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【例題分析】

例1　一組學(xué)生將葉搗碎成葉汁后混入一些池泥并放在黑暗中保存。在10 d中他們每天取些樣品以確定葉汁中微生物的數(shù)量變化，結(jié)果如下圖所示，下面的哪一個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的？（ ）

A．生物Ⅰ可能是生產(chǎn)者 　　　　　　B．生物Ⅱ可能以生物Ⅰ為食

C．生物Ⅱ緊隨生物Ⅰ的出現(xiàn)而出現(xiàn) 　D．生物Ⅳ可能是捕食者

解析　該組學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下進(jìn)行的，所以不可能有生產(chǎn)者種群數(shù)量的迅速增加。種群Ⅰ開(kāi)始時(shí)顯著增長(zhǎng)是因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)資源（葉汁中有豐富的有機(jī)物）充足而出現(xiàn)的指數(shù)式增長(zhǎng)；B和C的說(shuō)法是有可能的，因?yàn)閺那�線的消長(zhǎng)情況來(lái)分析，兩者可被看成是捕食者和被捕食者的關(guān)系是合理的；D說(shuō)法也有依據(jù)，Ⅳ曲線所代表的生物主要以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為食就有可能顯示出Ⅳ那種曲線。有同學(xué)可能會(huì)提出疑問(wèn)：Ⅳ種群為什么開(kāi)始時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)？這是因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)Ⅳ種群的數(shù)量非常少，觀察計(jì)數(shù)微生物的數(shù)量又是隨機(jī)取樣的，這樣就有可能在樣品中沒(méi)有采集到。

答案　A。

例2　下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖，圖中D為大氣，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。

（1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從［］____________固定太陽(yáng)能開(kāi)始的。

（2）碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動(dòng)是以___________形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中A為_(kāi)_________，B為_(kāi)_________。

（3）圖中D→C過(guò)程是通過(guò)________作用實(shí)現(xiàn)的，C→D過(guò)程是通過(guò)__________作用實(shí)現(xiàn)的。

（4）生物群落中的一部分碳返回到大氣中，而一部分則以_________形式儲(chǔ)存在地層中。碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中是以_________和_________的形式存在。

（5）碳循環(huán)始終與__________結(jié)合在一起進(jìn)行的。

解析　沒(méi)有碳就沒(méi)有生命，碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中是以二氧化碳的形式或碳酸鹽的形式存在的。在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以氣體CO2的形式在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間進(jìn)行循環(huán)。 如下圖所示：

在碳的循環(huán)中，始終伴隨著能量流動(dòng)，而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是由生產(chǎn)者——綠色植物的光合作用開(kāi)始的，并進(jìn)入生物群落隨食物鏈而流動(dòng)。生物群落中的碳以CO2 的形式返回到大氣中，但其中有一部分碳則以化石燃料（煤、石油、天然氣等）的形式儲(chǔ)存于地層中，成為能量物質(zhì)。

答案（1）C 生產(chǎn)者（2）CO2（氣體）消費(fèi)者分解者（3）光合呼吸、分解（4）化石燃料CO2碳酸鹽（5）能量流動(dòng)

例3　珠江三角洲的農(nóng)民充分利用了自然資源，建立了該地特有的蔗基魚(yú)塘和桑基漁塘，請(qǐng)根據(jù)下圖回答：

（1）這種人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是____________。要想使它長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，除了有穩(wěn)定的來(lái)源，各類生物要_____________________。

（２）建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生產(chǎn)者所固定的能量________；其能量利用率高的原因是其在營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)上具有______________ 的特點(diǎn)。

（３）蠶糞、蔗葉進(jìn)入漁塘經(jīng)過(guò)_________的作用又被�；�所利用。蠶糞中的氨經(jīng)過(guò)__________作用，形成____________，被植物吸收。

（４）概括的說(shuō)，該生態(tài)系統(tǒng)功能的維持，取決于它的__________________。

解析　此題是一個(gè)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)建立新的穩(wěn)態(tài)并能合理利用的實(shí)例。在這個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)中也有四種成分，有非生物的物質(zhì)和能量（水、土壤、陽(yáng)光等）、生產(chǎn)者（桑、蔗、綠藻）、消費(fèi)者（各種魚(yú)、蠶）、分解者（細(xì)菌），它們共同組成了一個(gè)相互依存的整體，生產(chǎn)者和分解者是不可缺少的生物成分，各類生物只有保持相對(duì)穩(wěn)定，才能長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是明確的，是使該生態(tài)系統(tǒng)朝著更有利于人類的發(fā)展方向。能量則是沿著食物鏈的渠道流動(dòng)的，只有食物鏈越短，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越少，流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠值哪芰烤驮蕉�，�?duì)人類的生產(chǎn)和生活就越有意義。在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，分解者的（細(xì)菌）的作用很重要，蠶糞中的氨經(jīng)過(guò)硝化細(xì)菌的作用，形成亞硝酸鹽和硝酸鹽，被甘蔗和桑吸收利用。對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)的功能維持，則取決于它的成員之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡，故保持生態(tài)穩(wěn)定有重要的意義。

答案（１）生產(chǎn)者和分解者　能量　保持相對(duì)穩(wěn)定

（２）流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧∈澄镦?/p>

（３）分解者　硝化細(xì)菌的化能合成　亞硝酸鹽和硝酸鹽

（４）生產(chǎn)者

例4　下圖是食物關(guān)系圖，分析并簡(jiǎn)要回答下面的問(wèn)題。

（1）該圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的，含有條食物鏈。

（2）圖中初級(jí)消費(fèi)者是，蛇是消費(fèi)者，屬于第營(yíng)養(yǎng)級(jí)；鷹同時(shí)占有個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

（3）圖中兔與蚱蜢兩者是關(guān)系，而蜥蜴與蚱蜢是關(guān)系。

（4）如果蚱蜢突然減少，蚯蚓數(shù)量將會(huì)。

（5）蛇增長(zhǎng)1 kg體重至少需kg蜥蜴，所消耗的綠色植物至少是kg。

解析　此圖是一個(gè)食物網(wǎng)圖解，共有三條食物鏈。根據(jù)圖解分析某一生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)和消費(fèi)者要注意標(biāo)準(zhǔn)不同。營(yíng)養(yǎng)級(jí)是從生產(chǎn)者算起，綠色植物是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，初級(jí)消費(fèi)者是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，次級(jí)消費(fèi)者是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，依次類推，還要特別注意能量在流動(dòng)時(shí)是逐級(jí)遞減的，故一條食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般是不超過(guò)5個(gè)。而蛇增長(zhǎng)1 kg體重至少需要蜥蜴5 kg，是按20%的傳遞效率計(jì)算的，與此相應(yīng)，所消耗的蚱蜢至少是25 kg，所消耗的綠色植物至少是125 kg。消費(fèi)者從初級(jí)消費(fèi)者算起，分析時(shí)要注意仔細(xì)識(shí)圖，如鷹在三條食物鏈上分別是處在次級(jí)、三級(jí)、四級(jí)消費(fèi)者，同時(shí)占有三、四、五三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。而兔和蚱蜢都以綠色植物為食物，屬競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，蜥蜴和蚱蜢是吃與被吃的關(guān)系，屬于捕食關(guān)系。在分析某種生物減少時(shí)，另一種生物是如何變化的題時(shí)要注意全面的分析。第（4）小題中，蚱蜢突然減少，以它為食物的蜥蜴也減少，蛇隨之也減少，鷹就要多吃兔和相思鳥(niǎo)獲得足夠的能量，蚯蚓由于天敵相思鳥(niǎo)減少而數(shù)量增加。

答案（1）食物網(wǎng)3（2）兔、蚯蚓、蚱蜢、三級(jí)四三（3）競(jìng)爭(zhēng)捕食（4）相應(yīng)增加（5）5　125

【變式訓(xùn)練】

1．下圖表示1個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)中林木、植食性昆蟲(chóng)和食蟲(chóng)鳥(niǎo)類3個(gè)不同種群生長(zhǎng)繁殖情況。請(qǐng)分析曲線C表示（ ）。

A.食蟲(chóng)鳥(niǎo)　　B.植食性昆蟲(chóng)　　C.林木　　D.無(wú)法判斷

2．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因是（ ）。

A．各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物因呼吸而消耗相當(dāng)大的一部分能量

B．各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用

C．下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物比上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物少

D．A和B兩項(xiàng)

3．下圖中食物網(wǎng)所代表的生態(tài)系統(tǒng)中，施用了殺蟲(chóng)劑林丹，這種殺蟲(chóng)劑自然降解的速度極慢。請(qǐng)問(wèn)該殺蟲(chóng)劑在下列哪種生物體內(nèi)的濃度最高？(　　)

A．A                B．B          C．G         D．F

4．達(dá)到穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)具備的特征是（ ）。

① 該系統(tǒng)處于幼年到成年的過(guò)渡階段 ②生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的種類和數(shù)量比例相對(duì)穩(wěn)定 ③物質(zhì)和能量的輸入和輸出相對(duì)平衡 ④有完整的食物鏈和食物網(wǎng) ⑤能量的收支隨氣候周期性變化 ⑥有一定的自我調(diào)節(jié)能力

A．①②③④⑤     B．②③④⑤⑥     C．①②③④⑥     D．①②④⑤⑥

5．［2000年高考理科綜合(江蘇、浙江)試題］下圖是一個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述中不正確的是（ ）。

A．在該食物網(wǎng)中，共有5條食物鏈存在

B．在該食物網(wǎng)中，H處于3個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)

C．若B種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中，則該種群的密度在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)明顯增大

D．在該食物網(wǎng)中，如果C種群的數(shù)量下降10％，則H的數(shù)量不會(huì)發(fā)生明顯變化

6．下圖表示生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種成分相互作用的關(guān)系。請(qǐng)根據(jù)圖回答。（方括號(hào)內(nèi)寫(xiě)字母）

(1)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從［］__________開(kāi)始。

(2)G代表_______，它是________所產(chǎn)生的。

(3)F的作用是__________。

(4)如果初級(jí)肉食獸發(fā)生瘟疫，大量死亡，C將發(fā)生的變化是___________。

(5)如果C的總能量為5 000 kJ，D的總能量最多是___________kJ。

7．水族箱是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)。請(qǐng)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)說(shuō)明水族箱的設(shè)計(jì)原理。

（1）水族箱至少有一面由透明材料制成，這是為什么？ 

（2）水族箱中應(yīng)包括哪些生物類群？它們分別起什么作用？

（3）水族箱一般較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不需要喂養(yǎng)和通氧，請(qǐng)說(shuō)明其原因。

（4）應(yīng)按照什么規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)水族箱中各類生物的數(shù)量？請(qǐng)說(shuō)明理由。

（5）水族箱內(nèi)的生物之間，彼此有直接或間接的關(guān)系，通過(guò)這些關(guān)系構(gòu)成的整體在生態(tài)學(xué)中稱為什么？