2015届高考一轮生物详细复习《生态系统的能量流动和物质循环》课件新人教版

生态系统的能量流动和物质循环能量流动的过程和特点2．能量的传递。(1)传递途径：食物链和食物网。(2)传递形式：有机物中的化学能。(3)传递过程(以能量流经第二营养级为例)，能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：♨特别提醒：(1)某营养级在一定时间内的能量流向除自身呼吸消耗、被下一营养级同化、流向分解者外，还有未被利用的能量，可能留到下一时间段继续流向上述三个方向。(2)除第一营养级外，每一营养级的同化量＝摄入量－粪便量，即粪便量属于上一营养级的能量。3．能量流动特点。(1)单向流动。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，这是长期自然选择的结果。(2)逐级递减。①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。②各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量。4．生态金字塔类型。类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状象征意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量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减每一级含义食物链中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总生物量♨特别提醒：对能量流动相关计算及应用掌握不全面1．能量流动的相关计算。在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论如下：①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。(2)在食物网中分析：如在A→B→C→D中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以l0%的效率进行传递，即等于M÷(10%)3。(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。2．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)根据林德曼效率(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，如据下图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。3．高考命题角度。(1)给定食物网(链)，按照要求进行能量流动的有关计算。(2)根据能量流动和物质循环的特点，确定食物链(网)。【例1】

下列表示生态系统中处于第二营养级的生物，其能量流动的过程图解。有关叙述中正确的是(

)A．图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能B．呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较小C．流入下一个营养级的能量占摄入量的10%～20%D．从图示可知，能量在营养级之间不具有单向流动的特点解析：第二营养级的生物同化的能量是摄入的能量减去粪便中的能量。粪便中的能量是第二营养级的生物没有同化的能量，属于生产者经光合作用所固定的太阳能。呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的大部分。流入下一个营养级的能量占第二营养级的生物同化能量的10%～20%，不是占摄入量的10%～20%。第二营养级的生物同化的能量的流向不是单一的，能量在营养级之间的流动是单向的。答案：A规律总结

跟踪训练(经典题)下图是生态系统能量流动图解(局部)，相关叙述正确的是(

)A．初级消费者同化的总能量为(B2＋C2＋D2)B．该生态系统能量流动的总量为(B2＋C2＋D2)C．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/WlD．图中B1表示生产者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量解析：

初级消费者的同化量是生产者的输出量D1，等于A2＋B2＋C2＋D2

，A错误；该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能W1，等于A1`＋B1＋C1＋D1，B错误；生产者到初级消费者的传递效率是生产者的输出量/输入量即D1/W1，C正确；同化量＝自身生长、发育和繁殖量＋呼吸消化量，A1是呼吸消耗量，则B1＋C1＋D1为自身生长、发育和繁殖量，D错误。

答案：

C生态系统的物质循环及与能量流动的比较1．碳循环。(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过光合作用或化能合成作用而实现的。(2)碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2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，传递形式为有机物。(3)大气中CO2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；三是化石燃料的燃烧。(4)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。(5)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，其他各成分间的传递均是单向的。2．温室效应。(1)大气中CO2含量持续增加的原因：①工厂、汽车、飞机、轮船等大量使用化石燃料，向大气中释放大量的CO2。②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：①加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。②改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源生产。(3)缓解措施：①植树造林，增加绿地面积。②开发清洁能源，减少化石燃料燃烧。3．物质循环与能量流动的比较。能量流动物质循环形式以有机物的形式流动因不同元素而异，如碳以CO2形式循环特点单向流动，逐级递减物质被反复利用，即具有循环性和全球性范围生态系统的各个营养级生物圈内，具有全球性联系二者是生态系统的主要功能，同时进行，相互依存，不可分割①二者均开始于生产者，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)一起运行

②能量的输入、传递转化、散失，离不开物质的合成与分解等过程③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动④能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返♨特别提醒：与物质循环有关的2点提示(1)物质循环的“物质”和“范围”。①参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。②循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统。(2)碳循环及存在形式。①在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。③在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。【例2】

2010年11月29日至12月10日，《联合国气候变化框架公约》第16次缔约方会议暨《京都议定书》第6次缔约方会议在墨西哥海滨城市坎昆举行，“节能减排”和“森林保护”是本次会议的重要议题，低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视。下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向，请据图回答相关问题。(1)碳在A→B和B→C过程中分别以__________形式流动。(2)在自然生态系统的碳循环过程中，植物通过________从大气中摄取碳的速率，与生物通过______把碳释放到大气中的速率大致相同。随着现代工业的发展，大量化石燃料的燃烧，打破生物圈中________的平衡，形成温室效应。(3)写出图中包含的一条食物链：________(用字母和箭头表示)。(4)若生产者固定了100kJ的能量，则图中最高营养级理论上可获得的能量为________kJ。(5)“周一请吃素”是坎昆会议中支持环保的进步青年提出的一个新理念，这一理念符合能量流动的________特点。解析：此题考查生态系统的碳循环及与能量流动的关系。(1)根据图解和碳循环的过程判断A为大气中的CO2，B为生产者绿色植物，C为初级消费者，D为次级消费者，E为动植物的遗体，因此碳在A→B过程中以CO2形式流动，在B→C过程中以有机物形式流动。(2)在自然情况下，植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与生物通过呼吸作用释放碳的速率相等。(3)食物链的环节中只有生产者和消费者。(4)能量的传递效率为10%～20%，生产者B固定的能量为100kJ，则D获得的能量为100×10%×10%～100%×20%×20%，即1～4kJ。(5)“吃素”人属于第二营养级，能量损失最少，因为能量流动是逐级递减的。答案：(1)CO2和(含碳)有机物(2)光合作用呼吸作用(细胞呼吸)碳循环(3)B→C→D

(4)1～4

(5)逐级递减跟踪训练(2013·惠州二模)如图1为某生态系统的碳循环示意图，图2表示在该生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请据图分析回答。(1)碳在无机环境和生物群落之间主要是以______形式进行循环的。(2)参与图1过程④的生物同化类型是______，属于生态系统的________成分。(3)碳从无机环境中进入生物群落的途径①是________作用；生物群落中的碳进入无机环境的途径有图1中的________等过程。(4)图2中B表示________________________的能量。B比A的能量少的原因是第二营养级同化的能量还有一部分____________________________________________________。(5)如果图2中的初级消费者为猪，为提高猪的生长速度，有人在猪舍播放轻音乐，可使猪心情愉快，减少疾病。音乐属于信息传递中的________信息，涉及______________________调节。为提高猪的生长速度，据此图2的信息，在生产上还可采取的具体措施有：__________________。解析：(1)生产者主要是绿色植物，通过光合作用可以将大气中的CO2和H2O合成有机物，植物、动物和微生物的呼吸作用又将有机物氧化分解，释放出CO2，故碳在无机环境和生物群落之间主要是以二氧化碳形式进行循环的。(2)分解者属于异养生物，同化类型是异养型。(3)生物群落中的碳进入无机环境的途径除植物、动物的呼吸作用外，还有化石燃料的燃烧等。(4)初级消耗者的同化量有4条去路：①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级(最高营养级除外)；③遗体、残骸、粪便等中的能量被分解者利用；④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被