必修三5-2生态系统的能量流动和物质循环

1、项目项目内容内容要求要求考点考点1.生态系统能量流动的过生态系统能量流动的过程及特点和研究意义程及特点和研究意义2.生态系统的物质循环生态系统的物质循环重难重难点点1.生态系统的物质循环过生态系统的物质循环过程。程。2.能量流动的内涵、运算能量流动的内涵、运算方法以及能量流动图解方法以及能量流动图解的分析。的分析。题型题型年份及考卷年份及考卷考点考点选择选择题题2009年广东、上海、年广东、上海、2008年广东、江苏卷年广东、江苏卷物质循环和物质循环和能量流动能量流动非选非选择择题题2009年广东、年广东、2008年广东年广东、江苏、海南卷、江苏、海南卷能量流动和能量流动和物质循环物质循环l自

2、主梳理自主梳理l一、能量流动的概念一、能量流动的概念l生态系统中能量的生态系统中能量的 、传递、传递、 和和散失的过程。散失的过程。输入输入转化转化l二、能量流动的过程二、能量流动的过程l1输入：生产者通过输入：生产者通过 把太阳能把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。转化为化学能，固定在有机物中。l2总值：流经生态系统的总能量为总值：流经生态系统的总能量为 。光合作用光合作用总能量总能量l3传递、转化、散失传递、转化、散失l(1)传递渠道：传递渠道： 。l(2)传递形式：传递形式： 。l(3)能量去向能量去向(以能量在第一营养级的变化以能量在第一营养级的变化为例为例)l通过生产者的呼吸作用以

3、通过生产者的呼吸作用以 形式散形式散失。失。l用于生产者的用于生产者的 、 和和 等生命活动，等生命活动，储存在有机物中。储存在有机物中。l随着残枝败叶等被随着残枝败叶等被 分解而释放分解而释放出来。出来。l被初级消费者摄入体内，流入被初级消费者摄入体内，流入 营养级。营养级。食物链和食物网食物链和食物网有机物中的化学能有机物中的化学能热能热能生长生长发育发育繁殖繁殖分解者分解者下一个下一个l三、能量流动的特点三、能量流动的特点l1单向流动单向流动l能量流动只能沿能量流动只能沿食物链食物链由低营养级流向由低营养级流向 ，不可逆转，也不能循环流动。，不可逆转，也不能循环流动。l2逐级递减逐级递减

4、l输入到某一营养级的能量中，只有输入到某一营养级的能量中，只有 的能量能够传递到下一营养级。的能量能够传递到下一营养级。高营养级高营养级10%20%l四、研究能量流动的意义四、研究能量流动的意义l1帮助人们科学规划、设计帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到，使能量得到 的利用。的利用。l2帮助人们合理地调整生态系统中的帮助人们合理地调整生态系统中的 关系，使能量持续高效地流向对人类关系，使能量持续高效地流向对人类最最有益有益的部分。的部分。人工生态系统人工生态系统最有效最有效能量流动能量流动l互动探究互动探究1.食物链的营养级一般不超过食物链的营养级一般不超过五个，原因是什么？五个，原因是什么

5、？l2请你从能量流动的角度分析农民锄草请你从能量流动的角度分析农民锄草的目的是什么？的目的是什么？ l提示提示1.因为能量流动具有逐级递减的特因为能量流动具有逐级递减的特点，超过五个营养级后，所剩能量不足以维点，超过五个营养级后，所剩能量不足以维持营养级的生存，所以一条食物链的营养级持营养级的生存，所以一条食物链的营养级一般不超过五个。一般不超过五个。l2农民锄草的目的是调整能量流动的方农民锄草的目的是调整能量流动的方向，使能量更多的流向对人类最有益的部分向，使能量更多的流向对人类最有益的部分(即使能量更多地被作物固定即使能量更多地被作物固定)。l要点归纳要点归纳l一、生态系统能量流动过程分析

6、一、生态系统能量流动过程分析l能量流动的图解：能量流动的图解：l1能量流动的起点：生产者能量流动的起点：生产者(主要是植物主要是植物)固定太阳能。固定太阳能。l2能量流动的渠道：食物链和食物网。能量流动的渠道：食物链和食物网。l3能量流动中能量形式的变化：太阳光能量流动中能量形式的变化：太阳光能能生物体有机物中的化学能生物体有机物中的化学能热能热能(最终最终散失散失)。l4能量在食物链中流动的形式：有机物能量在食物链中流动的形式：有机物(食物食物)中的化学能。中的化学能。l5能量散失的主要途径：细胞呼吸能量散失的主要途径：细胞呼吸(包括包括各营养级生物本身及分解者的细胞呼吸各营养级生物本身及分

7、解者的细胞呼吸)；能量散失的主要形式是热能。能量散失的主要形式是热能。l6能量在流经每一营养级时的分流问题能量在流经每一营养级时的分流问题分析分析l(1)能量来源能量来源l生产者的能量来自于太阳能。生产者的能量来自于太阳能。l各级消费者的能量一般来自上一个营养各级消费者的能量一般来自上一个营养级级(同化量摄入量粪便中所含能量同化量摄入量粪便中所含能量)。l(2)能量去路能量去路l每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能散失。部分用于生命活动，另一部分以热能散失。l每个营养级生物的一部分能量流到后一每个营养级生物的一部分能量流到后一个营

8、养级中。个营养级中。l每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。叶中的能量被分解者分解而释放出来。l未利用能量未利用能量(现存量：最终被分解者利用，现存量：最终被分解者利用，也可归为也可归为)。l7能量流动的特点能量流动的特点l(1)单向流动单向流动l食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。期自然选择的结果。l各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再

9、产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再被生产者利用的。被生产者利用的。l(2)逐渐递减逐渐递减l每个营养级的生物总有一部分能量不能每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。被下一营养级利用。l各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失。形式散失。l各营养级中的能量都要有一部分流入分各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。解者。l(3)能量传递效率为能量传递效率为1020%，即输入某一，即输入某一营养级的能量中，只有营养级的能量中，只有1020%的能量流入的能量流入到下一营养级

10、。计算方法为：能量传递效率到下一营养级。计算方法为：能量传递效率 100%。l二、生态金字塔的类型与含义二、生态金字塔的类型与含义l不同的生态金字塔能形象地说明营养级与不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。究生态系统的直观体现。 类类型型项目项目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔形状形状特点特点正金字塔形正金字塔形一般为正金字塔一般为正金字塔形，有时会形，有时会出现倒金字出现倒金字塔形，如树塔形，如树上昆虫与鸟上昆虫与鸟的数量关系的数量关系正金字塔形正金字塔形能量沿食物

11、链流能量沿食物链流动过程中具动过程中具有逐级递减有逐级递减的特性的特性生物个体数目在生物个体数目在食物链中随食物链中随营养级升高营养级升高而逐级递减而逐级递减生物量生物量(现存生现存生物有机物的物有机物的总质量总质量)沿食沿食物链流动逐物链流动逐级递减级递减l感悟拓展感悟拓展l1能量流动的分析方法能量流动的分析方法l比较教材中比较教材中“赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解”和和“生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图”可以发现，可以发现，在在“赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解”中，流入中，流入每一营养级的能量去路中多了一条每一营养级的能量去路中多了一条“未利

12、未利用用”，即未被自身呼吸消耗，也未被后一营，即未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用的能量。出现这种差别的养级和分解者利用的能量。出现这种差别的原因在于两种能量流动图解的分析方法和理原因在于两种能量流动图解的分析方法和理解角度不同。理解流入每一营养级的能量去解角度不同。理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：向可从以下两个角度分析：l(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：条：自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被分解者分解利用。但这一定

13、量的能量不被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。能保证生态系统能量流动的正常进行。l(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定定量定时分析：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：量的能量在一定时间内的去路可有四条：自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被分被分解者分解利用；解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即被后一营养级和分解

14、者利用，即“未利用未利用”。如果是以年为单位研究，第如果是以年为单位研究，第部分的能量将部分的能量将保留给下一年。保留给下一年。l2能量传递效率的理解能量传递效率的理解l能量的传递效率为能量的传递效率为10%20%的含义是指的含义是指一个营养级的总能量大约只有一个营养级的总能量大约只有10%20%传传到下一营养级。如果按到下一营养级。如果按20%这一最高效率计这一最高效率计算，以第一营养级的总能量为算，以第一营养级的总能量为100%计算，计算，第二营养级所获得的能量为第二营养级所获得的能量为20%，第三营养，第三营养级所获得的能量为级所获得的能量为20%20%4%，第第n营养级所获得的能量是第

15、一营养级能量营养级所获得的能量是第一营养级能量的的 (若按传递效率若按传递效率10%计算，公式为计算，公式为 )，由此可知生态系统中的能量流，由此可知生态系统中的能量流动一般不超过动一般不超过45个营养级。个营养级。l3能量传递效率能量传递效率l(1)流入各级消费者的总能量是指各级消费流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用过程中所同化的物质中含者在进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总和，消费者粪便中所含有的能量有的能量总和，消费者粪便中所含有的能量不能计入排便生物所同化物质中的能量。不能计入排便生物所同化物质中的能量。l(2)两个营养级之间能量传递效率大约为两个营养级之间能

16、量传递效率大约为10%20%，但对不同的生态系统，确切的，但对不同的生态系统，确切的比例数总会由于各种食物链的不同、食物链比例数总会由于各种食物链的不同、食物链内营养级数目的不同以及食物链与食物链之内营养级数目的不同以及食物链与食物链之间的交织等因素而有差异。间的交织等因素而有差异。l1在由草、兔、狐组成的一条食物链中，在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括包括()lA通过兔子的呼吸作用释放的能量通过兔子的呼吸作用释放的能量lD通过兔子的粪便流入到分解者的体内通过兔子的粪便流入到分解者的体内lC通过狐狸的粪便流入到分解

17、者的体内通过狐狸的粪便流入到分解者的体内lB流入到狐的体内流入到狐的体内l解析解析兔经同化作用所获得的能量兔的兔经同化作用所获得的能量兔的摄入量兔的粪便量，因此，摄入量兔的粪便量，因此，B项中的能量项中的能量去向并非来自于兔的同化获得能量。去向并非来自于兔的同化获得能量。l答案答案Bl如果一个人的食物有如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如来自羊肉，假如传递效率为传递效率为10%，那么该人每增加，那么该人每增加1千克体千克体重，约消耗植物重，约消耗植物()lA10kgB28kglC100kg D280kgl答案答案Dl

18、解析解析本题考查生态系统中的能量流动情本题考查生态系统中的能量流动情况及其计算能力。况及其计算能力。l根据题意，可以写出三条食物链：根据题意，可以写出三条食物链：l植物植物人，在此食物链中，人要增重人，在此食物链中，人要增重0.5kg，消耗植物为，消耗植物为0.510%5kg；l植物植物羊羊人，在此食物链中，人要增人，在此食物链中，人要增重重0.25kg，消耗的植物为，消耗的植物为0.2510%10%25kg；l植物植物植食动物植食动物小型肉食动物小型肉食动物人，人，在此食物链中，人要增重在此食物链中，人要增重0.25kg，消耗的植，消耗的植物为物为0.2510%10%10%250kg。所。所

19、以人要增重以人要增重1kg，共消耗植物，共消耗植物280kg。C、H、O、N、P、S生物群落生物群落生物圈生物圈l2特点特点l(1)具有全球性，因此又称具有全球性，因此又称 循环。循环。l(2)生物群落中的主要存在形生物群落中的主要存在形式：式： 。l(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： 。l(4)特点：具特点：具 性，可性，可 利利用。用。生物地球化学生物地球化学有机物有机物二氧化碳二氧化碳往复循环往复循环重复重复l二、能量流动与物质循环的关系二、能量流动与物质循环的关系l1二者二者 ，彼此相互依存，不可分，彼此相互依存，不可分割。割。l2物质作为物质作

20、为 ，使能量沿食，使能量沿食物链物链(网网)流动；能量作为流动；能量作为 ，使物质能够，使物质能够不断地在不断地在 和生物群落之间循环往返。和生物群落之间循环往返。同时进行同时进行能量的载体能量的载体动力动力无机环境无机环境l互动探究互动探究生态系统的食物链生态系统的食物链(网网)与能量与能量流动、物质循环之间具有怎样的关系？流动、物质循环之间具有怎样的关系？l提示提示食物链食物链(网网)是生态系统的结构，而是生态系统的结构，而能量流动与物质循环是生态系统的功能，二能量流动与物质循环是生态系统的功能，二者是结构与功能的关系。食物链者是结构与功能的关系。食物链(网网)是能量是能量流动和物质循环的

21、渠道，它的改变直接影响流动和物质循环的渠道，它的改变直接影响生态系统的功能能否正常发挥。能量流动和生态系统的功能能否正常发挥。能量流动和物质循环也能影响食物链物质循环也能影响食物链(网网)，如果能量流，如果能量流动或物质循环被破坏，则直接影响食物链动或物质循环被破坏，则直接影响食物链(网网)的结构复杂程度。的结构复杂程度。l要点归纳要点归纳l一、生态系统的碳循环一、生态系统的碳循环l1大气中的碳元素进人生物群落，是通大气中的碳元素进人生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用而实现的。过植物的光合作用或化能合成作用而实现的。l2碳在生物群落和无机环境之间循环是碳在生物群落和无机环境之间循环是

22、以以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。为有机物。l3大气中大气中CO2的来源有三个：一是分解的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。是化石燃料的燃烧。l4实现碳在生物群落和无机环境之间进实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。行循环的关键是生产者和分解者。l5碳在无机环境与生物群落之间传递时，碳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，只有生产者与

23、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。其他各成分间的传递均是单向的。l二、温室效应与气候变暖二、温室效应与气候变暖l1温室效应的形成温室效应的形成lCO2与悬浮粒子是决定地球温度及气候的与悬浮粒子是决定地球温度及气候的关键因素。关键因素。CO2能吸收太阳辐射的红外线。能吸收太阳辐射的红外线。当太阳照射到地球表面时，使地球变暖，这当太阳照射到地球表面时，使地球变暖，这种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次被被CO2吸收，从而使大气层成为地面的保温吸收，从而使大气层成为地面的保温层，起到保温作用。层，起到保温作用。l2大气中大气中CO2含量

24、持续增加的原因含量持续增加的原因l(1)工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中倾放大量的的大量使用，向大气中倾放大量的CO2。l(2)森林、草原等植被大面积的破坏，大大森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中降低了对大气中CO2的调节能力。的调节能力。l3影响影响l(1)气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。l(2)由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的制，影响

25、农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。病虫害增加。l4缓解措施缓解措施l(1)植树造林，增加绿地面积。植树造林，增加绿地面积。l(2)减少化石燃料的燃烧。减少化石燃料的燃烧。l(3)开发清洁能源。开发清洁能源。l 2右图为生态系统中碳循环的模式图。右图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是相关叙述正确的是()lA代表生产者，代表生产者，5可以代表化能合成作可以代表化能合成作用用lB碳元素在碳元素在、间以含碳有间以含碳有机物的形式传递机物的形式传递lC在食物链中占有碳元素最多的营养级在食物链中占有碳元素最多的营

26、养级可能是可能是lD、中含有的有机物可以作为中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环动力来促进碳元素在群落和环境之间循环l解析解析首先需要确定这四种成分，首先需要确定这四种成分，箭头箭头指向指向、可以确定可以确定是生产者，因为是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定定为无机环境。然后根据生产者和消费者为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定都有箭头指向分解者，确定为分解者。为分解者。5代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元代表生产者

27、的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在素在和和间，是以二氧化碳形式传递的；间，是以二氧化碳形式传递的；、之间是以有机碳的形式传递的。之间是以有机碳的形式传递的。是生产者，所含有的有机物最多。是生产者，所含有的有机物最多。是消是消费者并不参与碳元素在生物群落和无机环境费者并不参与碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。之间的循环。生产者联系无机环境和生物生产者联系无机环境和生物群落和群落和分解者联系生物群落和无机环境，分解者联系生物群落和无机环境，它们促进碳元素在生物群落和无机环境之间它们促进碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。的循环。l答案答案Cl下图是生态系统中碳循环示意图，下图是生态系统中碳循环

28、示意图，“”表示碳的流动方向，下列说法正确的是表示碳的流动方向，下列说法正确的是()lA图中图中A是生产者，是生产者，B、D、E是消费者，是消费者，C是分解者是分解者lB该生态系统的结构包括该生态系统的结构包括A、B、C、D、非生物的物质和能量非生物的物质和能量lC该生态系统中食物网可表示为：该生态系统中食物网可表示为：lDE每增加每增加1 kg的体重，至少需要的体重，至少需要25 kg的的Al答案答案Dl解析解析根据题干可以知道根据题干可以知道A是生产者，是生产者，D、E是消费者，是消费者，B是分解者，是分解者，C是无机环境。生是无机环境。生态系统中分解者不参与食物链，不占营养级。态系统中分

29、解者不参与食物链，不占营养级。此题中食物链是：此题中食物链是：ADE，如果，如果E增加增加1 kg的体重，按照最大传递效率的体重，按照最大传递效率20%计算，计算，需要需要25kg的的A。l三、生态系统物质循环和能量流动的关系三、生态系统物质循环和能量流动的关系l1过程图解过程图解l说明：说明：l(1)从图中可以看出，无机环境为生物成分从图中可以看出，无机环境为生物成分提供物质和能量。提供物质和能量。l(2)生产者主要是指绿色植物，是消费者和生产者主要是指绿色植物，是消费者和分解者能量的源泉，也是生态系统存在和发分解者能量的源泉，也是生态系统存在和发展的基础，因此，生产者是生态系统的主要展的基

30、础，因此，生产者是生态系统的主要成分。成分。l(3)绿色植物同化的二氧化碳等物质，大约绿色植物同化的二氧化碳等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还给无机环境，需经分解者的分解作用归还给无机环境，被生产者重新利用，因此，从物质循环角度被生产者重新利用，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。看，分解者在生态系统中占有重要地位。l(4)从理论上讲，无机环境、生产者和分解从理论上讲，无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调节的生态系统必要的基者是任何一个自我调节的生态系统必要的基本成分，消费者的功能活动，不会影响生态本成分，消费者的功能活动，不会影响生态系统的根本性质，所以消费者

31、不是生态系统系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基本成分。必要的基本成分。l2生态系统物质循环和能量流动的区别生态系统物质循环和能量流动的区别和联系和联系能量流动能量流动物质循环物质循环区区别别单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减在生物群落与无机环境在生物群落与无机环境之间反复循环之间反复循环在各级生态系统中进行在各级生态系统中进行在生物圈范围内进行，在生物圈范围内进行，具有全球性具有全球性联联系系同时进行，相互依存，不可分割同时进行，相互依存，不可分割均沿食物链与食物网的渠道进行均沿食物链与食物网的渠道进行物质作为能量的载体，使能量沿着食物链物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网网

32、)流动流动；能量作为动力，使物质循环不断地在生物群落；能量作为动力，使物质循环不断地在生物群落与无机环境之间循环往返，能量以物质形式存在与无机环境之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质的循环和流动，能量促进了物质的循环l四、土壤微生物分解作用的探究活动的分四、土壤微生物分解作用的探究活动的分析析实例实例1实例实例2实验假实验假设设微生物能分解落叶使之腐微生物能分解落叶使之腐烂烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实实验验设设计计实实验验组组对土壤高温处理对土壤高温处理A杯中加入杯中加入30mL土壤浸出液土壤浸出液对对照照组组对土壤不做任何处理对土壤不做任何处理B杯中加入杯中加入30

33、mL蒸馏水蒸馏水自自变变量量土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物是否含有微生物是否含有微生物实验现实验现象象在相同时间内实验组落叶在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组腐烂程度小于对照组AB1不变蓝不变蓝A2产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀AB1变蓝变蓝l3有关生态系统能量流动和物质循环的叙有关生态系统能量流动和物质循环的叙述不正确的是述不正确的是()lA能量流动和物质循环是生态系统的两能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能个主要功能lB能量流动和物质循环是沿食物链进行能量流动和物质循环是沿食物链进行的的lC能量流动和物质循环密切联系、相互能量流动和物质循环密切联系、相互依存依存lD能量流动

34、是伴随着物质循环而循环的能量流动是伴随着物质循环而循环的l解析解析物质是循环的而能量是不循环的。物质是循环的而能量是不循环的。l答案答案Dl在自然生态系统中，物质是能量的载体。在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是下列叙述正确的是()lA能量可驱动物质循环能量可驱动物质循环lB物质和能量可循环利用物质和能量可循环利用lC能量只能在食物链中流动能量只能在食物链中流动lD能量和生物数量金字塔均可倒置能量和生物数量金字塔均可倒置l答案答案Cl命题热点命题热点1考查生态系统中能量流动的考查生态系统中能量流动的计算计算l【例【例1】在】在“藻类藻类甲虫甲虫虾虾小鱼小鱼大鱼大鱼”的食物链中，

35、的食物链中，(1)若有藻类植物若有藻类植物G克，克，大鱼最多能增重多少克？大鱼最多能增重多少克？(2)若小鱼要增重若小鱼要增重N克，最少需要甲虫多少克？克，最少需要甲虫多少克？l答案答案(1)(1/625)G克克(2)25N克克l解析解析能量在食物链的传递过程中，从上能量在食物链的传递过程中，从上一营养级到下一营养级的传递效率一般为一营养级到下一营养级的传递效率一般为10%20%，最高传递效率为，最高传递效率为20%，最低传，最低传递效率为递效率为10%，当食物链中低营养级的生物，当食物链中低营养级的生物有物质有物质G克时，传递到某高营养级生物能获克时，传递到某高营养级生物能获得的最多物质可用

36、得的最多物质可用(20%)nG即即(1/5n)G来计算；来计算；而获得的最少物质可用而获得的最少物质可用(10%)nG即即(1/10n)G来计算来计算(n为食物链中相应营养级总数减为食物链中相应营养级总数减1或或为箭头数为箭头数)。l(1)从藻类传递到大鱼总共有营养级从藻类传递到大鱼总共有营养级5个，个，所以大鱼最多能增重所以大鱼最多能增重(1/54)G克克(1/625)G克。克。l(2)的要求不同，是由高营养级生物的增重的要求不同，是由高营养级生物的增重求低营养级生物的物质重量，即由求低营养级生物的物质重量，即由“已知一已知一个数的百分之几是多少，求这个数个数的百分之几是多少，求这个数”，应

37、该，应该用除法；同时，高营养级生物要增重用除法；同时，高营养级生物要增重N克，克，至少需要低营养级生物的物质重量应该按最至少需要低营养级生物的物质重量应该按最高传递率计算，即用高传递率计算，即用N(1/5n)5nN来计算，来计算，而最多需要低营养级生物的物质重量应按最而最多需要低营养级生物的物质重量应按最低传递率计算，即低传递率计算，即N 10nN来计算，来计算，从甲虫到小鱼共有从甲虫到小鱼共有3个营养级，所以小鱼要个营养级，所以小鱼要增重增重N克，至少需甲虫克，至少需甲虫5nN52N25N克。克。l方法点击方法点击l未知具体传递效率时，可按未知具体传递效率时，可按10%20%的的有效传递率计

38、算，但须注意有效传递率计算，但须注意“至多至多”与与“至至少少”的应用。的应用。l后一营养级增重多少，需多少前一营养后一营养级增重多少，需多少前一营养级时，应按除法计算且至多需多少时应按级时，应按除法计算且至多需多少时应按10%求解，至少需多少时应按求解，至少需多少时应按20%求解。求解。l若要求按前一营养级推导后一营养级所若要求按前一营养级推导后一营养级所获能量时，应用乘法，且在至少向后传递多获能量时，应用乘法，且在至少向后传递多少时应按少时应按10%计算，至多向后传递多少时，计算，至多向后传递多少时，应按应按20%计算。计算。l在食物网中求最大在食物网中求最大(小小)值时，既要考虑值时，既

39、要考虑能量传递效率，又要考虑食物链的长短。在能量传递效率，又要考虑食物链的长短。在没有具体说明的情况下，能量传递效率为没有具体说明的情况下，能量传递效率为10%20%，即能量传递最低效率为，即能量传递最低效率为10%，最高效率为最高效率为20%。所以在食物链中能量传递。所以在食物链中能量传递的的“最大最大(小小)值值”的计算存在着下列关系：的计算存在着下列关系：l如下图所示的生态系统中，各食物链生物如下图所示的生态系统中，各食物链生物间能量的传递效率为间能量的传递效率为10%20%，当草有能，当草有能量量109kJ，若按能量传递效率，若按能量传递效率20%、选择最、选择最短的食物链来计算，短的

40、食物链来计算，“最多最多”有有10920%2108kJ能量传递到鸟；若按能量传递能量传递到鸟；若按能量传递效率效率10%、选择最长的食物链来计算，、选择最长的食物链来计算，“最最少少”有有109(10%)2107kJ能量传递到鸟。能量传递到鸟。l命题热点命题热点2碳循环与光合作用、呼吸作碳循环与光合作用、呼吸作用的联系用的联系l【例【例2】(天津高考天津高考)下图为生态系统碳循下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。的三种成分。l请据图回答：请据图回答：l(1)生态系统的碳循环是指碳元素在生态系统的碳循环是指碳元素在_之间不断循

41、环的过程。之间不断循环的过程。l(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为代表的生物为_；Y的细胞结构的细胞结构与丙中图示生物不同，与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的细胞结构最主要的特点是的特点是_。l(3)大气中的大气中的CO2在甲中图示的在甲中图示的_处处(在在ad中选择中选择)合成合成有机物；含碳有机物在甲中图示的有机物；含碳有机物在甲中图示的_处处(在在ad中选择中选择)可以分解可以分解为为CO2。l(4)化石燃料除燃烧外，还可以通过化石燃料除燃烧外，还可以通过_途径产生途径产生CO2。l答案答案(1)生物群落与无机环境生物群落与无

42、机环境(2)化能化能自养细菌自养细菌(或硝化细菌等或硝化细菌等)有核膜包围的细有核膜包围的细胞核胞核(3)ca和和b(4)微生物的分解微生物的分解l解析解析通过绿色植物光合作用或某些化能通过绿色植物光合作用或某些化能自养型生物的合成作用自养型生物的合成作用(常见的有硝化细菌常见的有硝化细菌等等)，把大气中的二氧化碳和水合成为糖类，把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中，通过呼吸作用，又把二氧化碳释放过程中，通过呼吸作用，又把二氧化碳释放到大气中

43、。生产者和消费者的遗体被分解者到大气中。生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的二氧化碳也返回到大所利用，分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。另外，由古代动植物遗体变成的煤和气中。另外，由古代动植物遗体变成的煤和石油等，被人们开采出来后，通过燃烧把大石油等，被人们开采出来后，通过燃烧把大量的二氧化碳排放到大气中，也加入到生态量的二氧化碳排放到大气中，也加入到生态系统的碳循环中。由此可见，碳系统的碳循环中。由此可见，碳l在生物群落与无机环境之间的循环主要是以在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。在植物细胞中，二二氧化碳的形式进行的。在植物细胞中，二氧化碳在叶绿体中被利用，又可通过呼吸作氧化碳在叶绿体中被利用，又可通过呼吸作用在细胞质基质和线粒体中分解产生。用在细胞质基质和线粒体中分解产生。l1(2009山东，山东，4)