高中生物 第九单元 生物与环境 第32讲 生态系统的能量流动和物质循环课件.ppt

第32讲生态系统的能量流动和物质循环 考情分析 备考导航 知识梳理自主学习夯实基础 1 能量流动概念的理解 考点一生态系统能量流动的分析 太阳 生产者 化学能 2 能量流动过程 1 写出图中甲 乙 丙 丁 戊代表的内容 甲 乙 丙 丁 戊 2 据图可判断各营养级的能量来源和去向 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 太阳能 上一营养级同化 下一营养级 下一营养级和分解者 3 能量流动的特点 1 能量流动是单向的 原因是 能量流动是沿食物链进行的 食物链中各营养级之间的捕食关系是的结果 是不可逆转的 各营养级通过所产生的热能不能被生物群落重复利用 因此能量流动无法循环 2 能量流动是逐级递减的的原因是 各营养级生物都会因 消耗大部分能量 各营养级的能量都会有一部分流入 包括未被下一营养级生物利用的部分 4 研究能量流动的意义 1 帮助人们科学规划 设计 使能量得到的利用 2 帮助人们合理地调整生态系统中的 使能量持续高效地流向的部分 长期自然选择 呼吸作用 呼吸作用 分解者 生态系统 最有效 能量流动的关系 对人类最有益 深挖教材 教材中第94页图5 7和第95页图5 8分别表示流入某一营养级 最高营养级除外 的能量去向 两者有何不同 如何理解 提示 图5 7表示定量不定时的能量去路 而图5 8则展示出 未利用 能量 可见是对能量进行定量又定时的分析 两种去向分析如下 2 定量定时 流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条 a 自身呼吸消耗 b 流入下一营养级 c 被分解者分解利用 d 未被自身呼吸消耗 也未被下一营养级和分解者利用 即 未利用 如果是以年为单位研究 这部分的能量将保留到下一年 重点透析剖析考点拓展深化 1 能量在营养级之间流动过程图解 2 能量去向分析 消费者摄入能量 消费者同化能量 粪便中能量 即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量 应为上一个营养级同化的能量 消费者的同化量 呼吸消耗的能量 生长 发育和繁殖的能量 生长 发育和繁殖的能量 分解者分解利用的能量 下一营养级同化的能量 2 能量流动相关计算 1 能量传递效率的计算公式能量传递效率 100 一般来说 能量传递的平均效率大约为10 20 2 能量传递效率的相关 最值 计算 食物链越短 最高营养级获得的能量越多 生物间的取食关系越简单 生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少 具体计算方法如下 易错点拨 能量流动中的两个 不同 1 生态系统中同化量和摄入量不同同化量为每一营养级通过摄食并同化的能量 摄入量是消费者摄入的能量 同化量 摄入量 粪便量 2 能量传递效率与能量利用效率不同 能量传递效率 能量在沿食物链流动的过程中 逐级减少 若以 营养级 为单位 能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10 20 能量利用效率 通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值 或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值 或考虑分解者的参与 以实现能量的多级利用 题组例练分类例练提炼方法 题组一 能量流动的过程及特点分析 1 2015 海南卷 25 关于草原生态系统能量流动的叙述 错误的是 a 能量流动包括能量的输入 传递 转化和散失的过程b 分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量c 生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量d 生产者固定的能量除用于自身呼吸外 其余均流入下一营养级 d 解析 a项为生态系统能量流动的概念 正确 各营养级 生产者和消费者 储存的能量中都有一部分被分解者利用 b项正确 d项错误 生态系统维持正常功能需要不断得到太阳光能 而太阳光能是系统外的能量 c项正确 2 2016 福建南平期末 如图表示能量在营养级之间的流动过程 下列说法错误的是 a 粪便量中的能量属于上一营养级的生物同化的能量b 各营养级中同化的能量的去路是通过呼吸作用散失和被下一营养级利用c 能量只能沿食物链由低营养级流向高营养级d 营养级越高的生物最终获得的能量越少 解析 由图可知 摄入量 同化量 粪便量 其中粪便中的能量是上一营养级的生物同化量的一部分 各营养级中同化的能量的去路是通过呼吸作用散失和用于自身生长发育繁殖 能量流动是单向的 只能沿食物链由低营养级流向高营养级 能量流动是逐级递减的 营养级越高的生物最终获得的能量越少 b 题组二 能量流动的相关计算 3 2015 福建卷 4 下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图 图中数字为能量数值 单位是j m 2 a 1 下列叙述正确的是 a 该食物网中最高营养级为第六营养级b 该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25 c 太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357j m 2 a 1d 该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统 b 解析 该食物网中最长的食物链为 浮游植物 浮游动物 幽蚊幼虫 太阳鱼 鲈鱼 最高营养级为第五营养级 该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 3780 4200 31920 100 25 太阳鱼呼吸作用消耗的能量 流向分解者的能量和未被利用的能量共计1483 126 1357 j m 2 a 1 该食物网中的生物只有生产者和消费者 没有分解者 因此不能和无机环境共同构成一个生态系统 4 2016 云南玉溪月考 某生态系统中存在如图所示的食物网 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的数量理论上是原来的 a 1 375倍b 1 875倍c 1 273倍d 0 575倍 a 解析 由于生产者没有改变 所以流向该生态系统的总能量没有变化 设c原来的能量为a 则需要a提供的能量为1 2a 10 10 1 2a 10 改变食物比例后的c的能量设为b 则需要a提供的能量为2 3b 10 1 3b 10 10 根据题意可得1 2a 10 10 1 2a 10 2 3b 10 1 3b 10 10 b a 1 375 题组二 研究能量流动意义的分析 5 稻田里 农民要拔掉稗草 人工鱼塘里 养殖工人要定期清除肉食性鱼类 用生态学的观点看 这是为了 a 调整能量流动关系 使之流向对人类最有益的部分b 增强生态系统恢复力稳定性c 通过人为方式 保持自然生态系统平衡d 科学规划 实现能量的多级利用 a 解析 农民拔掉稗草是为了人为地排除水稻的竞争者 使能量尽可能多地流向水稻 养殖工人要定期清除肉食性鱼 是为了能量尽可能多地流向人工养殖的鱼类 用生态学的观点看 这是为了调整能量流动关系 使之流向对人类最有益的部分 知识梳理自主学习夯实基础 1 生态系统物质循环的概念 1 物质 组成生物体的等元素 2 循环过程 无机环境与之间 3 范围 整个生物圈 2 碳循环 1 碳的存在形式 无机环境中 和碳酸盐 生物群落中 主要是 考点二生态系统的物质循环分析 c h o n p s 生物群落 二氧化碳 含碳有机物 2 碳循环过程 请写出图中各标号的名称 a b c d e f 碳进入生物群落的途径 生产者的和化能合成作用 碳的循环形式 a 在生物群落和无机环境之间 主要是 b 在生物群落内部 3 温室效应 1 形成原因 大量化石燃料的燃烧 使大气中的含量迅速增加 打破了生物圈中碳循环的平衡 2 影响 导致 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 生产者 消费者 呼吸作用 光合作用和化能合成作用 呼吸作用 化石燃料燃烧 光合作用 co2 含碳有机物 co2 气温升高 深挖教材 从哪几个方面减轻或治理温室效应 提示 1 减少化石燃料的燃烧 开发新能源 提高能源利用率 2 植树造林 增加植被覆盖面积 4 能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环是生态系统的主要功能 两者是 彼此相互 不可分割 同时进行的 依存 重点透析剖析考点拓展深化 能量流动与物质循环的区别与联系 1 区别 2 联系 能量的固定 储存 转移和释放离不开物质的合成和分解 物质是能量沿食物链 网 流动的载体 能量是物质在生态系统中往复循环的动力 易错点拨 1 正确理解物质循环中的 物质 和 范围 物质 并不是指组成生物体的化合物 而是指组成生物体的化学元素 如c h o n p s等 生态系统的物质循环中所说的 生态系统 是指最大的生态系统 生物圈 2 正确理解碳循环中 循环 的含义碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的 只有生产者与无机环境之间的传递是双向的 其他各成分间的传递均是单向的 题组例练分类例练提炼方法 题组一 物质循环的过程及特点分析 1 关于生态系统的碳循环 下列说法错误的是 a 碳循环具有全球性b 碳在生物群落和无机环境间往复循环c 碳只能通过动植物的细胞呼吸返还到无机环境d 碳从无机环境进入生物群落要通过生产者 c 解析 碳循环在整个生物圈进行循环 具有全球性 碳以co2形式在生物群落与无机环境之间往复循环 碳能通过动植物的细胞呼吸 分解者的分解作用和化石燃料的燃烧等形式返还到无机环境 碳从无机环境进入生物群落要通过生产者的光合作用或化能合成作用 2 2016 广东湛江一模 如图为生态系统碳循环示意图 图中字母代表生态系统组成成分 数字表示碳的流动过程 下列叙述正确的是 a 图中生产者 a b c构成了两条食物链b 大力增强过程 可一定程度缓解温室效应c 过程 的碳全部储存于b体内的有机物中d 农业上的中耕松土可以加强过程 解析 据图分析 a表示大气中的co2库 b表示消费者 c表示分解者 它们不能构成食物链 因为食物链只包括生产者和消费者 表示光合作用 大力增强过程 可吸收较多的co2 在一定程度上可缓解温室效应 经 流向b的碳大部分通过呼吸作用以co2形式散失 少量的碳元素储存于b体内的有机物中 农业上的中耕松土可以加强过程 即植物根细胞的细胞呼吸 b 题组二 物质循环和能量流动相互关系及应用 3 分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图 不能得到的结论是 a 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动b 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返c 能量 的总和便是生产者所固定的太阳能总量d 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以co2的形式进行的 c 解析 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量 的总和小于生产者所固定的太阳能总量 4 2016 贵州贵阳模拟 如图为农业生态系统中的农作物秸秆多级利用图 请据图选出不正确的选项 a 此生态系统比自然生态系统优越的一个最大的特点是实现了物质 能量的多层分级利用b 我国明令禁止焚烧秸秆 提倡 秸秆的多级利用 这一举措能够大大地提高能量的传递效率c 图示生态系统的分解者是食用菌和蚯蚓d 此图秸秆共进行了三级的分级利用 b 解析 根据图示分析可知 与自然生态系统相比 该生态系统最大的特点是实现了物质 能量的多层分级利用 使农作物秸秆 动物粪便 分解者中的能量得到充分利用 我国提倡 秸秆的多级利用 这一举措能够大大地提高能量的利用率 而不能提高能量的传递效率 该生态系统中的分解者是食用菌和蚯蚓 秸秆中的能量被家畜 食用菌 蚯蚓进行了三级的分级利用 构建知识网络强化答题语句 知识网络 填充 生产者固定的能量 食物链 网 热能 形式 单向流动 逐级递减 全球性 循环性 生物群落 生物圈 要语强记 1 一个过程生态系统的能量来自生产者固定的太阳能 经食物链和食物网的传递 最终以热能形式散失 2 两大功能 1 能量流动 能量流动是单向的 能量在流动过程中逐级递减 在两相邻营养级之间传递效率只有10 20 2