《2014屆高三生物（人教版通用）一輪復(fù)習(xí)教案- 第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014屆高三生物（人教版通用）一輪復(fù)習(xí)教案- 第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第34講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)考綱要求生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用()。一、能量流動的過程1概念理解太陽能有機物中的化學(xué)能熱能2過程圖解判一判1生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指能量的輸入和散失過程()提示還包括傳遞和轉(zhuǎn)化過程。2流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能()提示是生產(chǎn)者固定的太陽能或化學(xué)能。3散失的熱能可以被生產(chǎn)者固定再次進入生態(tài)系統(tǒng)()提示生產(chǎn)者只能利用太陽能或化學(xué)能(化能合成作用)，不能利用熱能。4流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量指次級消費者攝入到體內(nèi)的能量()提示初級消費者同化的能量。二、能量流動的特點及意義1能量傳遞效率：是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值。2能量
2、流動的特點：單向流動、逐級遞減。3研究意義(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，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)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。解惑相鄰兩營養(yǎng)級之間能量傳遞效率只有10%20%，因此食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過45個。判一判1相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%，也不會大于20%()2能量金字塔可以出現(xiàn)倒置現(xiàn)象()3研究能量流動，可合理設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的傳遞效率()三、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等。(2)循環(huán)范圍：生物群落和無機環(huán)境之間。(3)循環(huán)特點：具有全球性。2
3、碳循環(huán)(1)循環(huán)形式無機環(huán)境與生物群落之間：CO2。生物群落內(nèi)：以有機物形式沿食物鏈和食物網(wǎng)傳遞。(2)圖解解惑生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的物質(zhì)是指組成生物體的基本元素，而非其組成的化合物；在循環(huán)過程中伴隨著復(fù)雜的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。考點一分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1觀察下面的能量流動過程圖解，回答相關(guān)問題。(1)能量的太陽能。(2)起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始。(3)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者通過光合作用所固定的全部太陽能。(4)渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。(5)能量轉(zhuǎn)化：太陽能有機物中的化學(xué)能熱能(最終散失)。(6)流動形式：有機物中的化學(xué)能。(7)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解者的
4、呼吸作用。(8)能量散失的形式：以熱能形式散失。2觀察下圖能量在營養(yǎng)級之間流動過程圖解，回答相關(guān)問題。(1)攝入量、同化量、糞便量三者之間的關(guān)系是攝入量同化量糞便量。(2)在各營養(yǎng)級中，能量的三個去路：通過呼吸作用以熱能的形式散失；被下一營養(yǎng)級生物利用；被分解者利用。(3)概括能量流動的特點單向流動：能量只能沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。逐級遞減：相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為10%20%。3寫出能量傳遞效率的計算公式相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率100%。易錯警示能量流動中的2個“比較”(1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量的比較同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機物的能量，攝入量是消費者攝入
5、的能量，同化量攝入量糞便量。消費者產(chǎn)生的糞便中的能量，不屬于該營養(yǎng)級同化的能量，它實際上與上一營養(yǎng)級的遺體、殘骸一樣，屬于未被利用的那部分能量。(2)能量傳遞效率與能量利用效率的比較能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%20%。其計算公式為能量傳遞效率(下一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)100%。能量利用效率：通常考慮的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，因此食物鏈
6、越短，能量利用效率越高；同時，生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強，能量利用效率越高。1如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項中正確的是()A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量B一般情況下，次級消費者增加1 kg，生產(chǎn)者至少增加100 kgC生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性D從能量關(guān)系看答案C解析僅僅是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部總能量的一部分；次級消費者增加1 kg，生產(chǎn)者至少增加25 kg；從能量關(guān)系上看，。2如圖為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加x，已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a，則至少需要的生產(chǎn)者(甲)的量為y，那么
7、x與y的關(guān)系可表示為()Ay90ax10x By25ax5xCy20ax5x Dy10ax10x答案C解析由題干中的“至少”可知，應(yīng)該按最大傳遞效率20%計算，a表示動物性食物(乙)所占比例，則1a表示直接從生產(chǎn)者(甲)獲得食物所占比例，故有(1a)x20%ax20%20%y，即y20ax5x。技法提煉生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的相關(guān)計算在解決有關(guān)能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物在營養(yǎng)級上的差別，能量傳遞效率為10%20%，解題時注意題目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題。1設(shè)食物鏈ABCD，分情況討論如下：(1)已知D營養(yǎng)級的能量
8、為M，則至少需要A營養(yǎng)級的能量M(20%)3；最多需要A營養(yǎng)級的能量M(10%)3。(2)已知A營養(yǎng)級的能量為N，則D營養(yǎng)級獲得的最多能量N(20%)3；最少能量N(10%)3。2在食物網(wǎng)中分析：如在ABCD中，確定生物量變化的“最多”或“最少”時，還應(yīng)遵循以下原則：(1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。(2)生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量越少，如已知D營養(yǎng)級的能量為M，計算至少需要A營養(yǎng)級的能量，應(yīng)取最短食物鏈AD，并以20%的效率進行傳遞，即等于M20%；計算最多需要A營養(yǎng)級的能量時，應(yīng)取最長的食物鏈ABCD，并以10%的效率進行傳遞，即等于M(10%)3。3在食物網(wǎng)中，
9、某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物按一定比例獲取能量，則按照單獨的食物鏈進行計算后再合并。考點二聚焦生態(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)碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用。(2) 碳返回?zé)o機環(huán)境的途徑(3)分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因化學(xué)燃料的大量燃燒，產(chǎn)生CO2。植被破壞，降低了對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。(4)概括物質(zhì)循環(huán)的特點全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈。往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用：物質(zhì)可以在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用。2觀察下面能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系圖解，填寫表格中的內(nèi)容。項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式光能有機物中的化學(xué)能熱能(一般形式)以化學(xué)元素形式流
10、動過程沿食物鏈(網(wǎng))單向流動在無機環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級全球性特點單向流動，逐級遞減反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動聯(lián)系能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放離不開物質(zhì)的合成和分解物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力易錯警示與物質(zhì)循環(huán)有關(guān)的2點提示(1)物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”和“范圍”參與物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”是指組成生物體的化學(xué)元素。循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)。(2)碳循環(huán)及存在形式在生物群落和無機環(huán)境間：以CO2形式循環(huán)。在生物群落內(nèi)部：以含碳有機物形式傳遞。在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。3下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“”表示碳
11、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(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D增多，F(xiàn)減少C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CO2的形式進行循環(huán)，F(xiàn)B以含碳有機物的形式進行流動答案C解析分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C是無機環(huán)境中的二氧化碳庫。A、C之間為雙向箭頭，A為生產(chǎn)者。A、D、E、F均有箭頭指向B，則B為分解者，D、E、F為消費者。圖示中包含的食物鏈為ADEF，故E減少，短時間內(nèi)D增多，F(xiàn)減少。碳在生物群落與無機環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內(nèi)
12、部是以含碳有機物的形式流動。4如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關(guān)敘述中，不正確的是()Ad過程代表光合作用，b過程代表呼吸作用B甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多C碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式進行傳遞D碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用答案A解析丁為無機環(huán)境，甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者；d過程代表呼吸作用，b過程代表光合作用；碳元素在生物群落內(nèi)部主要以有機物的形式進行傳遞，在無機環(huán)境與生物群落間主要以二氧化碳的形式進行傳遞。技法提煉巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分1圖1先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生
13、產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，不能寫“無機環(huán)境”，也不能寫“生物類別”，再根據(jù)AD，確定D為分解者，剩下C為消費者。2圖2根據(jù)A與C之間是雙向箭頭判斷：A和C一個是生產(chǎn)者，一個是非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)A、B、D的碳都流向E，可進一步判斷：A是生產(chǎn)者，B是初級消費者，C是非生物的物質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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
14、是EFDB。實驗十九探究土壤中微生物的分解作用完善該實驗的探究案例實驗假設(shè)案例1案例2微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉實驗設(shè)計實驗組對土壤高溫處理A杯中加入30 mL土壤浸出液對照組對土壤不做任何處理B杯中加入30_mL蒸餾水自變量土壤中是否含微生物土壤中微生物的有無實驗現(xiàn)象在相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度小于對照組AA1不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2不變色結(jié)論分析微生物對落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑。易錯警示對空白對照實驗的理解：空白對照指的是不對實驗對象做任何處理，但是不給對照組任何處理是相對實驗組而言的。實
15、際上對照組還是要做一定的處理，只是不加實驗組的處理因素，或者說相對于實驗組而言，除實驗變量外，其他的處理與實驗組完全相同。空白對照能清晰地對比和襯托出實驗組的變化和結(jié)果，增強說服力。5同學(xué)們在課外活動中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會逐漸腐爛，形成腐殖質(zhì)。他們猜測落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同，并設(shè)計了實驗進行驗證。(1)實驗設(shè)計首先要遵循的是_原則和_原則。(2)以帶有同種落葉的土壤為實驗材料，均分為A和B。實驗時A不做處理(自然狀態(tài))；B用塑料袋包好，放在60 的恒溫箱中滅菌1 h。B處理的目的是_。(3)(2)中實驗的自變量是_，因變量是_，無關(guān)變量是_(
16、至少寫出兩點)。(4)如果同學(xué)們的猜測是正確的，若干天后(2)中B組的落葉_。(5)如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實驗材料，分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無機環(huán)境條件進行C組和D組的實驗，定期抽樣檢測樣品土壤中未腐爛的落葉的含量，請根據(jù)預(yù)期結(jié)果在圖中繪出相應(yīng)的曲線。答案(1)單一變量對照(2)殺死土壤微生物，同時避免土壤理化性質(zhì)的改變(3)土壤微生物(作用)的有無落葉的腐爛程度土壤溫度、含水量、pH、落葉的種類和大小等(合理即可)(4)腐爛程度小于對照組(5)如圖解析由題意可知，該實驗的目的是驗證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實驗的自變量是土壤中微生物的有無，因變
17、量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則，應(yīng)盡量減少無關(guān)變量對實驗的影響，如土壤溫度、濕度、pH、落葉的種類和大小等。在繪制曲線時，應(yīng)注意以下幾點：明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中縱坐標(biāo)為未腐爛的落葉量；兩曲線的起點相同，注意縱坐標(biāo)初始值不為0；由于微生物的分解作用，兩曲線呈下降趨勢，且D組下降速度較C組快；隨時間延長，微生物的數(shù)量增多，故兩曲線的下降趨勢是由慢到快。序號錯因分析正確答案序號錯因分析正確答案不理解總能量的含義N2不清楚糞便量的來源0不清楚能量傳遞效率的計算方法100%對種類和數(shù)量區(qū)分不清增加各營養(yǎng)級生物的種類不清楚自我調(diào)節(jié)能力如何進行負(fù)反饋調(diào)節(jié)題組一生態(tài)系統(tǒng)
18、的能量流動1(2012海南卷，19)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是()A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)C能量通過光合作用固定并進入系統(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)的總能量答案D解析根據(jù)題中簡圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，為消費者，A正確；該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界獲得能量，同時能量也可以擴散到外界，是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，B正確；能量通過光合作用固定并進入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，C正確；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量，D不正確。2(201
19、0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/值一般高于變溫動物B哺乳動物的/值一般為10%20%C提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/值D食肉哺乳動物的/值一般低于食草哺乳動物答案C解析恒溫動物相對于變溫動物來說，代謝強，所以呼吸代謝消耗量相對多，有機物積累少，/值一般低于變溫動物；相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率是10%20%，哺乳動物與其上一個營養(yǎng)級(食物)之間的傳遞效率表示為/(未獲取量)；提高圈養(yǎng)動物的生長量應(yīng)該提高/值，這樣才能促使有機物積累；食肉哺乳動物與食草哺乳動物的/值無法比較。3(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)
20、的災(zāi)民。運用生態(tài)學(xué)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(zāi)民提高營養(yǎng)水平答案C解析從食物鏈中的能量流動特點來看，營養(yǎng)級越高，在能量流動過程中損失的能量越多。多吃素食，是將人放在初級消費者的層次上，只經(jīng)過一次能量傳遞，這樣人獲得的能量最多，消耗的糧食總量最少。題組二物質(zhì)循環(huán)與能量流動的綜合4(2009重慶卷，5)如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列敘述正確的是()A進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量
21、與各h產(chǎn)生的CO2總量相等B生產(chǎn)者i的量大于被初級消費者同化有機物的量C流向分解者的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用D流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用答案B解析進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量應(yīng)該包括各h產(chǎn)生的CO2總量和未利用部分的總和，A項錯誤；能量流動是逐級遞減的，所以生產(chǎn)者i的量大于被初級消費者同化有機物的量，B項正確；能量流動是單向的，所以流向分解者的k不能被生產(chǎn)者直接吸收利用，C、D項錯誤。5(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2.451
22、0111.051097.501087.151082.441072.251072.18107(1)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)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量只有3%5%用于_，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。(4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕。可見，信息能夠_，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。答案(1)3%(2)80偏高(3)
23、生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(4)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系解析(1)田鼠的同化量是7.50108 J/(hm2a)，鼬的同化量是2.25107 J/(hm2a)，故能量傳遞效率為(2.25107)/(7.50108)100%3%。(2)設(shè)1 hm2的范圍內(nèi)種群數(shù)量為M，則40/M15/30，M80。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕個體中標(biāo)記個體數(shù)減少，則估算值M偏高。(3)某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于呼吸作用(細(xì)胞呼吸)，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。田鼠和鼬都屬于恒溫動物，進行呼吸作用用于維持體溫需消耗大量能量，還有部分能量用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。(4)由題意知，通過信息傳遞，鼬和田鼠的數(shù)
24、量基本穩(wěn)定，可見信息傳遞可調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。6(2010廣東卷，26)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)與大氣環(huán)境的碳交換情況。時期碳吸收量(kg Ca1)碳釋放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014(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
25、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。答案(1)光合呼吸(2)A碳的吸收量等于碳的釋放量(3)碳平衡CO2濃度(4)光反應(yīng)有機物解析(1)光合作用吸收CO2，呼吸作用釋放CO2，生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)主要是通過光合作用和呼吸作用實現(xiàn)的。(2)生態(tài)系統(tǒng)中的碳吸收量等于碳釋放量時，說明該生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。(3)過度的人工碳排放使得碳釋放量大大超過碳吸收量，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。向大氣中排放大量的CO2會引起溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變化。(4)光合作用的光反應(yīng)階段中，對光能的吸收和轉(zhuǎn)化發(fā)生在葉綠體的
26、類囊體薄膜上。藍(lán)藻光合作用的產(chǎn)物是糖類(有機物)，經(jīng)酒精發(fā)酵可生成乙醇。【組題說明】考點題號錯題統(tǒng)計錯因分析能量流動2、4、7、8、9、10、11物質(zhì)循環(huán)3、6、12、15能量流動與物質(zhì)循環(huán)的綜合1、5、13、141圖中甲、乙、丙分別代表熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中的三大功能類群。下列說法正確的是()A丙處于兩個營養(yǎng)級，是雜食性動物B圖中表示出了兩條食物鏈C圖中的箭頭可以表示物質(zhì)和能量的傳遞方向D乙丙的能量傳遞效率為10%20%答案C解析本題的關(guān)鍵詞為“三大功能類群”，即生產(chǎn)者、消費者與分解者，分解者不屬于食物鏈中的營養(yǎng)級。據(jù)圖分析，甲代表生產(chǎn)者，乙代表消費者，丙代表分解者。2在生態(tài)系統(tǒng)中，能量可以通過
27、食物鏈在生物群落中流動。隨著營養(yǎng)級的升高，其獲得的總能量越來越少。下列解釋錯誤的是()A各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用B各營養(yǎng)級中的能量一部分以熱能形式散失C生物維持自身的生命活動消耗一部分能量D能量金字塔頂層的生物生命活動需要的能量少答案D解析能量在生態(tài)系統(tǒng)中是單向流動、逐級遞減的，其原因是各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用；一部分以熱能形式散失；還有一部分用于維持自身的生命活動。能量金字塔頂層的生物個體通常較大，其生命活動需要的能量相對較多。3若甲代表生產(chǎn)者，乙代表消費者，丙代表分解者，丁代表大氣中的CO2庫，則圖中能正確表示甲、乙、丙、丁在碳循環(huán)中的關(guān)系的是()答案B解析生產(chǎn)者從
28、大氣中吸收CO2進行光合作用，合成的有機物一部分被消費者利用，一部分被分解者利用，一部分未被利用，還有一部分用于呼吸作用產(chǎn)生CO2釋放到大氣中；消費者只能從生產(chǎn)者獲得有機物，一部分用于呼吸作用產(chǎn)生CO2釋放到大氣中，一部分傳遞給分解者，一部分未被利用，還有一部分傳遞給下一級消費者(最高營養(yǎng)級除外)；分解者可以從生產(chǎn)者、消費者中獲得有機物，最終通過呼吸作用產(chǎn)生CO2釋放到大氣中。4下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，正確的是()A生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)B生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生物體內(nèi)的能量代謝過程C生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程D生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越
29、多，次級消費者獲得的能量越少答案C解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動、逐級遞減的。物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，而能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動不能隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量也越多。5下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述，正確的是()A兔子吃了1千克的草，則這1千克草中的能量就流入了兔子體內(nèi)B一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%20%的能量流入狼的體內(nèi)C生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環(huán)境流入生物群落D生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的答案C解析兔子吃的草中
30、的能量一部分被兔子同化，一部分殘留在糞便中，故A錯誤；能量傳遞效率中的10%20%指的是營養(yǎng)級與營養(yǎng)級之間的傳遞效率，并非個體與個體之間的，故B錯誤；生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物來固定太陽能，而太陽能來自無機環(huán)境，故C正確；生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動的，最終都會以熱能的形式散失，故D錯誤。6如圖所示是碳循環(huán)過程示意圖，下列敘述正確的是()A圖中所表示的生理過程是生物圈維持穩(wěn)態(tài)的重要因 素B增加圖中A、D、E等各營養(yǎng)級生物的數(shù)量可提高該生態(tài) 系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性C圖中的食物鏈只有3條D大氣中C的含量增多是造成溫室效應(yīng)的主要原因，通過控制B、D、E的活動和增加A的數(shù)量能得到緩解答案A解析參與碳循環(huán)的
31、生理過程主要是生產(chǎn)者的光合作用、生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用以及分解者的分解作用，都是生物圈維持穩(wěn)態(tài)的重要因素，故A正確；生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類越多，食物鏈和食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定，故B錯誤；圖中的A、D、E只是代表營養(yǎng)級，所以不能確定圖中食物鏈的數(shù)目，故C錯誤；圖中參與碳循環(huán)過程的生物有生產(chǎn)者A，消費者D、E，分解者B，C為大氣中的CO2庫，造成溫室效應(yīng)的原因是大量化學(xué)燃料的燃燒，使大氣中二氧化碳增多，緩解的措施主要是減少化學(xué)燃料的使用，其次是植樹造林、開發(fā)新能源等，故D錯誤。7某生態(tài)系統(tǒng)中的四種生物構(gòu)成一條食物鏈abcd，通過測定得到這四種生物a、b、c、d所含的有機物總量分別為M1
32、、M2、M3和M4。下列敘述中錯誤的是()AM1一定不是a種群固定的太陽能總量B若M1D，BE，CF；食物鏈中能量最少的是狼所處的營養(yǎng)級；第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是B/A。10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為初級消費者，Q2為次級消費者?，F(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析，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)()Abcde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Cb和d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c中的答案D
33、解析由圖可知，c、c1分別是生產(chǎn)者流入初級消費者、初級消費者流入次級消費者的能量，即初級消費者、次級消費者同化的能量。bcde為生產(chǎn)者固定的能量，即本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表糞便、遺體殘骸等傳遞給分解者的能量；初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)包含在b或d中。11一只羊在一年內(nèi)吃了100 kg的草，排出20 kg的糞，長了10 kg的肉(不考慮其他散失)，下列有關(guān)說法不正確的是()A該羊一年的同化量是80 kgB第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為10%C20 kg的糞屬于羊未同化的能量D該羊一年的呼吸量是70 kg答案B解
34、析羊一年的同化量攝入量糞便量80 kg。糞便是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量同化量有機物積累量70 kg。題干中未指出草的同化量，故不能計算出第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率。12如圖為碳循環(huán)的主要途徑，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A圖中B能實現(xiàn)光能電能化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B碳元素在BCD中以有機物的形式流動CB、E是實現(xiàn)生物群落與無機環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)DB、C、D被E食用，E處于第二、三、四營養(yǎng)級答案D解析由圖可以看出A為無機環(huán)境、B為生產(chǎn)者、C為初級消費者、D為次級消費者、E為分解者，所以B能實現(xiàn)光能電能化學(xué)能的轉(zhuǎn)化；B、E是實現(xiàn)生物群落與無機環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；而E表示分解者，不占營養(yǎng)級。13某
35、山區(qū)于25年前發(fā)生森林火災(zāi)，焚毀所有林木。該地區(qū)25年間沒有人類活動的干擾，經(jīng)過演替形成相對穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。請回答下列問題：(1)火災(zāi)后，群落的演替類型是_。整個過程中，生物種類、數(shù)量及有機物含量的變化趨勢是_(填“增加”、“減少”或“不變”)，生態(tài)系統(tǒng)的_穩(wěn)定性提高。(2)嚴(yán)重的森林火災(zāi)會破壞生態(tài)平衡，但適當(dāng)?shù)摹暗孛婊稹蹦軣艨葜β淙~，對該生態(tài)系統(tǒng)是有利的，其原因是_。(3)調(diào)查人員在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了有藥用價值的五味子，可食用的榛蘑、榆黃蘑，以及矮鹿、狼等多種生物。請寫出該地區(qū)的一條捕食鏈：_。(4)該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者合成的有機物除了供自身呼吸作用消耗外，還能夠提供給_和流入_。答案(1)
36、次生演替增加抵抗力(2)加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(3)五味子矮鹿狼(4)分解者下一營養(yǎng)級(或初級消費者)解析(1)森林發(fā)生火災(zāi)后，還保留土壤、植物根等，故火災(zāi)后發(fā)生的群落演替是次生演替。在次生演替過程中，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性提高。(2)“地面火”會將地面落葉焚燒，加快生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)，故對生態(tài)系統(tǒng)有利。(3)狼捕食矮鹿，矮鹿捕食植物，比如五味子等。注意書寫食物鏈時起點一定是生產(chǎn)者。(4)生產(chǎn)者同化的能量一部分被自身呼吸作用消耗，一部分用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中，其中構(gòu)成植物體的有機物中的能量又可流向初級消費者和分解者。14如圖是
37、生態(tài)系統(tǒng)中部分成分及彼此間的關(guān)系，根據(jù)圖示回答下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的問題：(1)圖中由于缺少_和_，故不能構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。(2)圖中食物網(wǎng)中仙人掌屬于生態(tài)系統(tǒng)的_(成分)，鷹和蛇的種間關(guān)系是_。(3)該食物網(wǎng)中碳元素以_的形式流動，動力是_。(4)若該圖是食物網(wǎng)內(nèi)能量流動的圖解，表示相關(guān)過程的能量流動量，則流入該食物網(wǎng)中的總能量是_，/的值表示_。答案(1)非生物的物質(zhì)和能量分解者(2)生產(chǎn)者捕食和競爭(3)有機物能量流動(4)仙人掌和矮灌木通過光合作用固定的太陽能螞蟻老鼠的能量傳遞效率解析生態(tài)系統(tǒng)包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者及分解者。仙人掌和矮灌木是生產(chǎn)者。鷹捕食蛇，同時鷹和蛇又都捕食金
38、花鼠和老鼠，故二者的種間關(guān)系為捕食和競爭關(guān)系。食物網(wǎng)、食物鏈中碳元素以有機物的形式流動，動力是能量流動。仙人掌和矮灌木通過光合作用固定的太陽能是流入該食物網(wǎng)中的總能量。是老鼠從螞蟻中同化的能量，是螞蟻從矮灌木中同化的能量，故/的值是老鼠和螞蟻之間的能量傳遞效率。15下面是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的_。(2)圖中分解者通過_或_方式將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖示A中的碳，除碳酸鹽外，通過_作用回到大氣中。(4)在無機環(huán)境與生物群落之間，碳元素主要以_的形式進行循環(huán)，循環(huán)始終與_結(jié)合在一起進行。碳元素在生物群落中以_的形式存在。答案(1
39、)光合作用(2)有氧呼吸無氧呼吸(3)燃燒(4)CO2能量流動有機物解析(1)無機環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖示A中的碳，除碳酸鹽外，一般通過化學(xué)燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環(huán)；物質(zhì)循環(huán)往往伴隨著能量流動。在生物群落中，碳主要以有機物的形式存在。教師備課資源1利用“拼圖法”解決能量流動中的難題輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)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(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖。而后一部分能量中，
40、包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。(1)流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)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(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?，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(dá)到100%，一般情況下，能量傳遞效率為10%20%。(3)在解決有關(guān)能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物與生物在營養(yǎng)級上的差值。2生態(tài)金字塔不同的生態(tài)金字塔能形象地說明各營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。 類型 項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔含義各營養(yǎng)級生物所含能量各營養(yǎng)級生物的“個體數(shù)量”各營養(yǎng)級“現(xiàn)存生物的總質(zhì)量”形狀圖形特點呈正金字塔形一般呈正金字塔形，有時會出現(xiàn)倒金字塔形，如樹上昆蟲與樹的數(shù)量關(guān)系一般呈正金字塔形，某一時期內(nèi)會出現(xiàn)倒金字塔形，如某一時間浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量
2014屆高三生物（人教版通用）一輪復(fù)習(xí)教案- 第34講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)
