《2020版高考生物一輪復習 12.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 蘇教版必修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考生物一輪復習 12.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 蘇教版必修3.ppt（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán),自主梳理,核心突破,考向感悟,生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化,散失,太陽,光合作用,食物鏈 食物網(wǎng),自主梳理,核心突破,考向感悟,呼吸作用,生長、發(fā)育和繁殖,有機物,分解者,下一營養(yǎng)級,自主梳理,核心突破,考向感悟,單向,低營養(yǎng)級 高營養(yǎng)級,逆轉(zhuǎn),循環(huán)流動,逐級遞減,10%20%,營養(yǎng)級,45,自主梳理,核心突破,考向感悟,人工生態(tài)系統(tǒng),最有效,能量流動,最有益,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)流經(jīng)農(nóng)村和城市兩個生態(tài)系統(tǒng)的總能量均是其植物所固定的太陽能。() (2)富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)水華現(xiàn)象,可以說明能量流動的特點
2、。() (3)食物鏈各營養(yǎng)級中10%20%的能量會被分解者利用。(),,提示:城市生態(tài)系統(tǒng)中的總能量包括人工投入的能量。,,提示:水體富營養(yǎng)化是指水中富含大量的氮、磷等元素導致藍藻等生物吸收營養(yǎng)后大量繁殖,藍藻吸收無機鹽不屬于能量流動范疇。,,提示:食物鏈中各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%20%,而不是10%20%傳向分解者。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)防治稻田害蟲,可提高生產(chǎn)者和消費者之間的能量傳遞效率。() (5)生態(tài)系統(tǒng)中的能量可被多級循環(huán)利用,從而大大提高能量的利用率。() (6)直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量。(),,提示:在食物鏈中,通過防治害蟲只能提
3、高能量利用率,使得能量朝有利于人的方向流動,而不能提高能量傳遞效率。,,提示:能量是不循環(huán)的,只能單向流動。,,提示:降低人在食物鏈中的營養(yǎng)級可節(jié)約更多的糧食。,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.能量流動的過程圖解,自主梳理,核心突破,考向感悟,相關分析如下表:,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.流入某一營養(yǎng)級的能量來源和去路,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)能量去路:流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去路可從以下兩個角度分析: 定量不定時(時間足夠長)能量的最終去路,自主梳理,核心突破,考向感悟,特別提醒(1)消費者攝入能量=消費者同化能量+糞便中的能量,即動物糞便中的能量不屬于該營
4、養(yǎng)級的同化能量,應為上一個營養(yǎng)級固定或同化的能量。 (2)消費者同化能量=呼吸消耗+用于生長、發(fā)育和繁殖 (3)用于生長、發(fā)育和繁殖=分解者分解利用+下一營養(yǎng)級攝入,定量定時:流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有四條,即a.自身呼吸消耗;b.流入下一營養(yǎng)級;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用,即“未被利用”,如果是以年為單位研究,這部分的能量將保留到下一年。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.能量流動特點及原因分析 (1)單向流動 能量流動是沿食物鏈進行的,食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關系是長期自然選擇的結果,是不可逆轉(zhuǎn)的。 各營養(yǎng)級通過細胞呼
5、吸所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復利用,因此能量無法循環(huán)流動。 (2)逐級遞減 各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。 各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者,包括未被下一營養(yǎng)級生物所利用的部分。,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.生態(tài)金字塔 生態(tài)金字塔是能量金字塔、數(shù)量金字塔、生物量金字塔的總稱。不同的金字塔能形象地說明營養(yǎng)級、生物量、生物數(shù)量之間的關系,是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,自主梳理,核心突破,考向感悟,易錯易混(1)動物同化的能量不等于攝入的能量。 動物同化的能量=攝入的能量-糞便中的能量,即攝入的食物只有部分被同化。例如兔子糞便中的能量,就不屬于
6、兔子同化的能量。兔子取食的生產(chǎn)者中的能量一部分被兔子同化,另一部分存留在兔子的糞便中。 (2)糞便中的能量不是該營養(yǎng)級同化量的一部分。 消費者產(chǎn)生的糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化的能量,它實際上與上一營養(yǎng)級的遺體、殘骸一樣,屬于上一營養(yǎng)級的未被利用的部分。,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.下列關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,不正確的是 () A.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是綠色植物所固定的太陽能的總量 B.生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量不包括各營養(yǎng)級的呼吸量 C.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向、不循環(huán)的 D.在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是逐級遞減的,考向生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,答案,解析,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(
7、2018江蘇)某城市河流由于生活污水和工業(yè)廢水的排入,水質(zhì)逐漸惡化。經(jīng)過治理后,河水又恢復了清澈。圖1表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為3種魚,丁為1種水鳥,甲不攝食藻類,箭頭指示能量流動方向),圖2表示部分能量流動關系(圖中數(shù)字表示同化的能量)。請回答下列問題。,圖1,自主梳理,核心突破,考向感悟,圖2,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)圖1所示食物網(wǎng)中,遺漏了一條能量流動途徑,該條途徑是。 (2)圖1所示食物網(wǎng)中,次級消費者是,丁與丙之間的種間關系是。 (3)根據(jù)圖1分析,除了圖2中已經(jīng)標出的能量去向之外,乙的能量去向還有 。 (4)結合圖2分析,圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級
8、能量的傳遞效率(在“大于”“小于”或“等于”中選擇)7.6%。 (5)經(jīng)檢測,水體中含有某種可被生物富集的農(nóng)藥,推測此農(nóng)藥含量最高的物種是。 (6)從生態(tài)學角度解釋,污染物排放導致水質(zhì)惡化的主要原因是 。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)水草甲丁(2)丙和丁捕食和競爭(3)傳遞給丙、自身呼吸作用以熱能形式散失(4)大于(5)丁(6)河流生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)(自我修復)能力有限,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能的相關知識,屬于對生命觀念和科學思維的考查。(1)由題目所給信息“甲、乙、丙為3種魚,丁為1種水鳥”和“圖中丁既可以吃乙又可以吃丙”可推出丁還可以吃甲
9、。(2)處于第三營養(yǎng)級的生物都是次級消費者,包括丙和丁。丁可以吃丙,兩者之間存在捕食關系;丙和丁都可以吃乙,兩者之間又存在競爭關系。(3)乙同化的能量的去向主要有三條:自身呼吸消耗;流向下一營養(yǎng)級(流向丙和丁);被分解者分解。(4)圖2中水草、藻類到乙的能量傳遞效率為1 90025 000100%=7.6%;因為處于第二營養(yǎng)級的生物除乙外還有甲,圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率應大于7.6%。(5)根據(jù)生物富集理論,營養(yǎng)級越高的生物,其體內(nèi)難降解的農(nóng)藥濃度越高;該食物網(wǎng)中,丁所處的營養(yǎng)級最高。(6)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有限,當外界干擾超出生物系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力時,生態(tài)平衡
10、將被破壞。,自主梳理,核心突破,考向感悟,失分警示(1)能量傳遞效率是指營養(yǎng)級之間的同化量比值,而不是種群之間的同化量比值。 (2)熱能由于不能被各個營養(yǎng)級所利用,所以不能再回到該生態(tài)系統(tǒng)中,因此生態(tài)系統(tǒng)在能量方面不能自給自足,需要源源不斷地輸入。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.某研究小組開展了對某湖泊中環(huán)境問題的研究,他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E,并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析,然后又請當?shù)睾囱芯克膶＜覍@5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進行了測定,如下表所示。下圖表示該湖區(qū)部分生物之間的能量流動關系(單位為103 kJm-2a-1)。分析回答下列問題。,自主
11、梳理,核心突破,考向感悟,(1)表中生物可能形成的食物鏈有條,當看到附近綠色明顯減少時,水蚤會迅速移至他處另覓食物,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的功能。 (2)圖中丙所代表的生物成分為,圖中顯示輸入該系統(tǒng)的能量是。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)若該系統(tǒng)中小球藻每年固定的能量不變,由于某種因素的影響使得河蚌的食物比例由原來的CE=11調(diào)整為21。則該生態(tài)系統(tǒng)中傳遞給河蚌B的能量理論上是原來的倍(能量傳遞效率按10%計算,保留小數(shù)點后一位數(shù)字)。,答案:(1)3信息傳遞 (2)分解者光能、有機物中的化學能 (3)1.4 (4)75,(4)某段時間人們用標志重捕法調(diào)查魚(甲)的種群密度,調(diào)查的總體積為2
12、 km3,隨機選取多處樣方,若第一次捕撈了30條全部標志后釋放,一段時間后進行第二次捕撈,在第二次捕撈到的魚(甲)中,未標志的有40條、標志的有10條。由此可估算出該魚類種群在該時期是條/km3。,解析: (1)根據(jù)表中食物關系,可推知構成的食物網(wǎng)為 :,一共有3條食物鏈。當看到附近綠色明顯減少時,水蚤移至他處另覓食物,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有信息傳遞的功能。 (2)圖中甲、乙、丙、丁分別表示生產(chǎn)者、初級消費者、分解者、次級消費者;輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有生產(chǎn)者所固定的太陽能和輸入的有機物中的化學能。 (3)假設小球藻固定的能量為a,在河蚌的食物比例為CE=11時,河蚌獲得的能量為x,河蚌的
13、能量有1/2來自C,1/2來自E,則有如下關系:x/210%+x/210%10%=a,解得x=a/55;在河蚌的食物比例為CE=21時,河蚌獲得的能量為y,則有如下關系:2y/310%+y/310%10%=a,解得y=a/40。因此,yx=1.3751.4。(4)假設2 km3內(nèi)魚(甲)的數(shù)量為x,則x30=5010,x=150條,因此,1 km3 內(nèi)魚(甲)的數(shù)量為75條。,自主梳理,核心突破,考向感悟,自主梳理,核心突破,考向感悟,生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) (1)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念理解 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)又叫。 物質(zhì)指組成生物體的等元素。 物質(zhì)循環(huán)指組成生物體的元素
14、在 的反復循環(huán)利用。 特點:具有。 (2)碳循環(huán):碳在無機環(huán)境中的存在形式主要是和碳酸鹽;在生物群落中的主要存在形式是;在無機環(huán)境與生物群落之間的主要循環(huán)形式是。,生物地球化學循環(huán),C、H、O、N、P、Ca,生物群落和無機環(huán)境間,全球性,CO2,有機物,CO2,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)溫室效應:等化石燃料的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化碳、等植被遭到大量的破壞,導致大氣中的________的含量不斷上升,產(chǎn)生了溫室效應。 2.能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關系 二者是進行的,彼此相互依存,。能量的固定、儲存、和釋放,離不開物質(zhì)的合成和等過程。物質(zhì)作為能量的,使能量沿著流動;能量作為,使物質(zhì)在生物群落
15、和之間得以不斷地循環(huán)往返。,煤、石油、天然氣,森林,CO2,同時,不可分割,轉(zhuǎn)移,分解,載體,食物鏈(網(wǎng)),動力,無機環(huán)境,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)無機環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復利用。() (2)物質(zhì)循環(huán)和能量流動是兩個相對獨立的過程。 () (3) 碳循環(huán)在生物群落內(nèi)部以CO2形式循環(huán)。(),,提示:物質(zhì)可以在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。,,提示:物質(zhì)循環(huán)與能量流動相互依存、不可分割。,,提示:碳循環(huán)在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2形式進行。,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.碳循環(huán)過程,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)碳進入生物群落的途徑:生產(chǎn)者的光合作
16、用或化能合成作用。,(3)溫室效應的產(chǎn)生原因 化石燃料的大量燃燒,產(chǎn)生大量CO2。 植被遭到破壞,降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.物質(zhì)循環(huán)的特點 (1)全球性:物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。 (2)往復循環(huán),重復利用:物質(zhì)可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復利用。 3.碳循環(huán)及存在形式 (1)在生物群落和無機環(huán)境間以CO2的形式循環(huán)。 (2)在生物群落內(nèi)部以含碳有機物的形式傳遞。 (3)在無機環(huán)境中主要以CO2和碳酸鹽的形式存在。,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 物質(zhì)循環(huán) 1.右圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖
17、,下列相關分析錯誤的是() A.生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足 B.A是消費者,C是生產(chǎn)者,碳在各成分間以CO2的形式傳遞 C.對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡 D.碳循環(huán)過程需要能量驅(qū)動,同時又是能量的載體,答案,解析,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系 2.下列與生態(tài)系統(tǒng)功能相關的描述,錯誤的是() A.碳在無機環(huán)境與生物群落之間以CO2的形式循環(huán) B.物質(zhì)與能量在生物與環(huán)境之間循環(huán)流動,信息的流動只在生物之間發(fā)生 C.植物的光合作用和生物的殘體分解是碳循環(huán)的一部分 D.全球氣候變暖與地球上碳循環(huán)遭到破壞有關,答案,解析,自主梳理,核心突破,考
18、向感悟,3.下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的敘述,正確的是 () A.一種蜣螂專以大象糞為食,則該種蜣螂獲得了大象的物質(zhì),同時最多能獲取大象所同化能量的20% B.當狼捕食兔子并同化為自身的有機物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級 C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落 D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的,答案,解析,一、能量流動的計算方法 1.已知某營養(yǎng)級生物具有的能量,未確定能量傳遞效率,求其他營養(yǎng)級生物的能量 在解決這類問題時,首先要確定食物鏈和能量傳遞效率,厘清生物的營養(yǎng)級級別和能量傳遞效率,要注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字詞,
19、從而確定是使用10%還是20%來解題。下面以食物鏈ABCD為例,分情況討論如下表:,在食物網(wǎng)中,還要確定每一種生物能量多種來源和多種流向的比例。若每一種生物能量多種來源和多種流向的比例題目中已給出,此時厘清所有生物與生物之間的相關食物鏈,進行分別計算后匯總即可。若題目中能量傳遞效率和每一種群的能量多種來源或多種流向的比例都未給出,則討論情況如下表。,2.根據(jù)營養(yǎng)級的能量攝入和去路來求解能量流入或去路之一的能量 解決這類問題,首先明確攝入的能量和能量的去路。消費者攝入的能量一部分被同化,一部分通過糞便排出。除最高級消費者外,各營養(yǎng)級的同化量有三個去路:流入下一營養(yǎng)級、自身呼吸消耗和被分解者利用。
20、最高營養(yǎng)級的能量去路只有自身呼吸消耗和被分解者利用。消費者的同化量=攝入量-糞便量,生產(chǎn)者的同化量就是生產(chǎn)者固定的太陽能。,應用體驗1右圖是某生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)簡圖,圖中ag代表各種不同的生物。若一種生物被下一營養(yǎng)級多種生物攝食,且被攝食量相等,則d每增加10 kg,最多需消耗生產(chǎn)者 () A.3 250 kgB.1 935.48 kg C.2 750 kgD.468.75 kg,答案,解析,二、判斷參與碳循環(huán)的四種成分 以碳循環(huán)為例分析三種典型的模式圖,從而總結方法,具體如下。 (1)碳循環(huán)過程示意圖,(2)將上圖換成字母,并嘗試判斷四種成分(找依據(jù)),如下面三種變式圖。,圖形解讀: 圖1中
21、,先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應為生產(chǎn)者或非生物的物質(zhì)和能量,其中有多個箭頭指向B,可判斷B為非生物的物質(zhì)和能量(不能寫“無機環(huán)境”),再根據(jù)AD,DC,AC,確定D為消費者,C為分解者。 圖2中,根據(jù)A與C之間的雙向箭頭及有多個箭頭指向C,可判斷A和C分別是生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)A、B、D的碳都流向E,可進一步判斷,B是初級消費者,D是次級消費者,E是分解者。 圖3中,首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分即A和E,一個為生產(chǎn)者,一個是大氣中的CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A,所以A為大氣中的CO2庫,E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個成分,其中其他生物部分的箭頭都指向C,所以C是分解者,B、D、F則為消費者。,應用體驗2(2018年浙江6月)某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖如下: 回答下列問題。 (1)圖中的字母表示大氣中的CO2,由于 許多因素的影響,使其含量夏季冬季。 (2)CO2被生產(chǎn)者吸收轉(zhuǎn)變成體內(nèi)物質(zhì)進入生物群落,再被圖中的A、B的和C的分解作用以及E的燃燒,轉(zhuǎn)變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中,生產(chǎn)者吸收的CO2量整個生物群落排放的CO2量。 (3)若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖,可將D的含義改為,其他字母及文字代表的含義不變,還需要修改之處有:增加“光A”、取消“ED”、。,答案,解析,
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