高三生物一輪復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的功能量流動與物質(zhì)循環(huán)

1、第2、3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能能量流動與物質(zhì)循環(huán)一、能量流動的概念和過程1概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、_、_和_的過程。2過程(1)輸入過程：主要是生產(chǎn)者的_。輸入輸入傳遞傳遞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化散失散失光合作用光合作用(2)起點(diǎn)：從_固定太陽能開始，總能量為生產(chǎn)者所固定的全部太陽能。(3)傳遞途徑：_和_。(4)散失：通過_，以_的形式散失掉。生產(chǎn)者生產(chǎn)者食物鏈?zhǔn)澄镦準(zhǔn)澄锞W(wǎng)食物網(wǎng)細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸熱能熱能二、能量流動的特點(diǎn)1單向流動：沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不能逆轉(zhuǎn)；也不能_。2逐級遞減：能量在沿食物鏈流動的過程中是_的，傳遞效率大約為_。3能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值_繪制成圖，所

2、形成的一個(gè)金字塔圖形。循環(huán)流動循環(huán)流動逐級減少逐級減少10%20%由低到高由低到高三、研究能量流動的意義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_生態(tài)系統(tǒng)中能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。四、物質(zhì)循環(huán)指組成生物體的_等元素，都不斷進(jìn)行著從_到_，又從_到_的循環(huán)過程，又稱為_。人工生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)調(diào)整調(diào)整C、H、O、N、P、S無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境生物群落生物群落生物群落生物群落無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境生物地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)五、物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例碳循環(huán)1無機(jī)環(huán)境中存在形式：_和碳酸鹽。2生物群落中主要存在形式：_。3特點(diǎn)：具有_。4能量流動與物質(zhì)循

3、環(huán)的不同點(diǎn)：無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落_能量流動則是_、_的。CO2有機(jī)物有機(jī)物全球性全球性反復(fù)利用反復(fù)利用逐級遞減逐級遞減單向流動單向流動六、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系物質(zhì)作為能量的_，使能量沿著_流動；能量作為_，使物質(zhì)能夠不斷地在_和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。載體載體食物鏈?zhǔn)澄镦?網(wǎng)網(wǎng))動力動力生物群落生物群落一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析能量流動和圖解：1能量流動的起點(diǎn)：生產(chǎn)者(主要是植物)固定太陽能。2能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。3能量流動中能量形式的變化：太陽光能生物體有機(jī)物中的化學(xué)能熱能(最終散失)。4能量在食物鏈中流動的形式是：有機(jī)物(食物)中的化學(xué)能。5能量散失的主要途徑：細(xì)

4、胞呼吸(包括各營養(yǎng)級生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。能量散失的主要形式：熱能。6能量在流經(jīng)每一營養(yǎng)級時(shí)的分流問題分析(1)能量來源生產(chǎn)者的能量來自于太陽能。各級消費(fèi)者的能量一般來自上一個(gè)營養(yǎng)級(同化量=攝入量-糞便中所含能量)。(2)能量去路每個(gè)營養(yǎng)級生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能散失。每個(gè)營養(yǎng)級生物一部分能量流到后一個(gè)營養(yǎng)級中。每個(gè)營養(yǎng)級生物的遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來。未利用能量(現(xiàn)存量：最終被分解者利用，因此，也可歸為)。消費(fèi)者攝食的能量等于消費(fèi)者同化的能量加上糞便中的能量，糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級的遺體，消費(fèi)者同化的能量即是上一營養(yǎng)級

5、流向該消費(fèi)者的能量，也就是該營養(yǎng)級的總能量。“未利用未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下營養(yǎng)級和分解者利用的能量后一下營養(yǎng)級和分解者利用的能量二、能量流動的特點(diǎn)二、能量流動的特點(diǎn)營養(yǎng)級營養(yǎng)級流入能流入能量量流出能量流出能量（輸入后一（輸入后一個(gè)營養(yǎng)級）個(gè)營養(yǎng)級）出入比出入比生產(chǎn)者生產(chǎn)者植食性動物植食性動物肉食性動物肉食性動物分解者分解者資料分析資料分析464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%1 1、2 2：各營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內(nèi)各營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內(nèi)? ? 某一營養(yǎng)級的同化量某一營養(yǎng)級的同化量=上一

6、營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量能量傳遞效率能量傳遞效率1020二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)從生產(chǎn)者從生產(chǎn)者初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者三級消費(fèi)者不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動。不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動。單向流動的原因：單向流動的原因：食物鏈中各營養(yǎng)級的順序不可逆，這是長期自然選擇食物鏈中各營養(yǎng)級的順序不可逆，這是長期自然選擇的結(jié)果。的結(jié)果。1、單向流動、單向流動 某一營養(yǎng)級的同化量某一營養(yǎng)級的同化量=上一營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量能量傳遞效率能量傳遞效率1020逐漸遞減的原因：逐漸遞減的原因：1 1）呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量。）呼吸作用消耗

7、相當(dāng)大的一部分能量。2 2）生產(chǎn)者的殘枝敗葉、消費(fèi)者的遺體、排泄物中的）生產(chǎn)者的殘枝敗葉、消費(fèi)者的遺體、排泄物中的能量被分解而釋放出來。能量被分解而釋放出來。3 3）各營養(yǎng)級總有一部分未被下一營養(yǎng)級的生物所用。各營養(yǎng)級總有一部分未被下一營養(yǎng)級的生物所用。2、逐級遞減、逐級遞減（傳遞效率為（傳遞效率為1020 ）在在綠色植物綠色植物鼠鼠貓頭鷹貓頭鷹這條食物鏈中，綠色植物為這條食物鏈中，綠色植物為100Kg貓頭鷹最多增重多少千克？貓頭鷹最多增重多少千克？貓頭鷹最少增重多少千克？貓頭鷹最少增重多少千克？最多最多 100 20%20%=4Kg最少最少 100 10%10%=1Kg傳遞效率高，傳遞效率高

8、，貓頭鷹增重貓頭鷹增重多多關(guān)于能量流動計(jì)算規(guī)律總結(jié)關(guān)于能量流動計(jì)算規(guī)律總結(jié)1.正推類型：正推類型：在在綠色植物綠色植物鼠鼠貓頭鷹貓頭鷹這條食物鏈中，貓頭鷹增重這條食物鏈中，貓頭鷹增重1Kg，最多需要消耗綠色植物最多需要消耗綠色植物_Kg至少需要消耗綠色植物至少需要消耗綠色植物_Kg。至少：至少：Y20%20%=1Kg Y=25Kg最多：最多：X10%10%=1Kg x=100Kg傳遞效率低，傳遞效率低，消耗綠色植物消耗綠色植物多多2.逆推類型：逆推類型：關(guān)于能量流動計(jì)算規(guī)律總結(jié)關(guān)于能量流動計(jì)算規(guī)律總結(jié)1.正推類型：正推類型：ABCD解題思路：至少按最小效率（解題思路：至少按最小效率（10%）計(jì)

9、算）計(jì)算 最多按最大效率（最多按最大效率（20%）計(jì)算）計(jì)算若若A總重總重1000KG體重，至少（或最多）能使體重，至少（或最多）能使D增重多少增重多少千克？千克？2.逆推類型：逆推類型：ABCD解題思路：至少按最大效率（解題思路：至少按最大效率（20%）計(jì)算）計(jì)算 最多按最小效率（最多按最小效率（10%）計(jì)算）計(jì)算若若D增重增重10KG，至少（或最多）消耗，至少（或最多）消耗A多少千克？多少千克？3.上述能量傳遞效率是指各營養(yǎng)級之間的比例，上述能量傳遞效率是指各營養(yǎng)級之間的比例，一般為一般為10%20%，若題目中給出具體值，則按，若題目中給出具體值，則按具體值計(jì)算。具體值計(jì)算。4、若在食物網(wǎng)

10、中有：、若在食物網(wǎng)中有：A 在計(jì)算時(shí)，應(yīng)將在計(jì)算時(shí)，應(yīng)將B、C看做同一營養(yǎng)級來對待，流看做同一營養(yǎng)級來對待，流向向B、C的總量占的總量占A的的10%20%BC練習(xí)：有一食物網(wǎng)如圖練習(xí)：有一食物網(wǎng)如圖1所示。所示。假如貓頭鷹的食物假如貓頭鷹的食物2/5來自兔子，來自兔子，2/5來自老鼠，其余來自蛇，那來自老鼠，其余來自蛇，那么貓頭鷹要增加么貓頭鷹要增加20g體重，體重，最多最多消耗消耗植物多少克？植物多少克？鷹鷹20g最多最多要消要消耗上耗上一營一營養(yǎng)級養(yǎng)級200g兔占兔占80g鼠占鼠占80g蛇占蛇占40g最多要消耗最多要消耗植物植物800g最多要消耗最多要消耗植物植物800g最多要消耗最多要消

11、耗植物植物4000g最多要消耗下最多要消耗下一營養(yǎng)級（鼠）一營養(yǎng)級（鼠）400g消耗最多植物按最低效率計(jì)算消耗最多植物按最低效率計(jì)算總共最多消耗總共最多消耗植物植物5600g能量金字塔能量金字塔單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量能量數(shù)值，由低到高繪制的圖形數(shù)值，由低到高繪制的圖形從能量流動金字塔可以看出：從能量流動金字塔可以看出：營養(yǎng)級越多，在能量流動中營養(yǎng)級越多，在能量流動中消耗的能量就消耗的能量就 _。越多越多湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）初級消費(fèi)者（第二營養(yǎng)級）初級消費(fèi)者（第二營養(yǎng)級）次級消費(fèi)者（第三營養(yǎng)級）次級

12、消費(fèi)者（第三營養(yǎng)級）三級消費(fèi)者（第四營養(yǎng)級）三級消費(fèi)者（第四營養(yǎng)級）答：根據(jù)能量傳遞效率為答：根據(jù)能量傳遞效率為10%20%10%20%計(jì)算，流入到下一計(jì)算，流入到下一營養(yǎng)級能量是很少的。所以營養(yǎng)級越高生物種類和數(shù)營養(yǎng)級能量是很少的。所以營養(yǎng)級越高生物種類和數(shù)量就越少。當(dāng)能量流經(jīng)量就越少。當(dāng)能量流經(jīng)4545個(gè)營養(yǎng)級，所剩的能量就個(gè)營養(yǎng)級，所剩的能量就少到不足以再維持下一營養(yǎng)級的生命了。少到不足以再維持下一營養(yǎng)級的生命了。1如果一個(gè)人的食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動物，1/4來自植食物動物，假如能量傳遞效率為10%。食物鏈關(guān)系如下圖，那么該人每增加1千克體重，約需消耗植物()A1

13、0千克B28千克C100千克D280千克【答案】D本本節(jié)節(jié)知知識識體體系系能能量量流流動動概念概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程散失的過程過過程程能量的源頭：能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太生產(chǎn)者固定的太陽能的總量陽能的總量渠道：渠道：特特點(diǎn)點(diǎn)單向流動：單向流動：逐級遞減：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔：各個(gè)各個(gè)營養(yǎng)級營養(yǎng)級所得到的能量所得到的能量能量沿食物鏈流動過程中逐級能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率為遞減；傳遞效率為10%

14、-20%10%-20%。研究意義研究意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣惺鼓芰砍掷m(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠忠娴牟糠痔柲芴柲苁澄镦溁蚴澄锞W(wǎng)食物鏈或食物網(wǎng)三、生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)1大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落，是通過植物的光合作用或化能合成作用而實(shí)現(xiàn)的。2碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的。碳元素在生物群落中的傳遞，主要途徑靠食物鏈和食物網(wǎng)，傳遞形式為有機(jī)物。3大氣中CO2的來源有三個(gè)：一是分解者的分解作用；二是動植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃燒。4實(shí)現(xiàn)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)的關(guān)鍵是生產(chǎn)者和分解者。5碳在無

15、機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。三、三、“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的形成、危害及防止措的形成、危害及防止措施施煤和石油等化石燃料的大量燃燒煤和石油等化石燃料的大量燃燒 人類亂砍濫伐人類亂砍濫伐打破了碳打破了碳循環(huán)平衡循環(huán)平衡CO2含量增加含量增加溫度升高溫度升高1 1、“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的形成的形成2 2、“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的危害的危害會加快極地冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而會加快極地冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。（2 2）禁止亂砍濫伐，同時(shí)大力植樹造林）

16、禁止亂砍濫伐，同時(shí)大力植樹造林 （1 1）減少化石燃料的燃燒）減少化石燃料的燃燒3 3、防止、防止“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的措施的措施物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)能量流動能量流動特點(diǎn)特點(diǎn)范圍范圍聯(lián)系聯(lián)系三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系具有全球性，循環(huán)性具有全球性，循環(huán)性單向流動，逐級遞減單向流動，逐級遞減生物圈內(nèi)，具全球性生物圈內(nèi)，具全球性生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級1）能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不）能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不 開物質(zhì)的合成和分解。開物質(zhì)的合成和分解。2）同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割。）同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割。3）

17、物質(zhì)物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動的是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動的載體載體 能量能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)的是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)的動力動力生物富集生物富集是指環(huán)境中的一些污染物（如重金屬、化學(xué)農(nóng)藥），是指環(huán)境中的一些污染物（如重金屬、化學(xué)農(nóng)藥），通過食物鏈在生物體內(nèi)大量積累的過程。通過食物鏈在生物體內(nèi)大量積累的過程。這些污染物一般具有這些污染物一般具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而不易分化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而不易分解，解，在生物體內(nèi)積累而不易排出。在生物體內(nèi)積累而不易排出。隨著食物鏈的延長而不斷加強(qiáng)隨著食物鏈的延長而不斷加強(qiáng)（營養(yǎng)級越高，有毒物質(zhì)的積累就越多）（營養(yǎng)級越高，有毒物質(zhì)的積累就越多）原因：原因：特點(diǎn)：特點(diǎn)：判斷下列表述是否準(zhǔn)確：判斷下列表述是否準(zhǔn)確： 1、物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落