2013届新课标高中总复习(第1轮)生物(湖南专版)必修3 第11讲 生态系统的能量流动和物质循环

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1、第11讲生态系统的能量流动和物质循环一、有关“能量流动”复习中的知识点1.能量流动起点是从生产者固定的太阳光能,流经的总能量是该系统中全部生产者固定的太阳能。2.能量流动渠道是食物链和食物网。3.生态系统中能量的变化是:光能→生物体有机物中的化学能→热能。4.流入各级消费者的总能量是指各级消费者进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总和,消费者粪便中所含的能量不能计入排便生物所同化物质中的能量。5.能量单向流动的原因是:食物链中各营养级的顺序不可逆转,这是长期自然选择的结果。6.能量流动逐级递减的原因是:第一,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的

2、形式散失掉;第二,各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用,如枯枝败叶等。7.生态系统能量传递效率10%~20%的含义:指一个营养级的总能量约只有10%~20%传递到下一营养级。若按20%这一最高效率计算,则第n营养级所获得的能量是第一营养级的(1/5)n-1。【例1】在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是()A．能量沿食物链流动是单向的B．食物链越长，最高营养级上获得的能量越少C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量减少D．生物种类越多，生态系统中的食物链越多C【解析】食物链和食物网是生态系统中的营养结构，生态系统中的物质和能量即沿该

3、渠道单向流动，但能量流动效率只有10%～20%，故A、B项正确；又因初级消费者越多，则次级消费者食物充足，繁殖也快，次级消费者从初级消费者获得的能量也就越多，故C项不正确；生物种类越多，则食物链也越多，故D项正确。二、每个营养级能量的来源和去向【例2】调查某生态系统两个营养级的能量流动关系如下图所示。字母代表能量数值，若能量传递效率是15%，下列关系正确的是()A．C＝0.15BB．C＝0.15DC．C＝0.15(A＋B＋D＋E)D．B＝A＋D＋EA【解析】据图可知，某一营养级能量的去向是①呼吸消耗，维持自身生命活动；②部分能量传递到下一营养级；③部分被分

4、解者分解释放；④未被利用的一部分，由于去路有多条，故传递到下一营养级的能量大约只占该营养级总能量的10%～20%，因题中能量传递效率为15%，则图中C＝0.15B。三、辨析生态系统物质循环的实质1．其范围是地球上最大的生态系统——生物圈，即物质循环具有全球性。2．其“物质”主要是组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，而不是糖类、脂肪、蛋白质等物质。3．“循环”是指基本元素在生物群落和无机环境间的往复运动。主要包括碳循环、氮循环等。生物群落在循环中起决定性作用，因生命物质与化学元素间的转化主要是依靠机体内的生化反应实现。4．生态系统的物质循环离不开能

5、量的驱动，“循环”过程中复杂的物质变化和能量转化伴随进行，因此，既没有单纯的物质移动，又没有孤立的能量转化。【例3】下图是地球上各种水体相互转化示意图，请从生态系统的角度考虑，指出该图能体现生态系统功能是()A．能量流动B．物质循环C．信息传递D．物质更新A【解析】图中体现了在生物与无机环境之间的反复利用的物质是H、O元素所组成的水，而不是蛋白质、糖类、脂质这些生物界所特有的物质，因此从生态系统角度考虑，该图能体现生态系统的功能是物质循环。四、明确生态系统的能量流动与物质循环的关系生态系统的主要功能就是生态系统的能量流动与物质循环。两大功能之间既有区别，又

6、有联系。(1)区别：能量在生态系统内是单向流动的，能量在逐级流动的过程中传递效率是很低的，逐级都有大量的能量被消耗掉。因此，生态系统要不断地从外界获取能量(太阳能)，只有这样，生态系统的能量流动才能持续下去。至于生态系统的物质循环，则是在生物群落和无机环境之间循环往复地进行着的，这些物质是可以重复地被利用的。(2)联系：生态系统的能量流动是随着物质循环进行的，但物质循环离不开能量的驱动。能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程，反之亦然。生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环，才紧密联

7、系在一起，形成一个统一的整体，因此，既没有单纯的物质移动，又没有孤立的能量转化，两者互为因果、相辅相成，不可分割。能量流动和物质循环之间的关系可用下图表示：【例4】我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如下图，箭头和字母分别表示碳素传递的方向和转移量。下列选项正确的是()A．夏季，a>b＋c＋eB．秋季，e＋fc＋fA【解析】物质循环过程中伴随着能量流动，故图中箭头既可表示碳元素的传递方向，也可表示能量流动方向，据图可知：夏季正是树木光合作用最旺盛的季节，也是树木旺盛生长的季节，处于平衡状态的森林生态系统

8、，植物光合作用所固定的总能量a＞植物呼吸作用所消耗的能量b＋流到动