高考生物总复习 第5章第2、3节 生态系统的能量流动生态系统的物质循环课件（夯实双基+高频考点+专项突破+把脉高考）新人教版必修3.ppt

第2 3节生态系统的能量流动生态系统的物质循环 一 能量流动1 概念 生态系统中能量的 的过程 2 过程 1 输入途径 主要是 输入 传递 转化和散失 生产者的光合作用 2 起点 从 开始 3 途径 4 过程 生产者固定太阳能 食物链和食物网 3 特点 1 单向流动 能量流动只能从第一营养级流向第二营养级 再依次流向后面的各个营养级 不可逆转 也不可 流动 2 逐级递减 能量在沿食物链流动的过程中是 的 传递效率大约为 循环 逐级递减 10 20 3 能量金字塔 将单位时间内各个营养级所得到的 数值由低到高绘成图 可形成一个金字塔图形 4 意义 1 帮助人们科学规划 设计人工生态系统 使 得到最有效的利用 能量 能量 2 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系 使能量持续高效地流向 的部分 思考感悟1 消费者摄入的能量 同化的能量 输入的能量与粪便中的能量有什么关系 提示 同化的能量 输入的能量 摄入的能量 粪便中的能量 对人类最有益 二 物质循环1 概念 组成生物体的 等元素 都不断进行着从 到生物群落 又从 到无机环境的循环过程 这里所说的生态系统是指 因此又称为生物地球化学循环 c h o n p s 无机环境 生物群落 生物圈 2 特点 物质可被 利用 3 碳循环 1 无机环境中的主要存在形式 2 生物群落中的主要存在形式 全球性 反复 co2和碳酸盐 含碳有机物 3 无机环境与生物群落之间的循环形式 4 特点 具 可 利用 三 能量流动与物质循环的关系1 二者 彼此相互依存 不可分割 co2 全球性 循环 同时进行 2 作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动 作为动力 使物质能够不断地在 之间循环往返 物质 能量 生物群落和无机环境 思考感悟2 有人认为 物质是能量的载体 物质是往复循环的 能量自然也应该伴随着物质的循环而循环 你认为这句话对吗 试分析原理 提示 不对 物质是能量的载体 中的 物质 是指含有化学能的有机物质 如糖类 脂质 蛋白质 而 物质是循环往复的 中的 物质 则是指基本元素 如c h o n p 二者本质含义根本不同 考点一生态系统的能量流动1 能量流动特点 1 生态系统中能量流动是单向的 在生态系统中 能量流动只能从第一营养级流向第二营养级 再依次流向后面的各个营养级 不可逆转 也不能循环流动 2 能量在流动过程中是逐级递减的 一般来说 在输入到某一个营养级的能量中 只有10 20 的能量能够流到下一个营养级 2 每一营养级具体的能量流动情况 流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析 1 定量不定时分析流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条 自身呼吸散热消耗 流入下一营养级 被分解者分解利用 但这一定量的能量不管如何传递 最终都以热能形式从生物群落中散失 2 定量定时分析 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 自身呼吸散热消耗 流入下一营养级 被分解者分解利用 未被自身呼吸消耗 也未被后一营养级和分解者利用 即 未利用 如果是以年为单位研究 第 部分的能量将保留给下一年 易误警示 1 生产者的同化量就是生产者固定的太阳能总量 2 真正流入下一营养级的能量 应该是该生物的同化量 即同化量 摄入量 粪便量 3 粪便实际上是上一营养级的未被利用的成分 通过分解者将其分解 即时应用1 如下图为生态系统中能量流动图解部分示意图 各代表一定的能量值 下列各项中正确的是 双选 a 表示流经生态系统内部的总能量b 一般情况下 三级消费者增加1kg 至少需要生产者100kgc 生物与生物之间捕食关系一般不可逆转 所以能量流动具单向性d 从能量关系看 考点二生态金字塔如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图 可形成一个能量金字塔 根据生态系统内各个营养级的生物的数量和生物量的数值 可绘制成数量金字塔和生物量金字塔 现比较如下 即时应用2 2012 湛江市高三第一次调研 下图表示a b两个特殊生态系统的能量金字塔 有关解释正确的是 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 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 若a和b中玉米的数量相同 a若养活10000人 则b可能只养活1000人 若土壤中含相同浓度的难降解污染物 则a中的人比b中的人体内污染物浓度低 a b c d 解析 选d 生态系统的能量流动指的是种群间的能量流动 而非个体 故 错误 能量沿食物链单向流动 随着营养级的升高而逐级递减 能量传递效率并不随着营养级的升高而逐级递减 故 错误 考点三生态系统物质循环的实例 碳循环 1 大气中co2的来源 1 生产者 消费者的呼吸作用 2 分解者的分解作用 3 化学燃料的燃烧 2 对温室效应的相关分析 1 大气中co2含量持续增加的原因 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的利用 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 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 植树造林 增加绿地面积 开发清洁能源 减少化学燃料燃烧 易误警示 1 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 大气中的碳元素进入生物群落 主要是绿色植物的光合作用 此外还有硝化细菌等的化能合成作用 3 物质循环与能量流动的关系 即时应用3 2012 汕头金山中学高三月考 如图为生态系统中碳循环示意图 箭头表示循环方向 下列相关叙述正确的是 a 图中乙 丙 丁构成了该生态系统的生物群落b 图中 过程均可表示不同生物的呼吸作用c 缺少类群甲生态系统的物质循环不能正常进行d 由于呼吸作用的消耗 丁对食物的同化量远小于摄入量 解析 选c 由图示生态系统中不同成分在碳循环中的关系可知 甲 乙 丙 丁分别表示分解者 生产者 消费者 消费者 故甲乙丙丁共同组成了该生态系统的生物群落 分解者是生态系统中的重要成分 缺少分解者甲 能量流动 物质循环将不能正常进行 图中 表示生产者的呼吸作用 表示含碳的有机物沿食物链的传递过程 由于丁中的粪便没有被同化 导致丁同化的能量远小于其摄入量 探究土壤微生物的分解作用1 实验假设案例1微生物能分解落叶使之腐烂案例2微生物能分解淀粉 2 实验设计与结论 实战演练 专项提能 小试牛刀 探究 土壤微生物对淀粉的分解作用 将取自农田 林地或花盆等处的土壤放入里面垫有纱布的烧杯中 加水搅拌 然后将纱布连同土壤一起取出 将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用 在室温 20 左右 下 放置7d后 分别取a b两烧杯中的溶液2ml 各放入两支试管a1 a2 b1 b2中 回答下列问题 1 上述实验过程中实验组和对照组分别是什么 单一变量是什么 2 a b两试管中加碘液的目的是什么 加斐林试剂是想验证哪种物质的存在 原理是什么 3 试管中加入斐林试剂后 能否得到预期结果 还需什么条件 4 在问题 3 改进的基础上 改进后实验过程中的实验现象是什么 答案 1 实验组是试管a 对照组是试管b 单一变量是土壤浸出液中的微生物 2 验证淀粉是否被水解完全 可溶性还原糖 葡萄糖 原理是 在50 60 的水浴加热条件下 斐林试剂可以 与葡萄糖 麦芽糖 果糖等还原糖反应呈现砖红色沉淀 3 不能 还需50 60 的水浴加热2min 4 a不变蓝 出现砖红色沉淀 b变蓝 不出现砖红色沉淀 能量流动的相关分析流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所同化的物质中含有的能量总和 消费者粪便中所 含有的能量不能计入排便生物所同化的物质中的能量 它实际与上一个营养级的遗体残骸一样 属于未被下一个营养级利用的那一部分 如图为某草原生态系统中能量流动图解 表示相关过程能量流动量 下列有关叙述正确的是 双选 a 是流入该生态系统的总能量b 分解者获得的能量最少c 图中 的值代表兔 狐的能量传递效率d 和 分别属于草和兔同化量的一部分 解析 表示草同化的能量流向下一营养级 即兔同化的能量 草所固定的太阳能是流入该生态系统的总能量 图中 的值代表兔 狐的能量传递效率 兔粪便中的能量是草同化的能量的一部分 在一个生态系统中分解者获得的能量不一定是最少的 答案 cd 变式训练 2012 中山市高三四校联考 在某草原生态系统能量流动过程中 假设羊摄入体内的能量为n 羊粪便中的能量为36 n 呼吸作用散失的能量为48 n 则 a 羊同化的能量为64 nb 贮存在羊体内的能量为52 n c 由羊流向分解者的能量为16 nd 由羊流向下一营养级的能量为64 n解析 选a 同化量 摄入量 粪便量 n 36 n 64 n 呼吸作用散失的能量属于羊的同化量 物质循环和能量流动的综合分析 2011 高考山东卷 6月5日是世界环境日 今年我国的世界环境日主题是 共建生态文明 共享绿色未来 草原是绿色生态环境的重要组成部分 某草原生态系统的食物网如下图所示 1 图中食物网较简单 因此该草原生态系统的 能力较差 其 稳定性也相应较低 除图中所示的生物类群外 该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行 2 如果图中草能提供10000kj的能量 营养级间的能量传递效率为10 20 那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是 kj和 kj 若去除蛇 且狐的数量不变 则草原容纳鹰的数量会 若外来生物入侵该区 则会导致该草原的 锐减或丧失 3 影响图中兔种群数量变化的种间因素是 和竞争 若某年兔种群的k值为1000只 且1只兔和4只鼠消耗的草量相等 其他条件不变的情况下 次年鼠的数量增加400只 则兔种群的k值变为 只 用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时 若部分标记个体迁出 则导致调查结果 填 偏高 或 偏低 4 草原干旱时 兔摄取水分减少 体内细胞外液渗透压 引起 渗透压感受器兴奋 增加抗利尿激素的释放 进而引起 对水的重吸收增加 减少排尿量 以保持体内水平衡 解析 1 一般地说 生态系统的成分越单纯 营养结构越简单 自我调节能力就越小 抵抗力稳定性就越低 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分 生产者 消费者和分解者 图中的生物组成成分缺少了分解者 2 据图分析 鹰所在的食物链有三条 分别占据着第三营养级和第四营养级 它所获得的能量最低值要按照最长食物链 草 鼠 蛇 鹰 最低能量传递效率 10 来计算 即10000 10 10 10 10kj 它所获得的能量最高值要按照最短食物链 草 鼠或兔 鹰 最高能量传递效率 20 来计算 即10000 20 20 400kj 若去除蛇 且狐的数量不变 则兔的数量不变 而鼠的数量增多 去除蛇后 因为鹰的食物来源还有兔和鼠 且通过更短的食物链获得鼠的能量 故鹰的数量增多 若外来物种入侵到当地生态系统 外来物种会以当地物种为食物 或与当地物种竞争食物 空间等资源 会使当地生物多样性锐减甚至丧失 3 图中兔与草 狐 鹰形成捕食关系 与鼠形成竞争关系 两种种间关系都影响到兔种群的数量变化 兔和鼠都以草为食 鼠的数量增加势必影响兔种群的繁殖 增加的400只鼠争夺了100只兔的食物 所以兔种群的k值是1000 100 900只 标志重捕法是根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度 其计算公式是m n m n 其中n表示种群内个体总数 m表示第一次捕捉到并标记个体数 n表示第二次捕捉数 m表示第二次捕捉个体中标记数 则n mn m 若部分标记个体迁出 即m值偏小 n值会偏高 4 动物机体缺水时体内细胞外液渗透压升高 刺激下丘脑内的渗透压感受器产生兴奋 兴奋经反射弧传导到垂体 促进抗利尿激素的释放 抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收 减少尿的排放 以保持体内水分平衡 答案 1 自我调节 或反馈调节 负反馈调节 抵抗力分解者 2 10400增加生物多样性 或物种多样性 3 捕食900偏高 4 升高下丘脑肾小管和集合管 对碳循环示意图辨析不清 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 如图 并尝试判断四种成分先根据双向箭头确定a和b应为生产者和非生物的物质和能量 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 自我挑战 如图为某