2015屆高考一輪生物詳細(xì)復(fù)習(xí)《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

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)2．能量的傳遞。(1)傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。(2)傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。(3)傳遞過程(以能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)為例)，能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)時(shí)的分流情況總結(jié)如下：?特別提醒：(1)某營養(yǎng)級(jí)在一定時(shí)間內(nèi)的能量流向除自身呼吸消耗、被下一營養(yǎng)級(jí)同化、流向分解者外，還有未被利用的能量，可能留到下一時(shí)間段繼續(xù)流向上述三個(gè)方向。(2)除第一營養(yǎng)級(jí)外，每一營養(yǎng)級(jí)的同化量＝攝入量－糞便量，即糞便量屬于上一營養(yǎng)級(jí)的能量。3．能量流動(dòng)特點(diǎn)。(1)單向流動(dòng)。食物鏈中，相鄰營養(yǎng)級(jí)生物的吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結(jié)果。(2)逐級(jí)遞減。①每個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級(jí)利用。②各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸以熱能形式散失相當(dāng)大的一部分能量。4．生態(tài)金字塔類型。類型項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀象征意義能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特性一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減一般生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總量)沿食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減每一級(jí)含義食物鏈中每一營養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目每一營養(yǎng)級(jí)生物的總生物量?特別提醒：對(duì)能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算及應(yīng)用掌握不全面1．能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算。在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物在營養(yǎng)級(jí)上的差別，能量傳遞效率為10%～20%，解題時(shí)注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題。(1)設(shè)食物鏈為A→B→C→D，分情況討論如下：①已知D營養(yǎng)級(jí)的能量為M，則至少需要A營養(yǎng)級(jí)的能量＝M÷(20%)3；最多需要A營養(yǎng)級(jí)的能量＝M÷(10%)3。②已知A營養(yǎng)級(jí)的能量為N，則D營養(yǎng)級(jí)獲得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。(2)在食物網(wǎng)中分析：如在A→B→C→D中，確定生物量變化的“最多”或“最少”時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則：①食物鏈越短，最高營養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。②生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量越少，如已知D營養(yǎng)級(jí)的能量為M，計(jì)算至少需要A營養(yǎng)級(jí)的能量，應(yīng)取最短食物鏈A→D，并以20%的效率進(jìn)行傳遞，即等于M÷20%；計(jì)算最多需要A營養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最長的食物鏈A→B→C→D，并以l0%的效率進(jìn)行傳遞，即等于M÷(10%)3。(3)在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營養(yǎng)級(jí)的多種生物按一定比例獲取能量，則按照單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后再合并。2．利用能量流動(dòng)的特點(diǎn)確定食物鏈。(1)根據(jù)能量傳遞逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，能量含量越高，營養(yǎng)級(jí)級(jí)別越低。(2)根據(jù)林德曼效率(能量傳遞效率)10%～20%，可確定相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)能量差別在5倍左右，若能量相差不多，則應(yīng)列為同一營養(yǎng)級(jí)，如據(jù)下圖1四種生物所同化的有機(jī)物的量的比例，可確定其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。3．高考命題角度。(1)給定食物網(wǎng)(鏈)，按照要求進(jìn)行能量流動(dòng)的有關(guān)計(jì)算。(2)根據(jù)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)，確定食物鏈(網(wǎng))?！纠?】

下列表示生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營養(yǎng)級(jí)的生物，其能量流動(dòng)的過程圖解。有關(guān)敘述中正確的是(

)A．圖中糞便量屬于生產(chǎn)者經(jīng)光合作用所固定的太陽能B．呼吸作用以熱量形式散失的能量占同化量的比例較小C．流入下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量占攝入量的10%～20%D．從圖示可知，能量在營養(yǎng)級(jí)之間不具有單向流動(dòng)的特點(diǎn)解析：第二營養(yǎng)級(jí)的生物同化的能量是攝入的能量減去糞便中的能量。糞便中的能量是第二營養(yǎng)級(jí)的生物沒有同化的能量，屬于生產(chǎn)者經(jīng)光合作用所固定的太陽能。呼吸作用以熱量形式散失的能量占同化量的大部分。流入下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量占第二營養(yǎng)級(jí)的生物同化能量的10%～20%，不是占攝入量的10%～20%。第二營養(yǎng)級(jí)的生物同化的能量的流向不是單一的，能量在營養(yǎng)級(jí)之間的流動(dòng)是單向的。答案：A規(guī)律總結(jié)

跟蹤訓(xùn)練(經(jīng)典題)下圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)圖解(局部)，相關(guān)敘述正確的是(

)A．初級(jí)消費(fèi)者同化的總能量為(B2＋C2＋D2)B．該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的總量為(B2＋C2＋D2)C．由生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率為D1/WlD．圖中B1表示生產(chǎn)者用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量解析：

初級(jí)消費(fèi)者的同化量是生產(chǎn)者的輸出量D1，等于A2＋B2＋C2＋D2

，A錯(cuò)誤；該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能W1，等于A1`＋B1＋C1＋D1，B錯(cuò)誤；生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的傳遞效率是生產(chǎn)者的輸出量/輸入量即D1/W1，C正確；同化量＝自身生長、發(fā)育和繁殖量＋呼吸消化量，A1是呼吸消耗量，則B1＋C1＋D1為自身生長、發(fā)育和繁殖量，D錯(cuò)誤。

答案：

C生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及與能量流動(dòng)的比較1．碳循環(huán)。(1)大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落，是通過光合作用或化能合成作用而實(shí)現(xiàn)的。(2)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的。碳元素在生物群落中的傳遞，主要靠食物鏈和食物網(wǎng)，傳遞形式為有機(jī)物。(3)大氣中CO2的來源有三個(gè)：一是分解者的分解作用；二是動(dòng)植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃燒。(4)實(shí)現(xiàn)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)的關(guān)鍵是生產(chǎn)者和分解者。(5)碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。2．溫室效應(yīng)。(1)大氣中CO2含量持續(xù)增加的原因：①工廠、汽車、飛機(jī)、輪船等大量使用化石燃料，向大氣中釋放大量的CO2。②森林、草原等植被大面積的破壞，大大降低了對(duì)大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。(2)危害：①加快極地冰川融化，導(dǎo)致海平面上升，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存構(gòu)成威脅。②改變了降雨和蒸發(fā)機(jī)制，影響農(nóng)業(yè)和糧食資源生產(chǎn)。(3)緩解措施：①植樹造林，增加綠地面積。②開發(fā)清潔能源，減少化石燃料燃燒。3．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的比較。能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物的形式流動(dòng)因不同元素而異，如碳以CO2形式循環(huán)特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減物質(zhì)被反復(fù)利用，即具有循環(huán)性和全球性范圍生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物圈內(nèi)，具有全球性聯(lián)系二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割①二者均開始于生產(chǎn)者，通過光合作用合成有機(jī)物固定太陽能，然后沿共同的渠道——食物鏈(網(wǎng))一起運(yùn)行

②能量的輸入、傳遞轉(zhuǎn)化、散失，離不開物質(zhì)的合成與分解等過程③物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)④能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返?特別提醒：與物質(zhì)循環(huán)有關(guān)的2點(diǎn)提示(1)物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”和“范圍”。①參與物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”是指組成生物體的化學(xué)元素。②循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)。(2)碳循環(huán)及存在形式。①在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：以CO2形式循環(huán)。②在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。③在無機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在?！纠?】

2010年11月29日至12月10日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第16次締約方會(huì)議暨《京都議定書》第6次締約方會(huì)議在墨西哥海濱城市坎昆舉行，“節(jié)能減排”和“森林保護(hù)”是本次會(huì)議的重要議題，低碳經(jīng)濟(jì)和綠色生活方式越來越受到人們重視。下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中“→”表示碳的流動(dòng)方向，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題。(1)碳在A→B和B→C過程中分別以__________形式流動(dòng)。(2)在自然生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中，植物通過________從大氣中攝取碳的速率，與生物通過______把碳釋放到大氣中的速率大致相同。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，大量化石燃料的燃燒，打破生物圈中________的平衡，形成溫室效應(yīng)。(3)寫出圖中包含的一條食物鏈：________(用字母和箭頭表示)。(4)若生產(chǎn)者固定了100kJ的能量，則圖中最高營養(yǎng)級(jí)理論上可獲得的能量為________kJ。(5)“周一請(qǐng)吃素”是坎昆會(huì)議中支持環(huán)保的進(jìn)步青年提出的一個(gè)新理念，這一理念符合能量流動(dòng)的________特點(diǎn)。解析：此題考查生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及與能量流動(dòng)的關(guān)系。(1)根據(jù)圖解和碳循環(huán)的過程判斷A為大氣中的CO2，B為生產(chǎn)者綠色植物，C為初級(jí)消費(fèi)者，D為次級(jí)消費(fèi)者，E為動(dòng)植物的遺體，因此碳在A→B過程中以CO2形式流動(dòng)，在B→C過程中以有機(jī)物形式流動(dòng)。(2)在自然情況下，植物通過光合作用從大氣中攝取碳的速率與生物通過呼吸作用釋放碳的速率相等。(3)食物鏈的環(huán)節(jié)中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者。(4)能量的傳遞效率為10%～20%，生產(chǎn)者B固定的能量為100kJ，則D獲得的能量為100×10%×10%～100%×20%×20%，即1～4kJ。(5)“吃素”人屬于第二營養(yǎng)級(jí)，能量損失最少，因?yàn)槟芰苛鲃?dòng)是逐級(jí)遞減的。答案：(1)CO2和(含碳)有機(jī)物(2)光合作用呼吸作用(細(xì)胞呼吸)碳循環(huán)(3)B→C→D

(4)1～4

(5)逐級(jí)遞減跟蹤訓(xùn)練(2013·惠州二模)如圖1為某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，圖2表示在該生態(tài)系統(tǒng)中，能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答。(1)碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間主要是以______形式進(jìn)行循環(huán)的。(2)參與圖1過程④的生物同化類型是______，屬于生態(tài)系統(tǒng)的________成分。(3)碳從無機(jī)環(huán)境中進(jìn)入生物群落的途徑①是________作用；生物群落中的碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的途徑有圖1中的________等過程。(4)圖2中B表示________________________的能量。B比A的能量少的原因是第二營養(yǎng)級(jí)同化的能量還有一部分____________________________________________________。(5)如果圖2中的初級(jí)消費(fèi)者為豬，為提高豬的生長速度，有人在豬舍播放輕音樂，可使豬心情愉快，減少疾病。音樂屬于信息傳遞中的________信息，涉及______________________調(diào)節(jié)。為提高豬的生長速度，據(jù)此圖2的信息，在生產(chǎn)上還可采取的具體措施有：__________________。解析：(1)生產(chǎn)者主要是綠色植物，通過光合作用可以將大氣中的CO2和H2O合成有機(jī)物，植物、動(dòng)物和微生物的呼吸作用又將有機(jī)物氧化分解，釋放出CO2，故碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間主要是以二氧化碳形式進(jìn)行循環(huán)的。(2)分解者屬于異養(yǎng)生物，同化類型是異養(yǎng)型。(3)生物群落中的碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的途徑除植物、動(dòng)物的呼吸作用外，還有化石燃料的燃燒等。(4)初級(jí)消耗者的同化量有4條去路：①自身呼吸消耗，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；②流向下一營養(yǎng)級(jí)(最高營養(yǎng)級(jí)除外)；③遺體、殘骸、糞便等中的能量被分解者利用；④未被利用：包括生物每年的積累量，也包括動(dòng)植物遺體、殘骸以化學(xué)燃料形式被