2012届高考复习生物课件（人教版湖南用）必修3_稳态与环境_第11讲_生态系统的能量流动和物质循环.ppt

1、第11讲生态系统的能量流动和物质循环生态系统的能量流动【答案】输入、传递和散失【答案】生产者 太阳能总量 食物链【答案】食物链 分解者 10%20生态系统的物质循环【答案】无机环境全球反复CO2碳酸盐含碳有机物CO2食物链和食物网一、有关“能量流动暠复习中的知识点1.能量流动起点是从生产者固定的太阳光能,流经的总能量是该系统中全部生产者固定的太阳能。2.能量流动渠道是食物链和食物网。3.生态系统中能量的变化是:光能生物体有机物中的化学能热能。4.流入各级消费者的总能量是指各级消费者进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总和,消费者粪便中所含的能量不能计入排便生物所同化物质中的能量。5.能量

2、单向流动的原因是:食物链中各营养级的顺序不可逆转,这是长期自然选择的结果。6.能量流动逐级递减的原因是:第一,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的形式散失掉;第二,各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用,如枯枝败叶等。7.生态系统能量传递效率10%20%的含义:指一个营养级的总能量约只有10%20%传递到下一营养级。若按20%这一最高效率计算,则第n营养级所获得的能量是第一营养级的(1/5)n-1。【例1】在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是()A能量沿食物链流动是单向的 B食物链越长，最高营养级上获得的能量越少C初级消费者越多，次级消费者获得的能量减少 D生物种

3、类越多，生态系统中的食物链越多【解析】食物链和食物网是生态系统中的营养结构，生态系统中的物质和能量即沿该渠道单向流动，但能量流动效率只有10%20%，故A、B项正确；又因初级消费者越多，则次级消费者食物充足，繁殖也快，次级消费者从初级消费者获得的能量也就越多，故C项不正确；生物种类越多，则食物链也越多，故D项正确。【答案】C二、每个营养级能量的来源和去向【例2】调查某生态系统两个营养级的能量流动关系如下图所示。字母代表能量数值，若能量传递效率是15%，下列关系正确的是()AC0.15B BC0.15D CC0.15(ABDE)DBADE【解析】据图可知，某一营养级能量的去向是呼吸消耗，维持自身

4、生命活动；部分能量传递到下一营养级；部分被分解者分解释放；未被利用的一部分，由于去路有多条，故传递到下一营养级的能量大约只占该营养级总能量的10%20%，因题中能量传递效率为15%，则图中C0.15B。【答案】A三、辨析生态系统物质循环的实质1其范围是地球上最大的生态系统生物圈，即物质循环具有全球性。2其“物质”主要是组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，而不是糖类、脂肪、蛋白质等物质。3“循环”是指基本元素在生物群落和无机环境间的往复运动。主要包括碳循环、氮循环等。生物群落在循环中起决定性作用，因生命物质与化学元素间的转化主要是依靠机体内的生化反应实现。4生态系统的物质循环离不开能量

5、的驱动，“循环”过程中复杂的物质变化和能量转化伴随进行，因此，既没有单纯的物质移动，又没有孤立的能量转化。【例3】下图是地球上各种水体相互转化示意图，请从生态系统的角度考虑，指出该图能体现生态系统功能是()A能量流动 B物质循环 C信息传递 D物质更新【解析】图中体现了在生物与无机环境之间的反复利用的物质是H、O元素所组成的水，而不是蛋白质、糖类、脂质这些生物界所特有的物质，因此从生态系统角度考虑，该图能体现生态系统的功能是物质循环。【答案】B四、明确生态系统的能量流动与物质循环的关系生态系统的主要功能就是生态系统的能量流动与物质循环。两大功能之间既有区别，又有联系。(1)区别：能量在生态系统

6、内是单向流动的，能量在逐级流动的过程中传递效率是很低的，逐级都有大量的能量被消耗掉。因此，生态系统要不断地从外界获取能量(太阳能)，只有这样，生态系统的能量流动才能持续下去。至于生态系统的物质循环，则是在生物群落和无机环境之间循环往复地进行着的，这些物质是可以重复地被利用的。(2)联系：生态系统的能量流动是随着物质循环进行的，但物质循环离不开能量的驱动。能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程，反之亦然。生态系统中的各种组成成分非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环，才紧密联系在一起，形成一个统一的整体，因此，既没有单纯的物质移动，又没有孤立的能量转

7、化，两者互为因果、相辅相成，不可分割。能量流动和物质循环之间的关系可用下图表示：【例4】我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如下图，箭头和字母分别表示碳素传递的方向和转移量。下列选项正确的是()A夏季，abce B秋季，efcf【解析】物质循环过程中伴随着能量流动，故图中箭头既可表示碳元素的传递方向，也可表示能量流动方向，据图可知：夏季正是树木光合作用最旺盛的季节，也是树木旺盛生长的季节，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量a植物呼吸作用所消耗的能量b流到动物体的能量c流到分解者的能量e。【答案】A1.(2010海南)请回答：(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环

8、主要以_的形式进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于_的太阳能。(2)分解者通过_和_的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。(3)右图所示的食物网中共有_条食物链，其中初级消费者是_。CO2无氧呼吸(或发酵)绿色植物固定(或光合作用固定)兔和鼠3有氧呼吸(4)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经_的传递后，便可在不同的生物体内积累。因此，通常生物所在的_越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。食物链营养级2.(2010广东)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

9、过_作用实现的，碳的释放主要是通过_作用实现的。时期碳吸收量(kg Ca1)碳释放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014光合呼吸(2)表中_时期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。(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征而制造的，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。碳吸收量等于碳释放量A有机物光反应CO2浓度碳平衡【解析】本题主要考查学生的理解能力和获取信息的能力。碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用，而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用。在一个稳定状态的生态系统中，碳吸收量应该基本上等于碳释放量。过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳循环，导致大气中CO2浓度增加并引起全球气候变暖。光能的吸收、传递和转换发生于光合作用的光反应阶段。