第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)

1、第34講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán) 本講聚焦本講聚焦回扣基礎(chǔ)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 能量流動的過程能量流動的過程一固定的太陽能總量固定的太陽能總量 食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng) 化學(xué)能化學(xué)能 化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 2過程圖解過程圖解 呼吸作用呼吸作用 能量流動的特點及意義能量流動的特點及意義二二相鄰兩個營養(yǎng)級相鄰兩個營養(yǎng)級 同化量同化量 單向流動單向流動 逐級遞減逐級遞減 人工生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng) 最有效最有效 對人類最有益對人類最有益 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)三三化學(xué)元素化學(xué)元素 生物群落生物群落 無機環(huán)境無機環(huán)境 全球性全球性 CO2有機物有機物 食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng) (2)圖解圖解 呼吸作用呼吸作

2、用化學(xué)燃料化學(xué)燃料光合作用光合作用網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 構(gòu)構(gòu) 建建生產(chǎn)者固定生產(chǎn)者固定食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)熱能熱能熱能熱能單向流動、逐級遞減單向流動、逐級遞減生物圈生物圈全球性全球性物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)突破考點提煉技法考點一考點一 分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動太陽能太陽能 從生產(chǎn)者固定太陽能開始從生產(chǎn)者固定太陽能開始 生產(chǎn)者通過光合作用所固定的生產(chǎn)者通過光合作用所固定的全部太陽能全部太陽能 食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng) 太陽能太陽能有機物中的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能熱能熱能(最終散失最終散失) 有機物中的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能 呼吸作用，包括各個營養(yǎng)級自身的呼吸消耗以呼吸作用，包括各個

3、營養(yǎng)級自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用及分解者的呼吸作用 以熱能形式散失以熱能形式散失 攝入量同化攝入量同化量糞便量量糞便量 通過呼吸作用以熱能通過呼吸作用以熱能的形式散失的形式散失 被下一營養(yǎng)級生物利用被下一營養(yǎng)級生物利用 被分解者利用被分解者利用 單向流動單向流動 逐級遞減逐級遞減 C1如圖為一食物網(wǎng)。若如圖為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加要使丙體重增加x，已知其食用已知其食用的動物性食物的動物性食物(乙乙)所占比例所占比例為為a，則至少需要的生產(chǎn)者，則至少需要的生產(chǎn)者(甲甲)的量為的量為y，那么，那么x與與y的關(guān)系可表示為的關(guān)系可表示為()Ay90ax10 xBy25ax5xCy20ax5

4、xDy10ax10 x突破考點提煉技法考點二考點二 聚焦生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)聚焦生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1 觀察下面碳循環(huán)過程圖，回答相關(guān)問題。(1)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的。(2)碳返回?zé)o機環(huán)境的途徑生產(chǎn)者、消費者的分解者的化學(xué)燃料的光合作用或化能合成作用光合作用或化能合成作用 呼吸作用呼吸作用 分解作用分解作用(實質(zhì)是呼吸作用實質(zhì)是呼吸作用) 燃燒作用燃燒作用 化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生CO2植被破壞，降低了對大氣中植被破壞，降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力的調(diào)節(jié)能力 全球性全球性 往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用 沿食物鏈沿食物鏈(網(wǎng)網(wǎng))單向流動單向流動 在無機環(huán)境

5、和生物群落間在無機環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)往復(fù)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 生物圈生物圈單向流動，逐級遞減單向流動，逐級遞減 往復(fù)循環(huán)、重復(fù)利用往復(fù)循環(huán)、重復(fù)利用物質(zhì)物質(zhì) 載體載體 動力動力 光能光能有機物中的化學(xué)有機物中的化學(xué)能能熱能熱能化學(xué)元素化學(xué)元素 2 比較比較能量流動和物質(zhì)循環(huán)能量流動和物質(zhì)循環(huán)易易 錯錯 警警 示示與物質(zhì)循環(huán)有關(guān)的與物質(zhì)循環(huán)有關(guān)的2點提示點提示 C 【命題探究】【命題探究】2下圖下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中環(huán)示意圖，其中“”“”表示碳的流表示碳的流動方向。下列敘述動方向。下列敘述不正確的是不正確的是()A在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量

6、流動在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動B由于某種原因造成圖中由于某種原因造成圖中E生物數(shù)量大量減少，推測短期內(nèi)與之生物數(shù)量大量減少，推測短期內(nèi)與之 相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變化是相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變化是D增多，增多，F(xiàn)減少減少C該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、BDAC過程中碳主要以過程中碳主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，的形式進(jìn)行循環(huán)，F(xiàn)B以含碳有機以含碳有機 物的形式進(jìn)行流動物的形式進(jìn)行流動強化審答規(guī)范解題題組一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動題組一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 集訓(xùn)真題體驗高考D 1(2012海南卷，海南卷，19)下下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能圖為某生態(tài)系

7、統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘量流動簡圖，下列敘述錯誤的是述錯誤的是()A甲是生產(chǎn)者，乙是消費者甲是生產(chǎn)者，乙是消費者B該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)C能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D甲、乙和分解者所儲存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量甲、乙和分解者所儲存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量C 解析解析2(2010山東卷，山東卷，6)以下表示動物利用食物的過程。以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是正確的分析是 ()A恒溫動物的恒溫動物的/值一般高于變溫動物值一般高于變溫動物B哺乳動物的哺乳動物的/值一般為值一

8、般為10%20%C提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/值值D食肉哺乳動物的食肉哺乳動物的/值一般低于食草哺乳動物值一般低于食草哺乳動物C 3(2010江蘇卷，江蘇卷，11)有人發(fā)起有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食多吃素食、少吃肉食”的運動，以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運用生態(tài)學(xué)知識對的運動，以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運用生態(tài)學(xué)知識對此的合理解釋是此的合理解釋是 ()A多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率B直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量C多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多多吃肉食比多吃素食

9、消耗的糧食總量更多D節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平題組二物質(zhì)循環(huán)與能量流動的綜合題組二物質(zhì)循環(huán)與能量流動的綜合 B D5如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，為生產(chǎn)者，Q1為初級消費者，為初級消費者，Q2為次級消費者?，F(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)為次級消費者?，F(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中分析不正確的是級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中分析不正確的是(注：圖乙中注：圖乙中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量表示呼吸消耗量) Abcde為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的

10、總能量為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量Bc1表示初級消費者中被次級消費者所同化的能量表示初級消費者中被次級消費者所同化的能量Cb和和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量D初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的中的6(2012安徽卷，30)某棄耕地的主要食物鏈由植物田鼠鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對此食物鏈能量流動進(jìn)行了研究， 結(jié)果如下表， 單位是 J/(hm2a)。植物田鼠鼬固定的太陽能攝入量同化量呼吸量攝入量同化量 呼吸量2.4510111.051097.501087.151082.441072.251072.18107(1

11、)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是。(2)在研究能量流動時，可通過標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在 1 hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲并標(biāo)記 40 只田鼠，第二次捕獲 30 只，其中有標(biāo)記的 15 只。該種群密度是只/hm2。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果。3% 80 偏高偏高 生長、生長、發(fā)育、繁殖等生命活動發(fā)育、繁殖等生命活動 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 (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。(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

12、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性而制造的， 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(lán)藻能在細(xì)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。光合光合 呼吸呼吸 A 碳的吸收量等于碳碳的吸收量等于碳的釋放量的釋放量 碳平衡碳平衡 CO2濃度濃度 光反應(yīng)光反應(yīng) 有機物有機物 7(2010廣東卷，廣東卷，26)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為相關(guān)。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。環(huán)境的碳交換情況。8 8(2014(2014蘇北四市聯(lián)考蘇北四市聯(lián)考) )某

13、自然保護(hù)區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計，植被毀損達(dá)某自然保護(hù)區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計，植被毀損達(dá)到到30%30%以上。下圖以上。下圖1 1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖 單位為單位為10103 3 kJ/kJ/(m(m2 2a)a) ，圖，圖2 2表示恢復(fù)過程中某種群的種群密度與種群的出生率和死亡率的關(guān)表示恢復(fù)過程中某種群的種群密度與種群的出生率和死亡率的關(guān)系。請回答：系。請回答：(1)如圖如圖1所示，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是所示，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是_，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為級的能量傳遞效率為_(保留一位小數(shù)保留一位小數(shù))。(2)圖圖1中中A表示表示_，圖中未利用部分的能量在生物體內(nèi)的存在形式，圖中未利用部分的能量在生物體內(nèi)的存在形式是是 。(3)如圖如圖1所示，除生產(chǎn)者外其他營養(yǎng)級需要補償能量輸入的原因所示，除生產(chǎn)者外其他營養(yǎng)級需要補償能量輸入的原因是是 。計算。計算可知，肉食性動物需補償輸入的能量值至少為可知，肉食性動物需補償輸入的能量值至少為_103 kJ/(m2a)。生產(chǎn)者光合生產(chǎn)者光合作用固定的作用固定的太陽能太陽能12.7%細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸有機物中化學(xué)能有機物中化學(xué)能植被受損，流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少；減輕植被恢復(fù)的壓力植