生态系统的功能能量流动和物质循环

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,3.2.4 生态系统的功能能量流动和物质循环,2015备考最新考纲,生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(),1能量流动的过程,(1)概念,：,生态系统中能量的,_,、,_,、,_,和,_,的过,程。,考点,1,生态系统的能量流动,(5,年,17,考,),输入,转化,传递,散失,(,2,)、,图解 传递过程，见下图。,能量流动的源头太阳能。能量转化：太阳能有机物中的热能(最终散失)。流动形式：有机物中的。,散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。,能量散失的形式：。箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量。随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。,化学能,化学能,热能,逐级递减,消费者,摄入能量(a)消费者同化能量(b)粪便中能量(c)，,即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级固定或同化的能量。,即,输入量=同化量,=摄入量粪便量,2、能量流经第二营养级示意图分析,消费者,同化能量,(b)呼吸消耗(d)生长、发育和繁殖(e),生长、发育和繁殖,(e)分解者分解利用(f)下一营养级同化(i)未被利用(j)，即消费者同化能量若为两部分之和是bde；若为四部分之和是bdfij,。,3、每一营养级能量来源与去路的总结,4、,能量流动特点及原因,单向流动,捕食关系是长期自然选择的结果，不能“逆转”；散失的热能不能利用，无法“循环”。,逐级递减,自身呼吸消耗分解者分解未被利用,5、,能量传递效率,能量传递效率下一营养级的,同化量,/上一营养级的,同化量,100%,一般说来，能量传递的平均效率大约为10%20%。,提醒,同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按具体数值计算，如在食物链ABCD中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D的能量为Ma%b%c%。,6,能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔,不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。,1,如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，,各代表一定的能量值，下列各项中正确的是(),A表示流经生态系统内部的总能量 B一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加100 kg C生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D从能量关系看,答案C,7、,能量流动的意义,帮助人们科学规划、设计,，使能量得到,最有效的,利用。,帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向,的部分。,人工生态系统,对人类最有益,易错点1错将,“,相邻两营养级,”,的传递效率等同于,“,相邻两个生物个体,”,间的传递效率,点拨,能量传递效率是指,“,相邻两营养级,”,间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量,100%，而,不是相邻营养级中个体间,的传递效率，如,“,一只狼,”,捕获,“,一只狐,”,时，应获得了狐的,“,大部分能量,”,而不是获得,“,10%20%,”,的能量，,“,所有狼,”,可获得,“,所有狐,”,的能量才是10%20%,易错点2错将能量“传递效率”等同于“能量利用效率”或将能量“多级利用”看作能量“循环利用”,(1),能量传递效率：,能量在沿食物链流动的过程中，逐级递减，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为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%,(2),能量利用效率：,通常考虑的是流入人类可利用部分的能量(即流入目标环节的能量)占生产者能量的比值，生态工程中常通过建“沼气池”“蘑菇房”等实现废物资源化，这就是提高了能量利用率。“原料产品原料产品”的无废弃物生产模式正是实现物质循环再生、能量多级利用的典型模式，该模式具有少消耗、多效益、可持续的特点。,提高了能量利用率，但并未提高能量“传递效率”,。此外，能量流动永远是单向的、不循环的，能量最终均以热能形式散失于系统中，不能被“循环利用”。,（1）,计算,某一生物,所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为ABCD)：,（2）涉及,多条,食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链，计算某一生物获得的最多,(或最少)的能量时，其规律如下：,生产者 消费者,选最短食物链,选最大传递效率20%,最少消耗,获得最多,最多消耗,获得最少,选最长食物链,选最小传递效率10%,8、与能量流动有关的计算,2、,某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物1/2 来自浮游植物乙，1/4 来自草食性鱼类丙，1/4 来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是(,),A甲和丁存在着竞争关系,B从理论上计算，甲每增加 1 kg 体重，最少需要乙提供,360 kg 的物质,C若湖泊中受到 DDT 污染，则 DDT 浓度最低的生物是,乙,D此食物网中占有三个营养级的生物是甲,答案：,B,1生态系统的物质循环,考点,2,生态系统的物质循环,(5,年,9,考,),意义,：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。,2、,实例碳循环,(1)碳在无机环境中的存在形式：,_,和碳酸盐。,(2),过程及解读,CO,2,a、,大气中的碳元素进入生物群落，是,通过植物的光合作用(主要途径),或硝化细菌等的化能合成作用完成的,。,b、,碳元素在生物群落与无机环境之间循环的,主要形式是CO,2,；碳元素在生物群落中的传递,主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。,c、,大气中CO,2,的主要来源,d、,碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。(判断成分的依据),分解者的分解作用,动植物的细胞呼吸,化学燃料的燃烧,3温室效应,成因,工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO,2,。,森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO,2,的调节能力。,危害,加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。,缓解措施,植树造林，增加绿地面积。开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。,思维激活,巧辨图形判断参与碳循环的四种成分：以下三幅图均为生态系统物质循环常见图解，你能否辨认出各图中AE的成分类别？,4、,物质循环与能量流动的关系,能量流动与物质循环之间的关系图解,（1）,从图中可以看出，,无机环境为生物成分提供物质和能量,。,（2）,绿色植物同化的CO,2,等物质，大约90%需经分解者的分解作用返回无机环境，被生产者重新利用，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。,3,如图是两个生态系统中腐殖质总量随时间的变化情况，这两个生态系统分别是,(),实验,“土壤微生物的分解作用”的探究活动,AA是热带草原，B是热带雨林 BA是热带雨林，B是温带草原 CA是冻土苔原，B是热带雨林 DA是冻土苔原，B是温带草原,注意：,腐殖质是,落叶等与土壤的混合物，含有大量的未完全分解的动植物残体。,腐殖质的量与矿质元素的量成反比；,腐殖质的量主要取决于该环境的分解者的分解能力雨水充足、温度高的热带雨林微生物的分解能力最强；,人为焚烧落叶层的主要目的是加速物质循环。,答案C,(注：在A,1,、B,1,中加入碘液，在A,2,、B,2,中加入斐林试剂),“土壤微生物的分解作用”的探究活动,过程,