)
A.①是指由草流入兔的能量
B.图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率
C.③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分
D.草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的
【答案】　C
【解析】　①是指兔的摄入量，③是指兔子粪便中的能量，没有被兔同化，属于草的同化量中流入分解者中的能量的一部分，A正确，C正确；图中②/①代表狐的摄入量与兔的摄入量的比值，B错误；生物之间的信息传递往往是双向的，D错误。
考向3 结合能量流动的相关计算，考查科学思维
例3.某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　)
生产者固定 来自陆地的植物残体 初级消费者摄入 初级消费者同化 初级消费者呼吸消耗
能量[105J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者
【答案】　C
【解析】　该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90＋42＝132×105J/(m2·a)，A正确；表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误；初级消费者同化量为13.5×105J/(m2·a)，初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2·a)，因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗能量＝10.5×105J/(m2·a)，C正确；初级消费者粪便中的能量为84－13.5＝70.5×105 J/(m2·a)，初级消费者粪便中的能量不属于初级消费者流向分解者的能量，D错误。
【变式训练】如表为湖北某人工改造的湖泊生态系统三个营养级的能量流动调查结果(单位：×103 kJ)，下列有关描述中错误的是(　　)
植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 463 a b
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.该生态系统中的植物在调查时间内的净光合量为3.67×105 kJ
B.该生态系统中第二营养级向第三营养级的能量传递效率大约为11.3%
C.根据表中数据无法求出肉食性动物的同化量
D.该湖泊轻度污染后能恢复清澈，体现了生态系统的抵抗力稳定性
【答案】　C
【解析】　植物的净光合量＝同化量一呼吸作用消耗量＝(463－96)×103 kJ＝3.67×105 kJ，A正确；表格中，植食性动物和肉食性动物分别为第二、三营养级，第二营养级同化量为a＝(463－96－292－12)×103 kJ＝63×103 kJ，第三营养级同化量为b＝(63－24.5－29.3－2.1)×103 kJ＝7.1×103 kJ，故能量由第二营养级向第三营养级的传递效率为(7.1×103)/(63×103)×100%≈11.3%，B正确，C错误；湖泊轻度污染后能恢复清澈，说明了生态系统具有自我调节能力，体现了抵抗力稳定性，D错误。
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
知识点1 生态金字塔
1.能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形。
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
输入能量 464.6 62.8 12.6
(1)特点：通常都是上窄下宽的正金字塔形。
(2)原因：能量在流动中总是逐级递减的。
(3)意义：直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
2.生物量金字塔：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。
(1)特点：一般为正金字塔形，有可能倒置。
(2)原因：一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
(3)意义：直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
问题：在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？
提示：在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
3.数字金字塔：如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
（1）特点：一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。
（2）原因：如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
（3）意义：直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
形状
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食物链升高而逐级递减
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
知识点2 研究能量流动的意义
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
注意：能量利用率≠能量传递效率
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向最有益的部分。
（1）牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；
（2）牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。
【教材隐性知识】
1.源于选择性必修2 P59“探究·实践”：人们主要通过 合理密植 的方法提高作物的光能利用效率。
2.源于选择性必修2 P60“拓展应用2”：溶解在水中的方糖不能变回原来的形状，原因是 在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向发展 。
【易错辨析】
1.初级消费者摄入的能量分为分解者利用和次级消费者同化两部分。(选择性必修2 P55正文)(　×　)
提示：摄入的能量包括同化量和粪便量
2.能量在流动过程中，依次经过各营养级，不可逆转，但可循环流动。(选择性必修2 P56正文)(　×　)
提示：能量不可循环
3.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。(选择性必修2 P57正文)(　√　)
4.能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔，统称生态金字塔。(选择性必修2 P57正文)(　√　)
考向1 围绕生态金字塔，考查科学探究
例1.如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向，图中遗漏了一个箭头)。下列有关叙述正确的是(　　)
A.按照能量流动的传递效率，藻类的能量一定有10%～20%被乙同化
B.在不变动各生物营养级的前提下，补充的箭头可以添加在甲丁之间
C.如果没有丁，生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山
D.图中甲和乙属于同一个种群，而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群
【答案】　B
【解析】　能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，数值一般在10%～20%，第一营养级除藻类外还有水草，第二营养级含有甲、乙，故按照能量流动的传递效率，藻类的能量不一定有10%～20%被乙同化，A正确；据题意可知，甲、乙、丙为3种鱼，在不变动各生物营养级的前提下，补充的箭头可以添加在甲丁之间，B正确；如果没有分解者，生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，分解者不对应丁，C错误；种群是指一定空间内同种生物所有个体形成的集合，图示甲和乙属于第二营养级，但据题干信息可知两者为不同生物，故不是同一种群；丁虽在不同食物链中属于不同营养级，但其为同一自然区域的同种生物，属于同一种群，D错误。
【变式训练】3.如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，请思考：
(1)生态系统中的能量金字塔的含义是___________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
(2)依生态学原理看，同样的玉米，可养活更多人口的营养结构是________，因为________________________
__________________________________________________________________________________。
(3)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多吗？为什么？__________________________________________________________________________________________。
(4)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则甲中的人与乙中的人体内污染物浓度更高的是________。
【答案】　(1)单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，形成一个金字塔图形　(2)甲　乙中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少　
(3)不一定。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人”　
(4)乙
考点三 生态系统的物质循环
知识点1 物质循环的概念
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。
【概念解析】
①“生态系统”指： 生物圈 。
②“物质”： 是指组成生物体的 化学元素 ，而不是单质，也不是由这些元素组成的化合物——蛋白质、糖类、脂肪等。
③“循环”： 指组成元素在 非生物环境 和 生物群落 之间的反复利用，而不是仅生物群落中。
④特点： 全球性、循环往复运动 。
知识点2 碳循环
1.碳的存在与循环
（1）在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳循环。
（2）在生物群落内部：以含碳有机物传递。
（3）在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐存在。
2.碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
3.碳返回非生物环境的途径：
（1）生产者、消费者的呼吸作用；
（2）分解者的分解作用(实质是呼吸作用)
（3）化石燃料的燃烧。
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用2”：氮元素在生物群落与非生物环境间 能 (填“能”或“不能”)循环利用。请解释需不断向农田中施加氮肥的原因： 农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾 。
知识点3 巧辨图形判断参与碳循环的四种成分
A：生产者 C：分解者 B：消费者 D：大气中的CO2库
A：生产者 B：分解者 C：大气中的CO2库 D：初级消费者 E：次级消费者 F：三级消费者
辨图要点：
①碳循环中，只有生产者与非生物环境之间的箭头是双向的。
②箭头指向最多的是大气中的CO2库，其次是分解者。
知识点4 温室效应
1.主要原因：
(1)化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。
(2)森林、草原等植被遭到大面积破坏。
2.缓解温室效应措施：
（1）个人层次
（2）国家层次
①减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧；
②增加CO2的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率；
③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
知识点5 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。称作生物富集(bio-concentration)。
（1）生物富集的成因：在生物体内形成稳定的不易排出的物质。
（2）常见生物富集物质：
①重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。
2.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。
3.减少生物富集的的措施：合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。
知识点6 物质循环、能量流动和生物富集的关系
项目 能量流动 物质循环 生物富集
范围 生态系统各营养级 生物圈 生态系统各营养级
特点 单向流动，逐级递减 全球性、反复利用 单向流动、逐级积累、全球性
光能→化学能→热能 无机物 有机物 不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物
过程 沿食物链(网) 在生物群落与非生物环境间往复循环 沿食物链(网)
联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、相互依存，不可分割； ②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解； ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力； ④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
【教材隐性知识】源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”：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。
考向1 结合碳循环的过程，考查生命观念
例1.我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述正确的是(　　)
A.天然林的抵抗力稳定性强，全球气候变化对其影响不大
B.减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成
C.碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
D.天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值
【答案】　C
【解析】　天然林结构复杂，自我调节能力较强，抵抗力稳定性较高，但全球气候变化对其仍有显著影响，A正确；减少化石燃料的燃烧，开发清洁能源，能减少二氧化碳的形成，还需要通过植树造林等措施增加二氧化碳的吸收才能减弱温室效应，B错误；通过光合作用和化能合成作用都可以固定空气中的二氧化碳，使其进入生物群落，C正确；通过天然林保护可促进二氧化碳的吸收，体现了生物多样性的间接价值，D错误。
【变式训练】为积极应对全球气候变化，我国政府宣布于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下列叙述正确的是(　　)
A.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程
B.植树造林和减少化石燃料燃烧是实现碳中和的重要举措
C.群落中的碳元素只有通过分解者的分解作用重返非生物环境
D.在裸岩上的初生演替过程中，该生态系统生产者固定的CO2量小于生物群落排出的CO2量
【答案】　B
【解析】　碳循环是指碳元素在生物圈的循环过程，A正确；大气中的CO2主要来源为化石燃料的燃烧，植树造林有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的CO2，故减少化石燃料燃烧和植树造林可以降低大气中CO2浓度，实现碳中和，B正确；物质循环中的碳循环可以经过生产者、消费者、分解者或化石燃料的燃烧返回非生物环境，C错误；在初生演替过程中，群落在逐渐壮大，有机物总量增加，生产者固定的CO2量大于生物群落排出的CO2量，D错误。
考向2 围绕生物富集作用，考查科学探究
例2.某生态系统中，镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图示四个营养级中的所有生物构成生物群落
B.该生态系统的食物链可表示为丙→甲→乙→丁
C.镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级，随生物的遗体残骸等能回归非生物环境
D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙
【答案】　C
【解析】　图示不同营养级的生物包括该生态系统的生产者和消费者，但未包括分解者，不构成生物群落，A正确；某些有害物质沿食物链积累，因此图中含有镉浓度越高，营养级越高，故该食物链可表示为丁→乙→甲→丙，由于上一营养级到下一营养级的能量传递效率为10%～20%，因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲＋乙＋丙，B、D错误。
【变式训练】为更好地建设雄安新区，科研人员调查了白洋淀水域生态系统各组成成分中，难降解的有机氯杀虫剂DDT的浓度，得到如表所示的检测结果。下列相关叙述不正确的是(　　)
不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢
DDT浓度/ (μg·kg－1) 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。
A.营养级越高的生物体内DDT浓度越高
B.DDT在生物群落和非生物环境间循环往复
C.DDT几乎污染了白洋淀生态系统的所有成分
D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
【答案】　B
【解析】　DDT属于在生物体中难降解的有机农药，也很难排出体外，因此其会随着营养级的增加，在生物体内不断的富集，不会在生物群落和非生物环境间循环往复，B错误。
考点四 探究土壤微生物的分解作用
知识点1 实验原理
1.土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为 分解者 。
2.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 、水等生态因子相关。
知识点2 探究土壤微生物的分解作用案例
背景资料→提出问题→做出假设→设计实验方案→进行实验→得出结论→表达交流
提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验假设 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
实验设计 自变量 土壤中是否含微生物
实验组 对土壤高温处理（灭菌）
对照组 对土壤不做任何处理（自然状态）
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
结论分析 微生物对落叶有分解作用
注意：对土壤高温处理（灭菌）
①对土壤进行灭菌处理，目的是排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
②不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌。
注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。
背景资料→提出问题→做出假设→设计实验方案→进行实验→得出结论→表达交流
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设 土壤微生物能分解淀粉
实验设计 自变量 土壤中是否含有分解淀粉的微生物
实验组 A烧杯中加入适量淀粉糊+30 mL土壤浸出液
对照组 B烧杯中加入适量淀粉糊+30 mL蒸馏水
实验现象 加入 碘液 A1 不变蓝
A2 产生砖红色沉淀
加入斐林试剂 B1 变蓝
B2 不产生砖红色沉淀
结论分析 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
1.实验原理：
2.实验步骤：
（1）配制土壤浸出液
（2）另取两只烧杯，编号A、B
【易错辨析】
1.碳循环在生物群落内部以CO2进行。(选择性必修2 P62正文)(　×　)
提示：含碳化合物
2.植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。(选择性必修2 P62正文)(　√　)
3.碳循环中由于生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现。(选择性必修2 P63正文)(　×　)
提示：主要是化石燃料的燃烧
4.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，称作生物富集。(选择性必修2 P64正文)(　√　)
考向1 结合探究土壤微生物的分解作用，考查生命观念
例1.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。下列相关叙述错误的是(　　)
项目 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
干燥程度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验的因变量为土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组中的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同程度分解
【答案】　B
【解析】　该实验的自变量有2个：是否灭菌和湿度，以是否灭菌为自变量的对照实验有：1组和2组、3组和4组，以不同湿度为自变量的对照实验有：1组和3组、2组和4组，B错误。
【变式训练】下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是(　　)
A．气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间
B．探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理
C．具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型
D．探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用
【答案】　B
【解析】　探究微生物对落叶的分解作用时，自变量是微生物的有无，自变量是人为改变的量，因此实验组土壤要灭菌处理，B错误。
1．（2024·江苏·高考真题）为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是（ ）
套养方式 莲藕食根金花虫防治率（%） 藕增产率（%）
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A．混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
【答案】B
【分析】由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率最高，达到94.2%，明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率。同时，混合套养的藕增产率也最高，为13.9%，高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝。
【详解】A、由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率，同时，混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝，因此混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率，A正确；
B、虽然生物防治可以优化能量流动，但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化，能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率，而表格中的数据只是防治率和增产率，并不能直接反映能量传递效率的提高，B错误；
C、泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系，C正确；
D、生物防治通过利用天敌来控制害虫，优化了生态系统的能量流动方向，这有助于提高经济效益和生态效益，D错误。
故选B。
2．（2024·山东·高考真题）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是（　　）
A．能量不能由第二营养级流向第一营养级
B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
【答案】A
【分析】生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。又称生物浓缩，是生物体从周围环境中吸收、蓄积某种元素或难分解化合物，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。其浓度随着食物链不断升高。
【详解】A、能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；
B、依据生物富集，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；
C、第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者，流入生态系统的总能量来自于生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量，C正确；
D、该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。
故选A。
3．（2024·宁夏四川·高考真题）某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是（ ）

A．甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B．乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C．丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
【答案】B
【分析】分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降；乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加，可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙。
【详解】A、分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加；甲数量下降导致乙数量下降，而乙数量下降导致丙数量下降；可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响，A正确；
B、由A项分析可知，乙捕食甲，同时乙又被丙捕食，可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B正确；
C、由B项分析可知，乙捕食甲，丙捕食乙，故丙不可能是初级消费者，可能是次级消费者，C错误；
D、分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降；乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加，可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，D错误。
故选B。
4．（2024·安徽·高考真题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（ ）
A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B．施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D．磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环
【答案】B
【分析】组成生物体的碳、氢、氧、磷、硫等元素，都在不断进行这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，这就是生态系统的物质循环。
【详解】A、细包中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；
B、施用磷肥等农业生产活动，使部分磷留在无机环境里，改变磷循环速率，B错误；
C、植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确；
D、磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环，D错误。
故选B。
5．（2024·河北·高考真题）天然林可分为单种乔木的纯林和包含多种乔木的混交林。人工林通常是在栽培某树种后，经多年持续去除自然长出的其他树木进行抚育，形成单种乔木的森林。下列叙述错误的是（ ）
A．混交林的多种乔木可为群落中的其他物种创造复杂的生物环境
B．人工林经过抚育，环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种
C．天然生长的纯林和人工林都只有单一的乔木树种，群落结构相同
D．与人工林相比，混交林生态系统物种组成更复杂
【答案】B
【分析】群落中，物种丰富度越高、营养关系越复杂，生态系统物种组成更复杂。
【详解】A、混交林的多种乔木群落结构更加复杂，可为群落中的其他物种创造复杂的生物环境，A正确；
B、人工林经过抚育，去除自然长出的其他树木，减小非栽培种的竞争，环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种，B正确；
C、据题意可知，天然生长的纯林只有单一的乔木树种，但人工林在抚育前，不止一种乔木，且二者的群落
易错点3　混淆能量传递效率与能量利用率
(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。
(2)能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
易错点4　混淆“传递物质”与“传递能量”
若传递的物质为“有机物”则可认定其同时传递能量，但传递物质为“无机物”时，则不伴随能量传递，此外“植物”唯一的“能量”来源是太阳能。
一、教材知识链接
1.(选择性必修2 P54)能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2.(选择性必修2 P56)生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转；生产者不能再利用散失的能量。
3.(选择性必修2 P56)能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。
4.(选择性必修2 P57)能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
5.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析建设“沼气池”的意义是实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。
6.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量的目的是调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对最有益的部分。
7.(选择性必修2 P63)物质循环：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。
8.(选择性必修2 P64)生物富集：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。
9.(选择性必修2 P62)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的进行的，在生物群落内部是以含碳有机物的传递的。
二、教材深挖拓展
1 .(选择性必修2 P63“与社会的联系”改编)汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取哪些治理措施？
提示：改善燃油的品质；倡导绿色出行，减少尾气排放；大量植树造林等。
三、长句规范作答
1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的：___________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
提示：调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对最有益的部分。
2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：_____________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
提示：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。
3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：_________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
提示：某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，还有一部分能量未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。
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