《高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3（福建專版）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)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(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、有關(guān)“能量流動(dòng)”復(fù)習(xí)中的知識(shí)點(diǎn) 1.能量流動(dòng)起點(diǎn)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(dòng)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(jī)物中的化學(xué)能熱能。 4.流入各級(jí)消費(fèi)者的總能量是指各級(jí)消費(fèi)者進(jìn)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(fèi)者糞便中所含的能量不能計(jì)入排便生物所同化物質(zhì)中的能量。 5.能量單向流動(dòng)的原因是:食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序不可逆轉(zhuǎn),這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。 6.能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因是:第一,各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分生物未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量約只有10%20%傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。若按20%這一最高效率計(jì)算,則第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的(1/5) n-1。 【例1】在生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動(dòng)的敘述，不正確的是() A能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的 B食物鏈越長(zhǎng)，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)上獲得的能量越少 C初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)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(yíng)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(dòng)，但能量流動(dòng)效率只有10%20%，故A、B項(xiàng)正確；又因初級(jí)消費(fèi)者越多，則次級(jí)消費(fèi)者食物
3、充足，繁殖也快，次級(jí)消費(fèi)者從初級(jí)消費(fèi)者獲得的能量也就越多，故C項(xiàng)不正確；生物種類越多，則食物鏈也越多，故D項(xiàng)正確。 二、每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源和去向 【例2】調(diào)查某生態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)關(guān)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(guān)系正確的是() AC0.15B BC0.15D CC0.15(ABDE) DBADEA 【解析】據(jù)圖可知，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去向是呼吸消耗，維持自身生命活動(dòng)；部分能量傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；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(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量大約只占該營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(shí)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(jī)環(huán)境間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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(xué)元素間的轉(zhuǎn)化主要是依靠機(jī)體內(nèi)的生化反應(yīng)實(shí)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(dòng)，“循環(huán)”過程中復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化伴隨進(jìn)行，因此，既沒有單純的物質(zhì)移動(dòng)，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(qǐng)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(dòng) 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(jī)環(huán)境之間的反復(fù)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(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)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(dòng)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(dòng)的，能量在逐級(jí)流動(dòng)的過程中傳遞效率是很低的，逐級(jí)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(dòng)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(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行著的，這些物質(zhì)是可以重復(fù)地被利用的。 (2)聯(lián)系：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的，但物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動(dòng)。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(fèi)者和分解者，正是通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，才緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，因此，既沒有單純的物質(zhì)移動(dòng)，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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系可用下圖表示： 【例4】我國(guó)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(xiàng)
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(dòng)，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(dòng)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(zhǎng)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(dòng)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(fù)雜的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。2流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量：對(duì)生產(chǎn)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞是“固定”，而不能說“照射”；對(duì)各級(jí)消費(fèi)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞是“同化”而不是“攝入”。1.(2011福建)
8、下表選項(xiàng)中，甲、乙、丙三者關(guān)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(guān)系為：生態(tài)系統(tǒng)的能量流向?yàn)椋杭谞钕偌に胤置诘姆旨?jí)調(diào)節(jié)： 2.(2011山東)6月5日是世界環(huán)境日，今年我國(guó)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(jiǎn)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(yīng)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(yīng)有 才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進(jìn)行。自動(dòng)調(diào)節(jié)(或反饋調(diào)節(jié)，或負(fù)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(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳
9、遞效率為10%20%，那么鷹占據(jù)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(huì) 。若外來生物入侵該區(qū)，則會(huì)導(dǎo)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(biāo)志重捕法調(diào)查該區(qū)的種群數(shù)量時(shí)，若部分標(biāo)記個(gè)體遷出，則導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果 (填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱時(shí)，兔攝取水分減少，體內(nèi)細(xì)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(jìn)而引起 對(duì)水的重吸收增加，減少排尿量，以保持體內(nèi)水平衡。捕食競(jìng)爭(zhēng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)，鷹獲得最低的能量按處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)、傳遞效率為10%進(jìn)行計(jì)算(1000010%10%10%10)；鷹獲得的最高能量按處 于 第 三 營(yíng) 養(yǎng) 級(jí) 、 傳 遞 效 率 為 2 0 % 計(jì) 算(1000020%20%400)。(3)由于兔和鼠屬于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，兩者存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。對(duì)能量的利用效率相同，只是對(duì)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(biāo)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(biāo)記的個(gè)體數(shù)量，
11、M表示第二次捕獲的個(gè)體總數(shù)量，由于n/Nm/M，N(nM)/m，m由于遷出變小，故N會(huì)變大。 3.(2011天津)放牧強(qiáng)度可影響人工草地的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。圖1是亞熱帶某人工草地在不同放牧強(qiáng)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(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。據(jù)圖回答：(1)510月份的最適放牧強(qiáng)度是 (從G0G3中選填)， 月份可被初級(jí)消費(fèi)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(duì)下層植物有遮光作用 B植株衰老組織較多 C缺少動(dòng)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(qiáng)度保持在G2水平(4)牧草的光合作用強(qiáng)度可用單位時(shí)間和面積的 來表示。(5)在牧草上噴灑32P標(biāo)記的磷肥，檢測(cè)32P在初級(jí)和次級(jí)消費(fèi)者中的放射強(qiáng)度，結(jié)果見圖2，其中A消費(fèi)者處于第 營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(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(fèi)者利用外，還有部分進(jìn)入 。有機(jī)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(qiáng)度是各月份凈光合產(chǎn)量最大時(shí)的放牧強(qiáng)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(dòng)物糞尿中含有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的礦質(zhì)元素，能夠促進(jìn)植株生長(zhǎng)、發(fā)育，提高凈光合產(chǎn)量。牧草的光合作用強(qiáng)度即為光合作用表觀強(qiáng)度，所以可表示為單位時(shí)間和面積的有機(jī)物合成量(或CO2消耗量或O2生成量)。牧草中的32P會(huì)隨食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高含量增多而放射性增強(qiáng)，因此A為初級(jí)消費(fèi)者，B為次級(jí)消費(fèi)者。生產(chǎn)者體內(nèi)的含32P有機(jī)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(dòng)圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)不正確的是( )AA次級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量去路包括在途徑中B從能量關(guān)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(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性【解析】次級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量是屬于初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量，其去路包括在途徑中。圖中分別代表次級(jí)消費(fèi)者和三級(jí)消費(fèi)者同化的能量，代表次級(jí)消費(fèi)者流向分解者的能量，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量除了流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、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(guān)系看。 5.(2011廈門模擬)研究者對(duì)某水域浮游生物群落進(jìn)行調(diào)查，繪制出如圖所示能量金字塔，下列有關(guān)說法正確的是( )DA該群落共有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)B該群落中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(huì)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者)。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)主要通過光合作用獲得能量，其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)(各級(jí)消費(fèi)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(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率遠(yuǎn)低于10%。因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，當(dāng)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(huì)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(huì)崩潰。D選項(xiàng)正確。 6.下列有關(guān)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(yíng)養(yǎng)級(jí)流向較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)B食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)可以是無限的C能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)可以長(zhǎng)時(shí)期地保持動(dòng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)被生物細(xì)胞呼吸消耗；二是通過食物鏈由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。食物鏈上一般不超過五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。7.(改編題)如圖是某生態(tài)系統(tǒng)示意圖，當(dāng)一種生物的全部同化量來自兩種生物時(shí)，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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是蛇C圖中由捕食關(guān)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】
高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3（福建專版）
