高考生物一轮总复习 9.3.4生态系统的能量流动和物质循环课件

4. 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( )
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①②③④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的循环主要是以CO2的形 式进行的
10%～20% ______________ 。
4．研究能量流动的实践意义 (1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到 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
对人类最有益 的部分。 量持续高效地流向_________________
特别提醒
必修3 稳态与环境
第九单元 生物与环境
第34讲
生态系统的能量流动和物质循环
自主梳理•激活思维
知识梳理
一、能量流动
输入 、传递、转化和 1．概念：生态系统中能量的________ 散失 的过程。 _______
2．过程
源头：太阳能 (1)能量的输入 起点与总值：生产者固定的全部太阳能
特别提醒 而不是化合物。
(1)物质循环的对象是组成生物体的化学元素
(2)物质循环是指组成生物体的化学元素不断进行着在生物 群落和无机环境之间的循环过程，其中伴随着复杂的物质变化 和能量转化，并不是单纯的物质移动。
效果自评 1.判断下列有关能量流动叙述的正误。 (1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来源于生产者固定 的能量[2013· 课标全国卷T31(1)](√) (2)对于池塘生态系统来说，合理密养可以提高能量传递效 率[2013· 安徽高考T30(4)](×)
(2)在食物网中分析： 如在 中，确定生物量变化的“最多”或“最少”
时，还应遵循以下原则： ①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如 已知 D 营养级的能量为 M，计算至少需要 A 营养级的能量，应 取 最 短 食 物 链 A→D ， 并 以 20% 的 效 率 进 行 传 递 ， 即 等 于 M÷ 20%；计算最多需要 A 营养级的能量时，应取最长的食物链 A→B→C→D，并以 10%的效率进行传递，即等于 M÷ (10%)3。
解析：①仅仅是流经该生态系统内部总能量的一部分；次 级消费者增加1 kg，生产者至少增加25 kg；从能量关系上看， ②>③＋④。
答案：C
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)，被分解为两部分：一部分在 生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，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。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中一部分用于生 长、发育、繁殖等生命活动，其余在呼吸作用中以热能形式散 失[2012· 安徽高考T30Ⅱ(3)](√) (4)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的 (√)
2．判断下列有关物质循环叙述的正误。 (5)参与物质循环的物质是组成生物体的各种化合物(×) (6)物质和能量都是往复循环、重复利用的(×) (7)化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因(√) (8)在农业生态系统中，微生物不能利用农作物通过光合作 用储存的能量(×)
易误点
对能量流动相关计算及应用掌握不全面 认知纠偏
1.能量流动的相关计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食 物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～ 20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等 特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
(1)设食物链为 A→B→C→D，分情况讨论如下： ①已知 D 营养级的能量为 M，则至少需要 A 营养级的能量 ＝ M÷ (20%)3；最多需要 A 营养级的能量＝M÷ (10%)3。 ②已知 A 营养级的能量为 N，则 D 营养级获得的最多能量 ＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。
命题探究 3. [2015· 厦门模拟]下图表示生物圈中碳元素的循环过程，
其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列叙述中正确的是 ( )
A. ③过程代表绿色植物的光合作用 B. A、B分别代表消费者和生产者 C. ⑦是温室效应的主要原因 D. 疏松土壤可能加快⑤过程
导析 (1)生产者都是绿色植物吗？ (2)温室效应加剧的主要原因是什么？
(3)建立新型农业生态系统不能提高能量传递效率，但能提 高能量利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。
命题探究 1. 如图A表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1
为初级消费者，Q2为次级消费者。对图B中的各营养级所含有 的能量进行分类剖析。其中分析不正确的是( )
注：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表 示呼吸消耗量 A. b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B. c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量 C. b和d之一，可代表生产者传递给分解者的能量 D. 初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中
答案：D
(1)如果此生态系统每年的能量锥体图都与B图一样，预测 这个生态系统的生物量变化趋势。 提示：增加。 (2)这一年，P和Q1之间的能量传递效率是多少？ 提示：c/(b＋c＋d＋e)。
2.
如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图， )
①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是(
A. ①表示流经该生态系统内部的总能量 B. 100 kg C. 生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流 动具有单向性 D. 从能量关系看②≥③＋④ 一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加
每一营养级 生物的有机 物总量
特殊 形状
无
极少
3．能量传递效率 下一营养级的同化量 能量传递效率＝ ×100% 上一营养级的同化量 一般说来，能量传递的平均效率大约为10%～20%。
高考警示(1)生态系统中同化量和摄入量不同。 ①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能 量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。 ②消费者产生的粪便中的能量不属于该营养级同化的能 量。 (2)能量传递效率指两个相邻营养级之间，而不是两个个体 或两个种群之间。
解析：据图可知A是分解者，B是生产者，C是消费者；③ 过程代表生产者的呼吸作用；温室效应形成的主要原因是⑥化 学燃料的大量燃烧；疏松土壤可增加土壤中O2的浓度，促进微 生物的呼吸作用。
答案：D
题中若A含有细胞核，则A中将含碳有机物转化为CO2的具 体场所有哪些？ 提示：细胞质基质和线粒体基质。由A含有细胞核可知A为 真核生物，其将含碳有机物转化为CO2的方式是细胞呼吸，具 体场所有细胞质基质和线粒体基质。
(1)流经各营养级的总能量：对生产者而言强
调关键词“固定”而不能说“照射”；对各级消费者而言强调 关键词“同化”而不能说“摄入”。 (2)“未利用”这一部分能量是指在有限的时间内“还没来 得及被利用的能量”。 (3)分解者体内的能量及呼吸作用产生的能量最终以热能的 形式散失，成为不能再利用的能量。
二、生态系统的物质循环 物质循环 1. 概念的理解 物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素 范围：无机环境和生物群落 特点：具有全球性，可循环利用
(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，一个是大气中的CO2库。又因为其他各 个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，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。
导析 (1)图中哪一部分是被下一营养级利用的能量？ (2)图中哪一部分是被分解者利用的能量？
解析：结合图形分析知，b＋c＋d＋e为植物光合作用利用 的光能(固定的能量)，即流入该生态系统的总能量；c1代表初级 消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的能量；b 和d可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量；初级消 费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应在 b或 d中。
(3)能量的转化和散失 光合作用 化学能 太阳能 ――→ 有机物中的_________ 生产者、消费者、分解者 →ATP：用于各项生命活动 呼吸作用 →热能：散失
3．能量流动的特点
单向流动 ：能量只能从第一营养级流向第二营养 (1)___________
级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可循环流 动。 (2)逐级递减：能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是
巧辨图形判断参与碳循环的四种成分
(1)图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物 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，确定D为分解者，剩下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。
解析：A、B正确，物质循环和能量流动的联系：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 物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。C错 误，生产者固定的太阳能有四个去向，即生产者自身呼吸消耗 的能量、生产者流向初级消费者的能量、生产者流向分解者的 能量及未利用的能量，②中的能量有一部分进入了①③④， ①②③④之间有重复。D正确，碳在生物群落和无机环境之间 的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部以有机物的形 式传递。 答案：C
②定量定时：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。