高中生物浙科版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第六章生態(tài)系統(tǒng) 第六章第24課時

第24課時生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量和生物量能量流動和物質(zhì)循環(huán)目標導航1.概述生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量和生物量。2.分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的過程和特點。3.分析生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)的過程和特點以及其平衡失調(diào)與溫室效應的關(guān)系。一、生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量和生物量1．初級生產(chǎn)量是指____________通過光合作用所制造的____________或所固定的________，叫初級生產(chǎn)量。2．初級生產(chǎn)量減去植物________消耗量，叫凈初級生產(chǎn)量。3．生物量：實際上就是凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的________。4．次級生產(chǎn)量：靠動物吃________、吃其他動物和吃一切現(xiàn)成的有機物質(zhì)而____________的物質(zhì)。這類生產(chǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中是第二次的有機物質(zhì)生產(chǎn)，所以叫次級生產(chǎn)量。二、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動________→________→________→________→________________。傳遞效率一般只有約________，能量最終都以______的形式耗散到周圍空間中去。2．特點：________流動，逐級________。三、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1．物質(zhì)循環(huán)是在一個______________的循環(huán)圈中周而復始、____________的，參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定，而且可以得到________利用。2．水的全球循環(huán)水在地球表面和大氣圈之間主要通過________和________實現(xiàn)循環(huán)。水循環(huán)影響著各類____________在地球表面的分布。植物吸收的水分主要通過____________送回大氣圈。3．碳的全球循環(huán)大氣圈中的碳經(jīng)過____________或________________進入生物群落，再經(jīng)過動植物的____________和微生物的____________又回到大氣圈。海洋的含碳量是大氣圈含碳量的50倍，二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上通過____________而互相交換著。4．氮的全球循環(huán)大氣圈中的氮經(jīng)過______________和____________被生物利用。在無氧條件下，脫氮細菌又經(jīng)過________________把有機氮降解為無機氮，從而實現(xiàn)氮的循環(huán)。全球每年的固氮量中以____________居多。知識點一生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量與生物量1．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中凈初級生產(chǎn)量與總初級生產(chǎn)量的敘述，不正確的是()A．初級生產(chǎn)量是指綠色植物通過光合作用所制造的有機物質(zhì)或所固定的能量B．綠色植物的初級生產(chǎn)量形成于葉綠體中C．初級生產(chǎn)量的單位通常用g/m2或J/m2表示D．地球各地的凈初級生產(chǎn)量隨溫度和雨量的不同有很大差異2．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)量與生物量的敘述，正確的是()A．用于植物生長和繁殖的生產(chǎn)量應為凈初級生產(chǎn)量減去呼吸消耗量B．凈生產(chǎn)量實際上就是總初級生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量C．生物量與生產(chǎn)量的單位相同均可用g/m2或J/m2表示D．若GP－R＝0，則生物量不變知識點二生態(tài)系統(tǒng)能量流動的分析3．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動情況，箭頭為能量流動的方向，單位是kcal/(m2·a)。下列說法正確的是()①在入射的太陽能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1%左右②流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是(15000＋13200)kcal/(m2·a)③分解者可利用來自各營養(yǎng)級傳遞來的全部能量④研究生態(tài)系統(tǒng)的功能，可幫助人們合理地調(diào)整物質(zhì)和能量循環(huán)流動關(guān)系⑤消費者營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越多A．①B．①②③④C．①③④D．①②③④⑤知識點三理解物質(zhì)循環(huán)4．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)、氮循環(huán)的部分示意圖，下列說法不正確的是()A．碳循環(huán)伴隨著能量的流動B．同時具有B和D過程的生物不可能有A過程C．ABCD所代表的物質(zhì)循環(huán)具有全球性D．進行C過程的生物可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者或消費者等基礎(chǔ)落實1．在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，凈初級生產(chǎn)量最大的是()A．熱帶雨林B．北方針葉林C．溫帶草原D．苔原(凍土帶)2．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)量和生物量的敘述，不正確的是()A．生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的生產(chǎn)量包括初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量B．初級生產(chǎn)量高的生態(tài)系統(tǒng)，次級生產(chǎn)量未必高C．海洋生態(tài)系統(tǒng)中植食性動物利用藻類的效率比陸地動物利用植物的效率高得多D．海洋的初級生產(chǎn)量之和只有陸地初級生產(chǎn)量的1/2，但次級生產(chǎn)量卻比陸地生態(tài)系統(tǒng)大得多3．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中，錯誤的是()A．當狼捕食兔子并轉(zhuǎn)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B．當狼吃掉一只兔子時，狼不可能獲得兔子的全部能量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)的能量流動是單向的、逐級遞減的4．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素根本來源于()A．食物中的碳B．大氣中CO2中的碳C．燃料中的碳D．非生物環(huán)境中的碳能力提升5．在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中，能量形式的轉(zhuǎn)變順序是()A．光能→化學能→熱能B．熱能→光能→化學能C．化學能→光能→熱能D．光能→熱能→化學能6．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應包括()A．通過兔子呼吸作用釋放的能量B．通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)C．通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)D．流入到狐的體內(nèi)7．大象是植食性動物，有一種蜣螂則專以象糞為食。設一頭大象在某段時間內(nèi)所同化的能量為107kJ，則這部分能量中可流入蜣螂體內(nèi)的約為()A．0kJB．106kJC．2×106kJD．3×106kJ8．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列有關(guān)敘述正確的是()A．③過程代表綠色植物的光合作用B．A、B分別代表消費者和生產(chǎn)者C．⑦是溫室效應的主要原因D．疏松土壤可以加快⑤過程9．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)(部分)的組成及物質(zhì)和能量流動情況(禿鷲以動物尸體為食)，該生態(tài)系統(tǒng)中()A．M代表光能，N代表熱能，P代表無機鹽、CO2B．共有4條捕食食物鏈，禿鷲所占有的營養(yǎng)級最多C．圖中狼與蚊子之間能量傳遞效率一般為10%左右D．群落內(nèi)部各營養(yǎng)級的生物量相對穩(wěn)定維持著該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性題號123456789答案10.下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請據(jù)圖回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在______________________________之間不斷循環(huán)的過程。(2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表的生物為____________________；Y的細胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生物不同，Y的細胞結(jié)構(gòu)最主要的特點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)大氣中的CO2在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)合成有機物；含碳有機物在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)可以分解為CO2。(4)在自然界物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化不可缺少的是圖中哪兩類生物(用甲、乙、丙表示)？________。(5)乙代表生態(tài)系統(tǒng)哪類成分？__________，該類成分體內(nèi)是否都有線粒體？________________________________________________________________________。實驗拓展11．閱讀下列材料，回答相關(guān)問題。材料一在自然界中有將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)氮的生物，也有將化合態(tài)氮轉(zhuǎn)化成游離態(tài)氮的細菌，由于其生理過程與硝化細菌相反，故稱為反硝化過程，該細菌被稱為反硝化細菌。反硝化細菌對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是不利的，會降低土壤的肥力，但對于氮的循環(huán)來說是必不可少的。材料二生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)和碳循環(huán)及其相互關(guān)系的簡圖如下。材料三由于鳥類對飛翔生活的適應，需要減輕體重，所以鳥類的消化道相對較短。在養(yǎng)雞場里，由于雞的消化道相對較短，食物中的有機物消化不充分。在其排出的糞便中還有很多有機物未被充分利用，所以常將雞糞發(fā)酵除臭后摻到其他的飼料中喂豬，可以節(jié)省飼料，提高經(jīng)濟效益。(1)上圖過程①稱為____________，過程②稱為__________________。如果圖示是一個封閉的大棚生態(tài)系統(tǒng)，遇到連續(xù)陰雨天氣，你認為采取何種措施對植物生長較為有利？____________________________________________。采取這種措施的目的是________________________。(2)在完成圖中⑤過程的生物中，根瘤菌是非常重要的，它活躍在豆科植物的根部形成根瘤，與豆科植物呈現(xiàn)良好的共生關(guān)系，請你具體說出豆科植物與根瘤菌之間的關(guān)系：________________________________________________________________________。(3)植物完成圖中④過程的主要方式是________，如果土壤板結(jié)或長期水淹，陸生植物通過該過程吸收的氮素是否能滿足其生理需要？__________。其原因是______________________________________。(4)圖中____(填標號)所代表的內(nèi)容能體現(xiàn)出這個生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的大小。(5)你認為雞糞發(fā)酵除臭是何種細菌的作用？________。在圖中____(填標號)所示的過程能反映除臭的生理過程。第24課時生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量和生物量能量流動和物質(zhì)循環(huán)答案知識清單一、1.綠色植物有機物質(zhì)能量2.呼吸3.積累量4.植物生產(chǎn)出來二、1.植物植食動物肉食動物頂位肉食動物10%熱2.單向遞減三、1.相對封閉往復循環(huán)重復2.蒸發(fā)降雨營養(yǎng)物質(zhì)蒸騰作用3.光合作用化能合成作用呼吸作用分解作用擴散作用4.固氮作用硝化作用反硝化作用生物固氮對點訓練1．C[初級生產(chǎn)量的單位通常用g/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年)表示，即初級生產(chǎn)量應體現(xiàn)年生產(chǎn)量，而不是某一時刻的生產(chǎn)量。]點評生態(tài)系統(tǒng)的總初級生產(chǎn)量即綠色植物通過光合作用所制造的有機物或所固定的能量，凈初級生產(chǎn)量則為總初級生產(chǎn)量與呼吸消耗量的差值，地球各地的凈初級生產(chǎn)量隨溫度和雨量不同而有很大差異。2．D[用于植物生長和繁殖的生產(chǎn)量應為凈初級生產(chǎn)量；生物量實際上就是凈初級生產(chǎn)量在某一時刻前的積累量，其單位為g/m2或J/m2，但生產(chǎn)量的單位應為g/(m2·a)或J(m2·a)。若GP－R＝0，則生物量不變；若GP－R>0，生物量增加；若GP－R<0，生物量減少。]點評生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能總量為總初級生產(chǎn)量，總初級生產(chǎn)量減去呼吸消耗量為凈初級生產(chǎn)量，生態(tài)系統(tǒng)中全部異養(yǎng)生物的有機物生產(chǎn)量為次級生產(chǎn)量，凈生產(chǎn)量在某一時刻前的積累量為生物量。3．A[生產(chǎn)者同化的能量為流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，即為15000kcal/(m2·a)；占太陽能比例為eq\f(15000,1500900)＝%；分解者吸收的能量中會通過細胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失掉一部分；在生態(tài)系統(tǒng)中能量只能流動而不能循環(huán)，而且逐級遞減，所以營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越少。]點評解答本題可結(jié)合能量流動的來源、途徑、具體過程和特點等相關(guān)知識。4．B[硝化細菌可以同時完成ABD過程。]課后作業(yè)1．A[生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)量與溫度和雨量密切相關(guān)，故熱帶雨林的凈初級生產(chǎn)量最大，苔原的凈初級生產(chǎn)量最小。]2．A[生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)量即植物通過光合作用制造的有機物量，次級生產(chǎn)量是生態(tài)系統(tǒng)中異養(yǎng)型生物第二次有機物的生產(chǎn)量，并非生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機物量，故A選項不正確；B、C、D項所述均正確。]3．A[當狼捕食兔子轉(zhuǎn)化為自身有機物時，即同化為自身的一部分，這部分能量就從第二營養(yǎng)級(兔子)流入到第三營養(yǎng)級(狼)；當狼吃掉一只兔子時，狼就把兔子的生物體絕大部分能量通過消化吸收同化為自身的一部分，但少量變?yōu)榧S便(狼未利用)排出體外；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的輸入過程即生產(chǎn)者(綠色植物)通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為自身體內(nèi)有機物中的化學能，這樣能量就進入了生態(tài)系統(tǒng)，即從非生物無機環(huán)境進入了生物群落；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動有兩個特點，即單向流動和逐級遞減。]4．B[生物體內(nèi)的碳元素究其根源都是來自生產(chǎn)者從大氣中固定的CO2。]5．A[生產(chǎn)者多以植物為主固定太陽能而儲存有機物變?yōu)榛瘜W能，其中一部分通過呼吸作用以熱能的形式散失。]6．B[兔子攝取了草，其中一部分被同化了，兔子同化的能量可以流向下一營養(yǎng)級狐，可用于自身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子攝入的能量中，以糞便形式排出體外的不屬于其同化的能量。]7．A[被某一營養(yǎng)級攝入的能量。一部分存在于該營養(yǎng)級生物排出的糞便中，另一部分被該營養(yǎng)級生物同化，該題中大象攝入體內(nèi)的能量，一部分存在于象糞中，一部分被其同化，所以流入蜣螂體內(nèi)的能量不屬于象的同化量。]8．D[與大氣中CO2有雙向關(guān)系的為生產(chǎn)者(B)，而B、C共同指向的(A)為分解者，C為消費者，③為植物呼吸作用產(chǎn)生CO2返回大氣的過程，⑥過程為化學燃料燃燒，是造成溫室效應的主要原因，⑤是分解者