【金版方案】2014高考生物（人教版）一轮复习“学案”课件：第34讲生态系统的能量流动和物质循环（共27张PPT）

1、返回返回 学案学案34 34 生态系统的能量流动和物质循环生态系统的能量流动和物质循环 1.1.据图回答问题。据图回答问题。（1 1）补充图中标号代表的内容：）补充图中标号代表的内容：甲：甲： ，乙：，乙： ，丙：，丙： ，丁：丁： ，戊：，戊： 。（2 2）生态系统所需能量的最终来源是）生态系统所需能量的最终来源是 。（3 3）据图补充食物链中甲营养级能量的去向）据图补充食物链中甲营养级能量的去向通过自身通过自身 以以 的形式散失。的形式散失。被被 同化。同化。残枝败叶、遗体残骸等被残枝败叶、遗体残骸等被 分解。分解。 。生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者呼吸作用呼吸作用分

2、解者分解者太阳能太阳能呼吸作用呼吸作用热能热能下一营养级下一营养级分解者分解者未被利用未被利用2.2.生态系统的物质循环中的物质是指组成生物体的生态系统的物质循环中的物质是指组成生物体的 等元素；循环范围是指在等元素；循环范围是指在 和和 之间。之间。3.3.回答下列有关碳循环的知识回答下列有关碳循环的知识（1 1）无机环境中的存在形式：）无机环境中的存在形式： 和碳酸盐。和碳酸盐。（2 2）生物群落中的主要存在形式：）生物群落中的主要存在形式： 。（3 3）无机环境与生物群落之间的循环形式：）无机环境与生物群落之间的循环形式： 。（4 4）特点：具有）特点：具有 性，可性，可 利用。利用。4

3、.4.能量流动与物质循环的关系能量流动与物质循环的关系（1 1）二者）二者 ，彼此相互依存，不可分割。，彼此相互依存，不可分割。（2 2）物质作为）物质作为 ，使能量沿着食物链（网），使能量沿着食物链（网）流动；能量作为流动；能量作为 ，使物质能够不断地在，使物质能够不断地在 和和 之间循环往返。之间循环往返。C C、H H、O O、N N、P P、S S生物群落生物群落无机环境无机环境COCO2 2含碳有机物含碳有机物COCO2 2全球全球反复反复同时进行同时进行能量的载体能量的载体动力动力生物群落生物群落无机环境无机环境考点考点1 1 能量流动的过程能量流动的过程考点精讲考点精讲1.1.能

4、量流动的过程（如图所示）能量流动的过程（如图所示）（1 1）能量的来源：太阳光。）能量的来源：太阳光。（2 2）起点：从生产者固定的太阳能开始。）起点：从生产者固定的太阳能开始。（3 3）总量：流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用）总量：流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定的全部太阳能。固定的全部太阳能。（4 4）渠道：食物链和食物网。）渠道：食物链和食物网。（5 5）能量转化：太阳能）能量转化：太阳能有机物中的化学能有机物中的化学能热能（最终热能（最终散失）。散失）。（6 6）能量流动形式：有机物中的化学能。）能量流动形式：有机物中的化学能。（7 7）散失途径：呼吸作用，包括各个

5、营养级自身的呼吸消）散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。耗以及分解者的呼吸作用。（8 8）能量散失的形式：以热能形式散失。）能量散失的形式：以热能形式散失。2.2.一个营养级的能量的来源和去路一个营养级的能量的来源和去路（1 1）来源）来源生产者的能量主要来自太阳能；生产者的能量主要来自太阳能；其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。（2 2）去路）去路自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能；自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能；流向下一营养级（最高营养级除外）；流向下一营养级（最高营养级除外）；遗体、

6、残骸、粪便等中的能量被分解者利用；遗体、残骸、粪便等中的能量被分解者利用；未被利用：包括生物每年的积累量，也包括以动植物遗未被利用：包括生物每年的积累量，也包括以动植物遗体、残骸以化石燃料形式被储存起来的能量。体、残骸以化石燃料形式被储存起来的能量。典例剖析典例剖析【例【例1 1】假若某生态系统有食物链假若某生态系统有食物链abcdabcd，在某一时间分别测得，在某一时间分别测得 这四种生物所含的有机物总量分别为这四种生物所含的有机物总量分别为m m1 1、m m2 2、m m3 3和和m m4 4。下列叙述。下列叙述 正确的是正确的是 （ ） A.mA.m1 1m m2 2m m3 3m m

7、4 4等于等于a a固定的太阳能总量固定的太阳能总量 B.B.在一段时间内，若在一段时间内，若c c种群数量减少，则种群数量减少，则a a种群数量增加，种群数量增加，d d种群种群 数量下降数量下降 C.bC.b种群的个体数量一定比种群的个体数量一定比a a种群的个体数量少种群的个体数量少 D.dD.d种群中单个个体所含的有机物质量不一定比种群中单个个体所含的有机物质量不一定比c c种群中单个个种群中单个个 体所含的有机物质量小体所含的有机物质量小解析：解析：m m1 1m m2 2m m3 3m m4 4与与a a固定的太阳能总量无固定关系，固定的太阳能总量无固定关系，故故A A错误；在一段

8、时间内，若错误；在一段时间内，若c c种群数量减少，则种群数量减少，则a a种群数量减种群数量减少，少，d d种群数量下降，故种群数量下降，故B B错误；错误；b b种群的个体数量与种群的个体数量与a a种群的个种群的个体数量无固定关系，故体数量无固定关系，故C C错误。错误。D D【知识链接】（【知识链接】（1 1）一个营养级所同化的能量）一个营养级所同化的能量= =呼吸消耗的呼吸消耗的能量能量+ +被下一营养级同化的能量被下一营养级同化的能量+ +分解者利用的能量分解者利用的能量+ +未被利未被利用的能量。用的能量。（2 2）粪便中能量的分析）粪便中能量的分析消费者同化的能量消费者同化的能

9、量= =摄入量摄入量- -粪便有机物中的能量，即摄入粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排便生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体残骸排便生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。例如，一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。例如，蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。能量，而是获得了植物的能量。对应训练对应训练1.1.如图是某生态系统能量流动的

10、图如图是某生态系统能量流动的图 解，对此图的理解错误的是解，对此图的理解错误的是 （ ） A.bA.b营养级的生物个体数量不一定比营养级的生物个体数量不一定比a a少少B.B.若若M M表示各营养级所含的能量，当表示各营养级所含的能量，当M Ma a5M5Mb b时，生态系统可能时，生态系统可能 会崩溃会崩溃C.C.分解者细胞呼吸的产物中有分解者细胞呼吸的产物中有COCO2 2、H H2 2O O、酒精和乳酸等、酒精和乳酸等D.bD.b、c c、d d中有机物分解释放的能量可以供给中有机物分解释放的能量可以供给a a利用利用解析：图中解析：图中a a表示生产者，表示生产者，b b、c c、d

11、d表示消费者，由于能表示消费者，由于能量是单向流动的，所以量是单向流动的，所以b b、c c、d d中有机物分解释放的能量中有机物分解释放的能量不能供给不能供给a a利用。利用。D D考点考点2 2 能量流动的相关分析能量流动的相关分析考点精讲考点精讲1.1.能量流动特点的原因分析能量流动特点的原因分析（1 1）单向流动）单向流动食物链中各个营养级的顺序是不可逆转的。生物之间的捕食关食物链中各个营养级的顺序是不可逆转的。生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕食者流向捕食者而不能逆流，这是长系是一定的，能量只能由被捕食者流向捕食者而不能逆流，这是长期自然选择的结果。期自然选择的结果。各个营养

12、级的能量总有一部分以呼吸作用产生的热能的形式散各个营养级的能量总有一部分以呼吸作用产生的热能的形式散失掉，而该部分热能不能再被利用，因此能量不可循环。要维持生失掉，而该部分热能不能再被利用，因此能量不可循环。要维持生态系统的稳定，就需要不断补充太阳能。态系统的稳定，就需要不断补充太阳能。（2 2）逐级递减）逐级递减各营养级生物的呼吸消耗。各营养级生物的呼吸消耗。生产者的遗体、残枝败叶，消费者的尸体、粪便中的能量被分生产者的遗体、残枝败叶，消费者的尸体、粪便中的能量被分解者利用，经微生物的呼吸作用消耗。解者利用，经微生物的呼吸作用消耗。各营养级生物中都有一部分能量未被下一营养级生物利用。各营养级

13、生物中都有一部分能量未被下一营养级生物利用。2.2.能量传递效率能量传递效率相邻营养级间的传递效率相邻营养级间的传递效率= =下一营养级同化量下一营养级同化量/ /本营养级同本营养级同化量化量100%100%，一般能量传递效率大约为，一般能量传递效率大约为10%10%20%20%。说明：能量传递效率相关说明：能量传递效率相关“最值最值”的计算的计算需最多能量需最多能量需最少能量需最少能量知低营养级知低营养级求高营养级求高营养级选最短食物链选最短食物链 按按20%20%计算计算选最长食物链选最长食物链 按按10%10%计算计算获能量最多获能量最多获能量最少获能量最少知高营养级知高营养级求低营养级

14、求低营养级选最长食物链选最长食物链 按按10%10%计算计算选最短食物链选最短食物链 按按20%20%计算计算典例剖析典例剖析【例【例2 2】如图是某生态系统物质如图是某生态系统物质 循环和能量流动示意图，循环和能量流动示意图， 下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是 （ ）A.XA.X1 1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器B.XB.X1 1过程吸收的过程吸收的COCO2 2总量与总量与Y Y1 1、Y Y2 2、Y Y3 3及及Z Z过程释放的过程释放的 COCO2 2总量相等总量相等C.C.当该生态系统处于相对稳定状态时，当该生

15、态系统处于相对稳定状态时，X X3 3过程的能量值约过程的能量值约 为为X X1 1过程能量值的过程能量值的1%1%4%4%D.ZD.Z1 1、Z Z2 2、Z Z3 3过程提供的有机物中的碳将全部转变为过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z Z 过程释放的过程释放的COCO2 2中的碳中的碳解析：解析：X X1 1过程是将光能转化为化学能储存在有机物中，过程是将光能转化为化学能储存在有机物中，此过程若发生在原核生物中，则不在叶绿体中进行，故此过程若发生在原核生物中，则不在叶绿体中进行，故A A错错误；若该生态系统处于增长阶段，误；若该生态系统处于增长阶段，X X1 1过程吸收的过程吸收的COC

16、O2 2总量大总量大于于Y Y1 1、Y Y2 2、Y Y3 3及及Z Z过程释放的过程释放的COCO2 2总量，故总量，故B B错误；若该错误；若该生态系统处于相对稳定状态，由第一营养级传入第三营养生态系统处于相对稳定状态，由第一营养级传入第三营养级的能量约占生产者固定能量的级的能量约占生产者固定能量的1%1%4%4%，故，故C C正确；提供给正确；提供给分解者的有机物不一定全部被分解者分解，故分解者的有机物不一定全部被分解者分解，故D D错误。错误。答案：答案：C C【知识链接】（【知识链接】（1 1）研究生态系统的能量流动可以帮助）研究生态系统的能量流动可以帮助人们科学规划、设计人工生态

17、系统，使能量得到最有效的人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，利用；帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。（2 2）根据生态系统的能量流动规律，要提高对能量的）根据生态系统的能量流动规律，要提高对能量的利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：尽量缩短食物链；尽量缩短食物链；充分地利用生产者；充分地利用生产者；充分利用分解充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌，利用植物残体生产沼气等。者，如利

18、用秸秆培育食用菌，利用植物残体生产沼气等。对应训练对应训练2.2.如图表示某水生生态系统的能量金字塔，如图表示某水生生态系统的能量金字塔， 下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 （ ） A.A.此水生生态系统的能量传递效率不足此水生生态系统的能量传递效率不足10%10% B. B.该生态系统的全部食肉动物构成一个种群该生态系统的全部食肉动物构成一个种群C.C.该生态系统的浮游植物、食草动物、食肉动物构成群落该生态系统的浮游植物、食草动物、食肉动物构成群落D.D.该生态系统的能量流动和物质循环彼此独立该生态系统的能量流动和物质循环彼此独立解析：此水生生态系统中全部的食肉动物包括多个物种，解析：此

19、水生生态系统中全部的食肉动物包括多个物种，不能组成一个种群；群落应包括系统中全部的生物；该系不能组成一个种群；群落应包括系统中全部的生物；该系统的能量由第一营养级到第二营养级、由第二营养级到第统的能量由第一营养级到第二营养级、由第二营养级到第三营养级的传递效率分别为三营养级的传递效率分别为6.8%6.8%、8%8%；生态系统的物质是；生态系统的物质是能量的载体，而能量则是物质循环的动力，二者不可分割。能量的载体，而能量则是物质循环的动力，二者不可分割。A A考点考点3 3 生态系统的物质循环生态系统的物质循环考点精讲考点精讲1.1.实例实例碳循环（如图所示）碳循环（如图所示）（1 1）大气中的

20、碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作）大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。用或微生物的化能合成作用完成的。（2 2）碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是）碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是COCO2 2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有含碳机物。传递形式为有含碳机物。（3 3）碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产）碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分之间的传递都是者与无机环境之间的传递是双

21、向的，其他成分之间的传递都是单向的。单向的。（4 4）大气中）大气中COCO2 2的来源主要有生产者、消费者的呼吸作用，的来源主要有生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃烧。分解者的分解作用，化石燃料的燃烧。2.2.温室效应温室效应（1 1）主要原因：大量使用化石燃料，打破了生物圈中碳循）主要原因：大量使用化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的环的平衡，大气中的COCO2 2迅速增加。迅速增加。（2 2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，导致海平面上升，沿海国家和地区可能被海水淹冰川融化，导致海平面

22、上升，沿海国家和地区可能被海水淹没。没。（3 3）解决办法）解决办法减少化石燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，减少化石燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能等。如利用风能、水能、核能等。多植树造林，增加多植树造林，增加COCO2 2从大气进入生物群落的量。从大气进入生物群落的量。3.3.物质循环和能量流动的关系物质循环和能量流动的关系项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以有机物形式流动以有机物形式流动以无机物形式流动以无机物形式流动特点特点单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减反复利用、循环流反复利用、循环流动动范围范围主要为生态系统的各营主要为生态系统

23、的各营养级养级生物圈内，具全球生物圈内，具全球性性联系联系二者同时进行，相互依存，不可分割二者同时进行，相互依存，不可分割（1）在生物群落中，能量流动的主渠道是）在生物群落中，能量流动的主渠道是食物链或食物网食物链或食物网（2）物质是能量的载体，能量是物质循环）物质是能量的载体，能量是物质循环的动力的动力说明：有些物质不能进行正常的物质循环，如一些重金属、说明：有些物质不能进行正常的物质循环，如一些重金属、化学农药（如化学农药（如DDTDDT）等污染物，化学性质稳定，不易分解，）等污染物，化学性质稳定，不易分解，通过食物链在生物体内大量积累，这个过程叫做生物富集作通过食物链在生物体内大量积累，

24、这个过程叫做生物富集作用。用。典例剖析典例剖析【例【例3 3】如图为生态系统的物质循环模式图，如图为生态系统的物质循环模式图，f f为为 生态系统中非生物的物质和能量，请具体分生态系统中非生物的物质和能量，请具体分 析下列叙述中错误的是析下列叙述中错误的是 （ ） A.A.若若f f表示的是表示的是COCO2 2，则该图解可表示生物圈的碳循环，且（，则该图解可表示生物圈的碳循环，且（a a、 b b、c c、d d、e e）ff过程都是存在的过程都是存在的 B.B.若若f f表示的是表示的是SOSO2 2，则该图解可表示生物圈的硫循环，造成酸，则该图解可表示生物圈的硫循环，造成酸 雨的主要原因

25、是雨的主要原因是bfbf过程加剧过程加剧 C.C.图中的图中的a a一定是自养生物，一定是自养生物，b b、c c、d d、e e一定是异养生物一定是异养生物 D.D.图中箭头代表的生理过程主要是物质转移方向图中箭头代表的生理过程主要是物质转移方向解析：图中解析：图中a a为生产者，为生产者，c c、d d、e e为消费者，为消费者，b b为分解者。大气中为分解者。大气中SOSO2 2过多是酸雨形成的主要原因，大气中过多是酸雨形成的主要原因，大气中SOSO2 2的来源除微生物的分解作的来源除微生物的分解作用外，还有火山爆发和化石燃料的燃烧。随着工业化和城市化的发用外，还有火山爆发和化石燃料的燃

26、烧。随着工业化和城市化的发展，化石燃料大量燃烧，短时间内将大量展，化石燃料大量燃烧，短时间内将大量SOSO2 2排放到大气中，造成了排放到大气中，造成了严重的大气污染，故严重的大气污染，故B B项叙述错误。项叙述错误。B B【知识链接】（【知识链接】（1 1）生态系统的物质循环中所说的物质主）生态系统的物质循环中所说的物质主要是组成生物体的基本元素，而不是由这些元素组成的糖要是组成生物体的基本元素，而不是由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具体物质。类、脂肪和蛋白质等具体物质。（2 2）物质循环的概念中所说的）物质循环的概念中所说的“生态系统生态系统”并不是一般并不是一般的生态系统，而是指地球

27、上最大的生态系统的生态系统，而是指地球上最大的生态系统生物圈，生物圈，因此物质循环具有全球性。因此物质循环具有全球性。对应训练对应训练3.3.如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h h、i i、j j、k k 表示不同用途的有机物（表示不同用途的有机物（j j是未利用部分），方框大小表示是未利用部分），方框大小表示 使用量。下列叙述正确的是使用量。下列叙述正确的是 （ ） A.A.进入该生态系统的进入该生态系统的COCO2 2量与各量与各h h产产 生的生的COCO2 2总量相等总量相等 B.B.生产者中生产者中i i的量大于初级消费者的量大于初

28、级消费者 同化的有机物的量同化的有机物的量 C.C.流向分解者的流向分解者的k k可被生产者直接可被生产者直接 吸收利用吸收利用 D.D.流经该生态系统的物质和能量流经该生态系统的物质和能量 可循环利用可循环利用解析：本题以生物图解的方式，主要考查生态系统的物质解析：本题以生物图解的方式，主要考查生态系统的物质循环和能量流动的相关知识，意在考查学生分析图解、获取信循环和能量流动的相关知识，意在考查学生分析图解、获取信息、理解归纳及应用能力。本题的解题关键是分析图解，确定息、理解归纳及应用能力。本题的解题关键是分析图解，确定图解中各个字母所代表的含义。由题干可知，图解中各个字母所代表的含义。由题

29、干可知，h h、i i、j j、k k分别分别表示不同用途的有机物，且方框大小代表使用量，根据生态系表示不同用途的有机物，且方框大小代表使用量，根据生态系统的能量流动的去向，可以确定统的能量流动的去向，可以确定h h代表的有机物是自身呼吸作代表的有机物是自身呼吸作用消耗的有机物；用消耗的有机物；i i是自身同化的有机物；是自身同化的有机物；j j是未被利用的有机是未被利用的有机物；物；k k则是被分解者分解的有机物。通过图解的方框大小可知则是被分解者分解的有机物。通过图解的方框大小可知A A项说法是错误的，因为有大量的有机物未被利用，没有释放出项说法是错误的，因为有大量的有机物未被利用，没有释

30、放出COCO2 2；根据能量流动的特点（单向流动，逐级递减），可知；根据能量流动的特点（单向流动，逐级递减），可知B B项项说法是正确的；流向分解者的说法是正确的；流向分解者的k k被分解成无机物后才能被生产被分解成无机物后才能被生产者利用，者利用，C C项错误；流经该生态系统的物质是可以循环的，但项错误；流经该生态系统的物质是可以循环的，但能量是单向流动的，不可循环利用，能量是单向流动的，不可循环利用，D D项错误。项错误。答案：答案：B B1.1.下列关于生态学方面的知识的叙述，错误的是下列关于生态学方面的知识的叙述，错误的是 （ ） A.“A.“无废弃物生产体系无废弃物生产体系”主要体现

31、了物质循环再生的原理主要体现了物质循环再生的原理 B.B.决定种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁出和迁入决定种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁出和迁入 C.C.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营 养级流入第二营养级养级流入第二营养级 D.D.某玉米田中生长了许多杂草后将导致该玉米田的抵抗力稳某玉米田中生长了许多杂草后将导致该玉米田的抵抗力稳 定性上升定性上升解析：当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就解析：当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级。从第二营养级流入第三营养级。C C2.2.

32、如图为生态系统中碳循环过程示意如图为生态系统中碳循环过程示意 图，箭头表示物质循环方向。下列相图，箭头表示物质循环方向。下列相 关叙述正确的是关叙述正确的是 （ ） A.A.图中乙、丙、丁构成了该生态系统图中乙、丙、丁构成了该生态系统 的生物群落的生物群落B.B.图中图中过程均可表示不同生物的呼吸作用过程均可表示不同生物的呼吸作用C.C.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行D.D.由于呼吸作用的消耗，丁对食物的同化量远小于摄入量由于呼吸作用的消耗，丁对食物的同化量远小于摄入量解析：图中甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群解析：图中甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落，故落，故A A错