《2013高考生物一轮复习资料 第二单元 第4讲生态系统的功能课件 新人教版必修3 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高考生物一轮复习资料 第二单元 第4讲生态系统的功能课件 新人教版必修3 （81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲 生态系统的功能能量流动和物质循环,知识点一 生态系统的能量流动,想一想：某动物同化能量为100 kJ,其中有多少能量随粪便排出？ 答案：动物粪便应属食物残渣，这是未曾消化吸收的部分，它不属动物的同化量，故动物同化能量中没有随粪便排出的能量。,知识点二 生态系统的物质循环,议一议：就能量和物质而言生物圈可否保障“自给自足”？为什么？ 答案：由于能量流动只能是单向的、逐级递减的，流向一个生态系统的能量只能从生产者固定太阳能开始，因此生物圈内的能量无法实现自给自足它必须依赖生物圈外向其源源不断地输入太阳能。然而，就物质而言由于物质是可循环流动，反复利用的，故生物圈可实现物质上的自给自足。,能
2、量流动过程图解(以初级消费者为例) 上述图解中存在如下三种关系： (1)同化量摄入量粪便 (2)同化量呼吸散失量储存量 (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。,判断正误 1生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的( )。 2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%( )。 3研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量 ( )。 4研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类( )。 5参与循环的物质是组成生物体的各种化合物( )。 6碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环 ( )。,7物质和能量都是往复
3、循环，重复利用的( )。 8物质是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力( )。 9化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因( )。 答案：1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.,学习笔记：,1对能量流动的理解 “能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。,生态系统中能量流动分析,2.每一营养级能量来源与去路的分析 (1)动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。 (2)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。 能量的来源与去路：,即一个营
4、养级所同化的能量呼吸散失的能量被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。,3流动模型生态金字塔的类型、含义比较, 本考点属高考重点与热点之一，对能量流动的考查所涉及的主要内容包括能量流动的特点、相关概念的比较理解(如能量传递效率与能量利用率、同化量与摄入量)、能量传递效率的计算等。题型既有选择题，也可结合生态系统的结构及物质循环命制非选择题。,【典例1】下图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是( )。,技巧点拨 (1)食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级的比例。如ABC流向B、C的总能量占A的10%20%
5、。 (2)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%。,【训练1】下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是( )。,A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 B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 C若甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10 000人，则乙能养活500人 D若土壤中含相同浓度的DDT，则甲中的人比乙中的人体内DDT低 命题立
6、意 本题难度较大，主要考查对生态系统能量流动特点的掌握情况及运算能力。,解析 对于一个个体来说，其从上一营养级获得能量的多少取决于其摄入量及同化的比例，故A错误；在生态系统中能量的传递效率在10%20%之间，与营养级高低没有联系，故B错误；假设每个人的能量为a，则甲图中玉米含有的能量为10 000a10%100 000a，那么乙能养活的人数为100 000a10%10%a1 000，故C错误；DDT在食物链中具有富集现象，即营养级越高，体内含有的DDT浓度越大，甲中人处于第二营养级，乙中人处于第三营养级，故D正确。 答案 D,【训练2】在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有来自于兔子，来自于
7、鼠，来自于蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，最少需要消费植物( )。 A600 g B900 g C1 600 g D5 600 g,1碳循环过程图解及解读 (1)图示,碳循环及物质循环和能量流动的关系,(2)析图 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。 碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；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。,2温室效应 (1)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。
8、 (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。 (3)缓解措施 开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。 植树造林，增加绿地面积。,3物质循环与能量流动的关系 (1)图示,(2)析图 生物群落中物质和能量最终来自无机环境。 连接生物群落和无机环境的两大成分生产者和分解者；图示中未标出生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。 二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道食物链(网)一起进行。 能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程。 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，使物质在生物群落和无机
9、环境之间不断地循环往返。 上述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。,(1)碳循环过程示意图,物质循环图解辨析,弄清箭头的方向及代表含义。 (2)将上图换成字母，并尝试判断四种成分(找依据)，如下面三种变式图, 高考中对物质循环的考查，可以与光合作用、化能合成作用、细胞呼吸等生理过程结合起来考查，也可以与生态系统结构、能量流动及温室效应和低碳经济等社会热点问题相联系进行综合考查。,【典例2】(2011天津卷)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量(净光合产量光合作用合成量呼吸作用消耗量)的变化图，G0为不放牧，G1G3
10、为放牧强度逐渐增强。,据图回答下列问题。 (1)510月份的最适放牧强度是_(从G0G3中选填)，_月份可被初级消费者利用的总能量最多。 (2)与放牧草地相比，8月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有_(多选)。 A过多枝叶对下层植物有遮光作用 B植株衰老组织较多 C缺少动物粪尿的施肥作用 D草地生态系统的物质循环加快,(3)据图1分析，为使牧草净光合产量维持在最高水平，410月份需要采取的放牧措施是_。 (4)牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的_来表示。 (5)在牧草上喷32P标记的磷肥，检测32P在初级和次级消费者中的放射强度，结果见图2。其中A消费者处于第_营养级。 (6)在生态系
11、统的生物成分中，生产者体内的32P除被消费者利用外，还有部分进入_。,解析 (1)由图1可以看出，放牧强度为G2时的净光合产量最大，且在6月份达到最大值。(2)见答案。(3)4月份正值牧草快速生长时期，且由图可以看出，此时不放牧时，净光合产量最高；510月份，放牧且放牧量维持在G2时的净光合产量最大。(4)光合作用强度可用单位时间、单位面积产物的生成量或CO2的消耗量或O2生成量来表示。(5)因为A的数量先增加，说明A直接以牧草为食，为初级消费者，处于第二营养级。(6)生产者的残体能被分解者利用。,答案 (1)G2 6 (2)ABC (3)4月份不放牧，510月份放牧强度保持在G2水平 (4)
12、有机物生成量(CO2的消耗量或O2生成量) (5)二 (6)分解者,物质循环过程分析,【训练3】(2011东城区检测)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,解析 丁为无机环境，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；d过程为呼吸作用，b过程为光合作用；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
13、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。 答案 A,【训练4】2011年11月28日12月，联合国气候大会在南非德班举行，围绕“京都议定书”第二承诺期问题各国政要展开了激烈争论，碳排放再掀波澜。根据右图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是( )。 A生物群落内部进行碳循环的物质形式是二氧化碳 B参与过程的生物包括生产者、消费者和分解者 C过程增强后过程随之增强，不能通过增强减少大气中CO2 D开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程的依赖,解析 生物群落内部碳循环的主要形式是含碳有机物，故A错
14、误；过程指的是生产者固定CO2，故B错误；增大过程能减少大气中CO2的量，但不是最主要的方法，减少大气中CO2的量最主要的方法是D项所述。 答案 D,1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。,土壤微生物的分解作用,2实验流程,续表,高考对本点单独考查频度不高，多与生态系统物质循环过程相结合命制选择题或非选择题(含实验探究题)。,【典例】同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不
15、同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。 (1)实验设计首先要遵循的是_原则和_原则。 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B。实验时A不做处理(自然状态)；B用塑料袋包好，放在60的恒温箱中灭菌1 h。B处理的目的是_ _。,(3)(2)中实验的自变量是_，因变量是_，无关变量是_(至少写出两点)。 (4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中B组的落叶 _。 (5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的 冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料， 分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组 和D组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐 烂的落叶的含量，请根据预期结果在如图中绘出相应的曲线。,解析 由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的对照原则和单一变量原则，所以应尽量减少无关变量对
