能量流动和物质循环一轮复习

生态系统的能量流动和物质循环最新考纲考纲解读生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用Ⅱ1．说出生态农业的设计原理和特点2．尝试合理利用物质循环的特点设计生态瓶一、能量流动的过程1．概念生态系统中能量的______、传递、转化和______的过程。2．过程图解(1)某一营养级的能量流动散失输入回归教材(2)生态系统的能量流动示意图①补充图中标号代表的内容甲：________，乙：初级消费者，丙：____________，丁：呼吸作用，戊：________。②生态系统所需能量的最终来源是________。③能量输入生物群落的途径主要是生产者的__________。生产者次级消费者分解者太阳能光合作用3．能量流动的特点和意义(1)特点①__________；②逐级递减。(2)研究能量流动的实践意义①帮助人们科学规划、设计______________，使能量得到最有效的利用。②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______________的部分。对人类最有益单向流动人工生态系统二、物质循环1．概念(1)物质：组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S。(2)循环范围：__________和无机环境之间。(3)循环特点：具有________。2．碳循环(1)循环形式①无机环境与生物群落之间主要是以______形式进行。②生物群落内：以有机物形式沿________________传递。食物链和食物网生物群落全球性CO2(2)图解[提示]

大气中CO2

主要通过光合作用进入生物群落，除此之外还可通过化能合成作用进入生物群落。3．能量流动与物质循环的关系(1)两者是__________的，彼此相互依存，不可分割。(2)物质作为能量的______，使能量沿着__________流动；能量作为______，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。动力同时进行载体食物链(网)考点一：生态系统的能量流动1．对能量流动的理解“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。[提醒]

(1)研究能量流动主要研究能量的输入、传递、转化和散失的途径。可以按照个体、种群、营养级(营养方式相同的多个种群集合)或者整个生态系统作为研究对象。(2)能量的输入一般都是生产者固定的太阳能总量，但有些特殊的生态系统还包括化能合成作用所固定的化学反应放出的能量，有些利用热泉的热能自养的生物可以固定热能，还有一些生态系统有外界有机物质的补充(如人工生态系统中的饲料)。2．生态系统的能量流动分析(1)分析图解①能量的输入：生产者所固定的能量(主要是植物所固定的太阳光能)。②能量的传递：沿着生态系统的食物链和食物网以有机物的形式传递。③能量的转化：光能通过生产者的光合作用转化为生物可以利用的有机物的化学能，生物在利用有机物的化学能过程中将化学能转化为多种形式的能量来维持自身的生命活动。④能量的散失：各种生物成分呼吸作用产生的热能。(2)能量流动特点及原因①单向流动(图中以食物链和食物网中的箭头表示)——捕食关系是长期自然选择的结果，不能“逆转”；散失的热能不能利用，无法“循环”。②逐级递减(图中以箭头的粗细和每个营养级方形的大小等表示)——每个营养级的生物同化的能量并不全部传给下一个营养级,还有其他去向(自身呼吸消耗＋分解者分解＋未被利用)。(3)能量流动分析过程图解——以初级消费者为例3．生态金字塔的类型、含义比较项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无树→昆虫→鸟极少(见于一些生产者生产效率极高的生态系统，生产者的生物量可能较少)4.能量流动在生产实践中的应用(1)设计人工生态系统①实例：生态农业设计(a.尽量缩短食物链；b.充分利用生产者；c.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)。②意义：帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。实现能量的多级利用，大大提高能量的利用率。（注：能量流动的应用并不能改变能量的传递效率，但能够提高人类对能量的利用率。）(2)应用于改造现有生态系统的结构①实例：牧场的改造、农田的维护(农田中除草、除虫——田间杂草与农作物之间属于竞争关系；农作物害虫与农作物属于捕食或寄生关系)等。②意义：帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。如图是某农业生态系统模式图，下列关于该生态系统的叙述错误的是(

)A．微生物利用的是农作物通过光合作用贮存的能量B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用D．食用菌及蚯蚓等是该生态系统中的分解者B如图为某生态系统中生产者与初级消费者的能量流动图解,已知生产者的总能量为a,其中字母代表了能量,则下列叙述不正确的是(

)A．从生产者到下一营养级的能量传递效率为a′/aB．c代表第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量C．d代表用于呼吸作用消耗的能量D．b代表第二营养级的同化量A如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析,其中分析不正确的是(注:图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量)(

)A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量D．初级消费者产生的粪便中所含的能量是包含在c中的D能量流动相关计算问题(1)利用能量流动的特点确定食物链①根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。

②根据能量传递效率10%～20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级(2)能量传递效率相关计算中的注意事项①计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为A→B→C→D)：已知问题求解思路D营养级净增重M至少需要A营养级多少(设为N)N＝M÷(20%)3最多需要A营养级多少(设为N)N＝M÷(10%)3A营养级净增重ND营养级最多增重多少(设为M)M＝N×(20%)3D营养级至少增重多少(设为M)M＝N×(10%)3某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少

kg？80下图所示食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻

kg，最多消耗水藻

kg25105上图食物网中，在能量传递效率为10～20%时，假设在每种较高营养级的生物从来源不同的途径获得的能量相等。则人的体重每增加1kg，最少需消耗水藻kg。975图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1×109kJ，B生物种群总能量为2.3×108kJ，从理论上计算A贮存的总能量最少为_________kJ。4.8×107

ACEDB下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103kJ/m2·y）。试回答下列有关问题：(1)图中①代表的生理过程是

，图中②代表的能量主要以__________

形式贮存(2)该生态系统中生产者固定的总能量是_________kJ/m2·y。(3)能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为________。(4)试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因是______

生产者植食动物肉食动物顶位肉食动物分解者阳光0.250.05贮存输出有机物输入1252①5.10.52.1①9370234①①②①呼吸作用（有机物中）稳定的化学能1.1×10515.6％能量流动逐级递减；维持各营养级较高的有机物输出量考点二：生态系统的物质循环及其与能量流动的关系1．物质循环过程分析范围生物圈(全球)物质对象组成生物体的化学元素形式生物群落与无机环境间：无机物；生物群落内：有机物动力能量重要生物类群生产者：物质、能量输入分解者：物质、能量输出特点全球性、循环性2.物质循环的实例——碳循环(1)图示(3)温室效应①成因：自然界中CO2的平衡被破坏(一方面工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2；另一方面森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力)。②危害：加快极地冰川融化，导致海平面上升，造成极端恶劣的气候问题，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。③缓解措施:维护自然界中CO2的平衡(一方面开发清洁能源，减少化学燃料燃烧；另一方面植树造林，增加绿地面积)。3．物质循环与能量流动的关系(1)图示(2)析图①生物群落中的物质和能量最终来自无机环境。②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。③二者均开始于生产者，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。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。⑤上述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。大气中CO2过多与碳循环失衡有关,因而“低碳生活”已经获得全社会有识之士的普遍认同。下列判断不正确的是A．增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的CO2含量B．大气中CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关C.该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落D．该图能