(用)能量流动和物质循环新建 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、第二节第二节考点考点1：能量流动的概念：能量流动的概念考点考点2：能量流动的过程：能量流动的过程考点考点3：能量流动的特点：能量流动的特点考点考点4：研究能量流动的实践意义：研究能量流动的实践意义返回返回考点考点1：能量流动的概念：能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。传递、转化和散失的过程。生态系统的生态系统的能量流动能量流动能量的输入能量的输入能量的传递能量的传递能量的散失能量的散失阳光阳光光合光合作用作用生物群落生物群落在生物群落内沿食物链的方向在生物群落内沿食物链的方向进行传递，单向逐级递减。进行

2、传递，单向逐级递减。生物生物群落群落呼吸呼吸作用作用无机环境无机环境能量的转化能量的转化 三大类有机物间的转化。三大类有机物间的转化。生产者生产者（植物）（植物） 第一第一营养级营养级考点考点2：能量流动的过程：能量流动的过程初级消费者初级消费者（植食性动物）植食性动物）第二第二营养级营养级次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）第三第三营养级营养级三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）第四第四营养级营养级 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约为为11019kj

3、，大约只有，大约只有1%以可见光的形式初以可见光的形式初生产者通过光合作用所固定。生产者通过光合作用所固定。能量的源头能量的源头: :起点起点: :输入生态系统输入生态系统的总能量的总能量:渠道渠道: :能量散失的形式能量散失的形式: :太阳能。太阳能。从生产者固定太阳能开始。从生产者固定太阳能开始。食物链和食物网。食物链和食物网。全部生产者经光合作用固定的全部生产者经光合作用固定的太阳能总量。太阳能总量。热能。热能。能量流入第一营养级能量流入第一营养级去路：去路：1、自身呼吸消耗（热能散失）；、自身呼吸消耗（热能散失）； 2、未被利用（自身生长发育、繁殖等，储存、未被利用（自身生长发育、繁殖

4、等，储存在自身体内有机物中）；在自身体内有机物中）； 3、分解者所利用；、分解者所利用； 4、被下一个营养级所同化。、被下一个营养级所同化。每个营养级同化能量每个营养级同化能量= =呼吸消呼吸消耗能量耗能量+ +未被利用能量未被利用能量+ +分解者分解者释放能量释放能量+ +下一个营养级同化下一个营养级同化能量能量太太阳阳能能光合光合作用作用热能热能呼吸呼吸 作用作用生长、发生长、发育和繁殖育和繁殖植物体储存的能量植物体储存的能量残枝残枝 落叶落叶分解者分解释放分解者分解释放 摄摄 食食初级消费者初级消费者植物体植物体初级消费初级消费者摄入量者摄入量初级消费初级消费者同化量者同化量用于生长用于

5、生长发育繁殖发育繁殖分解者利用分解者利用粪便粪便（上一营养级的同化量）（上一营养级的同化量）呼吸呼吸 作用作用散失散失呼吸呼吸 作用作用散失散失遗体遗体 次级消费次级消费 者摄入量者摄入量能量流入第二营养级能量流入第二营养级 第一第一营养级营养级 第二第二营养级营养级 第三第三营养级营养级 第四第四营养级营养级呼吸作用呼吸作用 生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用林德曼对塞达伯格湖进行能量流动研究结果图示林德曼对塞达伯格湖进行能量流动研究结果图示流经该生态系统的流经该生态系统的总能量总能量=464.6(=

6、464.6(生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量) )=96.3=96.3（自身呼吸作用消耗量自身呼吸作用消耗量）+293+293（自身未利用的量，即未被下一营自身未利用的量，即未被下一营养级和分解者利用的量养级和分解者利用的量储存在自身体内有机物中的能量储存在自身体内有机物中的能量）+62.8+62.8（被下被下一营养级同化的量一营养级同化的量）+12.5+12.5（被分解者利用的量被分解者利用的量）=122.6+327.3+=122.6+327.3+（12.5+2.1+0.112.5+2.1+0.1）生产者生产者464.6464.612.512.5分解者分解者62.862.8 植食

7、性动物植食性动物62.862.8呼吸作用呼吸作用 122.6122.696.396.3未利用未利用 327.3327.3 肉食性动物肉食性动物12.612.612.612.629329318.818.829.329.37.57.52.12.15.05.0微量（微量（0.10.1）太阳能太阳能未未 固固 定定能量数值的能量数值的单位单位j/cm2.a能量传递效率：即能量传递效率：即62.8/464.662.8/464.6和和12.6/62.812.6/62.8。考点考点3：能量流动的特点：能量流动的特点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：原因原因1、自身呼吸作用消耗。自身呼吸作用消耗。传递效

8、率大约为传递效率大约为10%20%。2、各营养级的生物总有一部、各营养级的生物总有一部分分未被未被下一个营养级下一个营养级利用利用。沿食物链方向一直向前（沿食物链方向一直向前（不循环，不循环，不可逆）不可逆）。特点特点3、分解者所利用；、分解者所利用；生产者生产者次级消费者次级消费者 三级消费者三级消费者初级消费者初级消费者能量沿食物链流动过程中逐渐减少。能量沿食物链流动过程中逐渐减少。 将单位时间内各个营养级将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高所得到的能量数值，由低到高绘制成图绘制成图能量金字塔。能量金字塔。（生物量金字塔）（生物量金字塔） 在一个生态系统中，营养在一个生态系统中

9、，营养级越多，在能量流动过程中消级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过统中的能量流动一般不超过5 5个营养级。个营养级。A AB BC CD D某一个湖的能量金字塔某一个湖的能量金字塔能量金字塔：能量金字塔：为什么生态系统中的能量流动一为什么生态系统中的能量流动一般不超过般不超过5 5个营养级个营养级? ?考点考点4：研究能量流动的实践意义：研究能量流动的实践意义1.1.可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能能量得到最有效的利用。量得到最有效的利用。秸秆秸秆牲畜牲畜粪便粪便沼气池沼气

10、池沼渣沼渣肥田肥田肉食肉食燃料燃料（实现对（实现对能量的多级利用能量的多级利用，从，从而大大而大大提高了能量的利用率提高了能量的利用率）2.2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。能量持续高效地流向对人类最有益的部分。返回返回【技巧点拨台】能量传递效率相关“最值”计算知低营养级求高营养级 获能量最多 选最短食物链按20%计算选最长食物链按10%计算获能量最少知高营养级求低营养级 需最多能量 选最长食物链按10%计算需最少能量 选最短食物链按20%计算【思维判断】1.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、

11、消费者和分解者组成。( )【分析】食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道，食物链、食物网由生产者、消费者组成。2.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。( )【分析】研究能量流动使能量得到最有效利用，实现能量的多级利用，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，而非全部。3在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的的能量去向，不应包括下列选项中的( )A.羊的呼吸消耗量羊的呼吸消耗量 B.羊的粪便量羊的粪便量C.羊的生长量羊的生长量D.部分死亡羊的重量部分死亡羊的重量【解析】选B。

12、生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。4(2011海南高考海南高考)关于生态系统的叙述，正确的是关于生态系统的叙述，正确的是( )A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大大D.生态系统的食物链中营养

13、级越高的生物，其体型必然越生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小小【解析】选A。生态系统的能量传递效率是10%20%，因此生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量；生态系统的信息传递具有双向性，不可能都对捕食者有利，有的对于捕食者不利，如乌贼遇到天敌喷出墨汁，就不利于捕食者捕食；生态系统的食物链中，动物的体型与营养级的高低关系不大，如大象比狮子体型大，但是它的营养级比狮子低。5如图为一个草原生态系统的食物链，如图为一个草原生态系统的食物链，E1、E2、E3、E4分别表示流入分别表示流入牧草、昆虫、鸟、鹰的能量，下列说法不正确的是牧草、昆虫、鸟、鹰的能量，下列说法不正确的是( )A.

14、这些生物形成的数量金字塔与能量金字塔基本一致这些生物形成的数量金字塔与能量金字塔基本一致B.(10%)3E4/E1(20%)3C.牧草的大部分能量传给了昆虫牧草的大部分能量传给了昆虫D.捕食关系对维持群落的稳定有重要作用捕食关系对维持群落的稳定有重要作用鹰牧草昆虫鸟【解析解析】选选C C。一般而言，营养级越高，该营养级的能量越少，生物数量也越少；。一般而言，营养级越高，该营养级的能量越少，生物数量也越少；能量的传递效率在能量的传递效率在10%10%20%20%之间，因此鹰从牧草处获得的最多能量为之间，因此鹰从牧草处获得的最多能量为(20%)(20%)3 3(E(E1 1) )，最少能量为，最少

15、能量为(10%)(10%)3 3(E(E1 1) )；牧草传递给昆虫的能量最多为；牧草传递给昆虫的能量最多为20%20%；各种；各种生物之间的捕食和被捕食关系生物之间的捕食和被捕食关系( (相互制约相互制约) )，使其数量不会有明显变化，因此捕，使其数量不会有明显变化，因此捕食关系对维持群落的稳定有重要作用。食关系对维持群落的稳定有重要作用。第三节第三节考点考点1：物质循环的概念：物质循环的概念考点考点2：生态系统中的碳循环：生态系统中的碳循环考点考点3：物质循环的各种形式：物质循环的各种形式考点考点4：能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环的关系返回返回考点考点1 1：物质循环的概念：

16、物质循环的概念无机环境无机环境生物群落生物群落（3）循环的范围：）循环的范围：（4）特点：）特点：（5）物质循环离不开）物质循环离不开 的驱动。的驱动。生物圈生物圈（全球性，生物地球化学循环）。（全球性，生物地球化学循环）。全球性、反复出现、循环流动全球性、反复出现、循环流动，并伴随有，并伴随有复杂的物质变化和能量转化。复杂的物质变化和能量转化。（1 1）物质：）物质：组成生物体的组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等元素。等元素。（2）循环过程：）循环过程：物质循环概念分析：物质循环概念分析：能量能量考点考点2 2：生态系统中的碳循环：生态系统中的碳循环1 1、碳的存在

17、形式、碳的存在形式2 2、碳的循环形式：、碳的循环形式：光光合合作作用用动植物的遗动植物的遗体和排出物体和排出物动物动物摄食摄食呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油燃燃烧烧分分解解者者的的分分解解作作用用3 3、碳循环过程、碳循环过程化化能能合合成成作作用用碳元素的输入：碳元素的输入：生产者的光合作用和化能合成作用生产者的光合作用和化能合成作用。碳元素的输出：碳元素的输出：各营养级生物及分解者的呼吸作用等。各营养级生物及分解者的呼吸作用等。4 4、碳循环的特点、碳循环的特点（1 1）循环形式：）循环形式：（4 4）与循环有）与循环有 关的活动关的活动生产者的生产者的动植

18、物的动植物的分解者的分解者的生产、生活的生产、生活的燃烧。燃烧。（5 5）循环具有）循环具有碳进生碳进生物群落物群落碳出生碳出生物群落物群落（2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：COCO2 2和碳酸盐。和碳酸盐。（3 3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物。含碳有机物。碳在生物体之间传递：碳在生物体之间传递： 以以含碳有机物。含碳有机物。 的形式通过的形式通过 ）进行。进行。COCO2 2。光合作用。光合作用。化能合成作用化能合成作用生产者生产者食物链（网食物链（网呼吸作用。呼吸作用。分解作用。分解作用。全球性。全球性。5 5、碳循环与温室效应、

19、碳循环与温室效应1 1）温室气体及温室效应：）温室气体及温室效应：COCO2 2过多，大气变暖。过多，大气变暖。2 2）COCO2 2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃烧。化石燃料的大量燃烧。森林、草原等植被的破坏。森林、草原等植被的破坏。3 3）温室效应的危害）温室效应的危害极地冰川加速融化极地冰川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产4 4）缓解温室效应的措施）缓解温室效应的措施开发新能源。开发新能源。增大绿化面积。增大绿化面积。【技巧点拨台】碳循环的总结碳循环的总结(1) )碳的存在形式碳的存在形式: :生物群落内：以有机物形式存在；生物群落内：以有机

20、物形式存在；无机环境中：以无机环境中：以COCO2 2和碳酸盐形式存在。和碳酸盐形式存在。(2)(2)碳的循环形式碳的循环形式: :碳在生物群落和无机环境中主要以碳在生物群落和无机环境中主要以COCO2 2的形式循环。的形式循环。(3)(3)与碳循环有关的生理过程与碳循环有关的生理过程: :光合作用、呼吸作用和分解作用，其中分解作用的主要过光合作用、呼吸作用和分解作用，其中分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。程是分解者的呼吸作用。(4)用碳循环过程理解生态系统的发育状态(不考虑人工排放CO2)若从大气进入生物群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量，则生态系统处于成长阶段；若从大气进入生物

21、群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量，则生态系统处于相对稳定阶段；若从大气进入生物群落的CO2量从生物群落进入大气的CO2量，则生态系统往往处于衰退阶段。项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式过程过程范围范围特点特点联系联系考点考点4 4：能量流动与物质循环的关系：能量流动与物质循环的关系返回返回CO2H2O光能光能生产者生产者消费者消费者分解者分解者CO2、能量散失、能量散失CO2、能量散失、能量散失光合作用光合作用呼吸呼吸呼吸呼吸同化同化残枝败叶残枝败叶遗体遗体分解作用分解作用代表物质循环代表物质循环代表能量流动代表能量流动 非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者通过能

22、量非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者通过能量流和物质循环紧密联系在一起，形成一个统一整体。流和物质循环紧密联系在一起，形成一个统一整体。1.碳在无机环境中存在形式是CO2。( )【分析】碳在无机环境中的存在形式是CO2和碳酸盐。2.物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力。( )【分析】物质作为能量载体，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。32012年世界环境日的主题主要凸显绿色经济，如今低碳生活、绿色年世界环境日的主题主要凸显绿色经济，如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。如图是碳循环的部分过程，有关分析不经济已

23、成为人类共同的目标。如图是碳循环的部分过程，有关分析不正确的是正确的是( )A.碳循环的过程、伴随着生态系统的能量流动碳循环的过程、伴随着生态系统的能量流动B.植树造林有助于增强过程而减少大气植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量含量C.减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施D.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡【解析】选A。据图可知，大气中二氧化碳的来源有：生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化学燃料的燃烧，但降低大气中二氧化碳的含量主要是通过生产者的光合作用来实现的，而是引起大气中二氧化

24、碳含量增加的主要原因，故植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量，减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施。无机环境与生物群落之间碳循环的主要形式是CO2，CO2不携带能量，因此过程、不伴随着生态系统的能量流动。故A项错误。4大气中大气中CO2过多与碳循环失衡有关。哥本哈根世界气候过多与碳循环失衡有关。哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所作出的大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所作出的判断不正确的是判断不正确的是( )A.增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量含量B.大气中大气中CO2的增加主要与异养生物的数

25、量增加有关的增加主要与异养生物的数量增加有关C.该生态系统中的所有自养生物与所有异养生物构成了生物群落该生态系统中的所有自养生物与所有异养生物构成了生物群落D.该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向【解析】选B。降低大气中的CO2含量，主要通过生产者的光合作用来完成；大气中CO2的增加主要是由化学燃料的大量燃烧引起的，异养生物的数量增加对大气中CO2的浓度改变不会有很大影响；生物群落包括生产者、消费者、分解者，其中生产者属于自养型，消费者、分解者都为异养型；物质是循环的，能量流动是单向逐级递减不循环的，故题图不能准确表示能量流动方向。5

26、分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( )A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动B.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C.能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的选C。【解析】选C。A项和B项，物质循环和能量流动的联系：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；C项，生产者固定的太阳能的总量包括三部分：生产者自身的呼吸作用散失的能量、生产者流向初级消费者的能量、生产者流向分解者的能量，其中能量和能量

27、代表所有生物的呼吸作用散失的能量；D项，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，在生物群落内部以有机物的形式传递。 1.（2012安庆模拟）有关生态系统能量流动的叙述中，安庆模拟）有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是（错误的一项是（ ）A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量总能量B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的C.能量流动的特点是单向的、不循环的能量流动的特点是单向的、不循环的D.能量流动是逐级递减的，其传递效率是能量流动是逐级递减的，其传递效率

28、是10%20%【解析解析】选选A A。流经生态系统的总能量是生产者所固定的。流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能总量，并不是所接收的全部太阳能。太阳能总量，并不是所接收的全部太阳能。2.如图所示为生态系统中能量流动图部分示意图，如图所示为生态系统中能量流动图部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( )A.表示流经生态系统内部的总能量表示流经生态系统内部的总能量B.从能量关系看从能量关系看+C.一般情况下，为的一般情况下，为的10%20%D.生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转，所以能量流动具有单生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转

29、，所以能量流动具有单向性向性【解析】选A。表示初级消费者同化的能量，从能量关系看=+呼吸作用散失的能量+未被利用的能量，一般情况下，为(相邻两个营养级之间能量传递的效率)的10%20%，生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转，说明能量沿食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转，即能量流动具有单向性。3.从生态系统物质循环的角度看，人体内碳元素的根本来源从生态系统物质循环的角度看，人体内碳元素的根本来源是是( )A.大气中的大气中的CO2B.生产者生产者C.分解者分解者D.消费者消费者【解析解析】选选A A。人体内的碳元素来源于食物中的有机物，而。人体内的碳元素来源于食物中的有机物，而有有机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的大气中的COCO2 2。4.（2012合肥模拟）碳元素在无机环境和生物群落之间循合肥模拟）碳元素在无机环境和生物群落之间循环及其沿着食物链传递的主要形式分别为（环及其沿着食物链传递的主要形式分别为（ ）A.二氧化碳二氧化碳 有机物有机物 B.二氧化碳二氧化碳 二氧化碳二氧化碳C.有机物有机物 有机物有机物 D.有机物有机物 二氧化碳二氧化碳 【解析解析】选选A