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湖南省高考生物復(fù)習(xí) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3

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湖南省高考生物復(fù)習(xí) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 第11講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3_第1頁
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1、 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 【答案】輸入、傳遞和散失 【答案】生產(chǎn)者太陽能總量食物鏈 【答案】食物鏈分解者10%20 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 【答案】無機環(huán)境全球反復(fù)CO2碳酸鹽含碳有機物CO2食物鏈和食物網(wǎng) 一、有關(guān)“能量流動暠復(fù)習(xí)中的知識點 1.能量流動起點是從生產(chǎn)者固定的太陽光能,流經(jīng)的總能量是該系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的太陽能。 2.能量流動渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 3.生態(tài)系統(tǒng)中能量的變化是:光能生物體有機物中的化學(xué)能熱能。 4.流入各級消費者的總能量是指各級消費者進行同化作用過程中所同化的物質(zhì)中含有的能量總和,消費者糞便中所含的能量不能計入排便生物所同化物質(zhì)中的能量。 5.能量單向流動的原因是:食

2、物鏈中各營養(yǎng)級的順序不可逆轉(zhuǎn),這是長期自然選擇的結(jié)果。 6.能量流動逐級遞減的原因是:第一,各營養(yǎng)級的能量大部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能的形式散失掉;第二,各營養(yǎng)級總有一部分生物未被下一營養(yǎng)級的生物所利用,如枯枝敗葉等。 7.生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率10%20%的含義:指一個營養(yǎng)級的總能量約只有10%20%傳遞到下一營養(yǎng)級。若按20%這一最高效率計算,則第n營養(yǎng)級所獲得的能量是第一營養(yǎng)級的(1/5) n-1。 【例1】在生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動的敘述,不正確的是() A能量沿食物鏈流動是單向的 B食物鏈越長,最高營養(yǎng)級上獲得的能量越少 C初級消費者越多,次級消費者獲得的能量減少 D生物種類越多,

3、生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈越多 【解析】食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量即沿該渠道單向流動,但能量流動效率只有10%20%,故A、B項正確;又因初級消費者越多,則次級消費者食物充足,繁殖也快,次級消費者從初級消費者獲得的能量也就越多,故C項不正確;生物種類越多,則食物鏈也越多,故D項正確。 【答案】C 二、每個營養(yǎng)級能量的來源和去向 【例2】調(diào)查某生態(tài)系統(tǒng)兩個營養(yǎng)級的能量流動關(guān)系如下圖所示。字母代表能量數(shù)值,若能量傳遞效率是15%,下列關(guān)系正確的是() AC0.15B BC0.15D CC0.15(ABDE) DBADE 【解析】據(jù)圖可知,某一營養(yǎng)級能量的去向是呼吸消耗,維

4、持自身生命活動;部分能量傳遞到下一營養(yǎng)級;部分被分解者分解釋放;未被利用的一部分,由于去路有多條,故傳遞到下一營養(yǎng)級的能量大約只占該營養(yǎng)級總能量的10%20%,因題中能量傳遞效率為15%,則圖中C0.15B。 【答案】A 三、辨析生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì) 1其范圍是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈,即物質(zhì)循環(huán)具有全球性。 2其“物質(zhì)”主要是組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素,而不是糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。 3“循環(huán)”是指基本元素在生物群落和無機環(huán)境間的往復(fù)運動。主要包括碳循環(huán)、氮循環(huán)等。生物群落在循環(huán)中起決定性作用,因生命物質(zhì)與化學(xué)元素間的轉(zhuǎn)化主要是依靠機體內(nèi)的生化反應(yīng)實現(xiàn)。 4生態(tài)系統(tǒng)的

5、物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動,“循環(huán)”過程中復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化伴隨進行,因此,既沒有單純的物質(zhì)移動,又沒有孤立的能量轉(zhuǎn)化。 【例3】下圖是地球上各種水體相互轉(zhuǎn)化示意圖,請從生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮,指出該圖能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能是() A能量流動 B物質(zhì)循環(huán) C信息傳遞 D物質(zhì)更新 【解析】圖中體現(xiàn)了在生物與無機環(huán)境之間的反復(fù)利用的物質(zhì)是H、O元素所組成的水,而不是蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)這些生物界所特有的物質(zhì),因此從生態(tài)系統(tǒng)角度考慮,該圖能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的功能是物質(zhì)循環(huán)。 【答案】B 四、明確生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能就是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)。兩大功能之間既有區(qū)別,又有聯(lián)

6、系。 (1)區(qū)別:能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是單向流動的,能量在逐級流動的過程中傳遞效率是很低的,逐級都有大量的能量被消耗掉。因此,生態(tài)系統(tǒng)要不斷地從外界獲取能量(太陽能),只有這樣,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動才能持續(xù)下去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),則是在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)地進行著的,這些物質(zhì)是可以重復(fù)地被利用的。 (2)聯(lián)系:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是隨著物質(zhì)循環(huán)進行的,但物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動。能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成與分解等過程,反之亦然。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者,正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán),才緊密聯(lián)系在一起,形成一個統(tǒng)一的整體,因此,既沒有

7、單純的物質(zhì)移動,又沒有孤立的能量轉(zhuǎn)化,兩者互為因果、相輔相成,不可分割。能量流動和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系可用下圖表示: 【例4】我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng),其碳素循環(huán)如下圖,箭頭和字母分別表示碳素傳遞的方向和轉(zhuǎn)移量。下列選項正確的是() A夏季,abce B秋季,efcf 【解析】物質(zhì)循環(huán)過程中伴隨著能量流動,故圖中箭頭既可表示碳元素的傳遞方向,也可表示能量流動方向,據(jù)圖可知:夏季正是樹木光合作用最旺盛的季節(jié),也是樹木旺盛生長的季節(jié),處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng),植物光合作用所固定的總能量a植物呼吸作用所消耗的能量b流到動物體的能量c流到分解者的能量e。 【答案】A 1.(2010海南)請

8、回答: (1)碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要以_的形式進行。驅(qū)動整個生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的能量主要來源于_的太陽能。 (2)分解者通過_和_的方式將有機物分解成CO2等釋放到無機環(huán)境中。 (3)右圖所示的食物網(wǎng)中共有_條食物鏈,其中初級消費者是_。CO2無氧呼吸(或發(fā)酵)綠色植物固定(或光合作用固定)兔和鼠3有氧呼吸 (4)如果環(huán)境中的某種有毒物質(zhì)在生物體內(nèi)既不能分解,也不能排出體外,則該物質(zhì)經(jīng)_的傳遞后,便可在不同的生物體內(nèi)積累。因此,通常生物所在的_越高,該有毒物質(zhì)在其體內(nèi)的積累量越大。食物鏈營養(yǎng)級 2.(2010廣東)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)

9、與大氣環(huán)境的碳交換情況。 (1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過_作用實現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過_作用實現(xiàn)的。時期碳吸收量(kg Ca1)碳釋放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014光合呼吸 (2)表中_時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài),原因是_。 (3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的_,導(dǎo)致大氣中_增加并引起全球氣候變化。 (4)人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的,類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的_階段;又如經(jīng)改造的藍藻能在細胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的_直接發(fā)酵轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。碳吸收量等于碳釋放量A有機物光反應(yīng)CO2濃度碳平衡 【解析】本題主要考查學(xué)生的理解能力和獲取信息的能力。碳元素由無機環(huán)境進入生物群落主要依賴于綠色植物的光合作用,而由生物群落回歸無機環(huán)境則主要依賴于各類生物的呼吸作用。在一個穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中,碳吸收量應(yīng)該基本上等于碳釋放量。過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán),導(dǎo)致大氣中CO2濃度增加并引起全球氣候變暖。光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換發(fā)生于光合作用的光反應(yīng)階段。

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