2014高考生物一轮必备_第34讲 生态系统的能量流动和物质循环 巩固基础 突破考点 典例讲解）课件 新人教版

第34讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 返回目录 1 生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用 考纲要求 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 知识梳理 一 生态系统的能量流动1 概念 生态系统中能量的 和 的过程 2 过程 1 输入途径 主要是生产者的 2 起点 从 固定太阳能开始 总能量为生产者所固定的全部太阳能 3 途径 返回目录 输入 传递 转化 散失 光合作用 生产者 食物链和食物网 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 4 特点 沿食物链由低营养级流向高营养级 不能 也不能 输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级 能量在沿食物链流动的过程中是 的 传递效率大约为 导思 动物粪便属于动物的同化量吗 请翻阅教材必修3P94 能量流动的过程 返回目录 单向流动 逆转 循环流动 逐级递减 逐级减少 10 20 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 3 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 生态系统中的能量流动关系 使能量 地流向对人类最有益的部分 返回目录 人工生态系统 调整 持续高效 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 二 生态系统的物质循环及实例1 物质循环 1 概念 组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断地循环的过程 2 特点 反复利用 3 与能量流动的关系 二者同时进行 相互依存 不可分割 4 意义 通过能量流动和物质循环使生态系统中的 紧密地联系在一起 形成一个统一整体 返回目录 全球性 循环流动 各种组成成分 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 2 碳循环 1 无机环境中存在形式 和碳酸盐 2 生物群落中存在形式 主要 3 循环过程 碳从无机环境到生物群落是通过 作用 作用实现的 从生物群落到无机环境则是通过 和 实现 返回目录 CO2 含碳有机物 光合 化能合成 呼吸作用 微生物的分解 网络构建 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 基础自测 判断正误 对的打 错的打 1 2012 山东卷 处于食物链最高营养级的一物种数量下降 且其他条件不变时 流向该营养级其他物种的能量会不变 解析 该物种与该营养级其他物种间为竞争关系 所以该物种数量下降 其他物种获得的能量会增加 2 2010 江苏卷 直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 解析 直接以低营养级的生物为食减少能量流动过程中呼吸作用散失的能量 生态系统能获得更多的能量 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 3 2013 海南卷 设将水稻田里的杂草全部清除掉 稻田生态系统中能量流动的营养级数减少 解析 杂草与水稻位于同一营养级 是竞争关系 将杂草全部清除掉后能量更多地流向水稻 不会影响营养级数 4 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 解析 相邻两个营养级的能量传递效率一般介于10 20 之间 也有特殊情况 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 5 研究能量流动 可合理设计人工生态系统 高效利用能量 解析 研究能量流动 设计合理的人工生态系统 如 桑基鱼塘 实现对能量的多级利用 从而提高能量利用率 6 物质是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 解析 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 考点一生态系统能量流动的过程及特点1 对能量流动过程的理解 1 能量的输入 生产者固定的太阳能总量 2 能量的传递 以有机物形式 沿食物链和食物网 3 能量的转化和散失 光能 化学能 热能 4 能量流动的特点 逐级递减 单向流动 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 2 初级消费者中能量的来源及去向图解 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图中能量关系 消费者摄入能量 a 消费者同化能量 b 粪便中能量 c 即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量 应为上一个营养级固定或同化的能量 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 消费者同化能量 b 呼吸消耗 d 生长 发育和繁殖 e 生长 发育和繁殖 e 分解者分解利用 f 下一营养级同化 i 未被利用 j 即消费者同化能量若为两部分之和是b d e 若为四部分之和是b d f i j 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 提醒 1 能量的传递效率为10 20 的含义 指一个营养级的总能量大约只有10 20 传到下一营养级 如果按20 这一最高效率计算 若第一营养级的总能量为100 第二营养级所获得的能量为20 第三营养级所获得的能量为20 20 4 第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的 若按传递效率10 计算 公式为 由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4 5个营养级 2 确定食物链中的营养关系 据能量传递效率20 计算 相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右 若能量差值远比五倍小 则应位于同一营养级 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 3 提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率 4 能量传递效率的计算设食物链A B C D 同一食物链中能量传递效率相同 若A营养级净增重N 则D营养级最多增重的量为N 20 3 最少增重的量为N 10 3 同一食物链中能量传递效率不完全相同 能量传递效率分别为a b c 若A营养级净增重N 则D营养级增重为N a b c 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 例1图11 34 1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 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 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 1 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 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 答案 D 解析 结合题干及图示 可知 图中a a1 a2表示上一年留下来的能量 e e1 e2表示呼吸消耗量 则c c1分别是生产者流入初级消费者 初级消费者流入次级消费者的能量 b和d b1和d1 b2和d2 之一可代表粪便 残枝败叶 遗体等传递给分解者的能量 另一个表示未利用的会保留至下一年的能量 因此b c d e为本年度流入该生态系统的总能量 c1代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量 初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量 应在b或d中 所以D项不正确 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 点评 解答本题需明确 锥体图中各部分的含义 各营养级能量的去路 分解者分解部分的能量和上一年留下来的能量的区别 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 探究 1 如果此生态系统每年的能量锥体图都与B图一样 预测这个生态系统的生物量变化趋势 2 这一年 P和Q1之间的能量传递效率如何计算 1 增加 B图中 每个营养级都有上年剩余的生物量 按照这个趋势 这个生态系统的生物量会增加 2 P本年的同化量是b c d e Q1本年的同化量是c 则能量传递效率是c b c d e 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题 2012 黄山三模 图11 34 2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 下列说法错误的是 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 2 A 图中A代表的生理过程是呼吸作用B 碳从动物流向分解者的形式为有机物C 该生态系统中生产者固定的总能量是9 6 104kJ m2 yD 捕食关系一般不可逆转 所以能量流动具有单向性 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 答案 C 解析 图中A代表的是各种生物通过细胞呼吸产生CO2 消耗有机物的过程 A正确 分解者分解的是动物遗体或残枝败叶中的有机物 B正确 该生态系统中生产者固定的总能量为9 6 104kJ m2 y不正确 没有包含流入植食性动物的能量 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 考点二生态系统中的 金字塔 不同的 金字塔 能形象地说明营养级与能量 数量 生物量之间的关系 是定量研究生态系统的直观体现 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 提醒 在一条食物链中 由低营养级到高营养级推算 前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是 能量 而 数量 和 生物量 均可能出现反例 在人工生态系统中 因能量可人为补充 可能会使能量金字塔呈现倒置状况 如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者 鱼 多 天然生态系统则必须当能量状况表现为正金字塔形状时 方可维持生态系统的正常运转 从而维持生态系统的稳定性 某营养级的 粪便 中的能量不同于 尿液 中的能量 前者应归于上一营养级 是未被该营养级利用的能量 含在上一营养级同化能量的80 90 中 后者则归于该营 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 养级 是该营养级所同化的能量中的一部分 含在上一营养级传递来的10 20 的能量中 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 例2如图11 34 3表示甲 乙两个特定生态系统的能量金字塔 有关解释正确的是 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 3 A 一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多B 能量沿食物链单向流动 传递效率随营养级的升高而逐级递减C 若甲和乙中玉米的数量相同 能量传递效率为10 且甲能养活10000人 则乙能养活500人D 若土壤中含相同浓度的DDT 则甲中的人比乙中的人体内DDT低 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 答案 D 解析 对于一个个体来说 其从上一营养级获得能量的多少取决于其摄入量及同化的比例 故A错误 在生态系统中能量的传递效率在10 20 之间 与营养级高低没有联系 故B错误 假设每个人的能量为a 则甲图中玉米含有的能量为10000a 10 100000a 那么乙能养活的人数为100000a 10 10 a 1000 故C错误 DDT在食物链中具有富集现象 即营养级越高的生物体内含有的DDT浓度越大 甲中人处于第二营养级 乙中人处于第三营养级 故D正确 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 点评 解答本题需明确 食物链越短 散失的能量越少 这是肉 蛋比粮食贵的原因 食物链越长 生物的营养级越高 富集的不能分解的有害物质越多 这也是毒害作用越大的原因 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题图11 34 4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 是初级消费者B 为分解者C E1为太阳能 E2为热能D 能量可在食物链中循环利用 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 4 答案 C 解析 能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小 能量金字塔的最底层为第一营养级即生产者 为本金字塔中最高营养级而非分解者 非生物的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落 最终被各营养级生物的呼吸作用以热能的形式散失到无机环境 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 考点三生态系统的物质循环及实例1 碳循环 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 5 1 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的 2 过程大气中的CO2进入生物群落 植物的光合作用 主要途径 或硝化细菌等的化能合成作用 大气中的CO2主要来源于分解者的分解及生产者 消费者的细胞呼吸和化石燃料的燃烧 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 巧学 四种成分的判断 先据双向箭头 确定 非生物的物质和能量 和 生产者 两者中有 3 个指出箭头的D为 生产者 有 3 个指入箭头的C为 非生物的物质和能量 最后根据D A D B 确定A为消费者 B为分解者 若问D A B具体是什么生物 则D主要为绿色植物 A为动物 B为腐生生活的细菌和真菌 图示中D A B共同构成生物群落 食物链 网 中只包括D和A生物 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 6 2 物质循环和能量流动的关系 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 提醒 物质循环流动 能量单向流动不循环 所以不能说能量伴随着物质循环而循环 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 例3如图11 34 7是生物圈中碳循环示意图 下列相关分析不正确的是 A 生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B A是消费者 C是生产者 各成分间以CO2的形式传递碳元素C 对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D 碳循环过程需要能量驱动 同时又是能量的载体 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 7 答案 B 解析 图中A为消费者 B为分解者 C为生产者 D为大气中的CO2库 E为化石燃料 在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递碳元素 在生物群落之间以有机物的形式传递碳元素 点评 解答本题需明确 图中各字母所代表的生态系统的成分 碳循环的过程 温室效应形成的原因 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 探究 C项中 若E过度开发利用会导致什么现象 我们应该怎么办 温室效应 减少化石燃料 煤 石油等 的利用 倡导低碳生活 减少二氧化碳的排放 另一方面积极植树造林 退耕还林 还草 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 变式题 2013 辽宁联考 图甲是生态系统的碳循环示意图 图乙表示一个长期有效的生态系统中的食物网 请回答下列问题 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 图11 34 8 1 图甲生态系统中碳循环首先依赖于 图中 过程中碳流动形式的不同点是 2 图甲中分解者通过 和 两种方式将碳放回大气中 3 图乙食物网中的肉食动物是 若人们想通过此生态系统更多地得到种群X 你认为达到目的的最有效手段是 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 答案 1 生产者的光合作用 过程中以CO2的形式流动 过程中以含碳有机物的形式流动 2 有氧呼吸无氧呼吸 3 X H除去此生态系统中的G S种群 解析 生态系统中的碳循环是指生态系统中的碳元素在生物群落与无机环境之间的循环 碳元素主要以二氧化碳形式通过光合作用进入生物群落 即图中 碳元素主要以二氧化碳的形式返回到大气中 即图中的 过程 碳在生物群落间是以有机物的形式流动的 即图中的 过程 分解者的分解将碳放回到大气中 包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式 由图可知W为生产者 故X H为肉食动物 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 要想获得较多的X 应使W同化的能量消耗最少 故应除去G S种群 返回目录 第34讲生态系统的能量流动和物质循环 备选理由 本题涉及人工生态系统 鉴于在正文中涉及