高考生物復習第九單元生物與環(huán)境第33講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課

第33講生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)

第1頁考點一生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程及特點1．生態(tài)金字塔不一樣生態(tài)金字塔能形象地說明各營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間關(guān)系，是定量碩士態(tài)系統(tǒng)直觀表達。第2頁第3頁2.能量流動最值計算規(guī)律(1)在食物鏈中：若題干中未做詳細說明，則普通認為能量傳遞最低效率為10%，最高效率為20%，則：(2)在食物網(wǎng)中:①在能量分配百分比未知時計算某一生物取得最多(或最少)能量計算：第4頁第5頁②在能量分配百分比和能量傳遞效率已知時能量計算：對于食物網(wǎng)中能量流動計算，先依據(jù)題意寫出對應食物鏈并依據(jù)各營養(yǎng)級之間傳遞效率，按照從不一樣食物鏈取得百分比分別進行計算，再將各條食物鏈中值相加即可。第6頁巧用拼圖法處理能量流動計算難點輸入第一營養(yǎng)級能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者呼吸作用中以熱能形式散失了(A1)，一部分則用于生產(chǎn)者生長、發(fā)育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包含現(xiàn)存植物體B1、流向分解者C1、流向下一營養(yǎng)級D1，以下列圖所表示：第7頁(1)流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產(chǎn)者固定總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級，則剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級同化總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級，則剛好等于生產(chǎn)者固定總能量W1?？梢姡谝粋€生態(tài)系統(tǒng)中，全部生物總能量都來自W1，全部生物總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗緣故)。第8頁角度一能量流動過程及特點分析1．(·海南卷改編)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動敘述，錯誤是(

)A．能量流動包含能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程B．分解者所需能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存能量C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功效需要不停得到來自系統(tǒng)外能量D．生產(chǎn)者固定能量等于全部消費者所取得能量與分解者所取得能量值之和第9頁解析：生態(tài)系統(tǒng)能量流動包含能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程，A正確；分解者所需能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存能量，B正確；能量流動逐步遞減，生態(tài)系統(tǒng)維持正常功效需要不停得到來自系統(tǒng)外能量，C正確；在一定時間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定能量(a)，大于全部消費者所取得能量值(b)與全部分解者所取得能量值(c)，即a>b＋c，D錯誤。答案：D第10頁2．某生態(tài)系統(tǒng)中有A、B、C、D四種生物，組成食物鏈A→B→C，D為分解者，如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流入B處發(fā)生一系列改變示意圖，以下說法錯誤是(

)第11頁A．圖中甲表示B同化量，乙表示B用于生長、發(fā)育和繁殖能量B．參加丁過程都是異養(yǎng)型生物，包含細菌、真菌等C．當生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，B種群數(shù)量普通處于K/2D．圖中D能量不全部來自B生物第12頁解析：當生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，B種群數(shù)量到達環(huán)境容納最大值，普通處于K值，C錯誤；B攝入量為其同化量和糞便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于本身生長、發(fā)育和繁殖，A正確；丁過程為分解者分解作用，分解者主要是營腐生生活細菌、真菌等，都是異養(yǎng)型生物，B正確；D能量可來自于B糞便，而此部分屬于上一營養(yǎng)級A能量。答案：C第13頁角度二能量流動相關(guān)計算3．(·福建卷)下列圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J·m－2·a－1)。以下敘述正確是(

)第14頁A．該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級B．該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級能量傳遞效率為25%C．太陽魚呼吸作用消耗能量為1357J·m－2·a－1D．該食物網(wǎng)中生物與無機環(huán)境共同組成一個生態(tài)系統(tǒng)第15頁解析：考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主，食物鏈最高營養(yǎng)級鱸魚為第五營養(yǎng)級；該食物網(wǎng)第一到第二營養(yǎng)級能量傳遞效率計算為二者同化量比值，即(4200＋3780)/31920＝25%；太陽魚同化能量除去呼吸作用消耗部分其它用于生長發(fā)育繁殖，本題只有太陽魚和下一個營養(yǎng)級鱸魚同化量，無法計算出太陽魚呼吸作用消耗能量；生態(tài)系統(tǒng)由生物群落和無機環(huán)境共同組成，食物網(wǎng)中生物只包含了生產(chǎn)者和消費者，少了必要成份分解者。答案：B第16頁4．如圖為一食物網(wǎng)，若要使丙體重增加x，已知其食用動物性食物(乙)所占百分比為a，則最少需要生產(chǎn)者(甲)量為y，那么x與y關(guān)系可表示為(

)第17頁A．y＝90ax＋10x

B．y＝25ax＋5xC．y＝20ax＋5xD．y＝10ax＋10x解析：由題干中“最少”可知，應該按最大傳遞效率20%計算，a表示動物性食物(乙)所占百分比，則1－a表示直接從生產(chǎn)者(甲)取得食物所占百分比，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y(tǒng)，即y＝20ax＋5x。答案：C第18頁1．碳循環(huán)過程：考點二生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)第19頁(1)碳進入生物群落路徑：生產(chǎn)者光合作用和化能合成作用。(2)碳返回無機環(huán)境路徑。①生產(chǎn)者、消費者呼吸作用。②分解者分解作用。③化學燃料燃燒。(3)分析溫室效應產(chǎn)生原因。①化學燃料大量燃燒，產(chǎn)生了大量CO2。②植被破壞，降低了對大氣CO2調(diào)整能力。第20頁2．能量流動與物質(zhì)循環(huán)之間關(guān)系第21頁第22頁角度一碳循環(huán)過程及特點分析5．(·石家莊模擬)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖。相關(guān)敘述正確是(

)第23頁A．1代表生產(chǎn)者，5能夠代表化能合成作用B．碳元素在1、2、3、4間以含碳有機物形式傳遞C．在食物鏈中占有碳元素最多營養(yǎng)級可能是1D．1、2、3中含有有機物能夠作為動力來促進碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)第24頁解析：首先需要確定這四種成份，1箭頭指向2、3、4能夠確定1是生產(chǎn)者，因為生物群落總能量流動起點是生產(chǎn)者。因為生產(chǎn)者聯(lián)絡(luò)了無機環(huán)境和生物群落，所以確定4為無機環(huán)境。然后依據(jù)生產(chǎn)者和消費者都有箭頭指向分解者，確定3為分解者。5代表生產(chǎn)者呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在1和4之間是以二氧化碳形式傳遞，在1、2、3之間是以有機物形式傳遞。1是生產(chǎn)者，所含有有機物最多。物質(zhì)作為能量載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不停地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。答案：C第25頁6．(·成都模擬)如圖表示生物圈中碳循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)不一樣成份。以下相關(guān)該圖分析正確是(

)第26頁A．圖中生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈是A→B→CB．碳從生物群落進入無機環(huán)境路徑是③⑤⑦C．碳循環(huán)含有全球性，磷循環(huán)不含有全球性D．提升⑥過程有利于維持大氣中碳、氧平衡第27頁解析：從圖中看出，A為分解者，生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈是B→C；碳從生物群落進入無機環(huán)境路徑是③生產(chǎn)者呼吸作用、⑤分解者分解作用和⑦消費者呼吸作用；碳循環(huán)含有全球性，磷循環(huán)也含有全球性；提升⑥過程使大氣中CO2含量增加，會破壞大氣中碳、氧平衡。答案：B第28頁角度二物質(zhì)循環(huán)和能量流動關(guān)系分析7．以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動敘述，正確是(

)A．富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華現(xiàn)象，能夠說明能量流動特點B．生態(tài)系統(tǒng)中能量初始起源只有太陽能C．食物鏈各營養(yǎng)級中10%～20%能量會被分解者利用D．無機環(huán)境中物質(zhì)能夠經(jīng)過各種路徑被生物群落重復利用第29頁解析：本題考查生態(tài)系統(tǒng)功效以及水華現(xiàn)象。富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華是大量含N、P污水排到江湖中造成藻類大量繁殖結(jié)果，說明物質(zhì)循環(huán)重復性，而能量流動是單向，所以A錯誤；生態(tài)系統(tǒng)能源主要為太陽能，也可源自一些無機物氧化分解釋放能量，所以B錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向遞減，其傳遞效率是10%～20%，即10%～20%能量被下一營養(yǎng)級同化，故C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)帶有全球性和循環(huán)往復性，所以無機環(huán)境中物質(zhì)能夠經(jīng)過各種路徑，如光合作用、根吸收，進入生物群落被生物利用，故D項正確。答案：D第30頁8．(·常德模擬)如今低碳生活、綠色經(jīng)濟已成為人類共同目標。如圖是碳循環(huán)部分過程，以下相關(guān)分析不正確是(

)A．碳循環(huán)過程①②伴伴隨生態(tài)系統(tǒng)能量流動B．植樹造林有利于增強過程②而降低大氣CO2含量C．降低對過程③依賴是緩解溫室效應主要辦法D．低碳生活方式有利于維持生物圈中碳循環(huán)平衡第31頁解析：據(jù)圖可知，大氣中二氧化碳起源有：①生產(chǎn)者和消費者呼吸作用、分解者分解作用和③化學燃料燃燒，但降低大氣中二氧化碳含量主要是經(jīng)過②生產(chǎn)者光合作用來實現(xiàn)，而③是引發(fā)大氣中二氧化碳含量增加主要原因，故植樹造林有利于增強過程②而降低大氣CO2含量。降低對過程③依賴是緩解溫室效應主要辦法。無機環(huán)境與生物群落之間碳循環(huán)主要形式是CO2，CO2不攜帶能量，所以過程①②不伴伴隨生態(tài)系統(tǒng)能量流動。答案：A第32頁能量流動分流模型解讀每一營養(yǎng)級能量起源與去路分析(以第二營養(yǎng)級為例)第33頁消費者攝入能量(a)＝消費者同化能量(b)＋糞便中能量(c)，即動物糞便中能量不屬于該營養(yǎng)級同化能量，應為上一個營養(yǎng)級固定或同化能量。消費者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋用于生長、發(fā)育和繁殖(e)。生長、發(fā)育和繁殖(e)＝分解者利用(f)＋下一營養(yǎng)級同化(i)＋未被利用(j)。所以有：第34頁(1)未被利用能量：包含生物每年積累量和動植物殘體以化石燃料形式被儲存起來能量。(2)一個營養(yǎng)級所同化能量＝呼吸消耗能量＋被下一營養(yǎng)級同化能量＋分解者利用能量＋未被利用能量。(3)動物同化能量與攝入量之間關(guān)系：動物同化能量＝攝入量－糞便有機物中能量，即攝入食物只有部分被同化。(4)流入一個營養(yǎng)級能量：是指被這個營養(yǎng)級生物所同化全部能量。第35頁[典例透析]如圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解，N1～N6表示能量數(shù)值。請回答以下相關(guān)問題。第36頁(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)總能量為______。(用N1～N6中字母表示)(2)由初級消費者傳遞給蜣螂能量為________。(3)圖中N3表示_____________。(4)能量由生產(chǎn)者傳遞給初級消費者傳遞效率為____。(用N1～N6中字母表示)。(5)生態(tài)系統(tǒng)含有自我調(diào)整能力基礎(chǔ)是________。若要提升生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性，普通可采取辦法為__________________。第37頁[審題指導]第38頁1．(·信陽模擬)某生態(tài)學家研究一花生試驗田能量流動情況，試驗期間收獲全部花生植株中葡萄糖量為300kg，試驗期間花生細胞呼吸消耗葡萄糖量為100kg，建立能量流動模型如圖所表示(已知1kg葡萄糖含有能量1.6×104kJ)，分析選項，正確是(

)第39頁A．該能量流動模型屬于數(shù)學模型B．模型中a表示花生種群同化量C．試驗期間輸入花生種群能量為6.4×106kJD．試驗期間花生種群以熱能形式散失能量為1.6×105kJ第40頁解析：題中能量流動模型屬于概念模型，A錯誤；模型中花生種群同化量應包含a和經(jīng)過呼吸作用散失能量，B錯誤；試驗期間輸入花生種群能量為(300kg＋100kg)×1.6×104kJ/kg＝6.4×106kJ，C正確；試驗期間花生種群以熱能形式散失能量為1.6×106kJ，D錯誤。答案：C第41頁2．某同學繪制了如圖所表示能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定太陽能)，以下敘述中不正確是(

)第42頁A．生產(chǎn)者固定總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋