文档文本内容
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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
1
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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；
2
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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
形式： 有机物中的 化学能 。
（3）转化：
3
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太阳能(光能)→有机物中的 化学能 →热能
（4）散失：
形式： 最终以 热能 形式散失
过程： 自身 呼吸作用 。
【注意】(2)通过呼吸作用以热能形式散失的能量，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 的形式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
初级消费者
摄入量
初级消费
者同化量
用于生长发育
和繁殖
粪便量
呼吸作用以热
能形式散失
分解者利用
下一营养级
未利用
分解者利用
最高营养级无
属于上一营养级
【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
4
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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形式被储存起来的能量，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”。
5
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知识点4 能量流经生态系统的总过程
生产者
（绿色植物）
初级消费者
（植食性动物）
次级消费者
（肉食性动物）
三级消费者
（肉食性动物）
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
分解者
呼吸作用
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。
呼吸作用
未被
利用
流向分解者
W
A
A
A=（10%～20%）W
下一营养级的同化量
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
草
兔
鹰
（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。
6
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（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
A
B
C
D
E
F
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
水藻
水蚤
虾
小鱼
大鱼
人
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
。
植物
兔子
猫头鹰
鼠
蛇
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。
A
C
B
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。
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A
C
B
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)
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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
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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
肉食性动物
12.6
生产者
464.6
植食性动物
62.8
(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。
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
低
高
低
高
(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？
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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。
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
（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。
稻—萍—蛙
间作套种
多层育苗
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。
秸秆饲料
沼气池
沼渣
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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
向人类最有益的部分。
合理确定草场的载畜量
稻田除草、除虫
（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：
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(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 。
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知识点2 碳循环
大气中的CO2库
生产者
消费者
分解者
光
合
作
用
（和化能合成）
摄食
枯枝残叶
遗体、粪便
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
微
生
物
的
分
解
作
用
化石燃料
燃
烧
(co2)
(co2)
(有 机 物)
(co2)
(co2)
(co2)
1.碳的存在形式与循环形式
（1）在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。
（2）在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
（3）在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
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
B
C
D
A：生产者 C：分解者 B：消费者 D：大气中的CO2 库
A
D
C
E
F
B
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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
大气中的
CO2库
生产者
分解者
消费者
生产者
初级消费者
大气中的CO2库
次级消费者
分解者
大气中的CO2库（非生物的物质和能量）
生产者
初消
次消
三级消
分解者
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
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关水电、节约纸
点适量、不浪费
乘公交、少开车
戒奢侈、捐旧衣
重隔热、简装修
低碳
生活
（2）国家层次
增加碳储存
减少碳排放
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。
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1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽
2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约
国会议开幕 日本患者呼吁加强管控
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
形式
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
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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。
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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。
土壤进行处理，排除
土壤微生物的作用
土壤不进行处理，自
然状态
实验结果：
落叶未腐烂
落叶腐烂
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
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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：
淀粉
碘液
变蓝
淀粉
葡萄糖
产生砖红色沉淀
分解
斐林试剂
加热
2.实验步骤：
（1）配制土壤浸出液
纱布
烧杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
碘液
斐林试剂
加热
（2）另取两只烧杯，编号A、B
淀粉糊
加入土壤
浸出液
加入
碘液
A
B
加入蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入
碘液
加入斐
林试剂
加入斐
林试剂
实验结果:
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
结论: 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
【易错辨析】
1.碳循环在生物群落内部以CO2 形式进行。(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)( )
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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
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
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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
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
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．人类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．磷主要以磷酸盐的形式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（ ）
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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，犁䅖杀之……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人类最有益的部分。
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。
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：
___________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
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2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：
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3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：
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_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
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