能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)一輪復(fù)習(xí)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)最新考綱考綱解讀生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用Ⅱ1．說出生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計(jì)原理和特點(diǎn)2．嘗試合理利用物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)生態(tài)瓶一、能量流動(dòng)的過程1．概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、傳遞、轉(zhuǎn)化和______的過程。2．過程圖解(1)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)散失輸入回歸教材(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖①補(bǔ)充圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容甲：________，乙：初級(jí)消費(fèi)者，丙：____________，?。汉粑饔茫欤篲_______。②生態(tài)系統(tǒng)所需能量的最終來源是________。③能量輸入生物群落的途徑主要是生產(chǎn)者的__________。生產(chǎn)者次級(jí)消費(fèi)者分解者太陽能光合作用3．能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義(1)特點(diǎn)①__________；②逐級(jí)遞減。(2)研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義①幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)______________，使能量得到最有效的利用。②幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向______________的部分。對(duì)人類最有益單向流動(dòng)人工生態(tài)系統(tǒng)二、物質(zhì)循環(huán)1．概念(1)物質(zhì)：組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S。(2)循環(huán)范圍：__________和無機(jī)環(huán)境之間。(3)循環(huán)特點(diǎn)：具有________。2．碳循環(huán)(1)循環(huán)形式①無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要是以______形式進(jìn)行。②生物群落內(nèi)：以有機(jī)物形式沿________________傳遞。食物鏈和食物網(wǎng)生物群落全球性CO2(2)圖解[提示]

大氣中CO2

主要通過光合作用進(jìn)入生物群落，除此之外還可通過化能合成作用進(jìn)入生物群落。3．能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系(1)兩者是__________的，彼此相互依存，不可分割。(2)物質(zhì)作為能量的______，使能量沿著__________流動(dòng)；能量作為______，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。動(dòng)力同時(shí)進(jìn)行載體食物鏈(網(wǎng))考點(diǎn)一：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1．對(duì)能量流動(dòng)的理解“能量流動(dòng)”是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，能量是維持生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動(dòng)力。[提醒]

(1)研究能量流動(dòng)主要研究能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的途徑?？梢园凑諅€(gè)體、種群、營(yíng)養(yǎng)級(jí)(營(yíng)養(yǎng)方式相同的多個(gè)種群集合)或者整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)作為研究對(duì)象。(2)能量的輸入一般都是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，但有些特殊的生態(tài)系統(tǒng)還包括化能合成作用所固定的化學(xué)反應(yīng)放出的能量，有些利用熱泉的熱能自養(yǎng)的生物可以固定熱能，還有一些生態(tài)系統(tǒng)有外界有機(jī)物質(zhì)的補(bǔ)充(如人工生態(tài)系統(tǒng)中的飼料)。2．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)分析(1)分析圖解①能量的輸入：生產(chǎn)者所固定的能量(主要是植物所固定的太陽光能)。②能量的傳遞：沿著生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)以有機(jī)物的形式傳遞。③能量的轉(zhuǎn)化：光能通過生產(chǎn)者的光合作用轉(zhuǎn)化為生物可以利用的有機(jī)物的化學(xué)能，生物在利用有機(jī)物的化學(xué)能過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為多種形式的能量來維持自身的生命活動(dòng)。④能量的散失：各種生物成分呼吸作用產(chǎn)生的熱能。(2)能量流動(dòng)特點(diǎn)及原因①單向流動(dòng)(圖中以食物鏈和食物網(wǎng)中的箭頭表示)——捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，不能“逆轉(zhuǎn)”；散失的熱能不能利用，無法“循環(huán)”。②逐級(jí)遞減(圖中以箭頭的粗細(xì)和每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)方形的大小等表示)——每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物同化的能量并不全部傳給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),還有其他去向(自身呼吸消耗＋分解者分解＋未被利用)。(3)能量流動(dòng)分析過程圖解——以初級(jí)消費(fèi)者為例3．生態(tài)金字塔的類型、含義比較項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點(diǎn)正金字塔形一般為正金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特性一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級(jí)遞減項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔每一階含義每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量特殊形狀無樹→昆蟲→鳥極少(見于一些生產(chǎn)者生產(chǎn)效率極高的生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)者的生物量可能較少)4.能量流動(dòng)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用(1)設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)①實(shí)例：生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)(a.盡量縮短食物鏈；b.充分利用生產(chǎn)者；c.充分利用分解者，如利用秸稈培育食用菌、利用植物殘?bào)w生產(chǎn)沼氣等)。②意義：幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，大大提高能量的利用率。（注：能量流動(dòng)的應(yīng)用并不能改變能量的傳遞效率，但能夠提高人類對(duì)能量的利用率。）(2)應(yīng)用于改造現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)①實(shí)例：牧場(chǎng)的改造、農(nóng)田的維護(hù)(農(nóng)田中除草、除蟲——田間雜草與農(nóng)作物之間屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；農(nóng)作物害蟲與農(nóng)作物屬于捕食或寄生關(guān)系)等。②意義：幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。如圖是某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．微生物利用的是農(nóng)作物通過光合作用貯存的能量B．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)中能量的傳遞效率C．沼渣、沼液作為肥料還田可以促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)再利用D．食用菌及蚯蚓等是該生態(tài)系統(tǒng)中的分解者B如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者的能量流動(dòng)圖解,已知生產(chǎn)者的總能量為a,其中字母代表了能量,則下列敘述不正確的是(

)A．從生產(chǎn)者到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為a′/aB．c代表第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量C．d代表用于呼吸作用消耗的能量D．b代表第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量A如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者,Q1為初級(jí)消費(fèi)者,Q2為次級(jí)消費(fèi)者?，F(xiàn)對(duì)圖中的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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a、a1、a2表示上一年留下來的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量)(

)A．b＋c＋d＋e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．c1表示初級(jí)消費(fèi)者中被次級(jí)消費(fèi)者所同化的能量C．b和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量D．初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的D能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算問題(1)利用能量流動(dòng)的特點(diǎn)確定食物鏈①根據(jù)能量傳遞逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，能量含量越高，營(yíng)養(yǎng)級(jí)級(jí)別越低。

②根據(jù)能量傳遞效率10%～20%，可確定相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量差別在5倍左右，若能量相差不多，則應(yīng)列為同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(2)能量傳遞效率相關(guān)計(jì)算中的注意事項(xiàng)①計(jì)算某一生物所獲得的最多(最少)的能量規(guī)律(設(shè)食物鏈為A→B→C→D)：已知問題求解思路D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重M至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少(設(shè)為N)N＝M÷(20%)3最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少(設(shè)為N)N＝M÷(10%)3A營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重ND營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重多少(設(shè)為M)M＝N×(20%)3D營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少增重多少(設(shè)為M)M＝N×(10%)3某人捕得一條重2kg的雜食海魚，若此魚的食物有1/2來自植物，1/4來自草食魚類，1/4來自以草食魚類為食的小型肉食魚類，則該魚至少需要海洋植物多少

kg？80下圖所示食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻

kg，最多消耗水藻

kg25105上圖食物網(wǎng)中，在能量傳遞效率為10～20%時(shí)，假設(shè)在每種較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物從來源不同的途徑獲得的能量相等。則人的體重每增加1kg，最少需消耗水藻kg。975圖是某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，據(jù)圖回答：若E生物種群總能量為7.1×109kJ，B生物種群總能量為2.3×108kJ，從理論上計(jì)算A貯存的總能量最少為_________kJ。4.8×107

ACEDB下圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值（單位為103kJ/m2·y）。試回答下列有關(guān)問題：(1)圖中①代表的生理過程是

，圖中②代表的能量主要以__________

形式貯存(2)該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是_________kJ/m2·y。(3)能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞的效率為________。(4)試分析圖中植食動(dòng)物、肉食動(dòng)物和頂位肉食動(dòng)物隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高需要的有機(jī)物輸入越來越多的原因是______

生產(chǎn)者植食動(dòng)物肉食動(dòng)物頂位肉食動(dòng)物分解者陽光0.250.05貯存輸出有機(jī)物輸入1252①5.10.52.1①9370234①①②①呼吸作用（有機(jī)物中）穩(wěn)定的化學(xué)能1.1×10515.6％能量流動(dòng)逐級(jí)遞減；維持各營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的有機(jī)物輸出量考點(diǎn)二：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動(dòng)的關(guān)系1．物質(zhì)循環(huán)過程分析范圍生物圈(全球)物質(zhì)對(duì)象組成生物體的化學(xué)元素形式生物群落與無機(jī)環(huán)境間：無機(jī)物；生物群落內(nèi)：有機(jī)物動(dòng)力能量重要生物類群生產(chǎn)者：物質(zhì)、能量輸入分解者：物質(zhì)、能量輸出特點(diǎn)全球性、循環(huán)性2.物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例——碳循環(huán)(1)圖示(3)溫室效應(yīng)①成因：自然界中CO2的平衡被破壞(一方面工廠、汽車、飛機(jī)、輪船等對(duì)化學(xué)燃料的大量使用，向大氣中釋放大量的CO2；另一方面森林、草原等植被大面積的破壞，大大降低了對(duì)大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力)。②危害：加快極地冰川融化，導(dǎo)致海平面上升，造成極端惡劣的氣候問題，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存構(gòu)成威脅。③緩解措施:維護(hù)自然界中CO2的平衡(一方面開發(fā)清潔能源，減少化學(xué)燃料燃燒；另一方面植樹造林，增加綠地面積)。3．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系(1)圖示(2)析圖①生物群落中的物質(zhì)和能量最終來自無機(jī)環(huán)境。②連接生物群落和無機(jī)環(huán)境的兩大成分——生產(chǎn)者和分解者;圖示中未標(biāo)出生產(chǎn)者還可以利用化學(xué)能進(jìn)行化能合成作用。③二者均開始于生產(chǎn)者，通過光合作用合成有機(jī)物、固定太陽能，然后沿共同的渠道——食物鏈(網(wǎng))一起進(jìn)行。④能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解等過程。⑤上述關(guān)系，總體上體現(xiàn)了二者相互依存、不可分割，并且同時(shí)進(jìn)行。大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關(guān),因而“低碳生活”已經(jīng)獲得全社會(huì)有識(shí)之士的普遍認(rèn)同。下列判斷不正確的是A．增加自養(yǎng)生物的種類和數(shù)量有利于降低大氣中的CO2含量B．大氣中CO2的增加主要與異養(yǎng)生物②的數(shù)量增加有關(guān)C.該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與所有異養(yǎng)生物構(gòu)成了生物群落D．該圖能