《高考生物第1輪總復習 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3（福建專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物第1輪總復習 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3（福建專版）（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 一、有關“能量流動”復習中的知識點 1.能量流動起點是從生產(chǎn)者固定的太陽光能,流經(jīng)的總能量是該系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的太陽能。 2.能量流動渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 3.生態(tài)系統(tǒng)中能量的變化是:光能生物體有機物中的化學能熱能。 4.流入各級消費者的總能量是指各級消費者進行同化作用過程中所同化的物質(zhì)中含有的能量總和,消費者糞便中所含的能量不能計入排便生物所同化物質(zhì)中的能量。 5.能量單向流動的原因是:食物鏈中各營養(yǎng)級的順序不可逆轉(zhuǎn),這是長期自然選擇的結(jié)果。 6.能量流動逐級遞減的原因是:第一,各營養(yǎng)級的能量大部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能的形式散失掉;第二,各營養(yǎng)級總有一部分生物未被下一營養(yǎng)級的生物所利

2、用,如枯枝敗葉等。 7.生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率10%20%的含義:指一個營養(yǎng)級的總能量約只有10%20%傳遞到下一營養(yǎng)級。若按20%這一最高效率計算,則第n營養(yǎng)級所獲得的能量是第一營養(yǎng)級的(1/5) n-1。 【例1】在生態(tài)系統(tǒng)中有關食物鏈與能量流動的敘述，不正確的是() A能量沿食物鏈流動是單向的 B食物鏈越長，最高營養(yǎng)級上獲得的能量越少 C初級消費者越多，次級消費者獲得的能量減少 D生物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈越多C 【解析】食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量即沿該渠道單向流動，但能量流動效率只有10%20%，故A、B項正確；又因初級消費者越多，則次級消費者食物

3、充足，繁殖也快，次級消費者從初級消費者獲得的能量也就越多，故C項不正確；生物種類越多，則食物鏈也越多，故D項正確。 二、每個營養(yǎng)級能量的來源和去向 【例2】調(diào)查某生態(tài)系統(tǒng)兩個營養(yǎng)級的能量流動關系如下圖所示。字母代表能量數(shù)值，若能量傳遞效率是15%，下列關系正確的是() AC0.15B BC0.15D CC0.15(ABDE) DBADEA 【解析】據(jù)圖可知，某一營養(yǎng)級能量的去向是呼吸消耗，維持自身生命活動；部分能量傳遞到下一營養(yǎng)級；部分被分解者分解釋放；未被利用的一部分，由于去路有多條，故傳遞到下一營養(yǎng)級的能量大約只占該營養(yǎng)級總能量的10%20%，因題中能量傳遞效率為15%，則圖中C0.15B

4、。 三、辨析生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì) 1其范圍是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈，即物質(zhì)循環(huán)具有全球性。 2其“物質(zhì)”主要是組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素，而不是糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。 3“循環(huán)”是指基本元素在生物群落和無機環(huán)境間的往復運動。主要包括碳循環(huán)、氮循環(huán)等。生物群落在循環(huán)中起決定性作用，因生命物質(zhì)與化學元素間的轉(zhuǎn)化主要是依靠機體內(nèi)的生化反應實現(xiàn)。 4生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動，“循環(huán)”過程中復雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化伴隨進行，因此，既沒有單純的物質(zhì)移動，又沒有孤立的能量轉(zhuǎn)化。 【例3】下圖是地球上各種水體相互轉(zhuǎn)化示意圖，請從生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮，指出該圖能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功

5、能是() A能量流動 B物質(zhì)循環(huán)C信息傳遞 D物質(zhì)更新A 【解析】圖中體現(xiàn)了在生物與無機環(huán)境之間的反復利用的物質(zhì)是H、O元素所組成的水，而不是蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)這些生物界所特有的物質(zhì)，因此從生態(tài)系統(tǒng)角度考慮，該圖能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的功能是物質(zhì)循環(huán)。 四、明確生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關系 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能就是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)。兩大功能之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系。 (1)區(qū)別：能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是單向流動的，能量在逐級流動的過程中傳遞效率是很低的，逐級都有大量的能量被消耗掉。因此，生態(tài)系統(tǒng)要不斷地從外界獲取能量(太陽能)，只有這樣，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動才能持續(xù)下去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，

6、則是在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往復地進行著的，這些物質(zhì)是可以重復地被利用的。 (2)聯(lián)系：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是隨著物質(zhì)循環(huán)進行的，但物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動。能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解等過程，反之亦然。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，才緊密聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體，因此，既沒有單純的物質(zhì)移動，又沒有孤立的能量轉(zhuǎn)化，兩者互為因果、相輔相成，不可分割。能量流動和物質(zhì)循環(huán)之間的關系可用下圖表示： 【例4】我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)，其碳素循環(huán)如下圖，箭頭和字母分別表示碳素傳遞的方向和轉(zhuǎn)移量。下列選項

7、正確的是() A夏季，abce B秋季，efcfA 【解析】物質(zhì)循環(huán)過程中伴隨著能量流動，故圖中箭頭既可表示碳元素的傳遞方向，也可表示能量流動方向，據(jù)圖可知：夏季正是樹木光合作用最旺盛的季節(jié)，也是樹木旺盛生長的季節(jié)，處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總能量a植物呼吸作用所消耗的能量b流到動物體的能量c流到分解者的能量e。1生態(tài)系統(tǒng)中參與物質(zhì)循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的基本元素，而非其組成的化合物；在循環(huán)過程中伴隨著復雜的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。2流經(jīng)各營養(yǎng)級的總能量：對生產(chǎn)者而言強調(diào)關鍵詞是“固定”，而不能說“照射”；對各級消費者而言強調(diào)關鍵詞是“同化”而不是“攝入”。1.(2011福建)

8、下表選項中，甲、乙、丙三者關系能用右下圖表示的是( )A【解析】生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)為：內(nèi)環(huán)境三大組分的關系為：生態(tài)系統(tǒng)的能量流向為：甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)： 2.(2011山東)6月5日是世界環(huán)境日，今年我國的世界環(huán)境日主題是“共建生態(tài)文明，共享綠色未來”。草原是綠色生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如圖所示。(1)圖中食物網(wǎng)較簡單，因此，該草原生態(tài)系統(tǒng)的 能力較差，其 穩(wěn)定性也相應較低。除圖中所示的生物類群外，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應有 才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。自動調(diào)節(jié)(或反饋調(diào)節(jié)，或負反饋調(diào)節(jié))抵抗力分解者(2)如果圖中草能提供10000 kJ的能量，營養(yǎng)級間的能量傳

9、遞效率為10%20%，那么鷹占據(jù)的營養(yǎng)級能夠得到的最低和最高能量值分為是 kJ和 kJ。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，則草原容納鷹的數(shù)量會 。若外來生物入侵該區(qū)，則會導致草原的 銳減或喪失。10400增加生物 多樣性(或物種多樣性)(3)影響圖中兔種群數(shù)量變化的種間因素是 和 。若某年兔種群的K值為1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他條件不變的情況下，次年鼠的數(shù)量增加400只，則兔種群的K值變?yōu)?只。用標志重捕法調(diào)查該區(qū)的種群數(shù)量時，若部分標記個體遷出，則導致調(diào)查結(jié)果 (填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱時，兔攝取水分減少，體內(nèi)細胞外液滲透壓 ，引起 滲透壓感受器興奮，增加抗利尿激

10、素的釋放，進而引起 對水的重吸收增加，減少排尿量，以保持體內(nèi)水平衡。捕食競爭900偏高升高下丘腦腎小管和集合管【解析】(2)鷹處于第三、四營養(yǎng)級，鷹獲得最低的能量按處于第四營養(yǎng)級、傳遞效率為10%進行計算(1000010%10%10%10)；鷹獲得的最高能量按處 于 第 三 營 養(yǎng) 級 、 傳 遞 效 率 為 2 0 % 計 算(1000020%20%400)。(3)由于兔和鼠屬于同一營養(yǎng)級，兩者存在競爭關系。對能量的利用效率相同，只是對草的利用數(shù)量不同，400只鼠消耗的食物量正好等于100只兔子消耗的食物量。用n表示第一次標記的鼠數(shù)量，N表示鼠的種群數(shù)量，m表示第二次捕獲的帶標記的個體數(shù)量，

11、M表示第二次捕獲的個體總數(shù)量，由于n/Nm/M，N(nM)/m，m由于遷出變小，故N會變大。 3.(2011天津)放牧強度可影響人工草地的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。圖1是亞熱帶某人工草地在不同放牧強度下牧草凈光合產(chǎn)量(凈光合產(chǎn)量光合作用合成量呼吸作用消耗量)的變化圖，G0為不放牧，G1G3為放牧強度逐漸增強。據(jù)圖回答：(1)510月份的最適放牧強度是 (從G0G3中選填)， 月份可被初級消費者利用的總能量最多。(2)與放牧草地相比，8月份不放牧草地凈光合產(chǎn)量明顯偏低的原因有 (多選)。 A過多枝葉對下層植物有遮光作用 B植株衰老組織較多 C缺少動物糞尿的施肥作用 D草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)加快G26A

12、、B、C (3)據(jù)圖1分析，為使牧草凈光合產(chǎn)量維持在最高水平，410月份需要采取的放牧措施是4月份 。不放牧，510月份放牧強度保持在G2水平(4)牧草的光合作用強度可用單位時間和面積的 來表示。(5)在牧草上噴灑32P標記的磷肥，檢測32P在初級和次級消費者中的放射強度，結(jié)果見圖2，其中A消費者處于第 營養(yǎng)級。(6)在生態(tài)系統(tǒng)的生物成分中，生產(chǎn)者體內(nèi)的32P除被消費者利用外，還有部分進入 。有機物合成量(CO2消耗量或O2生成量)二二分解者【解析】由圖1可知最適放牧強度是各月份凈光合產(chǎn)量最大時的放牧強度，故為G2，且6月份凈光合產(chǎn)量最高。8月份不放牧草地凈光合產(chǎn)量明顯偏低的可能原因：枝葉過多

13、，但光合面積并未增加，呼吸作用消耗增加；植物衰老組織增加，光合作用能力降低；動物糞尿中含有植物生長發(fā)育必需的礦質(zhì)元素，能夠促進植株生長、發(fā)育，提高凈光合產(chǎn)量。牧草的光合作用強度即為光合作用表觀強度，所以可表示為單位時間和面積的有機物合成量(或CO2消耗量或O2生成量)。牧草中的32P會隨食物鏈中的營養(yǎng)級的升高含量增多而放射性增強，因此A為初級消費者，B為次級消費者。生產(chǎn)者體內(nèi)的含32P有機物還有一部分被分解者吸收利用。4.(2011龍巖模擬)如圖所示生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項不正確的是( )AA次級消費者的糞便中的能量去路包括在途徑中B從能量關系看C一般情況

14、下，為的10%20%D由于生物與生物之間吃與被吃的關系不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性【解析】次級消費者的糞便中的能量是屬于初級消費者所同化的能量，其去路包括在途徑中。圖中分別代表次級消費者和三級消費者同化的能量，代表次級消費者流向分解者的能量，每一營養(yǎng)級同化的能量除了流向下一營養(yǎng)級、被分解者分解之外，大部分通過呼吸消耗以熱能的形式散失。從能量關系看。 5.(2011廈門模擬)研究者對某水域浮游生物群落進行調(diào)查，繪制出如圖所示能量金字塔，下列有關說法正確的是( )DA該群落共有4個營養(yǎng)級B該群落中各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率在10%20%C該水域受到醬油廠廢水的污染后，生產(chǎn)者的數(shù)量會明顯的增多D

15、調(diào)查該群落中浮游生物的種類及數(shù)量一般用的方法是樣方法【解析】由金字塔圖顯示，該群落共有3個營養(yǎng)級(生產(chǎn)者、初級消費者和次級消費者)。第一營養(yǎng)級(生產(chǎn)者)主要通過光合作用獲得能量，其他營養(yǎng)級(各級消費者)通過攝取食物獲得能量，由圖知該群落中從生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率遠低于10%。因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，當該水域受到醬油廠廢水的污染后，如果是輕度污染，由于生態(tài)系統(tǒng)有一定的自我調(diào)節(jié)能力，生產(chǎn)者浮游生物的種類和數(shù)量不會受到明顯的影響，如果是重度污染，由于生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有限，該生態(tài)系統(tǒng)則會崩潰。D選項正確。 6.下列有關生態(tài)系統(tǒng)功能的敘述中，不正確的是( )A能量只能由較低營養(yǎng)級流向較高營養(yǎng)級B食物鏈中的營養(yǎng)級可以是無限的C能量流動和物質(zhì)循環(huán)可以長時期地保持動態(tài)平衡D生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能形式散失到環(huán)境中B【解析】物質(zhì)可以在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)利用，而能量一是在流經(jīng)各營養(yǎng)級時被生物細胞呼吸消耗；二是通過食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。食物鏈上一般不超過五個營養(yǎng)級。7.(改編題)如圖是某生態(tài)系統(tǒng)示意圖，當一種生物的全部同化量來自兩種生物時，其同化量各占一半，下列敘述不正確的是( )DA該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落包括了圖中全部生物的總和B圖中處于最高營養(yǎng)級的生物是蛇C圖中由捕食關系而形成的食物鏈共3條D如蛇要凈增重1千克，則最多要消耗綠色植物3500千克【解析】