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1、第9課 復習提綱
第9課時 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質
循環(huán)
一、能量流動的過程 1.過程
輸入起點是______________________________________ ?
傳遞???
??
途徑: 和 形式:有機物中的
?
轉化形式:太陽能→有機物中化學能 ?
散失經細胞呼吸以______形式散失 2.圖解
傳遞過程,見下圖。
(1)能量流動的源頭——太陽能。
(2)能量轉化:太陽能→有機物中的______→熱能(最終散失)。 (3)流動形式:有機物中的________。
(4)散失途徑:呼吸作用,包括各個營養(yǎng)級自身的呼吸消耗以及分
2、解者的呼吸作用。 (5)能量散失的形式:______。
(6)箭頭由粗到細:表示流入下一營養(yǎng)級的能量________。 (7)隨營養(yǎng)級的升高,儲存在生物體內的能量越來越少。 [判一判]
1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指能量的輸入和輸出過程 ( ) 2.流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產者上的太陽能
( ) 3.散失的熱能可以被生產者固定再次進入生態(tài)系統(tǒng)
( ) 4.流經第二營養(yǎng)級的總能量指次級消費者攝入到體內的能量
( )
二、能量流動的特點和意義 [判一判]
1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的,且是逐級遞減的
( ) 2.相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%
3、,也不會大于20%
( )
3.研究能量流動,可合理設計人工生態(tài)系統(tǒng),高效利用能量() 4.研究能量流動,可調整能量流動關系,使生產者固定的能量全部流向人類() 三、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)
[判一判]
1.參與循環(huán)的物質是組成生物體的各種化合物() 2.物質循環(huán)的范圍是生物圈() 3.碳循環(huán)在生物群落和無機環(huán)境之間主要以有機物形式循環(huán)() 4.化學燃料的大量燃燒是造成溫室效應的主要原因() 5.物質和能量都是往復循環(huán),重復利用的() 6.物質循環(huán)是能量流動的載體,能量流動是物質循環(huán)的動力()
1.教材93頁[問題探討]分析解決問題。
2.教材93頁最下面能量流動的分析。
3.
4、教材94頁圖5-6和圖5-7并結合[思考與討論]理解能量流動過程。
4.教材95頁圖5-8和[資料分析]理解能量流動的特點。
5.教材97頁[調查]和[技能訓練]提升能力。
6.教材99頁生態(tài)農業(yè)的有關知識。
7.結合教材101頁圖5-11,解決教材100頁[思考與討論]幾個問題。
8.教材101頁溫室效應問題。
9.教材102頁[探究]土壤微生物的分解作用。
10.教材98頁練習一中1,二中1;教材104頁練習一中1和4。
考點1提升綜合分析能力——生態(tài)系統(tǒng)的能量流動分析
1.(2010山東卷,6)以下表示動物利用食物的過程。
正確的分析是() A.恒溫動物的④/③值
5、一般高于變溫動物
B.哺乳動物的③/①值一般為10%~20%
C.提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高③/②值
D.食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物
能量的來源及去向圖解
(1)消費者攝入能量(a)=+,即動物糞便中的能量不屬
于營養(yǎng)級同化的能量,應為營養(yǎng)級固定或同化的能量。
(2)消費者同化能量(b)=+
(3)生長、發(fā)育和繁殖(e)=++,即消費
者同化能量若為兩部分之和是b=;若為四部分之和是b=。
1.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖,①②③④各代表一定的能量值,下列各項中正確的是()
A.①表示流經生態(tài)系統(tǒng)內部的總能量
B.一般情況下,次級消費者增加
6、1 kg,生產者至少增加100 kg
C.生物與生物之間吃與被吃的關系一般不可逆轉,所以能量流動具有單向性
D.從能量關系看②≥③+④
考點2模型構建——能量流動特點及金字塔
2.(2010江蘇卷,11)有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運動,以支援糧食短缺地區(qū)的災民。運用生態(tài)學知識對此的合理解釋是() A.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
C .多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多
D .節(jié)省的肉食可以幫助災民提高營養(yǎng)水平
1.能量流動特點及原因
(1) 。 (2) 2.能量傳遞效率
能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級的同化
7、量
上一營養(yǎng)級的同化量
100%
一般說來,能量傳遞的平均效率大約為 。
提醒 同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不完全相同,不涉及“最多”、“最少”, 計算時不能按10%或20%,而需按具體數值計算,如在食物鏈A →B →C →D 中,能量傳 遞效率分別為a%、b%、c%,若A 的能量為M ,則D 的能量為M a%b%c%。 3.能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔
不同的金字塔能形象地說明營養(yǎng)級與能量、數量、生物量之間的關系,是定量研究生態(tài)
2.下圖中甲圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關系。請據圖回答問題:
(1)在該生態(tài)系統(tǒng)中,既是分解者又可作為消
8、費者食物的生物是________。 (2)請根據甲圖中的生態(tài)系統(tǒng),寫出乙圖中能量金字塔各營養(yǎng)級的所有生物名稱: ①______________________;②______________________;③______________。 考點3 模型構建——碳循環(huán)
3.如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖,下列相關分析不正確的是
( )
A .生物圈通過碳循環(huán)實現碳元素的自給自足
B .A 是消費者,
C 是生產者,各成分間以CO 2的形式傳遞碳元素 C .對E 過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡
D .碳循環(huán)過程需要能量驅動,同時又是能量的載體
1.循環(huán)特
9、點:(1)具有 性;(2) 。 2.過程圖解及解讀
(1)大氣中的碳元素進入生物群落,是通過植物的光合作用(主要途徑)或硝化細菌等的化 能合成作用完成的。
(2)碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是 ;碳元素在生物群落中的傳遞主要沿 進行,傳遞形式為 。 (3)大氣中CO 2的主要來源????
?
分解者的分解作用動植物的細胞呼吸
化學燃料的燃燒
(4)碳元素在無機環(huán)境與生物群落之間傳遞時,只有生產者與無機環(huán)境之間的傳遞是雙向 的,其他成分都是單向的。(判斷成分的依據)
3.溫室效應
(1)成因
①工廠、汽車、飛機、輪船等對化學燃料的大量使用,向大氣
10、中釋放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面積的破壞,大大降低了對大氣中CO2的調節(jié)能力。
(2)危害
加快極地冰川融化,導致海平面上升,對陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存構成威脅。
(3)緩解措施
①植樹造林,增加綠地面積。
②開發(fā)清潔能源,減少化學燃料的燃燒。
4.能量流動與物質循環(huán)之間的關系圖解
(1)從圖中可以看出,無機環(huán)境為生物成分提供物質和能量。
(2)生產者主要是指綠色植物,它是消費者和分解者能量的源泉,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)
展的基礎,因此,生產者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。
(3)綠色植物同化的CO2等物質,大約90%需經分解者的分解作用返回無機環(huán)境,被生產
者重新利
11、用,因此,從物質循環(huán)角度看,分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。
(4)二者同時進行,相互依存,不可分割,主要體現在:①能量的固定、儲存、轉移和釋
放離不開物質的合成和分解;②物質是能量沿食物鏈(網)流動的載體;③能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中往復循環(huán)的動力。
3.分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的關系簡圖,不能得到的結論是()
A.能量①②③④的總和一定小于生產者所固定的太陽能總量
B.生物圈的物質是自給自足的,能量是需要不斷補充的
C .丁中包含的生物可能處于食物鏈的最高營養(yǎng)級
D .碳元素以CO 2形式進入生物群落又以CO 2的形式離開生物群落返回無機環(huán)境 考點4 實驗技能提升——
12、“土壤微生物的分解作用”的探究活動
4.如圖是兩個生態(tài)系統(tǒng)中腐殖質總量隨時間的變化情況,這兩個生態(tài)系統(tǒng)分別是 ( ) A .A 是熱帶草原,B 是熱帶雨林 B .A 是熱帶雨林,B 是溫帶草原 C .A 是凍土苔原,B 是熱帶雨林 D .A 是凍土苔原,B 是溫帶草原
(注:在A 1、B 1中加入碘液,在A 2、B 2中加入斐林試劑)
4.如圖表示a 、b 、c 三地區(qū)森林土壤有機物分解狀況,則分解者的作用強弱是 ( ) A .a >b >c B .c >b >a C .c =b >a
D .a >c =b
利用“拼圖法”解決能量流動中的難題
輸入第
13、一營養(yǎng)級的能量(W 1)被分為兩部分:一部分在生產者的呼
吸作用中以熱能的形式散失了(A1),一部分則用于生產者的生長、發(fā)育和繁殖。而后一部分能量中,包括現存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。參考圖示,很容易理解以下問題:
(1)流經整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的總能量,即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化
的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級,則剛好等于D1,即第二營養(yǎng)級同化的總能量;再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級,則剛好等于生產者固定的總能量W1。可見,在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中,草原上所有生物的總能量都來自W1,所有生物總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的緣故)。
(2)能量傳遞
14、效率不會是100%。從上圖可以看出,從第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級能量的傳
遞效率等于D1/W1,因此不會達到100%,一般情況下,能量傳遞效率為10%~20%。
(3)在解決有關能量傳遞的計算問題時,首先要確定相關的食物鏈,理清生物與生物在營
養(yǎng)級上的差值。
典例研究人員在對甲、乙兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)調查后發(fā)現,兩個生態(tài)系統(tǒng)的生產者總能量相同,甲生態(tài)系統(tǒng)只有初級和次級消費者,乙生態(tài)系統(tǒng)則有初級、次級、三級和四級消費者。如果其他的因素都一樣,則下列選項敘述正確的是() A.甲生態(tài)系統(tǒng)中現存的消費者的總能量大于乙生態(tài)系統(tǒng)中現存的消費者的總能量B.甲生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量小于生產者同化的總能量,但
15、乙生態(tài)系統(tǒng)則相反
C.甲、乙生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量都大于生產者同化的總能量
D.乙生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量大于甲生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量
體會能量流動中傳遞效率的相關計算需注意
(1)流入各級消費者的總能量指的是該級消費者同化的總能量,消費者糞便中所含有的能
量不能計入其同化的總能量中。因此,同化量=攝入量-糞便中的能量。
(2)能量傳遞效率=某一個營養(yǎng)級的同化量/上一個營養(yǎng)級的同化量。
(3)
(4)涉及多條食物鏈的能量流動計算時,若根據要求只能選擇食物網中的一條食物鏈,計
算某一生物獲得的最多(或最少)的能量時,其規(guī)律如下:
生產者?????????
?最少消耗?
??
16、
??????
?選最短食物鏈選最大傳遞效率20%獲得最多最多消耗??????
???
?選最長食物鏈選最小傳遞效率10%獲得最少消費者
對物質循環(huán)過程不理解,不會識別相關圖解
典例 如圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。甲、乙、丙、丁構成生物群落,箭頭①~⑨表示循環(huán)過程。下列有關說法正確的是
( )
A .大氣中的氣體X 是指CO 2和CO
B .完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的
C .丁經⑤⑥⑦過程獲得的能量占甲、乙、丙總能量的10%~20%
D .丙處在第三營養(yǎng)級
糾錯筆記 (1)碳循環(huán)過程示意圖
弄清箭頭的方向及代表含義。
(2)將
17、上圖換成字母,并嘗試判斷四種成分(找依據),如下面三種變式圖
據圖判斷A 、B 、C 、D 各代表哪種成分?
①圖1——先根據雙向箭頭確定A 和B 應為生產者和非生物的物質和能量,不能寫“無機環(huán)境”,也不能寫“生物類別”,再根據A →D ,確定D 為分解者,剩下C 為消費者。 ②圖2——根據A 與C 之間的雙向箭頭判斷:A 和C 一個是生產者一個是非生物的物質 和能量。根據A 、B 、D 的碳都流向E ,可進一步判斷:A 是生產者,B 是初級消費者,C 是非生物的物質和能量,D 是次級消費者,E 是分解者。
③圖3——首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個成分即A 和E ,一個為生產
18、者,一個是
大氣中的CO2庫。又因為其他各個成分都有箭頭指向A,所以A為大氣中的CO2庫,E 為生產者。然后觀察剩余的幾個成分,其中其他生物部分的箭頭都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F則為消費者。整個圖解中,食物鏈是E→F→D→B。
題組一能量流動核心考查
1.下圖是生態(tài)系統(tǒng)中能量流經各營養(yǎng)級的示意圖。由于呼吸的消耗,上一營養(yǎng)級的能量只能一部分流入下一營養(yǎng)級。以下對圖中“呼吸”的理解正確的是()
A.指生物在呼吸等新陳代謝和各種活動中消耗的全部能量
B.指生物進行有氧呼吸時產生的全部能量
C.所有生產者和消費者都進行有氧呼吸和無氧呼吸
D.分解者通過呼吸從生產者和消費者那
19、里得到自身生命活動所需要的能量
2.關于生態(tài)系統(tǒng)的敘述,正確的是() A.生態(tài)系統(tǒng)中生產者得到的能量必然大于消費者得到的
B.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞對所有捕食者都必然是有利的
C.生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物,其體型必然越大
D.生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物,其體型必然越小
題組二物質循環(huán)
3.關于生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的敘述,不正確的是() A.所指的物質是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素
B.所說的生態(tài)系統(tǒng)是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈
C.所說的循環(huán)是指物質在生物群落與無機環(huán)境之間反復出現、循環(huán)流動
D.物質在循環(huán)過程中不斷遞減
4.下圖是生態(tài)系
20、統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖,其中“→”表示碳的流動方向。下列敘述不正確的是
()
A.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E生物數量大量減少,推測短期內與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數量發(fā)生的變化是D增加,F減少
C.該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、B
D.A→C過程中碳主要以CO2的形式進行循環(huán),F→B以含碳有機物的形式進行流動題組三物質循環(huán)和能量流動的綜合考查
5.(2010大綱全國卷Ⅰ,5)下圖是一個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖,關于該系統(tǒng)的敘述,錯誤的是
() A.微生物也能利用農作物通過光合作用儲存的能量
B.沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者
C.沼渣、
21、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環(huán)利用
D.多途徑利用農作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率
6.(2010海南卷,23)請回答:
(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。
驅動整個生態(tài)系統(tǒng)運轉的能量主要來源于________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)右圖所示的食物網中共有條食物鏈,其中初級消費者是。
(4)如果環(huán)境中的某種有毒物質在生物體內既不能分解,也不能排出體外,則該物質經
的傳遞后,便可在不同的生物體內積累,因此,通常生物所在的越高,該有毒物質在其體內的積累
22、量越大。
答案
回扣基礎構建網絡
一、1.生產者固定的太陽能及其他形式的能量
食物鏈食物網化學能熱能 2.(2)化學能(3)化學能(5)熱能(6)逐級遞減
判一判 1.2.3.4.
二、判一判 1.√ 2. 3.√ 4.
三、判一判 1.2.√ 3.4.√ 5. 6.√
知識網絡生產者固定食物鏈食物網熱能單向流動逐級遞減呼吸傳遞到下一營養(yǎng)級分解者分解物質循環(huán)元素無機環(huán)境生物群落
突破考點提煉方法
典例引領1C對位訓練1 C
典例引領2C
對位訓練2(1)細菌(2)藻類、大米草食草蟲、線蟲、海螺沼蟹、蜘蛛
典例引領3B對位訓練3 C
典例引領4C對位訓練4 A 方法體驗典例A易錯警示
典例D檢測落實體驗成功
1.A 2.A3.D 4.C5.C
6.(1)CO2綠色植物固定(或光合作用固定)
(2)有氧呼吸無氧呼吸(或發(fā)酵)
(3)3兔和鼠(4)食物鏈營養(yǎng)級