高考生物总复习 324 生态系统的功能 能量流动和物质循环课件

多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零第4讲生态系统的功能 能量流动和物质循环多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 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()多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零1能量流动的过程(1)概念理解考点考点1 1生态系统的能量流动生态系统的能量流动(5(5年年1717考考) ) ( (20132013安徽卷、海南卷安徽卷、海南卷) )多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (2)能量流动图解多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零3生态金字塔不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零4. 能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：是指 之间 的比值。(2)能量流动的特点： 、 。(3)研究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。相邻两个营养级相邻两个营养级同化量同化量单向流动单向流动逐级递减逐级递减人工生态系统人工生态系统对人类最有益对人类最有益多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 思维激活判断正误(1)植物鼠鹰这条食物链，第三营养级含能量少 (2013全国新课标，5D)()。(2)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(2011海南，21C)()。(3)生态金字塔可采用生物量单位，能量单位和个体数量单位，生态金字塔必然呈正金字塔形 ()。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (4)散失的热能可以被生产者固定再次进入生态系统 ()。 (5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20% ()。 (6)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率 ()。 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零1(2012安徽卷，30)某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2a)。生态系统能量流动的过程及特点生态系统能量流动的过程及特点 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (1)能量从田鼠传递到鼬的效率是_。 (2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是_只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果_。 (3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于_，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。 (4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够_，维持生态系统的稳定。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (3)某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用(细胞呼吸)，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁殖。 (4)由题意知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。 答案(1)3%(2)80偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 互动探究据上题表格中数据推算随鼬粪便流失的能量是多少？这部分能量应包含于表中哪一数据中？提示鼬粪便中的能量鼬的摄入量鼬同化量2.441072.251071.9106(J/hm2a)此部分能量应包含于表中田鼠同化量即7.56108 h中。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 题后反思以第二营养级为例，能量的来源和去路图解如下：多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 由此可见：(1)摄入量粪便量同化量。 (2)同化量呼吸量生长、发育、繁殖量。 (3)一个营养级粪便量不属于该营养级同化量，而属于上一营养级的同化量，即上一营养级流向分解者的能量多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零2如图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。能量流动的相关计算能量流动的相关计算 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻小鱼人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为X， 则X20%20%1 kg，X25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻水蚤虾小鱼大鱼人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为Y，则 Y10%10%10%10%10%1 kg，Y100 000 kg。 答案25100 000多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (2013广东预测)如图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是()。 对点强化对点强化多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 A次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%20% Bc表示初级消费者的同化量 C图中能量数值bac DC指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸，包括次级消费者的粪便多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析能量传递效率10%20%是相邻营养级同化量之比，而非摄入量，所以A项错误；摄入量减粪便量是同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生长发育和繁殖，所以B项错误；图中b等于呼吸散失的能量与c之和，所以C项错误；c表示生长发育和繁殖所用能量，这一过程中一部分会被下一营养级摄入，下一营养级的粪便属于c，所以D项正确。 答案D 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 1生态系统的物质循环考点考点2 2生态系统的物质循环生态系统的物质循环(5(5年年9 9考考) )( (20122012天津卷，天津卷，20102010海南卷海南卷) )多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 2.碳循环过程多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 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？多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 提示图1：A生产者；B非生物物质和能量；C消费者；D分解者 图2：A生产者；B初级消费者；C非生物物质和能量；D次级消费者；E分解者 图3：A非生物物质和能量；E生产者；F、D、B依次为初级、次级、三级消费者；C分解者多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零1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。下列相关叙述中，不正确的是()。Ad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碳循环碳循环多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析丁为大气CO2库，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；d过程代表呼吸作用，b过程代表光合作用；碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递，在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进行传递。 答案A多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 互动探究若将上述题图改为“能量流动图”则相关的箭头是否有变动？提示作为能量流动图，应添加由“太阳能甲”的箭头，并去掉b箭头。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零2如图是某生态系统的物质和能量流向示意图(能量传递效率按10%计算)。下列有关叙述正确的是()。 物质循环与能量流动综合物质循环与能量流动综合 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 AX1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器 BX1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3及Z过程释放的CO2总量相等 C当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程能量值的1% DZ1、Z2、Z3过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析图示X1表示光合作用固定CO2的过程，参与的生物可能是绿色植物或原核生物蓝藻等，X2、X3等表示动物摄食有机物的过程，Y1、Y2等表示生产者和消费者通过呼吸作用释放CO2的过程，Z表示分解者的分解作用。一般情况下，生产者固定的CO2大于Y和Z过程释放的CO2总量，因为还有一部分有机物未被利用。Z1、Z2、Z3过程提供的有机物中的碳还有一部分转化到分解者自身的有机物中。当生态系统达到动态平衡时，X3X110%10%。 答案C多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 互动探究图中可进行X1的生物类群有哪些？X1能否表示化能合成作用？提示可进行光合作用的生物类群有植物、光合细菌、蓝藻等，X1不可表示化能合成作用，化能合成作用所需能量不是“光能”而是体外无机物氧化所释放的化学能。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 题后归纳 物质循环与能量流动的关系多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是 ()。对点强化对点强化多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 A生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足 BA是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素 C对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡 D碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落之间以有机物的形式传递。 答案B多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 易混点混淆“同化量”、“摄入量”、“粪便量” 点拨(1)摄入量同化量，粪便中能量不属本营养级同化量而属“上一营养级的同化量中流入分解者的能量的一部分”。 (2)流入某一营养级的能量是指该营养级生物的同化量，而不是摄入量，“摄入量”、“同化量”及“粪便”关系如下(以草兔狐狼为例)。 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 图中A、B、C均属流向分解者的能量，但A、B均属“草的同化量”，只有C才属兔的同化量。 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 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% 多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 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” 点拨能量传递效率与能量利用效率的比较 (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%多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 (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”。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零1. 在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”、“摄入量”、“同化量”、“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是()。A.某一营养级生物的摄入量即同化量B.某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分C.输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率纠错演练纠错演练多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析输入量即同化量，摄入量同化量粪便量，因此，A项错误，C项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B项错误。 答案C多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零2. 如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()。多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减若A和B中玉米的数量相同，A能养活10 000人，则B至少能养活500人若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低 A. B C D多维课堂多维课堂师生互动师生互动易错易混易错易混防范清零防范清零 解析本题考查生态系统的能量金字塔的分析。中，因不知道两人的食物量，一个吃玉米的人所获得的能量和一个吃牛肉的人获得的能量无法比较；错误，能量沿食物链单向流动，随营养级的升高而逐级递减，但传递效率不一定，仍为10%20%；正确，若A和B中玉米的数量相同，设养活一人消耗能量为m，如A能养活10 000人，对应的玉米能量至少是50 000 m，同样数量的玉米，B中至少养活的人数是50 00010%10%500人；正确，若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则生态系统A中的人比B中的人体内污染物浓度低的原因是由于生物的富集作用。 答案D