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高考总复习生物,必修3 稳态与环境 第十一单元 生态系统的稳定性和生态环境的保护 学案35 生态系统的能量流动和物质循环,一、生态系统的能量流动,基础回顾,固定的太阳能总量,食物链和食物网,化学能,化学能,热能,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)过程图解。,基础回顾,2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：_、_。,细胞呼吸,细胞呼吸,有机物,初级消费者,次级消费者,三级消费者,细胞呼吸,呼吸作用,热能,相邻两个营养级,同化量,单向流动,逐级递减,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(3)研究意义。 帮助人们科学规划、设计_，使能量得到_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。 解惑：相邻两营养级之间能量传递效率只有10%20%，因此食物链中营养级一般不超过45个。,基础回顾,人工生态系统,最有效,对人类最有益,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,二、生态系统的物质循环,基础回顾,1物质循环。 (1)概念：组成生物体的_在无机环境与生物群落间不断地循环的过程。 (2)特点：_、反复利用、_。 (3)与能量流动的关系：二者_进行，相互_，不可分割。 (4)意义：通过能量流动和物质循环，使生态系统中的_紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。,各种元素,全球性,循环流动,同时,依存,各种组成成分,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,2碳循环。 (1)无机环境中存在形式：_和碳酸盐。 (2)生物群落中存在形式：_(主要)。 (3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过_作用、_作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过_和_实现的。,基础回顾,CO2,含碳有机物,光合,化能合成,呼吸作用 微生物分解,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点1 能量流动的过程和特点,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)传递形式：有机物中的化学能。 (3)传递过程(以能量流经第二营养级为例)，能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 (1)某营养级在一定时间内的能量流向除自身呼吸消耗、被下一营养级同化、流向分解者外，还有未被利用的能量，可能留到下一时间段继续流向上述三个方向。 (2)除第一营养级外，每一营养级的同化量摄入量粪便量，即粪便量属于上一营养级的能量。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3能量流动特点。 (1)单向流动。 食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。 (2)逐级递减。 每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。 各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量。 各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,4生态金字塔类型。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 对能量流动相关计算及应用掌握不全面 1能量流动的相关计算。 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。 (1)设食物链为ABCD，分情况讨论如下： 已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量M(20%)3；最多需要A营养级的能量M(10%)3。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量N(20%)3；最少能量N(10%)3。 (2)在食物网中分析： 如在ABCD中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则： 食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于M(10%)3。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。 2利用能量流动的特点确定食物链。 (1)根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。 (2)根据林德曼效率(能量传递效率)10%20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高考命题角度 （1）给定食物网（链），按照要求进行能量流动的有关计算。 （2）根据能量流动和物质循环的特点，确定食物链（网）。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】 下图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( ) A植物的呼吸消耗量包含在中 B植食动物粪便中的能量包含在中 C用于植食动物生长、发育和繁殖 D之和为植物有机物积累量,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：示意图中表示可以被植食动物利用的部分，表示被植食动物摄入的部分，表示被植食动物同化到体内的部分，表示植食动物体内积累的部分，表示植物的残枝败叶，未被利用的部分， 表示随植食动物粪便排出体外的部分，表示植食动物呼吸消耗的部分。之和表示植物有机物积累量。 答案：C,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,1(经典题)下图是生态系统能量流动图解(局部)，相关叙述正确的是( ) A初级消费者同化的总能量为(B2C2D2) B该生态系统能量流动的总量为(B2C2D2) C由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/Wl D图中B1表示生产者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量,要点探究,跟踪训练,C,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析： 初级消费者的同化量是生产者的输出量D1，等于A2B2C2D2 ，A错误；该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能W1，等于A1B1C1D1，B错误；生产者到初级消费者的传递效率是生产者的输出量/输入量即D1/ W1，C正确；同化量自身生长、发育和繁殖量呼吸消化量，A1是呼吸消耗量，则B1C1D1为自身生长、发育和繁殖量，D错误。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点2 生态系统的物质循环及与能量流动的比较,要点探究,1碳循环。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过光合作用或化能合成作用而实现的。 (2)碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。 (3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。 (4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(5)碳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，其他各成分间的传递均是单向的。 2温室效应。 (1)大气中CO2含量持续增加的原因： 工厂、汽车、飞机、轮船等大量使用化石燃料，向大气中释放大量的CO2。 森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)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。 改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源生产。 (3)缓解措施： 植树造林，增加绿地面积。 开发清洁能源，减少化石燃料燃烧。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3物质循环与能量流动的比较。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 与物质循环有关的2点提示。 (1)物质循环的“物质”和“范围”。 参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。 循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统。 (2)碳循环及存在形式。 在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。 在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。 在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】 图示生态系统中碳循环的部分过程，以下分析错误的是( ) A甲主要是绿色植物，丙是肉食动物 B图中箭头可以表示碳元素的流动方向 C丙、丁可利用总能量大于乙可利用总能量 D该生态系统中贮存的能量主要以有机物中稳定的化学能的形式存在,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：由图信息可知甲为生产者(主要是绿色植物)，乙是初级消费者，丙是次级消费者(肉食动物)，A正确。图示生态系统中碳循环的部分过程，箭头可以表示碳元素的流动方向，B正确。能量流动是逐级递减的，传递效率为10%20%，故丙、丁可利用总能量小于乙可利用总能量，C错误。该生态系统中贮存的能量主要以有机物中稳定的化学能的形式存在，D正确。 答案：C,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,2(经典题)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传递 D碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用,跟踪训练,A,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：丁为无机环境，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；甲为生产者，生产者在食物链中所含有机物中的能量最多，在食物链中占有的碳元素最多；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；碳元素可以在生态系统中反复利用。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,名师点睛 有关碳循环示意图中生态系统成分的判断,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,图形解读： (1)图1先根据双向箭头确定A和B应为生产者或非生物的物质和能量，再由多个内指箭头可判断B为非生物的物质和能量(不能写“无机环境”)，再根据AD，CD，确定D为分解者，剩下C为消费者。 (2)图2根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C分别是生产者和非生物的物质和能量。根据A、B、D的碳都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(3)图3首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分，即A和E，一个为生产者，一个是非生物的物质和能量。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为非生物的物质和能量，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,网络概览,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,1(2014天津卷)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是( ) A两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系 B两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成 C城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低 D流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能,A,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：信息传递普遍存在于生态系统中，可调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定，A正确；营养级是指不同的生物种群，而图a和b中的动、植物的种类不确定，无法判断两图中有几个营养级，B错误；城市生态系统也具有一定的稳定性，具有自我调节能力，C错误；图b中人的数量明显多于植物的量，应有外界能量流入，D错误。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,2(2014江苏卷)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是( ) A富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点 B生态系统中能量的初始来源只有太阳能 C食物链各营养级中10%20%的能量会被分解者利用 D无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用,D,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：富营养化水体出现蓝藻水华是大量有机污染物排到江湖中导致藻类大量繁殖，为物质循环的再生利用，说明物质循环反复性，而能量流动是单向的，A错误。生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物，B错误。生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率是10%20%，即10%20%的能量被下一营养级所同化，C错误。生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用，D正确。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,3(2014海南卷)用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是( ),B,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级生物数量小于昆虫的数量，第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量，选B。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,4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，对此图理解正确的是( ) 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 BD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,A,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,CB同化的能量要等于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,解析：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，A正确；能量从C传递到D的效率是指D同化的能量与C同化的能量之比，B错误；B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，C错误；B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多，D错误,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,5(2014山东卷)6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。,(1)根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于_点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。,b,偏高,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,(2)海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的_结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为_。 (3)图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中_和_(填字母)在碳循环过程中起着关键作用；能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_。,垂直,(群落的)演替(或初生演替),A,B(注：两空可颠倒),20%,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的_，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。,自我调节能力(或自净能力),基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：(1)种群中有益动物的开发和利用，为了能获得最大持续捕捞量，应在种群数量大于K/2时进行捕获，并使捕获后种群的数量保持在K/2点，此时种群增长速率最大，资源再生能力强；用标志重捕法调查动物的种群密度时，根据公式：个体总数N初次捕获个体数M重捕个体总数n重捕中被标记的个体数m，可推出种群个体数NM(n/m)，由于标记个体更易于被捕食，所以分数中分子不变，分母减小，分数值增大，即种群数量偏大；(2)群落中各种生物在垂直方向上具有明显的分层现象，叫群落的垂直结构；新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，是群落演替中的初生演替；,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,(3)从图中能量流动来看，固定太阳能的是生态系统的生产者，是能量流动的起点，整个生物部分最终都流向B，说明其是分解者，C、D消费者；连接生物部分与非生物的主要生物成分是：生产者和分解者；在食物链ADC中，能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为：1.51067.5106100%20%。(4)生态系统之所以能抵抗干扰保持原状，取决于自我调节能力或抗污染的自我净化能力，但其调节能力是有一定限度的，若超过该生态系统自我调节能力或抗污染的自我净化能力，就很难恢复到原来的状态。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,
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