一轮复习 生态系统的能量流动和物质循环 ppt

类型 项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
含义
各营养级固定 每个营养级生 的总能量 物个体的数量
每个营养级现存 生物有机物的总
质量
模型
特点 形状
能量沿食物链 流动过程中逐
级递减
正金字塔
个体数量随营 养级升高而逐
级减少
生物量沿食物 链流动逐级递减
一般呈正金字 塔，有时呈倒
金字塔
一般呈正金字塔， 偶有倒置现象
3．物质循环的特点 (1)全球性：物质循环的范围是 生物圈 。 (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 同时进行 的，彼此相互依存，不可分割。
(2)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
(3)“桑基鱼塘”农业生态系统体现研究能量流动的重要意
义是： 实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率。
角度二 能量流动过程中的相关计算 2.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有 2/5 来自兔，2/5 来自鼠，1/5 来自蛇，那么猫头鹰若增加 20 g
体重，最少需要消耗植物( B )
A．600 g C．1 600 g
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果
污染超过海洋生态系统的__自__我___调__节___能__力____，海洋生
态系统就很难恢源自文库到原来的状态。
[思考] 观察能量在营养级之间流动 的过程图解，回答相关问题：
(1)摄入量、同化量、粪便量三者之间的 关系是摄入量＝ 同化量 ＋ 粪便量 。
(2)分析说明能量流动的特点是单向流动、逐级递减的原因。 提示：①能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，而
不能倒过来流动，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各营养级生物都会因呼吸作用消 耗大部分能量，相邻两个营养级之间的能量传递效率约为 10%～ 20%，各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一 营养级生物利用的部分。
(3)能量传递效率的计算公式 下一营养级的同化量
能量传递效率＝上一营养级的同化量×100%。 2．能量传递的相关“最值”计算 (1)如食物链 A→B→C→D 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。
(2)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少” 时，应遵循以下原则：
知低营养级获能量最多按选×最2短0%食计物算链 ①求高营养级获能量最少选 按×最1长0%食计物算链
知高营养级需最多能量按选÷最1长0%食计物算链 ②求低营养级需最少能量选 按最 ÷2短0%食计物算链
角度一 能量流动的过程及特点
根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（ B ）
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B. 若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用 C. “退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D. 人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗 标准
2．(2015·全国卷Ⅱ)下列有关生态系统的叙述，错误的是( B )
DD．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率
为 14.6%
角度三 生态金字塔的识别和分析
5.(2016·长沙模拟)某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上
面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来种生物戊入侵， 且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法不正确的是
后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为
群___落__的___演___替__。
(3)图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D 表示 生态系统的组成成分。图
中___A_____和___B_____
(填字母)在碳循环过程中 起着关键作用；能量在第
一营养级和第二营养级之
间的传递效率为__2__0__%__。
1．物质循环
2．碳循环过程
(1)请写出图中各标号的名称： ① 呼吸作用 ，② 光合作用
，③摄食，
④ 呼吸作用 ，⑤ 燃烧 ，⑥分解作用。
(2)温室效应的产生原因 ①化学燃料的大量燃烧，产生 大量 CO2 。 ② 植被破坏 ，降低了对大气中 CO2 的调节 能力。 (3)碳循环及存在形式 ①在生物群落和无机环境间：以 CO2 形式循环。 ②在生物群落内部：以 含碳有机物 形式传递。 ③在无机环境中：主要以 CO2 和 碳酸盐 形 式存在。
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
BB．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为
25% C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为 1 357 J·m－2·a－1 D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态
系统
6．(2014·山东高考)6 月 8 日是世界海洋日。海洋是生物 圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。
(B )
A．甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和 B．甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落 C．丁生物的种群数量很可能会逐渐减少 D．戊在生态系统中处于第三营养级
[总结提升] 能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔的比较
不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、数量、生
物量之间的关系，生态金字塔是定性研究生态系统的直观体现。
2．如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是( D )
A．f 表示大气中的 CO2 库 B．图中的 a 一定是自养生物，b、c、d、e 一定是异养生物 C．a 所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多 D．碳只能通过光合作用从 f 进入 a
[总结提升] “三看法”快速确认碳循环的各环节
角度二 物质循环与能量流动的关系 3．如图是人们设想的宇宙飞船生态系统模式图，以下叙述正确的是
(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为 550 头 ， 则 该 生 态 系 统 中 乙 种 动 物 的 种 群 密 度 为
_2__.2__头__/_K_m_；2 当乙种动物的种群密度为__2_头__/__K_m__2____时，
其种群增长速度最快。
(2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种
地在生物群落和无机环境之间循环往返。
生态系统中的各种组成成分，正是通过能量 流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形 成一个统一的整体。
角度一 物质循环的过程 1．如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。甲、乙、丙、 丁构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正
确的是( D )
A．大气中的气体 X 是指 CO2 和 CO B．完成①过程的能量主要是由⑧过 程提供的 C．丁经⑤⑥⑦过程获得的能量占 甲、乙、丙总能量的 10%～20% D．丙处在第三营养级
(2)能量去向：流入某一营养级的能量去向可从以下 两个角度分析：
①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级 除外)；c.被分解者分解利用。 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，因此“未利用”是指在有限 的时间“还没来得及被利用的能量”。
(1)根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄
鱼种群数量应处于___b_____点。用标志重捕法调查大黄鱼种
群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值
_偏___低____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的
_垂___直___结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随
( D)
A．图中①～⑤可表示航天员所需的 食物、氧气和水等生活资源 B．飞船中的能量循环利用，使飞船 生态系统保持长期稳定 C．分解罐中的微生物可将流入的排 出物分解，为立体农业中的植物提供物质和能量 D．该生态系统营养结构简单、自我调节能力差，需航天员进行调控
4．(2016·温州模拟)如图为现代版“桑基鱼塘”农业生 态系统的能量流动和物质循环模式图，据图分析正确的是
错误的是( B )
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能 量 D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下 一营养级
5．(2015·福建高考)如图为某人工鱼塘食物网及其能 量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是 J·m－2·a－1)。 下列叙述正确的是( )
植物数量也增加，其原因是：
由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的
数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导
致甲种植物数量的增加
。
(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链
中 ， 乙 种 动 物 同 化 的 能 量 __大___于___( 填 “ 大 于 ”“ 等
于”或“小于”)丙种动物同化的能量。
4．(2015·海南高考)关于草原生态系统能量流动的叙述，
( D)
A．“ →桑”不能代表能量流动 B．模式图中不应有“ →池塘”的箭头 C．鱼是次级消费者 D．该生态农业促进了能量流动和物质循环
[建体系·先填后看]
填充： ①生产者固定的能量 ②食物链(网) ③热能 ④单向流动 ⑤逐级递减 ⑥全球性 ⑦循环往复 ⑧生物群落 ⑨生物圈
1、(2016 年全国Ⅱ)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自 身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验， 并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。
4．如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复 过程的能量流动图[单位为 103 kJ/(m2·a)]。下列说法不正 确的是( )
A．流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固 定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量 B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为 5×103 kJ/(m2·a) C．流经该生态系统的总能量是 1.29×105 kJ/(m2·a)
(4)渠道：食物链和食物网。 (5)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散 失)。 (6)流动形式：有机物中的化学能。 (7)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以 及分解者的呼吸作用。 (8)能量散失的形式：以热能形式散失。
[归纳] 每一营养级能量的来源与去路分析
(1)能量 来源生 消产 费者 者的 的能 能量 量主 来要 自来 于自 上太 一能 营阳 养级同化的能量
A．生态系统的组成成分中含有非生物成分 B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失 C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递 D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
3．(2015·全国卷Ⅱ)某生态系统总面积为 250 km2，假
设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动 物，乙种动物种群的 K 值为 1 000 头。回答下列问题：
第 4 讲 生态系统的能量流动和 物质循环
考纲要求： 生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)
1.能量流动的过程图解 生态系统的能量流动过程，可以概括为下图：
(1)能量的来源：太阳能。 (2)起点：从生产者固定太阳能开始。
(3)数量：流经生态系统的总能量，是生产者通过光合作用 所固定的全部太阳能。
B．900 g D．5 600 g
3．如图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位
J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是( A )
A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为 400 B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 100 C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是 20% D．该生态系统第三营养级同化的能量是 15