生态系统能量流动和物质循环分析课件

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,*,结束放映,返回导航页,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,生态系统的能量流动和物质循环,温馨提示,:,请点击相关栏目。,双基自主,回扣,高频考点,突破,科学素养,提升,知能高效,演练,课下定时,作业,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,能量是单向流动不循环,摄入量减去呼吸量,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,CO,2,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,是以含碳有机物的形式循环,物质循环的特点具有全球性,例,1,(2014,河南郑州一模,),如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中,A,、,B,、,C,、,D,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,(,),A,流经该生态系统的总能量就是,A,通,过光合作用固定的太阳能减去自,身呼吸消耗的能量,B,D,中所含的能量与,C,中所含的能量,之比就是能量从,C,传递到,D,的效率,C,B,同化的能量要大于,B,、,C,、,D,呼吸消耗的能量之和,D,由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以,B,获得的,能量越多，留给,C,、,D,的能量就越少,第一步 审读图示,第二步 析选项,能量传递效率是两营养级的同化量之比,C,考点一 能量流动的过程和特点,A,是生产者，,B,、,C,、,D,是消费者,生产者,A,进行光合作用固定的太阳能总量,传递给,C,、,D,也多,【,互动探究,】,(1),流入量与同化量是什么关系？同化量、摄入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,1,能量流经某一营养级的来源和去向,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”。,2,能量的传递,(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。,【,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。,1,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,(,),A,解析：,由图可知，,W,1,为生产者固定的太阳能，,D,1,为初级消费者同化的能量；,W,1,A,1,B,1,C,1,D,1,；,D,1,A,2,B,2,C,2,D,2,；由于能量传递效率约为,10%,20%,，所以,W,1,D,1,D,2,。,A,生产者固定的总能量可表示为,(A,1,B,1,C,1,A,2,B,2,C,2,D,2,),B,由生产者到初级消费者的能量,传递效率为,D,2,/W,1,C,初级消费者摄入的能量为,(A,2,B,2,C,2,),D,W,1,D,1,D2,2,下图为某生态系统能量流动示意图,(,单位：,kJ),。下列说法正确的是,(,),C,含有,2,个,A,图中,A,所固定的能量是,B,、,C,的能量之和,B,若,C,增加,1 kJ,，则需要消耗,A,约,42 kJ,C,B,营养级的个体数量一定多于,C,营养级的个体数量,D,BC,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,例,2,(2013,山师大附中期末,),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,(,),A,若,M,表示大气中的,CO,2,，则碳在过,程中以含碳有机物的形式传递,B,直接参与碳循环的细胞器有线粒,体和叶绿体,C,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,D,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 析选项,在生物群落中以有机物的形式传递,光合作用、呼吸作用分别在叶绿体、线粒体中进行,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,分别表示光合作用、呼吸作用,1,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)CO,2,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。,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。,3,右图是生态系统中碳循环示意图，其中“”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是,(,),C,A,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,、,B,D,AC,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,的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。,4,大气中,CO,2,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,CO,2,含量,B,大气中,CO,2,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,CO,2,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,CO,2,来制造有机物，使环境中的,CO,2,含量降低。大气中,CO,2,的增加主要是化学燃料的大量燃烧所引起的，而异养生物数量的增加对大气中,CO,2,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。,1,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。,2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。,3,物质循环的“物质”和“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。,5下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的分别表示不同的营养级，为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物体贮存着的能量(NPGPR)，R表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的是(),A.,生态系统能量流动的渠道可能,是,B,能量在初级消费者和次级消费,者之间的传递效率约为,5.5%,C,若该生态系统维持现在能量输,入、输出水平，则有机物的总量会增多,D,营养级,GP,的去向中，未被利用的能量有一部分残留在,自身的粪便中,C,单位：,102 kJ(m2a),GP,NP,R,15.91,2.81,13.10,871.27,369.69,501.58,0.88,0.34,0.54,141.20,62.07,79.13,211.85,19.26,192.59,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,实验假设,案例,1,案例,2,实验,设,计,实验组,对照组,自变量,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,实验假设,案例,1,案例,2,实,验,现,象,A,A,1,A,2,B,B,1,B,2,结论分析,微生物能分解落叶使之腐烂,微生物能分解淀粉,在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,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。,(4),实验步骤：,第一步：取,4,支相同的试管，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