【全程复习方略】(福建专用)高中生物 5.2、3生态系统的能量流动和物质循环配套课件 新人教版必修3

2.解题关键：Байду номын сангаас1）明确图中每段代表的含义。
（2）分析能量流动的传递过程。
【解析】选D。在人工饲养的高密度鱼塘中，⑤也可能小于①， 故A错误；次级消费者粪便中的能量来源于初级消费者，故 B错 误；在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完 全相同，如生产者中能量来源于太阳能，消费者中能量来源于 生产者，故C错误；能量传递效率＝（下一营养级的同化量／上 一营养级的同化量）×100%，故D正确。
（4）用碳循环过程理解生态系统的发育状态（不考虑人工排放 CO2）：
①若从大气进入生物群落的CO2量＞从生物群落进入大气的CO2
量，则生态系统处于成长阶段； ②若从大气进入生物群落的CO2量≈从生物群落进入大气的CO2 量，则生态系统处于相对稳定阶段； ③若从大气进入生物群落的CO2量＜从生物群落进入大气的CO2 量，则生态系统往往处于衰退阶段。
【思维判断】 1.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组
成。
（ ×）
【分析】食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道，食物 链、食物网由生产者、消费者组成。
2.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。 （×）
【分析】研究能量流动使能量得到最有效利用，实现能量的多 级利用，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，而非全 部。
个营养级中。
2.能量传递效率 （1）计算公式：相邻营养级间传递效率=
下一营养级同化量 100%。 本营养级同化量
（2）一般生态系统中能量传递效率大约为10%～20%。
【技巧点拨台】
能量传递效率相关“最值”计算
选最短食物链 获能量最多 按 20%计算 知低营养级求高营养级 获能量最少 选最长食物链 按 10%计算 选最长食物链 需最多能量 按 10%计算 知高营养级求低营养级 需最少能量 选最短食物链 按 20%计算
含有微生物，实验组应不含微生物，应进行灭菌处理。
【典例训练3】2012年世界环境日的主题主要凸显绿色经济，如 今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。如图是碳循环
的部分过程，有关分析不正确的是(
)
A.碳循环的过程①、②伴随着生态系统的能量流动
B.植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量
C.减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施 D.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
光合作用
有机物中的化学能
2.能量的传递 （1）传递途径：食物链和食物网。 （2）传递形式：有机物中的化学能。
3.能量流动的图解
某 营 养 级 同 化 的 总 能 量
①
绝大部分以热能散失
吸收 被 身的能量 捕 ② 下一营养 食 未 以粪便形式排 吸 级体内 收 出（含上一营 养级的能量） 死 ④ 第一年 ③ 亡 遗体残骸 未利用
【典例训练2】（2011·海南高考）关于生态系统的叙述，正确
的是( ) A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的 B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的 C.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大 D.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小 【解题指南】 1.考查实质：本题考查生态系统中能量传递的特点，特别是对 能量传递特例的考查。 2.解题关键：理解生态系统中能量传递的过程，同时能够准确 利用逆向思维找出能量传递的特例。
【典例训练1】（2012·泉州模拟）如图为生态系统中能量流动 图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项 中正确的是( )
A.在人工饲养的高密度鱼塘中⑤肯定大于①
B.④中包含了次级消费者粪便中的能量 C.在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同 D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为（②/①） ×100% 【解题指南】 1.知识储备：（1）生态系统中能量流动的特点。 （2）食物链中每一营养级的能量来源与去路。
3.碳在无机环境中存在形式是CO2。
（ × ）
【分析】碳在无机环境中的存在形式是CO2和碳酸盐。
4.物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力。
（ √） 【分析】物质作为能量载体，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生物群落和无机环境之间 循环往返。
能量流动的过程 1.能量的输入 光能
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
图示
【技巧点拨台】 碳循环的总结
（1）碳的存在形式：
①生物群落内：以有机物形式存在； ②无机环境中：以CO2和碳酸盐形式存在。 （2）碳的循环形式： 碳在生物群落和无机环境中主要以CO2的形式循环。
（3）与碳循环有关的生理过程：
光合作用、呼吸作用和分解作用，其中分解作用的主要过程是 分解者的呼吸作用。
能量流动的相关分析 1.流动特点的原因分析 （1）单向流动： ①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食
关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利 用，因此能量流动无法循环。
（2）逐级递减：
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量； ②各营养级的能量有多个流动去向，不可能100%地流入到下一
3.物质循环与能量流动的关系
项目 形式
特点 范围
能量流动
以有机物为载体 单向流动、逐级递减 生态系统各营养级
同时进行、相互依存,不可分割
物质循环(以碳循环为例) 主要是无机物
全球性、循环性 生物圈(全球性)
联系
①能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
2.温室效应 （1）主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的
平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。
（2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川 融化，导致海平面上升，沿海国家和地区可能被海水淹没。 （3）解决方法：①减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进 能源结构，如利用风能、水能、核能等。 ②多植树造林，增加CO2从大气进入生物群落的量。
食物链和食物网 传递。 有机物 形式沿_________________ ②生物群落内：以_______
（2）图解：
大气中的CO2库
分 分 解 解 者
枯枝落叶、 尸体、粪便
呼 吸 作 用
植物
光 合 作 用
动物 摄食
呼 吸 作 用
动物
燃烧
煤、石油、天然 气等化学燃料
【点拨】
生态系统物质循环的物质是指生物体的基本元素，而非其组成 的化合物；在循环过程中伴随着复杂的物质和能量的转化。
【解析】选A。生态系统的能量传递效率是10%～20%，因此生产 者得到的能量必然大于消费者得到的能量；生态系统的信息传 递具有双向性，不可能都对捕食者有利，有的对于捕食者不利，
如乌贼遇到天敌喷出墨汁，就不利于捕食者捕食；生态系统的
食物链中，动物的体型与营养级的高低关系不大，如大象比狮 子体型大，但是它的营养级比狮子低。
【高考警示钟】 动物的同化量不等于摄入量
（1）概念差异：①同化量：指被消费者消化吸收的物质所含有
的能量。 ②摄入量：指消费者摄入的物质所含有的能量。
（2）二者关系：真正流入下一营养级的能量，应该是该营养级
生物的同化量，该营养级生物排出的粪便中的能量没有被该营 养级生物同化，应属于上一个营养级的同化量，即同化量 =摄入 量-粪便量。
第2、3节 生态系统的能量流动和物质
循环
一、能量流动的过程
生态系统能量流动示意图
1.补充图中标号代表的内容 生产者 甲：________ 呼吸作用 丁：___________ 初级消费者 乙：__________ 次级消费者 丙：___________
戊：分解者 ______
太阳能 。 2.生态系统所需能量的最终来源是________ 3.据图补充食物链中甲营养级能量的去向 热能 的形式散失。 呼吸作用 以______ （1）通过自身_________ （2）被下一营养级 ___________同化。
【解题指南】1.考查实质：碳循环的过程与温室效应的形成原
因和应对措施。 2.解题关键：解答本题的关键是明确①主要表示生产者、消费 者的呼吸作用和分解者的分解作用，②主要是通过生产者的光 合作用实现。
【解析】选A。据图可知，大气中二氧化碳的来源有：①生产者
和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和③化学燃料的燃烧，
人工生态系统 ，使能量得到最有 （1）帮助人们科学规划、设计____________ ____ 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 对人类最有益 的部分。 持续高效地流向_____________
【点拨】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4～5个。
探究实验中的变量分析与控制 ——生态系统中分解者的作用
【案例】下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例，请在
相应的空白处作答。 （1）案例Ⅰ：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂 （分解）。 设计思路：
组别
对照组
实验组 进行过处理的带落叶 的土壤
不做处理的带落叶的土壤 处理 情况
将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同的塑料 袋分别包扎好，并埋在5 cm深的土壤中
分解者 分解。 （3）残枝败叶、遗体残骸等被________
（4）未被利用。
二、能量流动的特点及意义 1.能量传递效率
相邻两个营养级 之间_______ 同化量 的比值。 是指_______________
2.能量流动的特点 逐级递减 。 单向流动 、 __________ __________
3.研究意义
生态系统的物质循环 1.实例——碳循环 （1）大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或 微生物的化能合成作用完成的。 （2）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。 （3）碳元素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相互的，其他成分之间的传递都是单向 的。
但降低大气中二氧化碳的含量主要是通过②生产者的光合作用 来实现的，而③是引起大气中二氧化碳含量增加的主要原因， 故植树造林有助于增强过程②而减少大气 CO2含量，减少对过程 ③的依赖是缓解温室效应的重要措施。无机环境与生物群落之
间碳循环的主要形式是CO2，CO2不携带能量，因此过程①、②
不伴随着生态系统的能量流动。故 A项错误。
同化为自
用于该营养 级生物生长 发育、繁殖 等；储存于 生物体内
有机 残体
分解者 第一年
分解者
第二年
图解分析：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.自身呼吸消耗； b.流入下一营养级； c.被分解者分解利用；
d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即
“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到 下一年。
对实验组土壤应该进行_______处理，尽可能排除__________的 作用。
（2）案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。 实验步骤： ①将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。
②另取两只烧杯，编号为A、B，加入等量的淀粉糊。在A烧杯中加
入30 mL土壤浸出液，B烧杯中加入_____________。 ③在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20 mL溶液，分别加入A1
三、物质循环
1.概念
化学元素 ，如C、H、O、N、P、S。 （1）物质：组成生物体的_________ 生物群落 和_________ 无机环境 之间。 （2）循环范围：_________ 全球性 。 （3）循环特点：具有_______ 2.碳循环 （1）循环形式：
CO2 ①无机环境与生物群落之间：________ 。
和A2两支试管各10 mL；从B烧杯中取20 mL溶液，分别加入B1和B2两
支试管各10 mL； ④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入____，并进行_____处理。 ⑤观察各试管的____________，记录实验结果。
【命题人透析】
（1）对照实验中自变量的处理方法： ①案例Ⅰ中实验的自变量是土壤微生物的有无，对照组不做处理