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1、第2、3节 生态系统的能量流动 生态系统的物质循环,基础自主梳理,一、能量流动 1概念：生态系统中能量的_、传递、_和散失的过程。 2过程 (1)输入途径：主要是生产者的_。 (2)起点：从生产者固定太阳能开始。 (3)途径：_。,输入,转化,光合作用,食物链和食物网,(4)过程：,3特点 (1)单向流动：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可_流动。 (2)逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是_的，传递效率大约为_。 (3)能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的_数值由低到高绘成图，可形成一个金字塔图形。,循环,逐级递减,10%20%,能量
2、,4意义 (1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使_得到最有效的利用。 (2)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。,能量,对人类最有益,思考感悟 1消费者摄入的能量、同化的能量、输入的能量与粪便中的能量有什么关系？ 【提示】 同化的能量输入的能量摄入的能量粪便中的能量。,二、物质循环 1概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从_到生物群落，又从_到无机环境的循环过程。这里所说的生态系统是指_，因此又称为生物地球化学循环。 2特点：全球性、物质可被_利用。 3碳循环 (1)无机环境中的存在形式：_和碳酸盐。 (2)生物群落中的主要存
3、在形式：_。 (3)无机环境与生物群落之间的循环形式：_。 (4)特点：具全球性，可_利用。,无机环境,生物群落,生物圈,反复,CO2,含碳有机物,CO2,循环,三、能量流动与物质循环的关系 1二者_，彼此相互依存，不可分割。 2物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在_和_之间循环往返。,同时进行,生物群落,无机环境,思考感悟 2有人认为：“物质是能量的载体，物质是往复循环的，能量自然也应该伴随着物质的循环而循环。”你认为这句话对吗？如果有错误，请指出错因。 【提示】 不对。这句话很难从字面上挑出错误。实际上采用了“汉字(词)”的通用方法，偷换了概念。
4、“物质是能量的载体”中的“物质”是指含有化学能的有机物质(如糖类、脂质、蛋白质)，而“物质是循环往复的”中的“物质”则是指基本元素(如C、H、O、N、P)，二者本质含义根本不同。,高频考点突破,1能量流动特点 (1)生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。,(2)能量在流动过程中是逐级递减的。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%20%的能量能够流到下一个营养级，也就是说，能量在相邻两个营养级
5、间的传递效率大约是10%20%。,2每一营养级具体的能量流动情况,理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析： (1)定量不定时分析流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条： 自身呼吸散热消耗； 流入下一营养级； 被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。,(2)定量定时分析；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： 自身呼吸散热消耗； 流入下一营养级； 被分解者分解利用； 未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位
6、研究，第部分的能量将保留给下一年。,【易误警示】 (1)生产者的同化量就是生产者固定的太阳能总量。 (2)真正流入下一营养级的能量，应该是该生物的同化量，即同化量摄入量粪便量。 (3)粪便实际上是上一营养级的未被利用的成分，通过分解者将其分解。,即时应用 1如下图为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，三级消费者增加1 kg，至少需要生产者100 kg C生物与生物之间捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性 D从能量关系看,C,如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图，可形成一个能量金
7、字塔。根据生态系统内各个营养级的生物的数量和生物量的数值，可绘制成数量金字塔和生物量金字塔。现在把它们比较如下：,即时应用 2(2011年杭州第一次质检)下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是( ),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若能养活10000人，则B可能只能养活1000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,3.下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之
8、间的食物关系最可能的是（ ）,A,4.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加 20 g体重，最少需要消费植物 （ ）A.600 g B.900 g C.1 600 g D.5 600 g,B,变式训练：为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变饮食结构，若将（草食）动物性食物与植物性食物的比例由原来的1:1调整为1:4，地球可供养的人口数量是原来的 _倍。（传递效率按10计算，结果精确到小数点后两位数字）若想让地球养活现有人口数量的3倍，则（草食）动物性食物与植物性食物的比例应该调整为 _,1.96,5:491:
9、10,5如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，第一营养级的同化能量为2x107KJ，则鹰最终获得的能量是_。【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同一营养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营养级在向高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图解如上右,6.05104KJ,解析：选D。生态系统的能量流动指的是种群间的能量流动，而非个体，故错误。能量沿食物链单向流动，随着营养级的升高而逐级递减，能量传递效率并未随着营养级的升高而逐级递减，故错误。,1大气中CO2的来源(1)生产者、消
10、费者的呼吸作用；(2)分解者的分解作用；(3)化学燃料的燃烧。2.目前由于碳循环平衡被打破，对形成温室效应的分析(1)大气中CO2含量持续增加的原因工厂、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。,(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, 减少化学燃料燃烧。,3物质循环与能量流动的关系,【易误警示】 (1)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
11、递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。 (2)大气中的碳元素进入生物群落，主要是绿色植物的光合作用，此外还有硝化细菌等的化能合成作用。,如图为某草原生态系统中能量流动图解，表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是( ),A是流入该生态系统的总能量 B分解者获得的能量最少 C图中/的值代表草兔的能量传递效率 D和分别属于草和兔同化量的一部分,D,生态系统的碳循环(2010年高考广东卷)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。,(1)生态系统碳的吸收主要是通过_作用实现的，碳的释放主要是通过_作用实现的。,呼吸,光合,(2)表中_时期
12、的生态系统处于稳定状态，原因是_。 (3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的_，导致大气中_增加并引起全球气候变化。,碳的吸收量等于碳的释放量,A,碳平衡,CO2浓度,(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_-直接发酵转化为燃料乙醇。,有机物,光反应,互动探究 (1)上表中B内释放的CO2增多的主要原因是什么？ (2)碳元素在生物群落中主要以什么形式传递的？ 【提示】 (1)化学燃料燃烧 (2)有机物,对碳循环示意图辨析不清 (1)碳循环过程示
13、意图弄清箭头的方向及代表含义。,解读右图根据与之间的双向箭头判断：是生产者，是非生物物质和能量。根据的碳都流向，可进一步判断： 是分解者，是初级消费者，是次级消费者。,自我挑战:1.如图为某生态系统碳循环示意图，、分别为生态系统的成分，代表发生在生物体内的生理作用。 下列相关叙述，正确的是( )A图中是因捕食关系而形成的食物链 B在这个生态系统中所含有的能量最多 C碳元素沿图示箭头循环时，能量也随之循环流动 D的实质都是分解有机物，并将CO2释放到大气中,D,变式训练 ：若下图用来表示人体体液之间的相互物质交换关系，则、分别代表什么成分？ _ _ 不应该存在的箭头是_，还应该在哪里添加一个箭头
14、？请在图上画出来,组织液、 血浆、淋巴、细胞内液,2.图甲为该草原生态系统的结构简图，“”表示碳的流动方向。图乙为某植食性昆虫迁入该生态系统后的种群数量增长率变化曲线。 分析AD碳流动的主要生理过程是 。 乙图中P点时该种群的年龄组成类型是 。,光合作用,增长型,根据甲图，在上右图方框内填上相应字母，并用箭头在两条虚线上标出能量流动方向。,D,C,B,E,实验专题探究,探究土壤微生物的分解作用 1实验假设 案例1 微生物能分解落叶使之腐烂 案例2 微生物能分解淀粉,2实验设计与结论,实战演练(专项提能，小试牛刀) 探究“土壤微生物对淀粉的分解作用” 将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出，将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。,在室温(20 左右)下，放置7 d后，分别取A、B两烧杯中的溶液 2 mL，各放入两支试管A1、A2、B1、B2中。,回答下列问题： (1)上述实验过程中实验组和对照组分别是什么？单一变量是什么？ (2)A、B两试管中加碘液的目的是什么？加斐林试剂是想验证哪种物质的存在，原理是什么？ (3)试管中加入斐林试剂后，能否得到预期结果，还需什么条件？ (4)在问题(3)改进的基础上，改进后实验过程中的实验现象是什么？,
