生态系统能量流动和物质循环分析.pptx

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1、温馨提示温馨提示:请点击相关栏目。请点击相关栏目。双基自主双基自主 回扣回扣高频考点高频考点 突破突破科学素养科学素养 提升提升知能高效知能高效 演练演练课下定时课下定时 作业作业第1页/共35页1判断下列有关能量流动叙述的正误。(1)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到(2011海南卷，2A)()(2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()(3)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(2010新 课标全国卷，5C)()(4)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多(2010江苏卷，11C)()(5)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量 ()(6)某营养级生物的

2、粪便量属于上一营养级生物的同化量()是生产者固定的太阳能总量是生产者固定的太阳能总量能量是单向流动不循环能量是单向流动不循环摄入量减去呼吸量摄入量减去呼吸量第2页/共35页2判断下列有关物质循环叙述的正误。(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物()(2)碳循环在生物群落内部以CO2形式循环()(3)化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因()(4)在一个池塘生态系统中就能完成物质循环()是组成化合物的元素是组成化合物的元素是以含碳有机物的形式循环是以含碳有机物的形式循环物质循环的特点具有全球性物质循环的特点具有全球性第3页/共35页 例例1 (2014(2014河南郑州一模河南郑州一模

3、)如图是一个处于平衡状如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中态生态系统的能量流动图解，其中A A、B B、C C、D D分别代表不同分别代表不同营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是()A A流经该生态系统的总能量就是流经该生态系统的总能量就是A A通通 过光合作用固定的太阳能减去自过光合作用固定的太阳能减去自 身呼吸消耗的能量身呼吸消耗的能量B BD D中所含的能量与中所含的能量与C C中所含的能量中所含的能量 之比就是能量从之比就是能量从C C传递到传递到D D的效率的效率C CB B同化的能量要大于同化的能量要大于B B、C C、

4、D D呼吸消耗的能量之和呼吸消耗的能量之和D D由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B B获得的获得的 能量越多，留给能量越多，留给C C、D D的能量就越少的能量就越少第一步 审读图示第二步第二步 析选项析选项能量传递效率是两营能量传递效率是两营养级的同化量之比养级的同化量之比C 考点一 能量流动的过程和特点A A是生产者，是生产者，B B、C C、D D是消费者是消费者生产者生产者A A进行光合作用进行光合作用固定的太阳能总量固定的太阳能总量传递给传递给C C、D D也多也多第4页/共35页【互动探究】(1)流入量与同化量是什么关系？同化量、摄入

5、量与粪便量的关系是怎样的？(2)某营养级的同化量减去呼吸量属于什么？提示：(1)流入量同化量。同化量摄入量粪 便量。提示：(2)生长、发育、繁殖的能量 第5页/共35页1 1能量流经某一营养级的来源和去向能量流经某一营养级的来源和去向第6页/共35页流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：(1)定量不定时(能量的最终去路)自身呼吸消耗流入下一营养级被分解者分解利用(2)定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。第7页/共35页2能量的传递

6、(1)传递途径：食物链和食物网。(2)传递形式：有机物中的化学能。3能量流动的特点及其原因(1)单向流动能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。第8页/共35页【前挂后联】光合作用、细胞呼吸与能量流动(2)细胞呼吸产生的能量大部分以热能散失，不可重复利用，因此能量流动是逐级递减的。第9页/共35页1 1某同学绘制了如图所示的能量流动图解，

7、下列叙述正确某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是的是()A解析：由图可知，W1为生产者固定的太阳能，D1为初级消费者同化的能量；W1A1B1C1D1；D1A2B2C2D2；由于能量传递效率约为10%20%，所以W1D1D2。A生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1C初级消费者摄入的能量为(A2B2C2)DW1D1D2第10页/共35页2 2下图为某生态系统能量流动示意图下图为某生态系统能量流动示意图(单位：单位：kJ)kJ)。下列。下列说法正确的是说法正确的是()C含有含有2 2个个A图中A所固定的能量是B、C

8、的能量之和B若C增加1 kJ，则需要消耗A约42 kJCB营养级的个体数量一定多于C营养级的个体数量DBC的能量传递效率为16%解析：根据生态系统能量流动的特点及能量传递效率可知，A选项错误；AB的能量传递效率为200/1 250100%16%，BC的传递效率为30/200100%15%。B第11页/共35页例例2 (2013(2013山师大附中期末山师大附中期末)如图为某生态系统的部分物质如图为某生态系统的部分物质循环简图，下列相关叙述不正确的是循环简图，下列相关叙述不正确的是()A A若若M M表示大气中的表示大气中的COCO2 2，则碳在过，则碳在过 程程中以含碳有机物的形式传递中以含碳

9、有机物的形式传递B B直接参与碳循环的细胞器有线粒直接参与碳循环的细胞器有线粒 体和叶绿体体和叶绿体C C能量可通过光合作用的形式输入该能量可通过光合作用的形式输入该 生态系统，也可通过热能的形式输出生态系统，也可通过热能的形式输出D D图中分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用图中分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用第一步 审读图示第二步第二步 析选项析选项在生物群落中以有在生物群落中以有机物的形式传递机物的形式传递光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用分别在叶绿体、线粒分别在叶绿体、线粒体中进行体中进行能量单向流动，不能循环利用能量单向流动，不能循环利用D 考点二 生态系统的物质循环分别表

10、示光合作分别表示光合作用、呼吸作用用、呼吸作用第12页/共35页1 1碳循环过程碳循环过程(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。(2)CO2的主要来源：分解者的分解作用。动植物的细胞呼吸。化学燃料的燃烧。第13页/共35页2物质循环的特点(1)全球性：物质循环的范围是生物圈。(2)反复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物 群落之间反复利用。(3)温室效应的产生原因：化学燃料的大量燃烧，产生大量CO2。植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。第14页/共35页3 3右图是生态系统中碳循环示意图，其中右图是生态系统中碳循环示意图，其中“”“”表示碳的表示碳的流动方向。下

11、列叙述不正确的是流动方向。下列叙述不正确的是()CA在碳循环过程中，同时伴随着能量流动B由于某种原因造成图中E生物数量大量 减少，推测短期内与之相邻的两个营养 级生物数量发生的变化是D增多，F减少C该生态系统的消费者包括图中的 D、E、F、BDAC过程中碳主要以CO2的形式进行循环，FB以含碳有 机物的形式进行流动解析：分析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是无机环境中的二氧化碳库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为ADEF，故E减少，短时间内D增多，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形

12、式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。第15页/共35页4大气中CO2过多与碳循环失衡有关。因而“低碳生活”已经获得全社会有识之士的普遍认同。下列判断不正确的是()A增加自养生物的种类和数量 有利于降低大气中的CO2含量B大气中CO2的增加主要与 异养生物的数量增加有关C该生态系统中的自养生物 与所有异养生物构成了生物群落D该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向B解析：理清生产者的代谢特征、大气中CO2的主要来源、生物群落的概念是解题的关键。自养生物可以利用大气中的CO2来制造有机物，使环境中的CO2含量降低。大气中CO2的增加主要是化学燃料的大量燃烧所引起的，而异养生物数

13、量的增加对大气中CO2浓度的改变不会有很大影响。自养生物为生产者，异养生物为消费者和分解者，可以构成一个生物群落。生态系统的能量只能单向传递。第16页/共35页1生态系统中同化量和摄入量的比较生态系统中同化量和摄入量的比较同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量摄入量粪便量。消费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未被利用的那部分能量。第17页/共35页2能量传递效率与能量利用效率的比较能量传递效率与能量利用效率的比较能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，是以“营养级”为单位，能量在

14、相邻两个营养级之间的传递效率约为10%20%。其计算公式为能量传递效率(下一营养级同化量/上一营养级同化量)100%，而不是两个生物个体的能量比值能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。生态农业实现物质多级利用，提高了能量利用率，但能量传递效率不可能提高。第18页/共35页3物质循环的物质循环的“物质物质”和和“范围范围”(1)参与物质循环的“物质”是指组成生物体 的化学元素。(2)循环的范围是生物圈，而不是具体的某一 生态系统。第19页/共35页5 5下表是对某生态系统营养级和能量流动情

15、况的调查结果。下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的表中的分别表示不同的营养级，分别表示不同的营养级，为分解者。为分解者。GPGP表表示生物同化作用固定的能量，示生物同化作用固定的能量，NPNP表示生物体贮存着的能量表示生物体贮存着的能量(NP(NPGPGPR)R)，R R表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的是是()A.A.生态系统能量流动的渠道可能生态系统能量流动的渠道可能 是是B B能量在初级消费者和次级消费能量在初级消费者和次级消费 者之间的传递效率约为者之间的传递效率约为5.5%5.5%C C若该生态系统维持现在能量输若该生态系

16、统维持现在能量输 入、输出水平，则有机物的总量会增多入、输出水平，则有机物的总量会增多D D营养级营养级GPGP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在的去向中，未被利用的能量有一部分残留在 自身的粪便中自身的粪便中C单位：单位：102 kJ(m2a)GPNPR15.912.8113.10871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59第20页/共35页实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它 们在生态系统中的成分为分解者。(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分 解速率与环境中的温

17、度、水分等生态因子有关。实验设计与结论注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂。探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物的分解作用第21页/共35页实验假设实验假设案例案例1案例案例2实实验验设设计计实验实验组组对照对照组组自变自变量量微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉 土壤中是否含微生物 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 A杯中加入30 mL土壤浸出液 对土壤高温处理 对土壤不做任何处理 B杯中加入30 mL蒸馏水 第22页/共35页实验假设实验假设案例案例1案例案例2实实验验现现象象AA1 A2 BB1 B2 结结论论分分析析微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉 在

18、相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 不变蓝 产生砖红色沉淀 变蓝 不变色 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 第23页/共35页1某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。下面是该小组制定的实验方案，请你帮助加以完善。(1)实验目的：探究生态系统中的碳循环。(2)实验原理：将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中，用pH试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况(3)实验材料和用具：试管架、4支试管、铝箔4张、光源、若干只大小差不多的田螺、若干枝大小差不多的金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸。第24页/共35页(4)实验步骤：第一步：取4支相同的试

19、管，加入等量的去氯水，并编号1、2、3、4。第二步：1号试管什么都不加，作为对照。2号试管加入一只田螺，3号试管加入一枝金鱼藻，4号试管_。第三步：测定每支试管中的pH后用双层铝箔将试管口封住第四步：_。(5)实验结果：1号试管pH无变化，2号试管的pH_，3号试管的pH上升，4号试管的pH _。(6)实验结论：_加入一只田螺和一枝金鱼藻 将试管放在较强的光源下照射 下降 无变化(或略有上升)碳在无机环境、生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化 第25页/共35页1 1碳循环模式图碳循环模式图【获取信息】图图1 1中先根据双向箭头确定中先根据双向箭头确定A A和和B B应为生产者和非

20、生物的物质应为生产者和非生物的物质和能量，不能写和能量，不能写“无机环境无机环境”，再根据，再根据ADAD，确定，确定D D为分解为分解者，剩下者，剩下C C为消费者。为消费者。图图2 2中根据中根据A A与与C C之间的双向箭头判断：之间的双向箭头判断：A A和和C C一个是生产者一一个是生产者一个是非生物的物质和能量。根据个是非生物的物质和能量。根据A A、B B、D D的碳都流向的碳都流向E E，可进，可进一步判断：一步判断：A A是生产者，是生产者，B B是初级消费者，是初级消费者，C C是非生物的物质是非生物的物质和能量，和能量，D D是次级消费者，是次级消费者，E E是分解者。是分

21、解者。第26页/共35页2 2如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。下列相丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。下列相关叙述中，不正确的是关叙述中，不正确的是()AAd过程代表光合作用，b过程代表呼吸作用B甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素 最多C碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式 进行传递D碳元素可在无机环境和生物群落之间反复 利用解析：甲、乙、丙分别表示生产者、消费者、分解者，丁表示大气中CO2库，b、d分别表示光合作用、呼吸作用。第27页/共35页能量流动的过程及特点能量流

22、动的过程及特点1(2014郑州质量预测)下列有关生态系统中能量流动的叙 述，正确的是 ()A兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子 体内B一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%20%的能 量流入狼的体内C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入 生物群落D生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的解析：兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中；能量传递效率中的10%20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境；生态系统中的能量是单向流动的，最终都会以热能的形式散失。C

23、第28页/共35页2 2(2014(2014安徽名校模拟安徽名校模拟)如图为某草原生态系统的能量流如图为某草原生态系统的能量流动图解模型，动图解模型，A A、B B、C C分别表示流入各营养级生物的能量，分别表示流入各营养级生物的能量，D D、E E、F F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，量，G G、H H、I I分别表示草、兔子、狼通过呼吸作用消耗的能分别表示草、兔子、狼通过呼吸作用消耗的能量，量，J J、K K、L L分别表示各营养级生物流入分解者的能量。下分别表示各营养级生物流入分解者的能量。下列说法中正确的是列说法中正确的是(

24、)BA图中AD，BE，CFBK中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C食物链中能量最少的是分解者所处的营养级D第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D第29页/共35页生态系统的物质循环生态系统的物质循环3 3“哥本哈根气候变化大会哥本哈根气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关再次引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据右图所示碳循环注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据右图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是的部分过程进行的有关分析，正确的是()解析：生物群落内部碳元素以有机物的形式循环，过程指的是生物群落内部生产者、消费者、分解者通过细胞呼吸

25、作用释放CO2；可以通过增强过程减少空气中CO2的含量；开发新能源能减少人类对化学燃料的使用。DA生物群落内部进行碳循环的物质形 式是CO2B参与过程的生物只有消费者 和分解者C不能通过增强过程减少大气中 CO2的含量D开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对 过程的依赖第30页/共35页4 4如图所示是碳循环过程示意图，下列叙述正确的是如图所示是碳循环过程示意图，下列叙述正确的是()A A图中图中所表示的生理过程是所表示的生理过程是 物圈维持稳态的重要因素物圈维持稳态的重要因素B B增加图中增加图中A A、D D、E E等各营养级生物的等各营养级生物的 数量可提高该生态系统的抵抗力稳定性

26、数量可提高该生态系统的抵抗力稳定性C C图中的食物链只有图中的食物链只有3 3条条D D大气中大气中C C的含量增多是造成温室效应的含量增多是造成温室效应 主要原因，通过控主要原因，通过控 制制B B、D D、E E的活动和增加的活动和增加A A的数量能得到缓解的数量能得到缓解解析：参与碳循环的生理过程主要是生产者的光合作用、生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用，都是生物圈维持稳态的重要因素，故A正确；生态系统中，生物种类越多，食物链和食物网的结构越复杂，生态系统越稳定，故B错误；图中的A、D、E只是代表营养级，所以不能确定图中食物链的数目，故C错误；图中参与碳循环过程的生物有生产者A

27、，消费者D、E，分解者B，C为大气中的CO2库，造成温室效应的原因是大量化学燃料的燃烧，使大气中二氧化碳增多，缓解的措施主要是减少化学燃料的使用，其次是植树造林、开发新能源等，故D错误。A第31页/共35页能量流动与物质循环的综合应用能量流动与物质循环的综合应用5 5如图所示为生态系统结构模式图，如图所示为生态系统结构模式图，代表生理过程，下代表生理过程，下列有关说法正确的是列有关说法正确的是()A A图中构成生物群落的是图中构成生物群落的是A A、C C、D D、E EB B若若C C的食物中的食物中D D占占1/31/3，假设各营养级，假设各营养级 之间的能量传递效率为之间的能量传递效率为

28、10%10%，要使，要使C C体体 重增加重增加3 kg3 kg，至少需要，至少需要A 120 kgA 120 kgC C通过人为管理增加某种生物的数量，可以提高该生态系统通过人为管理增加某种生物的数量，可以提高该生态系统 的抵抗力稳定性的抵抗力稳定性D D能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是B B、E E解析：据图可以判断出E为非生物的物质和能量，A为生产者，D为初级消费者，C为次级消费者，B为分解者，E不参与构成生物群落，故A错误。若C的食物中D占1/3，则A占2/3，若C体重增加3 kg，则需消耗A为31/310%10%32/310

29、%120(kg)，故B正确。人为增加某种生物的数量，可能会使原有的生态系统在发展过程中建立的稳定状态遭到破坏，其抵抗力稳定性降低，故C错误。能保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是生产者(A)和分解者(B)，故D错误。B第32页/共35页6(2014山东潍坊一模)下图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答：(1)图甲中过程表示_，图乙中的生物对应图甲中哪些成分_(用字母表示)。光合作用和化能合成作用(只答光合作用也可)D、B 第33页/共35页(2)图甲过程中碳的传递形式分别是_、_。(3)乙图中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于_调节，说明生态系统具有_ 能力。(4)若草固定的总能量为6.8109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3108 kJ，则人最多能获得能量_ kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重_kg。(能量传递效率按20%计算)含碳有机物 CO2 负反馈(反馈)自我调节 2.46108 2 第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页