高考生物复习第九单元生物与环境第33讲生态系统的能量流动和物质循环全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课

第33讲生态系统能量流动和物质循环

第1页考点一生态系统能量流动过程及特点1．生态金字塔不一样生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间关系，是定量硕士态系统直观表达。第2页第3页2.能量流动最值计算规律(1)在食物链中：若题干中未做详细说明，则普通认为能量传递最低效率为10%，最高效率为20%，则：(2)在食物网中:①在能量分配百分比未知时计算某一生物取得最多(或最少)能量计算：第4页第5页②在能量分配百分比和能量传递效率已知时能量计算：对于食物网中能量流动计算，先依据题意写出对应食物链并依据各营养级之间传递效率，按照从不一样食物链取得百分比分别进行计算，再将各条食物链中值相加即可。第6页巧用拼图法处理能量流动计算难点输入第一营养级能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者呼吸作用中以热能形式散失了(A1)，一部分则用于生产者生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包含现存植物体B1、流向分解者C1、流向下一营养级D1，以下列图所表示：第7页(1)流经整个生态系统总能量是生产者固定总能量，即W1。将图中第三营养级同化总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定总能量W1。可见，在一个生态系统中，全部生物总能量都来自W1，全部生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗缘故)。第8页角度一能量流动过程及特点分析1．(·海南卷改编)关于草原生态系统能量流动叙述，错误是(

)A．能量流动包含能量输入、传递、转化和散失过程B．分解者所需能量可来自各营养级生物所储存能量C．生态系统维持正常功效需要不停得到来自系统外能量D．生产者固定能量等于全部消费者所取得能量与分解者所取得能量值之和第9页解析：生态系统能量流动包含能量输入、传递、转化和散失过程，A正确；分解者所需能量可来自各营养级生物所储存能量，B正确；能量流动逐步递减，生态系统维持正常功效需要不停得到来自系统外能量，C正确；在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定能量(a)，大于全部消费者所取得能量值(b)与全部分解者所取得能量值(c)，即a>b＋c，D错误。答案：D第10页2．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，组成食物链A→B→C，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生一系列改变示意图，以下说法错误是(

)第11页A．图中甲表示B同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖能量B．参加丁过程都是异养型生物，包含细菌、真菌等C．当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量普通处于K/2D．图中D能量不全部来自B生物第12页解析：当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量到达环境容纳最大值，普通处于K值，C错误；B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于本身生长、发育和繁殖，A正确；丁过程为分解者分解作用，分解者主要是营腐生生活细菌、真菌等，都是异养型生物，B正确；D能量可来自于B粪便，而此部分属于上一营养级A能量。答案：C第13页角度二能量流动相关计算3．(·福建卷)下列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)。以下叙述正确是(

)第14页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能量传递效率为25%C．太阳鱼呼吸作用消耗能量为1357J·m－2·a－1D．该食物网中生物与无机环境共同组成一个生态系统第15页解析：考查生态系统能量流动和生态系统结构为主，食物链最高营养级鲈鱼为第五营养级；该食物网第一到第二营养级能量传递效率计算为二者同化量比值，即(4200＋3780)/31920＝25%；太阳鱼同化能量除去呼吸作用消耗部分其它用于生长发育繁殖，本题只有太阳鱼和下一个营养级鲈鱼同化量，无法计算出太阳鱼呼吸作用消耗能量；生态系统由生物群落和无机环境共同组成，食物网中生物只包含了生产者和消费者，少了必要成份分解者。答案：B第16页4．如图为一食物网，若要使丙体重增加x，已知其食用动物性食物(乙)所占百分比为a，则最少需要生产者(甲)量为y，那么x与y关系可表示为(

)第17页A．y＝90ax＋10x

B．y＝25ax＋5xC．y＝20ax＋5xD．y＝10ax＋10x解析：由题干中“最少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占百分比，则1－a表示直接从生产者(甲)取得食物所占百分比，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。答案：C第18页1．碳循环过程：考点二生态系统物质循环第19页(1)碳进入生物群落路径：生产者光合作用和化能合成作用。(2)碳返回无机环境路径。①生产者、消费者呼吸作用。②分解者分解作用。③化学燃料燃烧。(3)分析温室效应产生原因。①化学燃料大量燃烧，产生了大量CO2。②植被破坏，降低了对大气CO2调整能力。第20页2．能量流动与物质循环之间关系第21页第22页角度一碳循环过程及特点分析5．(·石家庄模拟)如图为生态系统中碳循环模式图。相关叙述正确是(

)第23页A．1代表生产者，5能够代表化能合成作用B．碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物形式传递C．在食物链中占有碳元素最多营养级可能是1D．1、2、3中含有有机物能够作为动力来促进碳元素在生物群落和无机环境之间循环第24页解析：首先需要确定这四种成份，1箭头指向2、3、4能够确定1是生产者，因为生物群落总能量流动起点是生产者。因为生产者联络了无机环境和生物群落，所以确定4为无机环境。然后依据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定3为分解者。5代表生产者呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1和4之间是以二氧化碳形式传递，在1、2、3之间是以有机物形式传递。1是生产者，所含有有机物最多。物质作为能量载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不停地在生物群落和无机环境之间循环往返。答案：C第25页6．(·成都模拟)如图表示生物圈中碳循环过程，其中A、B、C表示生态系统不一样成份。以下相关该图分析正确是(

)第26页A．图中生态系统中食物链是A→B→CB．碳从生物群落进入无机环境路径是③⑤⑦C．碳循环含有全球性，磷循环不含有全球性D．提升⑥过程有利于维持大气中碳、氧平衡第27页解析：从图中看出，A为分解者，生态系统中食物链是B→C；碳从生物群落进入无机环境路径是③生产者呼吸作用、⑤分解者分解作用和⑦消费者呼吸作用；碳循环含有全球性，磷循环也含有全球性；提升⑥过程使大气中CO2含量增加，会破坏大气中碳、氧平衡。答案：B第28页角度二物质循环和能量流动关系分析7．以下关于生态系统中物质循环和能量流动叙述，正确是(

)A．富营养化水体出现蓝藻水华现象，能够说明能量流动特点B．生态系统中能量初始起源只有太阳能C．食物链各营养级中10%～20%能量会被分解者利用D．无机环境中物质能够经过各种路径被生物群落重复利用第29页解析：本题考查生态系统功效以及水华现象。富营养化水体出现蓝藻水华是大量含N、P污水排到江湖中造成藻类大量繁殖结果，说明物质循环重复性，而能量流动是单向，所以A错误；生态系统能源主要为太阳能，也可源自一些无机物氧化分解释放能量，所以B错误；生态系统中能量流动是单向递减，其传递效率是10%～20%，即10%～20%能量被下一营养级同化，故C错误；生态系统物质循环带有全球性和循环往复性，所以无机环境中物质能够经过各种路径，如光合作用、根吸收，进入生物群落被生物利用，故D项正确。答案：D第30页8．(·常德模拟)如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同目标。如图是碳循环部分过程，以下相关分析不正确是(

)A．碳循环过程①②伴伴随生态系统能量流动B．植树造林有利于增强过程②而降低大气CO2含量C．降低对过程③依赖是缓解温室效应主要办法D．低碳生活方式有利于维持生物圈中碳循环平衡第31页解析：据图可知，大气中二氧化碳起源有：①生产者和消费者呼吸作用、分解者分解作用和③化学燃料燃烧，但降低大气中二氧化碳含量主要是经过②生产者光合作用来实现，而③是引发大气中二氧化碳含量增加主要原因，故植树造林有利于增强过程②而降低大气CO2含量。降低对过程③依赖是缓解温室效应主要办法。无机环境与生物群落之间碳循环主要形式是CO2，CO2不携带能量，所以过程①②不伴伴随生态系统能量流动。答案：A第32页能量流动分流模型解读每一营养级能量起源与去路分析(以第二营养级为例)第33页消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量(c)，即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋用于生长、发育和繁殖(e)。生长、发育和繁殖(e)＝分解者利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)。所以有：第34页(1)未被利用能量：包含生物每年积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来能量。(2)一个营养级所同化能量＝呼吸消耗能量＋被下一营养级同化能量＋分解者利用能量＋未被利用能量。(3)动物同化能量与摄入量之间关系：动物同化能量＝摄入量－粪便有机物中能量，即摄入食物只有部分被同化。(4)流入一个营养级能量：是指被这个营养级生物所同化全部能量。第35页[典例透析]如图是生态系统能量流动图解，N1～N6表示能量数值。请回答以下相关问题。第36页(1)流经该生态系统总能量为______。(用N1～N6中字母表示)(2)由初级消费者传递给蜣螂能量为________。(3)图中N3表示_____________。(4)能量由生产者传递给初级消费者传递效率为____。(用N1～N6中字母表示)。(5)生态系统含有自我调整能力基础是________。若要提升生态系统抵抗力稳定性，普通可采取办法为__________________。第37页[审题指导]第38页1．(·信阳模拟)某生态学家研究一花生试验田能量流动情况，试验期间收获全部花生植株中葡萄糖量为300kg，试验期间花生细胞呼吸消耗葡萄糖量为100kg，建立能量流动模型如图所表示(已知1kg葡萄糖含有能量1.6×104kJ)，分析选项，正确是(

)第39页A．该能量流动模型属于数学模型B．模型中a表示花生种群同化量C．试验期间输入花生种群能量为6.4×106kJD．试验期间花生种群以热能形式散失能量为1.6×105kJ第40页解析：题中能量流动模型属于概念模型，A错误；模型中花生种群同化量应包含a和经过呼吸作用散失能量，B错误；试验期间输入花生种群能量为(300kg＋100kg)×1.6×104kJ/kg＝6.4×106kJ，C正确；试验期间花生种群以热能形式散失能量为1.6×106kJ，D错误。答案：C第41页2．某同学绘制了如图所表示能量流动图解(其中W1为生产者固定太阳能)，以下叙述中不正确是(

)第42页A．生产者固定总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋