2012届高考复习生物课件(江苏)必修3第30讲生态系统的能量流动和物质循环.ppt

2,1(2009江苏)下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是( ) A虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B蓝藻易在富营养化水体中爆发 C饲养牛、羊等动物，成本低、产量高 D巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食,B,【解析】本题考查的是生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向性和逐渐递减。A中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种。蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，给蓝藻提供营养物质，有利于蓝藻的生长，因此与能量流动规律无关。C中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此饲养成本低，产量高。D中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸。,2(2010广东)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。,(1)生态系统碳的吸收主要是通过_作用实现的，碳的释放主要是通过_作用实现的。,(2)表中_时期的生态系统处于稳定状态，原因是_。 (3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的_，导致大气中_增加并引起全球气候变化。 (4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的 _直接发酵转化为燃料乙醇。,【解析】本题主要考查学生的理解能力和获取信息的能力。碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用，而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用。在一个处于稳定状态的生态系统中，碳吸收量应该基本上等于碳释放量。过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳循环，导致大气中CO2含量增加并引起全球气候变暖。光能的吸收、传递和转换发生在光合作用的光反应阶段。 【答案】 (1)光合 呼吸 (2) A碳吸收量等于碳释放量碳 (3)平衡 CO2浓度 (4)光反应 有机物,一、生态系统中的能量流动,二、生态系统中的物质循环碳循环 1碳在无机环境中主要以 CO2 和 碳酸盐 形式存在；碳在生物群落的各类生物体中以 含碳有机物 的形式存在，并通过 食物链 在生物群落中传递；碳的循环形式是 CO2 。 2碳从无机环境进入生物群落的主要途径是 光合作用 ；碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的 呼吸作用 、分解者的 分解作用 、 化石燃料的燃烧 产生CO2。,3过程：,1生态系统能量流动过程 (1)能量流动，一般都是围绕着能量的输入、传递、散失以及能量流动的特点、能量流动的去向(用于解释能量单向流动的原因)、设计生态系统时能量的多级利用等知识点进行考查。,(2)研究能量在沿食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，可用下图表示：,【例1】实验调查得到某一树林生态系统各营养级和能量流动关系的图表。其中丁为分解者，Pg表示生物同化作用所固定的总能量，Pn表示生物储存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，单位为J/(cm2a)。以下说法正确的是( ) A该生态系统的营养结构可以表示为 丙甲乙丁 B流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能，即四个Pg之和,C第二营养级到第三营养级的能量传递率为19.9% D在该生态系统中，分解者可有可无,【思路点拨】 流经该生态系统的总能量是植物固定的太阳能，生产者的Pg464.6 J/(cm2a)；丁为分解者，不参与构成捕食食物链，分解者和生产者都是生态系统不可缺少的成分。 【答案】 C,【举一反三】如图表示某生态系统中4种成分之间的关系，下列相关叙述正确的是( ),A,A甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖 B乙1乙2中所包含的所有种群构成了该生态系统的营养结构 C丙中有自养型生物 D甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和,【思路点拨】 乙1乙2只表示了消费者，而营养级的起点为生产者；丙为分解者，是异养型生物；各个营养级都有一部分能量通过呼吸作用以热能形式散失，故同化的总能量甲乙丙。,2能量传递效率的分析和计算 (1)已知较高营养级生物的能量，求较低营养级生物的能量时，“至少”需要量的计算要按20%的传递效率计算，“最多”需要量的计算则按10%的传递效率求解。 (2)在某一食物网中，一个消费者往往同时参与构成多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。,(3)在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链。设食物链为ABCD，分情况讨论：,【例2】如图所示的一个食物网(能量传递率按10%计算)，则相关叙述正确的是(多选)( ) A该食物网中初级消费者是昆虫，次级消费者是鸟 B昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级,C若植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟获得的总能量为m2，则Mm1m2 D在鸟类的食物构成中，若动物性食物和植物性食物各占一半，则鸟类增加能量a时，生产者需提供能量为55a,【思路点拨】由图可知该食物网有两条食物链：植物鸟，植物昆虫鸟。昆虫处在第二营养级，鸟占据第二、第三两个营养级。若鸟类能量增加a时，由题意食物链中消耗植物中的能量为0.5a/10%5a，食物链中消耗植物中的能量为0.5a/(10%)250a，即共需要生产者提供5a50a55a的能量。绿色植物所固定的太阳能总量M是该系统所获得的总能量，则必有Mm1m2。 【答案】 CD,【举一反三】右图是某生态系统的食物网简图，图中甲庚代表各种不同的生物，已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，当一种 生物摄食两种前一营养级的生 物时它们被摄食的生物量相等， 则丁每增加10千克生物量，需 消耗生产者_千克。,【思路点拨】 根据题中信息分析，本题可倒推。丁可通过三条食物链获得能量： 在戊庚丁中消耗戊为：101/21010500(千克)； 在戊甲丁中消耗戊为：101/2101/210250(千克)； 在戊己甲丁中消耗戊为：101/2101/210102500(千克)。 则共消耗戊为：50025025003250(千克)。 【答案】 3250,3物质循环(以碳循环为例)的过程以及特点 (1)有关碳循环的考查，无非就是围绕这些知识点进行：CO2进入生态系统的过程有：光合作用、化能合成作用；CO2返回无机环境是通过生产者、消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用。 温室效应的产生和预防与碳循环密切相关。 (2)温室效应 概念：温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的,二氧化碳等气体所吸收，从而产生大气变暖的效应。除二氧化碳外，对产生温室效应有重要作用的其他气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃和水汽等。另外，引起酸雨、臭氧层破坏的主要气体污染物依次是二氧化硫和氟利昂。 成因：人类大量燃烧化石燃料，使大气中的二氧化碳含量增加而形成。 缓解温室效应主要从两个方面加以考虑：一是减少CO2的释放，主要措施是减少化石燃料的燃烧，开发新能源(如太阳能、风能、核能等)替代化石能源；二是增加CO2的吸收量，主要措施是保护好森林和草原，大力提倡植树造林。,【例3】下图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明( ),该图主要体现的是碳元素的循环 A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分 图中的生理过程全在线粒体中进行 该物质循环带有全球性 A B C D,【思路点拨】 从物质循环的过程，可以判断A是生产者，B、C是消费者，D是分解者，生态系统不可缺少的成分是A、D；过程主要是指光合作用，过程是呼吸作用，后者在细胞质基质和线粒体中进行。 【答案】A,【举一反三】分析有关生态系统碳循环、人体体液中物质交换的示意图， 以下说法正确的是( ),C,A乙图中的D是生态系统中的主要成分 B人体O2浓度最高的是甲图中的B C人体过敏反应时，甲图中的A增加导致组织水肿 D食物链中能量最少的是乙图中的B所处的营养级,【思路点拨】 分析乙图，可以得出D是无机环境，A是生产者，C是消费者，B是分解者。生态系统的主要成分是A，食物链中能量最少的是C；分析甲图，A是组织液、B是淋巴、C是血浆、D是细胞内液，人体O2浓度最高的是甲图中的C。,4物质循环和能量流动的关系以及在农业生产中的运用 在设计、分析农业生态系统或物质循环、能量流动在生产实际中的运用时，经常会涉及几条生态学规律，需要记住：人类的除草、灌溉、施肥等活动，是设法调整能量流动的关系，使能量尽可能流向对人类最有益的部分；设计农业生态系统是利用了物质和能量的多级利用。,【例4】下面是某生态农场生产流程示意图，据图判断，下列说法正确的是( ) A能量经过多级利用，实现了良性循环；生态系统的能量流动是往复循环的,B农作物通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落；每一生产环节都获得产品，提高了生态效益和经济效益 C当蚯蚓利用食用菌杂屑并将其同化为自身的有机物时，能量就从第三营养级流入第四营养级；由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低 D由于生产环节的增多，最终也增加了废物和污染,【思路点拨】 本题重点考查生态系统的功能、物质循环及能量流动、生态农业等方面的知识。生态农业是当今我国非常重视的一个热点问题，涉及了如何调整生态系统中的物质循环和能量流动，使其流向对人更有利的方向，实现物质的反复循环和能量的多级利用，变“原料产品废料”的模式为“原料产品原料产品”的模式，实现可持续发展，从而使每一生产环节都获得产品，提高生态效益和经济效益。题,中还涉及了生态系统中食物链的问题，蚯蚓利用食用菌杂屑并将其同化为自身的有机物，并不属于捕食食物链，不构成营养级关系。 【答案】 B,【举一反三】据下图判断，下列叙