2019浙科版高中生物一轮复习3.2.5.ppt

第5讲能量流动和物质循环、生态系统的稳态及其调节,【知识梳理】一、生态系统中的能量流动,1.能量流动过程:(1)能量流动的起点:_。(2)能量流动的渠道:_。(3)植食动物的能量去向。_消耗;被_分解;被_取食并同化;未利用。,生产者,食物链或食物网,呼吸作用,分解者,肉食动物,2.能量流动特点:(1)_,不可逆的。(2)_,传递效率一般只有约_。,单向流动,逐级递减,10%,3.从能量流动过程可以推知:(1)植食动物比_能量多。(2)高营养级生物数量少、_小、能量少。(3)一个生态系统必须不断地从_才能维持其正常功能。,肉食动物,生物量,外界输入能量,二、生态系统中的物质循环1.含义:在一个相对封闭的循环圈中周而复始、往复循环,参与循环的物质_,而且可以得到_。2.碳循环的路线:大气圈_分解者_。,数量恒定,重复,利用,植物和动物,大气圈,3.碳循环过程:,(1)请写出图中各标号的名称:_;_;摄食;_;燃烧;分解作用。(2)循环形式:_。,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,CO2,4.碳循环的特点:(1)反复利用,_。(2)具有_。,往复循环,全球性,三、生态系统的稳态及其调节1.调节类型:,抑制和减弱,保持稳定,远离稳态,2.稳态的标志:生态系统达到最稳定的_状态。3.稳态的原因:生态系统具有_。,动态平衡,自我调节功能,【速记卡片】1.生态系统的能量:生态系统的能量来自生产者固定的太阳能,经食物链和食物网的传递,最终以热能形式散失。,2.第一营养级能量的4个去向:(1)呼吸消耗以热能形式散失。(2)用于生产者自身生长、发育繁殖贮存于有机物中。(3)随残枝败叶被分解者分解。(4)另一部分则被初级消费者摄入体内流入第二营养级。,3.能量流动的2个特点:(1)能量流动是单向的。(2)能量在流动过程中逐级递减,传递效率在10%左右。,4.生态系统中物质循环的范围和特点:(1)范围:生物群落 无机环境。(2)特点:具有全球性和循环流动的特点。5.自我调节功能的基础:负反馈调节。,考点一生态系统的能量流动1.能量流动过程包括能量的输入、传递、转化和散失等过程:(1)输入:生产者固定的太阳能(不是照射到生态系统的总能量)。,(2)传递:沿食物链(网)由上一营养级传递给下一营养级。(3)转化:太阳能有机物中的化学能热能。(4)散失:最终以热能形式散失。,2.各营养级的能量:流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。能量的来源与去路有:,(3)关系:一个营养级同化的能量=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.能量传递效率:能量传递效率= ×100%,4.能量流动特点的原因分析:(1)单向流动。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。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。各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分流入分解者。各营养级的能量都有未被利用的部分。,【典例1】(2017·浙江11月选考真题)下列关于能量流动的叙述,正确的是()A.动物同化的能量中包括其粪便中的能量B.生产者能将约10%的太阳能转化为化学能C.相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物D.消费者营养级具有的能量与该消费者的平均体重呈正相关,【解题指导】本题考查能量流动的特点。动物粪便中的能量不属于自身同化量,属于上一营养级的同化量,A项错误;生产者只能将1%2%的太阳能转化为化学能,在食物链中营养级之间的传递效率约为10%,B项错误;由于恒温动物要维持恒定体温,有更多的同化的能量用于细胞呼吸产生热量,所以净增长会低于变温动物,C项正确;消费者营养级具有的能量,由个体体重和个体数量共同决定,D项错误。答案:C,【典例2】(2017·杭州模拟)生态学家林德曼对一个天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,得出了如图所示的数据单位:J/(cm2·a)。据图分析,错误的是 (),A.流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能,流经该生态系统的总能量是464.6 J/(cm2·a)B.能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.52%,能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为20.06%,C.图中未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被下一营养级和分解者利用的能量D.流入该生态系统的总能量与流出该生态系统的总能量相等,【解题指导】本题考查生态系统的能量流动过程和特点。逐项分析如下:,答案:D,【加固训练】(2017·宁波模拟)如图表示桑基鱼塘生态系统部分能量流动,图中字母代表相应的能量。下列叙述错误的是 (),A.图中b表示桑树呼吸作用散失的能量B.图中的c可表示桑树用于生长、发育和繁殖的能量C.如果g表示蚕传递给分解者的能量,则f表示未被利用的能量D.图中h/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率,【解析】选D。据图可知,图中b表示桑树呼吸作用散失的能量,A项正确;图中c(净光合作用量)=a(总光合作用量)-b,c可表示桑树用于自身生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量,B项正确;如果g表示蚕传递给分解者的能量,则f表示未被利用的能量,h为蚕流向下一个营养级的能量,C项正确;图中d/a可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率,D项错误。,考点二生态系统的物质循环1.物质循环:(1)概念解读。物质:指组成生物体的C、H、O、N等元素。循环范围:生物群落 非生物环境。,(2)特点。全球性:地球上最大的生态系统是生物圈,所以物质循环带有全球性。循环利用:物质在生物群落和非生物环境之间往复循环。,2.碳循环:(1)过程,如图所示:,(2)碳元素的存在形式。非生物环境:以二氧化碳和碳酸盐的形式存在。生物群落:以含碳有机物的形式存在,沿食物链传递。,(3)碳循环的形式:,(4)实现碳在生物群落和非生物环境之间进行循环的关键环节是生产者和分解者。(5)目前由于大气中CO2含量持续增加,碳循环平衡被打破,形成温室效应。,3.能量流动和物质循环的关系:(1)区别:,(2)联系。能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解。物质是能量沿食物链(网)流动的载体。能量是物质在生态系统中往复循环的动力。,【提分技法】快速确认碳循环各环节的“三看法”,【典例1】(2017·台州模拟)如图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动过程。相关叙述正确的是(),A.图中生产者和A、B、C构成了两条食物链B.图中为光合作用,为呼吸作用C.为CO2形式,为有机物形式D.经流向B的碳全部用于B的生长、发育和繁殖,【解题指导】本题考查生态系统的碳循环途径。逐项分析如下:,答案:C,【典例2】 在生物圈中,物质和能量流动的特点是 ()A.物质流动和能量流动都是循环的B.物质的流动是不循环的,能量的流动也是不循环的C.物质的流动是循环的,能量的流动是单向不循环的D.物质的流动是单向不循环的,能量的流动是循环的,【解题指导】本题考查物质循环和能量流动的特点。在物质循环的过程中,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量在流经生态系统的各营养级时,是逐级递减的、单方向流动的,而不是循环的。答案:C,考点三生态系统的稳态及其调节1.稳定性的前提条件:(1)只有当生态系统发展到一定阶段,它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全。(2)能量的输入保持稳定,物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。(3)这一阶段是生态系统的成熟阶段。,2.稳定性表现:(1)结构相对稳定:生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈周期性变化,可用如图曲线表示:,(2)功能相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。,【典例1】(2017·丽水模拟)生态系统的营养结构越复杂,其自我调节能力就越大,生态系统越能够保持稳定的原因不包括()A.处于同一营养级的生物种类繁多B.能量可通过其他食物链传递到最高营养级C.某一营养级一些生物消失,可由该营养级的其他生物代替D.能量流经各营养级时是逐级递减的,【解题指导】本题考查生态系统的稳定性。生态系统自我调节能力的大小取决于各营养级生物种类的多少、营养结构、生物与生物及生物与环境之间的关系,处于同一营养级的生物种类越繁多,自我调节能力就越大,选项A不符合题意。营养结构越复杂,能量越容易通过其他食物链传递到最高营养级,选项B不符合,题意。营养结构越复杂,若某一营养级一些生物消失,可由该营养级的其他生物代替,选项C不符合题意。能量流经各营养级时都是逐级递减的,与营养结构是否复杂无关,选项D符合题意。答案:D,【加固训练】可以说明生态系统具有自我调节功能的简化实例是 ()A.食草动物数量增加,导致植物数量减少,从而又抑制了动物数量增长B.豆科植物供给根瘤菌有机养料,并从根瘤菌获得含氮养料,C.山区植被遭到破坏后造成水土流失D.废弃耕地上杂草丛生,【解析】选A。生态系统自我调节功能的强弱取决于生态系统中各营养级的生物种类和生物数量的多少。生态系统中的成分越多,营养结构越复杂,自我调节功能就越强。最能直观地体现自我调节功能的例子是具有捕食关系的生物之间的相互作用。,【方法技巧】判断生态系统抵抗力稳定性强弱的方法(1)生物种类少,营养结构简单,自我调节能力弱,生态系统抵抗力稳定性弱。(2)生物种类多,营养结构复杂,自我调节能力强,生态系统抵抗力稳定性强。,【典例2】(2017·台州模拟)如图表示反馈调节的模式图,下列所述与图示模型不符的是 (),A.甲表示水体污染加剧,乙表示鱼虾死亡增多B.甲表示种群数量增多,乙表示种内斗争加剧C.甲表示促甲状腺激素分泌增多,乙表示甲状腺激素分泌增多D.甲表示被捕食者数量增多,乙表示捕食者数量增多,【解题指导】本题考查生态系统的反馈调节。逐项分析如下:,答案:A,【易错易混】1.生态系统能量流动中的两个不等关系:(1)能量传递效率能量利用率。能量传递效率:是指在相邻两个营养级之间的传递效率。,能量利用率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与,以实现能量的多级利用。(2)粪便量同化量。粪便中的能量不属于本营养级同化量而属于“上一营养级的同化量中流入分解者的能量的一部分”。,2.“摄入量”“同化量”及“粪便量”关系如下(以草兔狐狼为例):,图中A、B、C均属于流向分解者的能量,但A、B均属于“草的同化量”,只有C才属于兔的同化量。,3.理解生态系统稳态的误区:(1)生态系统的稳态不是恒定不变的,它是一种相对稳定。(2)生态系统的稳定性主要与生物种类有关,还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定,若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。,(3)负反馈调节并非破坏生态系统的稳态,而是使最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到并保持相对稳定。,【强化训练】1.(2017·嘉兴模拟)若牛的摄入量为100%,其中粪便量为36%,呼吸量为48%,则牛的同化量为 ()A.16% B.52% C.64% D.84%,【解析】选C。牛摄入的食物经消化后一部分被吸收了,即为同化量。没有被吸收的以粪便的形式排出体外,所以摄入量-排出量=同化量=100%-36%=64%,选项C正确。,【加固训练】研究生态系统的能量流动,可以参考如下模型:,下列有关叙述错误的是()A.研究生态系统中的能量流动,一般在群体水平上B.研究流经某一种群的能量时,要考虑能量被利用和未被利用等方面C.模型中的“能量输入”就是捕食者的捕食D.模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量,【解析】选C。研究生态系统的能量流动,一般将种群作为一个整体来研究,研究流经某一种群的能量时,需考虑被利用和未被利用等方面。模型中的“能量输入”指的是捕食者的同化量。,2.(2017·湖州模拟)在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应包括 ()A.通过兔子呼吸作用释放B.通过兔子的粪便流入分解者体内C.通过狐的粪便流入分解者体内D.流入狐的体内,【解析】选B。兔同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式释放到大气中去了,这部分能量是不能被生物群落内的生物再利用的,选项A正确;兔经过同化作用获取的能量=兔的摄入量-兔的粪便量,所以兔的粪便中的能量不是兔同化的能量,选项B错误;狐经过同化作用获取的能量=狐的摄入量-狐的粪便量,所以,狐的粪便中的能量不是狐同化的能量,而属于它的上一营养级兔的能量,选项C正确;兔同化的能量除了被分解者利用、呼吸消耗以外,还有一部分能量流向了下一营养级狐,选项D正确。,3.生态系统的稳态是指()A.生态系统的营养结构相对稳定B.生态系统的物质循环和能量流动相对稳定C.生态系统的生物群落相互协调,保持稳定D.生态系统的所有成分相互协调,保持稳定,【解析】选D。稳态是生态系统发展到一定阶段所具有的特征,是指生态系统内部的所有成分彼此相互协调、保持稳定,即生物与生物之间以及生物与非生物之间协调发展。,【加固训练】(2017·丽水模拟)某农田生态系统中,假设有两条主要的食物链:,如果有人大量捕捉蛙,短期内对该生态系统造成的影响是()A.有利于生态系统的平衡B.水稻虫害严重C.蛇的数量迅速增加D.鼠的数量迅速增加,【解析】选B。生态系统的各种生物之间存在着相互依赖、相互制约的关系,各种生物的数量和比例总是维持在相对稳定的状态。大量捕捉蛙,不利于生态平衡,选项A错误;在该农田生态系统中,如果有人大量捕捉蛙,短期内,会使水稻的害虫因失去天敌的控制而大量繁殖,造成水稻虫害严重,选项B正确;蛇由于食物的相对减少,数量不会增加,选项C错误;由于蛙的减少,蛇大量捕食鼠,导致鼠的数量减少,选项D错误。,