利用物质和能量观点分析生态学问题例1(2018·全国Ⅰ，29)回答下列问题：(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为____________。

(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是____________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)太阳能进入生态系统的主要过程是___________________________________________________________________________。

分解者通过______________________________来获得生命活动所需的能量。

答案(1)协同进化(或共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解解析(1)不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上也是共同进化。

(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。

(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。

分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。

例2(2018·全国Ⅲ，32)下图是某农业生态系统模式图。

据图回答下列问题：(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的________(填“有机物”或“无机物”)。

生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_____________________________________________________________________________________________。

(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_____________________________ ________________________________________________________________________。

(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO－3，通常植物根系对NO－3的吸收是通过________运输完成的。

答案(1)有机物将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物(2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件(3)主动解析(1)蚯蚓是异养生物，属于分解者，故生命活动所需的能量来自于枯枝败叶中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物。

(2)若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素为以下几个方面：了解生活垃圾的性质以确定能分解该垃圾的分解者、选择能分解垃圾中有机物的分解者、调整处理垃圾的理化条件(温度、湿度、pH等)以便适合分解者生活，快速降解有机物。

(3)植物从土壤中吸收无机盐离子通常是通过主动运输方式，故对NO－3的吸收是通过主动运输完成的。

1．理清能量流动和物质循环的关系2．生态农业中常用的生物学原理(1)物质循环再生：废物资源化，通过延长或增加食物链实现无废料生产。

(2)能量多级利用：合理地删减或增加食物链，调整能量流动的关系，使能量尽可能多的流向对人类最有益的部分，提高能量利用率。

(3)生物防治：采取生物防治，减少农药的使用，既能防止害虫出现抗药性，又能减少农药的污染。

1．下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下列叙述正确的是()A．碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程B．乙在该生态系统中均处于第二营养级C．甲、乙、丙共同组成了生态系统D．生物X可能不具有成形的细胞核，生物Y可能含有线粒体答案 D解析图中甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，甲、乙、丙共同组成生物群落。

碳循环是指C元素在生物群落和无机环境之间不断循环的过程，A项错误；乙是消费者，在该生态系统中不一定都处于第二营养级，B项错误；生态系统除了图中所示的各种生物类型外，还包括无机环境，C项错误；生产者主要是绿色植物，还有少数进行化能合成作用的生物，如硝化细菌等，因此X可能是硝化细菌等原核生物，所以生物X可能不具有成形的细胞核；分解者包括腐生的细菌和真菌，还包括少数动物，可见图中Y可能是真核生物，含有线粒体，D项正确。

2．(2018·湖北八市高三3月联考)下图表示某种群的同化量在三个主要生命活动[①因争夺生存资源(竞争)而消耗；②避免捕食者的捕食所需；③繁育后代]分配比例的四种情况。

下列说法错误的是()A．最可能出现在群落演替早期的是情况甲，该种群的种群密度呈增大趋势B．与其他生物的竞争、捕食越激烈，种群用于繁殖的能量比例就越小C．种群的同化量有四个去向：以热能形式散失，用于生长、发育和繁殖，流入下一个营养级，流向分解者D．为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量答案 C解析据图分析，甲中该种群同化的能量中，繁殖后代占有的比例最大，该种群密度将增大，最可能出现在群落演替的早期，A正确；与其他生物的竞争、捕食越激烈，种群用于繁殖的能量比例就越小，如图中的乙、丙，B正确；种群的同化量的去向包括以热能形式散失和用于生长、发育和繁殖，后者又包括流入下一个营养级、流向分解者以及未被利用等，C错误；为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量，D正确。

3．(2016·全国Ⅲ，5)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。

若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于树林中。

下列叙述正确的是() A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向答案 C解析鹰迁入后，形成的食物链为植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化，A错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D错误。

4．(2017·衡水中学三调)蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。

为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验，请回答下列问题：(1)从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于________，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了______________________。

(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于6～9月进行了室外实验。

每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下表：单位体重蚯蚓日平均食物消耗量[mg/(g·d)]①实验所选蚯蚓生长状况基本一致，其目的是________________________________。

②据表分析，在不同叶片中蚯蚓对____________最为喜好。

由此说明____________________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

(3)依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加________的数量和种类，提高整个生态系统的__________。

答案(1)分解者物质循环和能量流动(2)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响②杨半分解叶叶片种类和分解程度(3)蚯蚓稳定性(或自我调节能力)解析(1)蚯蚓能将有机物分解成无机物，因此从生态系统的成分来看，蚯蚓属于分解者，能够促进生态系统的物质循环和能量流动。

(2)①实验所选的蚯蚓生长状况基本一致，其目的是排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响。

②据表可知，蚯蚓对杨半分解叶消耗量最多，说明蚯蚓对杨半分解叶最喜好；根据表格可知，叶片种类和分解程度是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

(3)依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加蚯蚓的数量和种类，提高整个生态系统的(抵抗力)稳定性。

5．(2018·福州高三下学期质量检测)下图是某农场建立起的综合循环利用型的生态农业模式图，据图回答以下问题：(1)图中的肥料为农、林、果的生长提供了________。

图中废料、粪便和下脚料中的能量最终来源于____________，这些不能被消费者直接利用的能量可被沼气池中的________所利用。

该生态农业合理的设计实现了生态系统中能量的________________。

(2)畜牧业中所养殖的动物多为初级消费者，而非二、三级消费者，从能量流动角度中分析，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)无机盐(农、林、果光合作用固定的)太阳能分解者(或微生物)多级利用(2)生态系统中能量流动是逐级递减的，食物链越长，畜牧业产品所获能量越少解析(1)无机盐对植物的生长具有重要意义，植物需要多种无机盐，图中的肥料为农、林、果树的生长提供了无机盐。

废料、粪便和下脚料中的能量最终来源于(农、林、果树光合作用固定的)太阳能，这些不能被消费者直接利用的能量可被沼气池中的分解者(微生物)所利用，该生态农业合理的设计实现了生态系统中能量的多级利用。

(2)畜牧业中所养殖的动物多为初级消费者，而非二、三级消费者，从能量流动角度分析，原因是生态系统中能量流动是逐级递减的，食物链越长，畜牧业产品所获能量越少。

真题1(2017·全国Ⅱ，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。

通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)①进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。