第23节生态系统的能量流动生态系统的物.ppt

1、一、能量流动 1概念：生态系统中能量的_、传递、_和散失的过程。,输入,转化,2过程 (1)输入途径：主要是生产者的_。 (2)起点:从生产者_ 开始。 (3)途径：_。,光合作用,固定太阳能,食物链和食物网,(4)过程：,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%,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。 (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。,

2、能量,对人类最有益,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。,二、物质循环 1概念：组成生物体的C、H、O、 N、P、S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。,无机环境,生物群落,生物圈,2特点：全球性、物质可被_利 用。 3碳循环 (1)无机环境中的存在形式：_和碳酸盐。 (2)生物群落中的主要存在形式：_。,反复,CO2,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：具全球性，可_利用。,C

3、O2,循环,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。 2物质作为能量的_.使能量沿着食物链(网)流动；能量作为_,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。,同时进行,载体,动力,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？如果有错误，请指出 错因。,【提示】不对。这句话很难从字面上挑出错误。实际上采用了“汉字(词)”的通用方法,偷换了概念。“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、

4、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某一营养级具体的能量流动情况,(1)能量的来源：太阳光。 (2)起点：从生产者固定的太阳能开始。 (3)数量：流经生态系统的总能量，是 生产者通过光合作用所固定的全部太 阳能。 (4)渠道：食物链和食物网。,(5)能量转化：太阳能有机物中的化学能热能(最终散失)。 (6)流动形式：有机物中的化学能。 (7)散失途径：呼吸作用,包括各个营养 级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。 (8)能量散失的形式：以热能形式散失。,2能量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

5、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；,各营养级的能量都会有一部分未被下一营养级生物所利用。,易误警示 (1)“能量传递效率大约是10%20%”研究的是一条食物链上相邻两个营养级之间同化能量的传递效率，而不是下一营养级某一生物获得上一营养级某一生物能量的“10%20%”。,(2)能量传递效率有时会低于10%，有时也会高于20%，不过后者可能会造成生态系统危机。,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(),A表示流经生态系统

6、内部的总能量 B一般情况下，三级消费者增加 1 kg,至少需要生产者100 kg C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。现在把它们比较如下：,即时应用 2(2012厦门翔安一中月考)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

7、米的数量相同，A若能养活10000人，则B可能只能养活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,AB 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，能量传递效率并未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.目前由于碳循环平衡被打破，对形成温室效应的分析 (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

8、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。,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。,即时应用 3下列有关碳循环的叙述正确的是 () A光合作用是CO2进入生物群落的唯一途径 B动物细胞的无氧呼吸是大气CO2的产生途径之一,C没有分解者，碳循环仍可保持平衡状态 D初级消费者通过消化系统摄入生产者合成的含碳有机物,解析：选D。考查生态系统中的碳循环。在碳循环过程中，CO2通过光

9、合作用和化能合成作用进入生物群落；动物细胞只能通过有氧呼吸产生CO2进入大气；分解者的分解是大气中CO2的主要来源，保持碳循环的平衡状态。,生态系统的功能是每年高考的必考知识点，也是高考命题的重点和热点。,(1)考查的内容涉及能量流动与物质循 环的特点及二者原理在生态农业中的 应用。 (2)在能力方面既考查理解判断能力， 也考查计算及综合运用知识解决生产 生活中实际问题的能力。,能量传递效率相关“最值”计算,(2011山东理综改编题)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

10、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10000 kJ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

11、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”)。,【解析】(1)抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。生态系统的自我调节能力有大有小，因,此，抵抗力稳定性有高有低。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

12、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1000010%10%10%10 kJ；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1000020%20%400 kJ。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

13、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,1000100900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/Nm/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NMn/m，若部分标记个体迁出，即m值偏小，N值会偏高。,【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,能量流动的分析方法 1一个营养级所同化的能量呼吸消耗的能量

14、被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。,2粪便中能量的分析 消费者同化的能量摄入量粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排便生物所同化的能量，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，而是获得了植物的能量。,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 (),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/的值代表草兔的能量传递效率 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

15、向下一营养级即兔的能量，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】D,变式训练 (2012南平检测)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%n B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%n D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n36%n64%n。呼吸作用散失的能量属于羊的同化量。,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，并尝试