能量流动与物质循环

1、債费槿利ftMSwSSP|*Xtt化維城能设计10-20%爲SHfiifi*】对人类的硏稳走性生物种塑、营殊:L J广、* 结构复杂程度自我调书能力Hf jr；川的Ait*展；L和用.UKffHI.怖出4血fit考点一生态系统的能量流动1、能量流动的概念生态系统中能量的 、传递、和散失的过程，称为生态系统的能量流动。2、能量流动的过程能量的输入：源头-流经该生态系统的总能量 -生产者固定的 总量(2) 能量的传递：流动的途径 -和流动形式-中的化学能(3) 能量的转化： t有机物中的化学能t (最终散失)。(4) 能量的散失：散失途径-呼吸作用，包括自身的呼吸消耗以及的呼吸作用。散失形式-以形

2、式散失。3、请画出能量流经第二营养级的示意图城胞呼翌 细昭呼服 计算式为：相邻两营养级之间的传递效率=下一个营养级同化量 /上一个营养级同化量x 100%(1)区分能量传递效率和能量利用率(2)摄入量、同化量、粪便量的关系(3)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。1 )能量的来源：生产者能量主要来自太阳能。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。2 )能量的去路：自身 消耗，转化为其他形式的能量和热能； 流向； 遗体、残骸、粪便等被分解； 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储存起来的能量。即一个营养级同化的能量=呼吸消耗的能量+

3、被下一营养级同化的能量 + 分解者禾U用的能量+ 或一个营养级同化的能量 =+或一个营养级同化的能量 =+【例1】如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是()A能量流动是伴随着物质利用而进行的B. 图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量C. 该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D. 乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去4、特点：(1) 单向流动：能量只能沿着食物链由 流向高营养级。(2) 逐级递减 每个营养级生物都因而散失部分热能。 每个营养级生物总有一部分不能被 利用。 传递效率为 (形象地用 )。twm

4、 费者 CC2)卞甘H壽(D)mutt* (cd生严若(O)5、能量流动研究意义 帮助人们科学规划，设计 ，使能量得到最有效利用，实现能量的 。 帮助人们合理地生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向 6、生态金字塔：完成下表填空，比较三种金字塔2确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%十算，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。3. 提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。4. 极值计算：（1）设食物链At Bt S D,分情况讨论项目能量金字塔数量金字塔形生物量金字塔fit#低现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少NX (2

5、0%) = M最多需要A营养级多少NX (10%) 3= MA营养级净增重ND营养级最多增重多少3NX (20%) = MD营养级至少增重多少NX (10%) 3= M（2）在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，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时，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。特点正金字塔形象征含义每一级含义能量沿食物链流动过程中具有的特性一般为金字塔形，有时会出现金字塔形生物个体在食物链中随营养级升高而逐级递减般为正

6、金字塔形生物量（现存生物有机物的）沿食物链升高逐级递减每一营养级生物所含的多少每一营养级生物个体的每一营养级生物的 特殊能量流动的过程中总形状 是有能量的消耗一株大树上鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置浮游植物的个体小， 寿命短，又不 断被浮游动物吃掉，所以某一时间 浮游植物的生物量（用质量来表 示）可能浮游动物的生物量例3下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为 kcal/（m2 a）。下列说法错误的是（）辆射的 太阳能 1 50013 20015 000f髓一牖一矗I 8001 5502502J04fl40A食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量

7、流动的单向性B.辐射的太阳能中仅有 1%左右的能量被生产者利用C.每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D.此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量考点二 生态系统的物质循环【例2】如图为某一生态系统的能量金字塔，其中I、 能量的形式。下列叙述正确的是 （）A I是初级消费者B 为分解者C. E1为太阳能，巳为热能D. 能量可在食物链中循环利用n、川、w分别代表不同的营养级,E1、E2代表、生态系统的物质循环1 概念（1）物质：组成生物体的 等元素。（2）物质循环：无机环境与 之间。（3）范围：整个 。2 特点（1）具有全球性，因此又称 循环。 （2） 反复利用。 （3）循环流动。、实

8、例一一碳循环：分析完成生态系统的碳循环示意图能量传递相关计算1 .能量的传递效率为 10% 20%的含义是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%1第三营养级所获得的能量为20%x 20%= 4%，第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的n-i（若51按传递效率10%十算，公式为 召-），由此可知生态系统中的能量传递一般不超过45个营养级。分解作用呼吸作用燃烧动植物的遗体和排岀物植物物fr动摄 光令作用动物煤、石油、天熬气等化学燃料化能合腔作用I_作甬无机环境主物群議（C6）（有机物）

9、| 、徹生物分解|代学掘料燃烧光合作用同化生尸W消费者)消费肴1 大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的 或硝化细菌等的 而实现的。2. 无机环境中的存在形式： 和碳酸盐。碳元素在生物群落中的传播，主要靠 ，传递形式为 。碳在生物群落和无机环境之间循环是以 的形式进行的。3. 大气中CO的来源有三个： 一是;二是4. 实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是 和。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的，其他各成分间的传递均是 的。6. 温室效应(1) 形成原因：大量化学燃料的燃烧， 大气中的 含量迅速增加，打破了生物圈中 的平衡；植被破坏，降低了对大

10、气中 的调节能力(2) 影响：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成 威胁。模型法判断碳循环中的各个成分(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性而制造的，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。三、能量流动与物质循环的关系

11、及意义分析物质循环和能量流动的关系图解，完成下列填空:co,能敞虫模型三1. 从图中可以看出，无机环境为生物成分提供 和。2. 二者均开始于 ，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道一一食物 链(网)一起进行。3能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的 与等过程。4. 物质作为能量的 ，使能量沿着食物链(网)流动。5. 能量作为 ，使物质循环不断地在生物 与之间循环往返，能量以物质形式存在和流动，能量促进了物质的循环。6意义：通过 和，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。【例1】下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是()A. 1代表生产者，5

12、可以代表化能合成作用B. 碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递C. 在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1D. 1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环【例2】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。时期碳吸收量(kg C a 1)碳释放量(kg C a 1)A1.20 X 10141.20 X 1014B141.20 X 10141.26 X 10能重流动物质循环信息传违来源太阳能生态系统生物或无机环埴特点单向流动，逐级谨减循环运动，反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物与生物之间，

13、生物与 无机环境之间逮径食物灘和食物网食物谨和食物网多种地位生态系统的动力土态系统的基础决定能量流动和糊质循 环的方向和状态联系任何一个生态系统，都具有能壘流动、物质佰环和信息传谨这三犬基本 功能.三者同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体-信息传谨存在于生态系统的各种成分之间，把主态系统的各殂成部分麻 系成一个整库，而且具有调节生态系统稳定性的作用。10%20%1、2、3、4、5 表A B、C、D是生态系统内各生物成分，2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析回答:思维拓展1 能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能在各级生态系统中进行。 物质循环是在生物群落与无机环境之

14、间反复循环，不具递减性，具有全球性。2 任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证。【例3】下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C D构成生物群落，箭头表示循环过程。下列有关说法正确的是()A. 大气中的气体 X是指二氧化碳和一氧化碳B. 完成过程的能量主要是由过程提供的C. D经、过程获得的能量占 A、B、C总能量D. C处在第三营养级【例4】图1是某生态系统碳循环示意图，其中 示有关的生理过程；图实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度AAA产生对照组BBR结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀 粉思维拓展1.

15、探究活动最好在实验室中进行，以便控制变量，避免环境中不可控制的因素的影响。2.各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶的能力也不同，需要的时间也有差异，一般需要 温暖、湿润的条件。例5 (2011 泰州联考)同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了 实验进行验证。(1) 实验设计首先要遵循的是 原则和 原则。(2) 以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B两组。实验时 A组不做处理(自然状态);B组用塑料袋包好，放在 60 C的恒温箱中灭菌1小时。B组处理的目的是图2。碳元素在生

16、物群落内传递是沿蘋便(2)中实验的自变量是 ，因变量是 ，无关变量是(至少写出两点)。 如果同学们的猜测是正确的，若干天后 中B组的落叶 。在图1中，B、(2) 图1中表示呼吸作用过程的是 (填序号)。A C、D为B提供(3) 若图1中的C产生60 mol氧气，则流入 D的能量一般不超过相当于量。如果A发生瘟疫，D发生的变化是 (4) 在图2的食物链中，/的比值代表_和(生物)间的同化量的一部分。实现的。Omol葡萄糖的能时间(J1)O(生物之间)的能量传递效率，和分别属于(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组