
这是一道关于生态系统(或广义生命系统)能量流动与物质循环的经典概念题,重点在于理解“开放系统”、“热力学第二定律”以及“稳态”。
•分析:输入能量多,并不意味着储存的能量一定多。
•结论:❌ 错误。忽略了呼吸消耗这一关键变量。
•分析:前半句是陷阱。
•结论:❌ 错误。“都能循环利用”过于绝对,在生物群落内部物质是单向的。
•分析:这是热力学定律在生物学中的应用。
•结论:✅ 正确。完美解释了“开放系统”和“有序性”的关系。
•分析:题干明确说生命系统是“开放系统”。
•结论:❌ 错误。这描述的是“封闭系统”或“孤立系统”,与题意矛盾。
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生命系统必须不断从外界输入能量和物质,才能维持生命。一旦停止交换(如窒息、断食),系统就会崩溃走向无序(死亡)。
考点 | 详细解析 |
|---|---|
1. 开放系统 (Open System) | 生命系统必须不断从外界输入能量和物质,才能维持生命。一旦停止交换(如窒息、断食),系统就会崩溃走向无序(死亡)。 |
2. 能量流动的特点 | 单向流动、逐级递减。原因:① 呼吸作用以热能形式散失;② 未被下一营养级利用。能量不能循环利用。 |
3. 物质循环的特点 | 全球性、循环往复。但注意:在生物群落内部,物质是沿着食物链单向传递的,不能循环。 |
4. 热力学第二定律 | 任何自发过程(包括生命活动)都会导致熵(无序度)增加。生命通过消耗能量(负熵)来维持自身的有序性,在这个过程中,能量品质下降(退化),可利用的能量越来越少。 |
5. 能量金字塔 | 永远是正金字塔型,因为每一层都有呼吸消耗导致能量减少。 |
比较维度 | 能量 | 物质(在群落内) | 物质(在生物圈) |
|---|---|---|---|
流动方向 | 单向 | 单向 | 循环 |
是否减少 | 逐级递减 | 逐级递减 | 总量不变 |
能否循环 | 不能 | 不能 | 能 |
一句话总结B选项的错误:
物质在生物群落内部不能循环,只有在无机环境和生物群落之间才能循环。题目说“在生命系统内”,通常指前者。
生命系统很开放,
能量单向不能藏。
维持有序靠做功,
熵增热散减能量。
物质群落单向走,
全球循环才叫强。
通过这道题,你需要深刻理解:生命的有序是建立在不断消耗能量并产生废热的基础之上的。