生态系统的物质循环和能量流动

• （3）表格数据形式直接呈现（能量值）构建食物 链（网）
营养级 A
B
C
D
同化量 15.9 870.7 0.9 141.0
B→D→A→C
• （4）表格数据形式间接呈现（重金属、DDT等浓 度）构建食物链（网）
• 因为食物链的富集作用，使高营养级的有害物质浓 度更高。
生物体
A
BC
DE
有机汞浓度 (ppm)
CO2
5、碳在生物体之间的传递途径是什么？ 食物链、食物网
6、碳从生物群落回到无机环境的途径有哪些？
①生物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
“温室效应”的形成、危害及防止措施
“温室效应”的形成 煤和石油等化石燃料的大量燃烧 人类 乱砍滥伐CO2含量增加 温度升高
防止“温室效应”的措施
(1)植树造林，增加绿地面积。(2)减少化石燃料的燃烧。(3)开发清 洁能源。
流
上一
经 第
营养 级
初级消费者 同化
二 营
分
呼
解 者 遗体 用于生长
吸
养 级 示 意 图
利 用
残骸
呼 吸
散失
发育和繁殖
次级消费者 摄入
散 失
...
同化作用
（又叫合成代谢），是
指生物体把从外界环 境中获取的营养物质 转变成自身的组成物 质，并且储存能量的 过程。
同化量= 摄入量—粪便量
1.补充图中标号代表的内容 甲：_生__产__者__；乙：__初__级__消__费__者_；丙：次__级__消__费__者___； 丁：呼_吸__作__用___； 戊：__分_解__者__。 2.生态系统所需能量的最终来源是太_阳__能____
答案：(1)捕食 (2)3600 (3)分解者
(4)900 18% 增加(是)
自主梳理
一、生态系统的物质循环
1．概念 (1)物质：组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素。 (2)循环：无机环境与 生物群落 之间。 (3)范围：整个 生物圈 。
2．特点
(1)具有全球性，因此又称
生物地球循化环学。
的能量。下列说法中，正确的是( ) B
练出高分 [ ] A．图中A＝D，B＝E，C＝F B．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量 C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级 D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D
下图表示流入某营养级的能量W1，则该营养级的呼吸量、 生长发育繁殖的能量各是多少？
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。
5．(2011·湖南十二校联考)下图甲为北极冻原生态系统 中部分生物构成的食物网。
图乙虚线方框内表示一个生态系统，箭头表示该生态 系统能量流动的方向。请据图回答：
( 1)图甲中雪兔和狼之间有明显的种间关系是________。
(2)假如北极狐的食物1/2来自雷鸟，1/8来自植物，且该系 统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费 者的能量传递效率为20%，如果北极狐种群增加的能量为80 kJ， 若不考虑其他变化的影响，则植物增加的能量是________kJ。
2.能量流动的特点：_单__向__流__动__、_逐__级__递__减__
3.研究意义
单向流动的原因： 逐渐递减的原因：
(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，使能量
持续高效地流向_对__人__类__最__有__益__的部分。
提示： 该营养级的呼吸量为A1，生长发育繁殖的能量为(B1＋C1 ＋D1)或(W1－A1)。
一、能量流动的过程
【例1】某同学绘制了如图所示的能量流动图解,下列
A 叙述正确的是( )
A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1 C.初级消费者摄入的能量为(A2+B2+C2) D.W1=D1+D2
(3)图乙中C代表生态系统中的成分是________。
(4)下表表示图乙生态系统的能量流动情况。
同化总量(106J) 储存能量(106J) 呼吸消耗(106J)
A
900
200
700
B
100
15
85
C
15
2
13
D
18
60
12
分 析 上 表 可 知 ， 流 入 该 生 态 系 统 的 总 能 量 为 _____ ___(106J) ， 从 第 二 营 养 级 到 第 三 营 养 级 的 能 量 传 递 效 率 为 ________。从能量输入和输出来看，该生态系统的总能量是否 增加？________。
高考总复习·生物
第五单元 生态系统及其稳定性 第2讲 生态系统的能量流动和物质循环
自主梳理
一、能量流动的概念
生态系统中能量的 输入、传递、 转化 和散失的过程。
输入
源头：太阳能 —流经生态系统的总能量：生产者
固定的全部太阳能
⇓
所有生态系统的能量都来
传递
途径：食物链和食物网 自太阳能吗？ —形式：有机物中的 化学能
例 下图1是某生态系统能量流动的定量分析图解(Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ代表三个营养级，能量单位为百万千焦)；图2是该生 态系统相关内容模式图。请据图回答：
(1)图1数据正确，但是有一处箭头方向有误，请改________。 (2)图1中输入Ⅰ(第一营养级)的总能量是________百万千焦，未 标记出Ⅱ的呼吸量，其呼吸量应为________百万千焦。 (3)图2若表示生态系统的碳循环，则C可表示______。
解析：从图中可以看出雪兔和狼之间只有一个箭头联系， 二者没有共同的食物来源，因此二者明显的种间关系是捕食；北 极狐的能量有三个来源，雷鸟提供 1/2、植物提供 1/8、还有雪兔 提供 3/8，若北极狐增加能量 80 kJ，则植物增加的能量为： 80×12÷20%÷10%＋80×18÷10%＋80×38÷20%÷10%＝3600 kJ； 从图乙中可以看出 C 为分解者，A 为生产者，B、D 分别为初级 消费者和次级消费者，流入生态系统的总能量为生产者固定的太 阳能，即 900×106J，第二营养级传递到第三营养级的传递效率为 18÷100×100%＝18%；从能量的输入和输出来看，生态系统输入的 能量为生产者同化的能量，输出的能量为各类生物呼吸消耗的能量， 能量的输入大于输出，因此生态系统的总能量正在增加。
练习：有一食物网如图1所示。 假如猫头鹰的食物2/5来自兔子， 2/5来自老鼠，其余来自蛇，那 么猫头鹰要增加20g体重，最多 消耗植物多少克
最多要消耗 植物800g
鹰 20g
耗上 一营 鼠占80g
最多要消耗 植物800g
养级
最多要消耗下
总共最多消耗 植物5600g
(2)生物群落中的主要存在形式： 有机。物
(3)特点：具 往复循环性，可 重复 利用。
二、生态系统的碳循环
1、碳在无机环境中主要以什么形式存在？ CO2 2、碳在生物群落中以什么形式存在？ 含碳有机物
3、碳从无机环境进入生物群落的方式有哪些？ 光合作用化能合成作用
4、碳在无机环境和生物群落的循环形式？
3.物质循环与能量流动的关系
项目 形式
能量流动 以有机物为载体
物质循环(以碳循环为例) 主要是无机物
特点 单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
同时进行、相互依存,不可分割 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
(4)图2若表示该生态系统中由捕食关系建立的食物网， 则应做怎样的最小修改：______；该食物网共由___条食物链组 成。 (5)经第(4)题修改后的图2若表示生态系统中的能量流动，则流 经该生态系统的总能量是________(填字母)所固定的太阳能。
200g 蛇占40g 一营养级（鼠） 最多要消耗
400g
植物4000g
• 1.辨别食物链 • （1）曲线图呈现构建食物链 • 先增加者先减少，先变化的是被捕食者
丁
• （2）柱形图呈现构建食物链（网）
丙→甲→乙→丁 如果有两个生物有机物总量或者能量大致相等，则 可能是同一营养级，两者关系可能是竞争。
最多：X×10%×10%=1Kg x=100Kg
至少：Y×20%×20%=1Kg Y=25Kg
3.上述能量传递效率是指各营养级之间的比例，
一般为10%—20%，若题目中给出具体值，则按 具体值计算。
C
4、若在食物网中有：A
B
在计算时，应将B、C看做同一营养级来对待，流 向B、C的总量占A的10%—20%
3.据图补充食物链中甲营养级能量的去向 (1)通过自身_呼__吸__作__用__以_热__能__的形式散失。
(2)被下__一__营__养__级___同化。 (3)残枝败叶、遗体残骸等被_分__解__者__分解。
(4)未被利用。
三、能量流动的特点及意义
1.能量传递效率：是指_相__邻__两__个__营__养__级__之间_同__化__量__的比值
⇓ 转化 —太阳能→有机物中的 化学能 →热能
⇓
热能
散失
形式：最终以 —过程：自身呼吸作用
形式散失
二、能量流动的过程
太阳
生产者固定 的太阳能
用于生长、 发育、繁殖
呼吸散失
初级消费者摄食
遗体、 残枝败叶 分解者