高考生物一轮复习（抓纲扣本+剖题探法）第九单元 第4节 生态系统的能量流动和物质循环课件.ppt

第4节生态系统的能量流动和物质循环 1 概念理解 抓纲扣本 夯实基础 一 能量流动的过程 固定太阳能总量 食物链和食物网 化学能 化学能 热能 2 过程图解 呼吸作用 思考 某一营养级能量的摄入量 同化量和粪便量之间有怎样的关系 提示摄入量 同化量 粪便量 判断正误 1 生态系统中的能量流动是单向的 且是逐级递减的 2 相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10 也不会大于20 3 数量金字塔及能量金字塔都可以出现倒置现象 4 研究能量流动 可合理设计人工生态系统 提高能量的转化效率 高效利用能量 5 研究能量流动 可调整能量流动关系 使生产者固定的能量全部流向人类 二 能量流动的特点和意义 1 物质循环及其与能量流动的关系 判断正误 1 参与循环的物质是组成生物体的糖类 蛋白质等化合物 2 物质循环的范围是生物圈 3 碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环 三 物质循环 4 植被的破坏是造成温室效应的主要原因 5 物质和能量都是往复循环 重复利用的 6 物质循环是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 2 碳循环过程图中 光合作用 呼吸作用 摄食 呼吸作用 燃烧 分解作用 思考 大气中co2进入生物群落的途径有哪些 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 典例1 下图为生态系统中能量流动的部分示意图 各代表一定的能量值 下列各项中正确的是 剖题探法 突破考点 考点一能量流动的过程 a 在人工饲养的高密度鱼塘中 肯定大于 b 中包含了次级消费者粪便中的能量c 在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同d 第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为 100 提示 动物同化的能量不等于摄入的能量 动物同化的能量 摄入量 粪便有机物中的能量 即摄入的食物只有部分被同化 例如蜣螂利用大象的粪便获得能量 就不能说蜣螂获得了大象的能量 粪便量不是该营养级同化量的一部分 消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量 它实际上与上一营养级的遗体 残骸一样 属于上一营养级的未被利用的部分 解析 人工饲养的高密度鱼塘中除了生产者通过光合作用固定太阳能外 还需要给鱼类添加食物 a不对 指次级消费者所同化的能量中被分解者利用的能量 次级消费者同化的能量不包括次级消费者粪便中的能量 b不对 生产者通过光合作用固定太阳能 消费者通过捕食获取能量 c不对 一般两个相邻营养级间能量传递效率为两个营养级生物同化能量的比例 答案 d 考点突破 1 能量的输入光能有机物中的化学能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 能量流动的图解 图解分析 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 a 自身呼吸消耗 b 流入下一营养级 c 被分解者分解利用 d 未被自身呼吸消耗 也未被下一营养级和分解者利用 即 未利用 如果是以年为单位研究 这部分的能量将保留到下一年 4 流动特点的原因分析 1 单向流动 能量流动是沿食物链进行的 食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果 是不可逆转的 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用 因此能量流动无法循环 2 逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量 各营养级的能量有多个流动去向 不可能100 地流入到下一个营养级中 变式训练 1 如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解 已知麻风树的总能量为n 其中字母代表了能量 则下列叙述不正确的是 a 从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为a nb c是第二营养级用于生长 发育和繁殖的能量c d是指呼吸作用消耗的能量d 该图中不包含非生命的物质和能量 解析由题干中的信息可知 该图只包含两个营养级 麻风树是第一营养级 则a只能代表第二营养级的摄入量 b代表第二营养级的同化量 其中d代表用于呼吸作用消耗的能量 c代表第二营养级用于生长 发育和繁殖的能量 e则是第二营养级流入分解者的能量 该图解中包括了生产者 消费者和分解者 没有非生命的物质和能量 答案a 2 如图为草原生态系统的能量流动图解模型 a b c分别表示流入各营养级生物的能量 d e f分别表示各营养级生物用于生长 发育 繁殖的能量 g h i分别表示草 兔子 狼呼吸作用消耗的能量 j k l分别表示流入分解者的能力 下列说法中 正确的是 a 图中a d b e c fb k中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量c 食物链中能量最少的是分解者所处的营养级d 第一营养级至第二营养级的能量传递效率是e d 解析图中a d b e c f 食物链中能量最少的是狼所处的营养级 第一营养级至第二营养级的能量传递效率是b a 答案b 考点二物质循环 典例2 2012 滨州一模 如图为一个生态系统碳循环的模式图 则 a 碳通过光合作用和化能合成作用进入甲b 乙只表示初级消费者c 丙处于最高营养级d 丁主要是微生物 提示 碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是co2 碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行 传递形式为有机物 解析 分析题图可知 甲为生产者 乙为消费者 丙为分解者 丁为大气中的co2 则b c d错误 生产者中包括能够进行光合作用的生物和进行化能合成作用的生物 如硝化细菌 答案 a 考点突破 1 碳循环过程分析 据图可知 1 大气中的碳元素进入生物群落的方式 通过自养型生物完成 主要是绿色植物的光合作用 还有化能合成作用 2 大气中co2的来源 分解者的分解作用 生产者和消费者的呼吸作用 化学燃料的燃烧 3 碳元素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 其他成分间都是单向的 2 温室效应 1 成因 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 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 对陆地生态系统和人类的生存构成威胁 3 缓解措施 植树造林 增加绿地面积 开发清洁能源 减少化学燃料燃烧 变式训练 3 如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解 其中a b c d构成生物群落 表示相关过程 请据图分析回答下列问题 1 碳元素在无机环境与生物群落之间是以 形式进行循环的 其循环特点是 2 根据a b c d之间的关系可以判断 生产者是 用字母填空 3 b是 级消费者 表示 4 图示各种成分之间缺少两个重要过程 请用箭头在图中表示出来 解析碳元素主要以两种形式进行循环 在无机环境与生物群落间以co2形式进行循环 通过生产者的作用 碳元素进入群落后以有机物形式存在 图中食物链 捕食链 由d a b构成 其中d为生产者 b为次级消费者 表示生产者自身的呼吸作用 分解有机物 形成无机物释放到无机环境 答案 1 co2具有全球性 反复利用 2 d 3 次生产者的呼吸作用 4 a指向c 无机环境指向d 能量流动中传递效率的相关计算1 关于 最值 的计算 1 在能量流动的相关问题中 若题干中未作具体说明 则一般认为能量传递的最低效率为10 最高效率是20 能力培养 技能过关 方法体验 2 在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时 3 已知较低营养级生物的能量求较高营养级生物的能量时 2 关于 定值 的计算同一食物链不同环节传递效率不同时 相关问题解决思路是 设在a b c d食物链中 传递效率分别是a b c 若现有a营养级生物重m 则能使d营养级生物增重量为x m a b c 此时不能再涉及 最多 或 至少 跟踪练习 下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g 至少需要消耗植物 a 200gb 250gc 500gd 1000g答案c 例1 在1957年 美国的生态学家对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查 下表是调查结果 表中的 分别表示不同的营养级 为分解者 表中np gp r 下列叙述中正确的是 一 对能量流动问题分析不全面 易错警示 a 生态系统能量流动的渠道可能是b 能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5 5 c 若本生态系统维持现在能量输入 输出水平 则有机物总量会减少d 同化作用所固定的能量中 未被利用的有一部分残留在其粪便中 常见错误 错选a或d项 错因分析 错选原因如下表 解析 能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为第四营养级的gp除以第三营养级的gp再乘以100 即 0 88 15 91 100 5 5 答案 b 例2 2012 潍坊一检 下图为生态系统碳循环模式图 下列分析错误的是 二 对碳循环示意图辨析不清 a f表示大气中的二氧化碳库b 该图中有三条食物链c 图中的a一定是自养生物 b c d e一定是异养生物d 碳以有机物的形式由a传到b 解析 因为研究对象为碳循环 所以要考虑生物和非生物的物质和能量 只有生产者才能吸收二氧化碳 生产者 消费者和分解者都要产生二氧化碳 所以a为生产者 b为分解者 f为大气中的二氧化碳库 图中只有一条食物链 答案 b 纠错笔记 1 碳循环过程示意图弄清箭头的方向及代表含义 2 将上图换成字母 并尝试判断四种成分 找依据 据图判断a b c d各代表哪种成分 先根据双向箭头确定a和b应为生产者和非生物物质和能量 不能写 无机环境 也不能写 生物类别 再根据a c确定c为消费者 剩下d为分解者 解读右图根据 和 之间的双向箭头判断 是生产者 是非生物物质和能量 根据 的碳都流向 可进一步判断 是初级消费者 是次级消费者 是分解者 1 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 随堂巩固 达标训练 技能过关 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 解析由题干中的信息可知 a 只能代表第二营养级摄入的能量 b代表第二营养级的同化量 其中d代表用于呼吸作用消耗的能量 c是指第二营养级用于生长 发育 繁殖的能量 答案a 2 2012 陕西五校三模 如图为某一生态系统的能量金字塔 其中 分别代表不同的营养级 e1 e2代表能量的形式 下列叙述正确的是 a 和 是实现物质循环的关键生态成分b 该图所示的食物网只有1条食物链 c e1表示主要通过光合作用所摄入的能量d 能量可在食物链中循环利用 解析图中 代表生产者 和 都代表消费者 实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者 a错误 每一营养级的生物种类很多 各种生物之间会形成错综复杂的食物网 b错误 生态系统中能量流动是单向的 进入生物群落的是太阳能 释放出来的是热能 能量不能循环利用 d错误 答案c 3 2012 合肥教学质检 某生态系统中的四种生物构成一条食物链a b c d 通过测定得到这四种生物a b c d所含的有机物总量分别为m1 m2 m3和m4 下列叙述中错误的是a m1一定不是a种群固定的太阳能总量b 若m1 5m2 则生态系统稳态可能遭到破坏c d个体所含的有机物的质量应比c个体的小d 若m2大量增加 一般会导致m1减少m3增加 解析生产者固定的太阳能总量中会通过细胞呼吸损失一部分 故a正确 根据能量流动的特点 前一营养级同化的能量要大于或等于后一营养级同化的能量的5倍 才能满足后一营养级的能量需要 故b正确 相对较高营养级的个体不一定比相对较低营养级的个体小 如虎与兔 故c错误 一定时间内 m2增加会导致被捕食者减少 捕食者增多 故d正确 答案c 4 如右图是生态系统中碳循环示意图 表示碳的流动方向 下列说法正确的是a 图中a是生产者 b d e是消费者 c是分解者b 该生态系统的结构包括a b c d 非生物的物质和能量 c 该生态系统中食物网可表示为 d e每增加1kg的体重 至少需要25kg的a解析图中a是生产者 d e是消费者 b是分解者 c是大气中的co2库 生态系统的结构包括生态系统的成分 食物链和食物网 此图中的食物链应为a d e e要增加1kg的体重 至少需要1 0 2 0 2 25kg的a 答案d 5 下列有关生态系统能量流动与物质循环的叙述 错误的是a 食物链的长度受限于营养级之间的能量传递效率b 生态系统内的生物数量总是随着营养级的上升而减少c 分解者是连接生物界和无机环境的主要生物类群d 快速消耗化石燃料是产生温室效应的主要原因 解析由于生态系统各营养级之间的传递效率为10 20 因此食物链通常不超过5个营养级 生态系统内的生物数量通常随着食物链中营养级的升高而减少 但并不是绝对的 分解者是实现生态系统物质循环必不可少的成分 产生温室效应的主要原因是化石燃料的燃烧 答案b 6 如图表示某稳定的池塘生态系统的营养结构 a e代表各营养级的生物 请据图回答 1 图中没有标出的生态系统的成分是 2 图中营养级最高的生物是 3 在池塘中 种群b和种群e的关系为 生态系统的 填 物质循环 能量流动 或 信息传递 不具有双向性的特点 4 若该生态系统中种群c固定的总能量为6 8 109kj 种群d含的能量为1 3 108kj 则种群a至少约含 kj的能量 5 养殖户借鉴外地经验 改变了生产方式 在塘基上种桑树 用蚕沙喂鱼 塘泥肥桑 这样做的优点是 6 由于生活污水大量排放 该池塘多次发生蓝藻暴发 引起c死亡 导致c死亡的主要原因是生活环境中缺少 这个过程中生态系统的调节方式是一种 调节 解析 1 生态系统的成分包括非生物的物质和能量 生产者 消费者和分解者 图中为食物链的组成 只有生产者和消费者 2 该生态系统中营养级最高的生物是a 3 在池