2019高考生物大一轮复习 第3单元 生态系统与环境保护 第2讲 生态系统的信息传递、稳定性和环境保护优质课件 新人教版必修3

第三单元生态系统与环境保护 第2讲生态系统的能量流动 物质循环 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 1 由于能量沿食物链流动时是逐级递减的 所以食物链一般不超过五个营养级 2 太阳能经过生产者的固定进入生物群落 在食物链中以化学能的形式流动 以热能的形式散失 3 生态系统中的能量流动具有单向传递 逐级递减的特点 4 生态系统的物质循环指的是组成生物的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象 5 碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO2的形式循环的 在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的 知识点一生态系统的能量流动 固定的太阳能总量 食物链和食物网 化学能 化学能 热能 2 图解能量流动过程 1 补充图中标号代表的内容甲 乙 丙 丁 戊 2 生态系统所需能量的最终来源是 生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 太阳能 3 能量输入生物群落的途径主要是 4 据图分析食物链中甲营养级能量的去向 通过自身 以 的形式散失 被 同化 残枝败叶 遗体残骸等被 分解 未被利用 生产者的光合作用 呼吸作用 热能 下一营养级 分解者 3 营养级之间能量流动过程图解 呼吸作用 小题通关 思考判断 1 生态系统相对稳定时无能量的输入和散失 2 生产者固定的能量除用于自身呼吸外 其余均流入下一个营养级 3 兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分 4 一只狼捕食了一只兔子 该狼获得了兔子能量的10 20 5 能量流动规律可用 能量金字塔 表示 一个生态系统的营养级越多 在能量流动过程中散失的热能越多 所以能量流动一般不会超过5个营养级 6 直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 7 拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向 可以提高生态系统的能量传递效率 答案 1 2 3 4 5 6 7 课前导学 1 物质循环 知识点二生态系统的物质循环 化学元素 生物群落 无机环境 全球性 2 碳循环过程 1 请写出图中各标号的名称 摄食 分解作用 2 温室效应的产生原因 化石燃料的大量燃烧 产生 降低了对大气中CO2的调节能力 呼吸作用 光合作用和化能合成作用 呼吸作用 燃烧 大量CO2 植被遭到破坏 3 碳循环及存在形式 在生物群落和无机环境间 以 形式循环 在生物群落内部 以 形式传递 在无机环境中 主要以 和 形式存在 CO2 含碳有机物 CO2 碳酸盐 3 物质循环的特点 1 全球性 物质循环的范围是 2 往复循环 重复利用 物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用 4 物质循环与能量流动的关系 1 两者是 的 彼此相互依存 不可分割 2 物质作为能量的 使能量沿着食物链 网 流动 能量作为 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 生物圈 同时进行 载体 动力 小题通关 思考判断 1 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 2 生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环 3 生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网 所以物质和能量都是循环往复的 4 与碳循环有关的生理活动有光合作用 细胞呼吸和化能合成作用等 5 减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应 答案 1 2 3 4 5 1 能量流动的分析 生态系统能量流动的过程和特点 2 某一营养级生物 以某消费者为例 的能量来源 去路分析 如图 2 能量去路分析 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 a 自身呼吸散失 b 流入下一营养级 最高营养级除外 c 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 其中 b c 用于生长 发育和繁殖的能量 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 a 自身呼吸散失 b 流入下一营养级 最高营养级除外 c 被分解者分解利用 d 未利用 即未被自身呼吸消耗 也未被下一营养级和分解者利用 如果是以年为单位研究 这部分的能量将保留到下一年 这样 b c d 用于生长 发育和繁殖的能量 生态系统中同化量的3个易错点 1 动物同化的能量 摄入量 粪便中的能量 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 一定时间内 一个营养级所同化的能量 呼吸消耗的能量 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 人工生态系统一般均有外源物质和能量输入 如人工鱼塘中的饵料 已确定营养级间能量传递效率的 不能按 最值 法计算 例如 能量传递效率分别为a b c 若甲的能量为M 则丁获得的能量为M a b c 3 在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时 需要确定相关的食物链 能量传递效率为10 20 一般从两个方面考虑 4 生态金字塔的类型及特点 1 某草原生态系统的一条食物链a b c中 各种群在一年时间内对能量的同化 利用和传递等的部分数据统计 单位 百万千焦 年 如下表 下列相关叙述正确的是 考查生态系统能量流动过程的分析 A 种群a 种群b和种群c构成了该生态系统的生物群落B 生态系统中种群b呼吸消耗的能量值为5百万千焦 年C 能量从种群b到种群c的传递效率介于10 12 之间D 种群a用于生长发育和繁殖的能量为59 5百万千焦 年 答案 D 解析 种群a b c构成了食物链a b c 则a表示生产者 b c表示消费者 群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 种群a b c不包含该生态系统的所有生物 A错误 种群b呼吸消耗的能量为10百万千焦 年 B错误 相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比 所以能量从b到c的传递效率为2 15 100 13 3 C错误 种群a用于生长发育和繁殖的能量 传递给分解者 传递给下一营养级 未被利用的能量 3 0 15 0 41 5 59 5 百万千焦 年 D正确 2 有一食物网如图所示 如果能量传递效率为10 各条食物链传递到庚的能量相等 则庚增加1kJ的能量 丙最少含多少能量 A 550kJB 500kJC 400kJD 100kJ 答案 A 解析 设丙的能量为x 经丙 丁 己 庚传递到庚的能量为0 5kJ 则需要丙0 5 10 3 500 kJ 经丙 戊 庚传递到庚的能量为0 5kJ 则需要丙0 5 10 2 50 kJ 即丙最少含500 50 550 kJ 能量 考查生态系统能量流动的相关计算 3 如图是某一个湖的能量金字塔 相关描述不正确的是 A A B C D分别表示不同的营养级B A B C D之间可以形成一条由A到D的食物链C A B C D的大小分别表示不同的营养级所得到的能量D A B C D的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减 答案 B 考查生态金字塔的类型和特点 解析 A B C D分别表示处于营养结构上的第一营养级到第四营养级 A正确 图中营养级是指食物网中处于同一营养级的所有生物 而不是食物链中不同营养级的生物 B错误 A B C D的大小分别表示不同的营养级所固定的能量 C正确 由于能量流动是逐级递减的 故营养级越高的生物获取的能量越少 D正确 1 利用 拼图法 巧解能量流动中的难点 1 输入第一营养级的能量分析输入第一营养级的能量 W1 被分为两部分 一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了 A1 另一部分则用于生产者的生长发育和繁殖 B1 C1 D1 而后一部分能量中 包括现存的植物体B1 流向分解者的C1 流向下一营养级的D1 2 流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量 即W1 将图中第三营养级同化的总能量D2 拼回 第二营养级 则刚好等于D1 即第二营养级同化的总能量 再将D1 拼回 第一营养级 则刚好等于生产者固定的总能量W1 可见 在一个生态系统中 所有生物的总能量都来自W1 所有生物的总能量之和都小于W1 呼吸作用消耗的缘故 2 能量传递效率的有关 定值 计算 1 已确定营养级间能量传递效率的 不能按 最值 法计算 而需按具体数值计数 例如 在食物链 A B C D 中 能量传递效率分别为a b c 若A的能量为M 则D获得的能量为M a b c 2 如果是在食物网中 某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量 且各途径所获得的生物量比例确定 则按照各单独的食物链进行计算后合并 1 碳循环过程 1 碳进入生物群落的途径 生产者的光合作用或化能合成作用 2 碳返回无机环境的途径 生产者 消费者的呼吸作用 分解者的分解作用 实质是呼吸作用 化石燃料的燃烧 生态系统的物质循环 2 温室效应的形成原因 影响及缓解措施 1 大气中CO2含量持续增加是形成温室效应的主要原因 工厂 汽车 飞机 轮船等对化石燃料的大量使用 向大气中释放大量的CO2 森林 草原等植被大面积的遭受破坏 大大降低了对大气中CO2的调节能力 2 影响 气候变暖会使冰川雪山融化 海平面上升 使沿海城市和国家面临灭顶之灾 由于气候变化 也改变了降雨和蒸发机制 影响农业和粮食资源的生产 降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝 并使病虫害增加 3 缓解措施 植树造林种草 增加绿地面积 减少化石燃料的燃烧 开发清洁能源 3 物质循环与能量流动的比较 1 下图表示生物圈中碳循环过程 其中甲 乙 丙表示生态系统的不同成分 下列有关该图的分析正确的是 A 图中的食物链是甲 乙 丙B 碳从生物群落进入无机环境的途径是 C 碳循环具有全球性 磷循环不具有全球性D 提高 过程有利于维持大气中的碳 氧平衡 答案 B 考查生态系统碳循环过程的分析 解析 从图中可看出 甲为分解者 生态系统中的食物链是乙 丙 碳从生物群落进入无机环境的途径是 生产者的呼吸作用 分解者的分解作用和 消费者的呼吸作用 碳循环具有全球性 磷循环也具有全球性 提高 过程使大气中的CO2含量增加 会破坏大气中的碳 氧平衡 2 分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图 不能得到的结论是 考查生态系统物质循环与能量流动的关系 A 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动B 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C 能量 的总和便是生产者所固定的太阳能总量D 碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以CO2的形式进行的 答案 C 解析 物质是能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动 物质循环是生态系统的基础 A正确 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 能量流动是生态系统的动力 B正确 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量 的能量属于 无法比较能量 的总和与生产者固定的太阳能总量 C错误 碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以CO2的形式进行的 在生物群落内是以含碳有机物的形式流动 D正确 巧辨图示判断参与碳循环的4种成分 1 图1 先根据双向箭头确定A和B应分别为生产者和非生物的物质和能量 不能写 无机环境 也不能写 生物类别 再根据A D C D 确定D为分解者 C为消费者 2 图2 根据A与C之间是双向箭头判断 A和C一个是生产者 一个是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 A是生产者 B是初级消费者 C是非生物的物质和能量 D是次级消费者 E是分解者 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 整个图解中 食物链是E F D B