高考生物一轮总复习 第四十课时 生态系统的能量流动生态系统的物质循环课件 新人教必修.ppt

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1、第四十课时 第2、3节 生态系统的能量流动、生态系统的物质循环1.生态系统中物质循环的基本规律及应用2.生态系统中能量流动的基本规律及应用能量输入传递转化散失生产者(主要是植物)固定太阳能食物链和食物网太阳光能化学能热能有机物(食物)中的化学能呼吸作用热能【知识拓展】能量在流经每一营养级时的分流问题分析:1.能量来源:生产者的能量来自于太阳能,各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量-粪便中所含能量)。2.能量去路:a.每个营养级生物呼吸作用释放的能量一部分用于生命活动,另一部分以热能散失;b.每个营养级生物一部分能量流到后一个营养级中;c.每个营养级生物的遗体、残枝败叶中

2、的能量被分解者分解而释放出来;d.未利用能量(现存量:最终被分解者利用,因此,也可归为c)。D【解析】无机环境的能量进入生态系统的起点是生产者,所以确定A为生产者,则B、C、D为消费者,由于能量流动是逐级递减的,所以图中方框大小可以用来代表该营养级生物所具有的能量多少。A所固定的能量,有四个去处:自身呼吸消耗,流向下一营养级,流向分解者,未被利用(图中没有标出未被利用部分),所以显然A具有的能量应该大于B、C、D的能量之和。前一营养级后一营养级食物链逐级减少10%~20%10%~20%下一个营养级DA.该生态系统从第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率为5.66%B.第Ⅰ营养级固定的太阳

3、能总量大于642.2kJ/(m2·y)C.营养级之间的信息交流是双向的D.Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ是该生态系统的唯一一条食物链【解析】Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表各个营养级,每个营养级有多种生物,所以该生态系统中有很多条食物链。考点三 生态系统能量流动中的有关计算【知识拓展】能量在传递过程中的传递效率为10%~20%,进行计算时应注意以下思路:1.食物链中能量流动的计算方法设食物链A→B→C→D,分两种情况讨论(2)同一食物链不同环节的传递效率不同时,相关问题解决思路:设A→B→C→D食物链中,传递效率分别为a%、b%、c%,若现有A营养级生物重为M,则能使D营养级生物增重多少?计算:M×a%×b%×c%

4、=X(X表示D营养级生物增重的量)。此时不再涉及“最多”、“至少”。2.食物网中能量流动的计算方法(1)在能量分配比例已知的情况下,根据已知的能量传递效率按实际的食物链条数计算。如:由于“赤潮”的影响,一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性海洋鱼的食物有1/2来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量流动效率20%计算,该杂食性鱼从出生到死亡,共需海洋植物(B)A.120kgB.160kgC.60kgD.100kg【典例精析】【例3】在下图的食物网中,生态系统能量流动传递效率为10%~20%,请据图回答下列问题:(1)在这个食物网中,可以称为初级

5、消费者的生物种群有____________。(2)若鸟增加的能量积累为A,需要生产者提供的能量应不少于A。(3)在鸟的食物构成中,若动物性食物与植物性食物各占50%,则需要生产者提供的能量应大约在______A至______A之间。虫、鸟51555【考查类型】本题主要考查生态系统能量流动中的有关计算。【解析】(1)初级消费者即直接以植物为食的动物,此食物网中有虫和鸟。(2)“不少于”意味着按最高传递效率,取最短食物链计算,20%X=A,得X=5A。(3)设草的总能量中,有X沿“草→虫→鸟”流动,有Y沿“草→鸟”流动,按传递效率10%计算:10%X×10%=50%A,得X=50A,10%

6、Y=50%A,得Y=5A,需要生产者总量为X+Y=55A;按20%计算:20%X×20%=50%A,得X=12.5A,20%Y=50%A,得Y=2.5A,需要生产者总量为15A。【方法归纳】要掌握能量流动计算的有关规律。无机环境生物群落生物群落无机环境全球性生物地球化学全球性CO2和碳酸盐含碳有机物CO2光合作用呼吸作用分解作用CO2和H2O化石燃料CO2【知识拓展】1.生态系统的物质循环的规律(1)“物质”是指构成生物体的各种化学元素。(2)循环范围:生物圈。(3)循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现,被生物群落反复利用。2.碳循环过程通常情况下,碳元素以CO2的形式通过绿

7、色植物、光合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能合成作用从无机环境进入到生物群落,又可通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧以CO2的形式由生物群落回到无机环境。无机环境中的碳还会以HCO、CO的形式被植物根吸收而进入到生物群落。特别提醒:①实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。②碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。【典例精析】【例4

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1、第四十课时 第2、3节 生态系统的能量流动、生态系统的物质循环1.生态系统中物质循环的基本规律及应用2.生态系统中能量流动的基本规律及应用能量输入传递转化散失生产者(主要是植物)固定太阳能食物链和食物网太阳光能化学能热能有机物(食物)中的化学能呼吸作用热能【知识拓展】能量在流经每一营养级时的分流问题分析:1.能量来源:生产者的能量来自于太阳能,各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量-粪便中所含能量)。2.能量去路:a.每个营养级生物呼吸作用释放的能量一部分用于生命活动,另一部分以热能散失;b.每个营养级生物一部分能量流到后一个营养级中;c.每个营养级生物的遗体、残枝败叶中

2、的能量被分解者分解而释放出来;d.未利用能量(现存量:最终被分解者利用,因此,也可归为c)。D【解析】无机环境的能量进入生态系统的起点是生产者,所以确定A为生产者,则B、C、D为消费者,由于能量流动是逐级递减的,所以图中方框大小可以用来代表该营养级生物所具有的能量多少。A所固定的能量,有四个去处:自身呼吸消耗,流向下一营养级,流向分解者,未被利用(图中没有标出未被利用部分),所以显然A具有的能量应该大于B、C、D的能量之和。前一营养级后一营养级食物链逐级减少10%~20%10%~20%下一个营养级DA.该生态系统从第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率为5.66%B.第Ⅰ营养级固定的太阳

3、能总量大于642.2kJ/(m2·y)C.营养级之间的信息交流是双向的D.Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ是该生态系统的唯一一条食物链【解析】Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表各个营养级,每个营养级有多种生物,所以该生态系统中有很多条食物链。考点三 生态系统能量流动中的有关计算【知识拓展】能量在传递过程中的传递效率为10%~20%,进行计算时应注意以下思路:1.食物链中能量流动的计算方法设食物链A→B→C→D,分两种情况讨论(2)同一食物链不同环节的传递效率不同时,相关问题解决思路:设A→B→C→D食物链中,传递效率分别为a%、b%、c%,若现有A营养级生物重为M,则能使D营养级生物增重多少?计算:M×a%×b%×c%

4、=X(X表示D营养级生物增重的量)。此时不再涉及“最多”、“至少”。2.食物网中能量流动的计算方法(1)在能量分配比例已知的情况下,根据已知的能量传递效率按实际的食物链条数计算。如:由于“赤潮”的影响,一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性海洋鱼的食物有1/2来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量流动效率20%计算,该杂食性鱼从出生到死亡,共需海洋植物(B)A.120kgB.160kgC.60kgD.100kg【典例精析】【例3】在下图的食物网中,生态系统能量流动传递效率为10%~20%,请据图回答下列问题:(1)在这个食物网中,可以称为初级

5、消费者的生物种群有____________。(2)若鸟增加的能量积累为A,需要生产者提供的能量应不少于A。(3)在鸟的食物构成中,若动物性食物与植物性食物各占50%,则需要生产者提供的能量应大约在______A至______A之间。虫、鸟51555【考查类型】本题主要考查生态系统能量流动中的有关计算。【解析】(1)初级消费者即直接以植物为食的动物,此食物网中有虫和鸟。(2)“不少于”意味着按最高传递效率,取最短食物链计算,20%X=A,得X=5A。(3)设草的总能量中,有X沿“草→虫→鸟”流动,有Y沿“草→鸟”流动,按传递效率10%计算:10%X×10%=50%A,得X=50A,10%

6、Y=50%A,得Y=5A,需要生产者总量为X+Y=55A;按20%计算:20%X×20%=50%A,得X=12.5A,20%Y=50%A,得Y=2.5A,需要生产者总量为15A。【方法归纳】要掌握能量流动计算的有关规律。无机环境生物群落生物群落无机环境全球性生物地球化学全球性CO2和碳酸盐含碳有机物CO2光合作用呼吸作用分解作用CO2和H2O化石燃料CO2【知识拓展】1.生态系统的物质循环的规律(1)“物质”是指构成生物体的各种化学元素。(2)循环范围:生物圈。(3)循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现,被生物群落反复利用。2.碳循环过程通常情况下,碳元素以CO2的形式通过绿

7、色植物、光合细菌、蓝藻等的光合作用及硝化细菌等的化能合成作用从无机环境进入到生物群落,又可通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃烧以CO2的形式由生物群落回到无机环境。无机环境中的碳还会以HCO、CO的形式被植物根吸收而进入到生物群落。特别提醒:①实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。②碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。【典例精析】【例4

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