生产者的作用

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第五章生态系统专题

第三节生态系统的功能（物质循环）

生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递

一、碳循环

(1)存在形式

①在无机环境中：主要以CO

2

和碳酸盐的形式存在。

②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。

(2)碳循环形式：以CO

2

的形式在生物群落和无机环境之间循环。

(3)碳出入生物群落的途径

进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。

返回无机环境的途径：①生产者和消费者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧

（4）碳循环示意图

碳循环图解中各成分的判断方法

先找双向箭头，具有双向箭头的是生产者和大气中的CO2

库，二者中箭头指向多的是CO

2

库，箭头

指出多的是生产者；再根据生产者和消费者均有箭头指向分解者，从而确定分解者，注意消费者可

能会出现多级。如：

根据A与C之间的双向箭头判断：C是大气中CO2

库，A是生产者。

根据A、B、D的箭头都流向E，E是分解者

可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者。

(5)温室效应

①形成原因：化石燃料的大量燃烧，大气中的CO

2

含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。

②影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生

物的生存构成威胁。

③措施：减少化石燃料的燃烧，开发新能源；植树造林。

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二、物质循环

（1）定义：组成生物体的元素（C、H、O、N、P、S等）在生物群落和无机环境之间循环

（2）范围：生物圈

（3）特点：全球性、反复循环利用

三、能量流动和物质循环的关系：

①同时进行、相互依存、不可分割。物质是能量的载体，能量是物质的动力。

②生态系统中的各种组成成分通过能量流动和物质循环紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

1．物质循环与能量流动的不同

项目能量流动物质循环

形式太阳能→化学能→热能

无机物→有机物

过程沿食物链(网)单向流动在无机环境与生物群落之间反复循环利用

范围生态系统各营养级生物圈

特点单向流动、逐级递减全球性、反复循环利用

2．物质循环与能量流动的联系

(1)生物群落中物质和能量最终来自无机环境。

(2)二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链(网)

一起进行。

(3)连接生物群落和无机环境的两大成分——生产者和分解者；图示中未标出生产者还可以利用化学

能进行化能合成作用。

(4)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程，物质作为能量的载体，使能

量沿着食物链(网)流动。

(5)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。

例如1．图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、

4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正

确的是()

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A．在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者

B．图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5

C．如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定

D．在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率

解析图1中C是生产者，B是分解者，D是初级消费者，A是次级消费者，A错误；图中的过程

3是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B错误；如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少，

则初级消费者的数量会增加，增加后会导致生产者数量减少，D又会因食物减少而数量减少，最后

趋于相对稳定状态，C正确；图2中的①和②代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以②/①的比值

不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，D错误。

答案C

例如2．如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流向情况(秃鹫以动物尸体为食)，该生态系

统中()

A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO

2

B．共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多

C．图中狼与秃鹫之间能量传递效率一般为10%～20%

D．群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性

解析依题意可知：该图表示某生态系统的组成及物质和能量的流向情况，所以M应表示光能和

CO

2

等无机物，N表示生产者、消费者通过呼吸散失的热能和CO

2

，P表示由分解者分解释放的热能

和CO2

等，A错误；秃鹫以动物尸体为食，说明秃鹫属于分解者，不参与捕食食物链的构成，因此

图中只有1条捕食食物链，B错误；能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般是10%～20%，秃

鹫属于分解者，C错误；群落内部的负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，维持着该生态系

统的稳定性，D正确。

答案D