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1、高考生物大一轮复习 第五章 生态系统的能量流动和物质循环课件 新人教版必修第一页，本课件共有47页第第2、3节生态系统的能量流动和物质循环节生态系统的能量流动和物质循环第二页，本课件共有47页一、生态系统的能量流动1概念：生态系统中能量的_、_、_和_的过程。2输入途径：主要是生产者的_。3起点：从_固定太阳能开始，总能量为生产者所固定的全部太阳能。4途径：以有机物形式沿_向下一营养级传递。输入输入传递传递转化转化散失散失光合作用光合作用 生产者生产者食物链食物链 第三页，本课件共有47页单向流动单向流动逆转逆转循环流动循环流动逐级递减逐级递减由低到高由低到高第四页，本课件共有47页6意义(1
2、)帮助人们科学规划、设计_，使能量得到_的利用。(2)帮助人们合理地_生态系统中的能量流动关系，使能量_地流向对人类最有益的部分。人工生态系统人工生态系统最有效最有效调整调整持续高效持续高效 第五页，本课件共有47页全球性全球性循环性循环性CO2CO2第六页，本课件共有47页有机物有机物食物链或食物网食物链或食物网 CO2碳循环碳循环融化融化上升上升 第七页，本课件共有47页各种组成成分各种组成成分 第八页，本课件共有47页1对能量流动的解读“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。生态系统中的能量流动分析第九页，本课件共有47页起点生产者源头光能能量输入相关生
3、理过程光合作用、化能合成作用总能量生产者固定的太阳能总量能量的传递传递形式：有机物传递渠道：沿食物链和食物网能量的散失相关生理过程细胞呼吸热能形式能量流动特点逐级递减；单向流动能量传递效率10%20%第十页，本课件共有47页2能量流动的过程第十一页，本课件共有47页3.每一营养级能量来源与去路的分析(1)来源生产者的能量主要来自太阳能。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。(2)去路自身呼吸消耗。流向下一营养级。被分解者利用。未被利用：包括每年的积累量，也包括动植物残体以化学燃料的形式被储存起来的能量。第十二页，本课件共有47页(3)动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入的食物
4、只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。(4)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。(5)一个营养级所同化的能量呼吸散失的能量被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。第十三页，本课件共有47页第十四页，本课件共有47页第十五页，本课件共有47页5研究能量流动的意义(1)帮助人们科学规划设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(2)合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。第十六页，本课件共有47页(双选)下图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是()第十七页，本
5、课件共有47页第十八页，本课件共有47页答案BC第十九页，本课件共有47页 假若某生态系统有食物链abc d，在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量分别为m1、m2、m3和m4。下列叙述正确的是()Am1m2m3m4等于a固定的太阳能总量B在一段时间内，若c种群数量减少，则a种群数量增加，d种群数量下降Cb种群的个体数量一定比a种群的个体数量少Dd种群中单个个体所含的有机物质量不一定比c种群中单个个体所含的有机物质量小【答案】D【解析】生物量不等于个体数量，也不等于单个个体的有机物质量。第二十页，本课件共有47页对能量流动相关计算及应用掌握不全面 下图表示一个草原生态系统营养结构，请据图
6、回答问题：第二十一页，本课件共有47页假设放养牲畜的食物90%来自牧草，且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%，如果人增加的能量为200 kJ，那么其中来自牧草的能量为_kJ。解析人属于第三营养级，若人的能量增加200 kJ，则放养的牧畜应提供20020%1 000kJ。按照10%的传递效率，来自草的能量为1 00010%90%9 000kJ。答案9 000第二十二页，本课件共有47页纠错1能量流动的相关计算在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%20%，解题时注意题目中是否“最多”“
7、最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。(1)设食物链ABCD，分情况讨论如下：已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养及的能量M(20%)3，最多需要A营养级的能量M(10%)3。已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量N(20%)3；最少能量N(10%)3。第二十三页，本课件共有47页第二十四页，本课件共有47页生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，若已知D营养级的能够量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等
8、于M(10%)3。(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。第二十五页，本课件共有47页2利用能量流动的特点确定食物链(1)根据能量传递逐级递减的特点，能量含量越高，营养级级别越低。(2)根据林德曼效率(能量传递效率)10%20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据下图1的4种生物同化的有机物量的比例，可确定其营养结构图2所示。第二十六页，本课件共有47页 下图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答：第二十七页，本
9、课件共有47页(1)若草固定的总能量为6.8109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3108kJ，则人最多能获得能量_kJ。(2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重_kg。(能量传递效率按20%计算)【答案】(1)2.46108(2)2【解析】(1)(6.81091.310820%)(20%)22.46 108kJ。(2)改变前：1 kg蛇消耗草为3/4(20%)31/4(20%)2100 kg；改变后：1 kg蛇消耗草为1/4(20%)3/4(20%)50kg，所以改变后与改变前相比节余的50 kg草可流的人。故人比原来增
10、重了5020%20%2 kg。第二十八页，本课件共有47页1能量金字塔(1)能量金字塔的形状永远是正金字塔形。(2)能量金字塔每一台阶的含义：代表食物链中每一营养级生物所含能量多少。(3)能量金字塔形状的象征含义：能量流动沿食物链流动的过程具有逐级递减的特性。生态金字塔第二十九页，本课件共有47页2数量金字塔(1)数量金字塔每一台阶含义：表示每一营养级生物个体的数目。(2)数量金字塔的特殊形状：如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系可形象表示如下图：第三十页，本课件共有47页3生物量金字塔生物量金字塔的特殊形状：如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查
11、到的浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量，但这并不是说流过生产者这一环节的能量比流过浮游动物的要少。第三十一页，本课件共有47页某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来种生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被下一营养级所捕食。下列有关说法不正确的是()A甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和B甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落C丁生物的种群数量很可能会逐渐减少D戊在生态系统中处于第三营养级第三十二页，本课件共有47页解析处于能量金字塔底导的是生产者，所以甲可能为绿色植物，生产者甲固定的能量大于乙、丙、
12、丁同化的能量之和；能量金字塔包含生产者和消费者，不包含分解者，而生物群落应该包含该生态系统中的所有生物，可见甲、乙、丙、丁尚不能构成该生态系统的生物群落；由于生物戊入侵，与丙(丁的食物)竞争食物，所以丙的数量会下降，又由于戊不会被丁所捕食，所以丁生物的种群数量很可能会因食物减少而逐渐减少，戊与丙竞争食物，所以在生态系统中处于第三营养级。答案B第三十三页，本课件共有47页 下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减。第三十四页，本课件共有47页若A和B中玉米的数量
13、相同，A能养活10 000人，则B能养活1 000人若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低ABCD【答案】D第三十五页，本课件共有47页【解析】对于一个个体来说，其从上一营养级获得能量的多少取决于其摄入量及同化的比例，故错误；在生态系统中能量的传递效率在10%20%之间，与营养级高低没有联系，故错误；假设每个人的能量为a，则甲图中玉米含有的能量为10 000a10%100 000a，那么乙至少能养活的人数为100 000a10%10%a1 000，故正确；难降解污染物在食物链中具有富集现象，即营养级越高，体内含有的浓度越大，A中人处于第二营养级，B中人处于第三营
14、养级，故正确。第三十六页，本课件共有47页1物质循环过程分析碳循环及物质循环和能量流动的关系范围生物圈(全球)物质对象组成生物的化学元素形式生物群落与无机环境间：无机物生物群落内：有机物动力能量重要生物类群生产者：物质、能量输入分解者：物质、能量输出特点全球性、循环性第三十七页，本课件共有47页2碳循环(1)图解第三十八页，本课件共有47页第三十九页，本课件共有47页第四十页，本课件共有47页(2)温室效应温室效应的成因a工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。b森林、草原等植被面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。第四十一页，本课件共有47页危害加快
15、极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。缓解措施a植树造林，增加植被面积。b开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。第四十二页，本课件共有47页3物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环区别形式以有机物为载体主要是无机物特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈内(全球性)过程沿食物链(网)单向流动在无机环境和生物群落间往复循环联系(1)在生物群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系同时进行；(2)能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解；(3)物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生态系统中往复循环的动力第四十三页，本课
16、件共有47页 下图表示某种生态系统中4种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是()A甲和乙所包含的所有种群构成群落B乙1的同化量越大，流向乙2的能量就越少C丁的CO2含量增加将导致臭氧层被破坏D丙不一定是原核生物第四十四页，本课件共有47页解析图中的甲与丁之间是双箭头，必定是生产者和非生物的物质和能量，甲有三个箭头向外，则甲为生产者，丁为非生物的物质和能量，乙为消费者，丙为分解者。甲、乙、丙所包含的所有种群构成群落；乙1的同化量越大，流向乙2的能量就越多；丁的CO2含量增加将导致温室效应的产生；分解者是指营腐生生活的细菌和真菌，也包括某些动物。答案D第四十五页，本课件共有47页 下列有关循环的叙述中，错误的是()A冬季北方人呼吸产生的CO2，能供给南方植物光合作用B大力开发和使用清洁能源，能减少CO2的释放量C碳元素和能量都能从植物传递给各种动物D倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积【答案】D第四十六页，本课件共有47页【解析】碳循环具有全球性，CO2可以在全球范围内流动，A正确；大力开发和使用清洁能源，能减少因燃烧化石燃料或植物(如农作物秸秆、木柴)而产生的CO2，B正确；碳元素和能量可随食物链和食物网从植物传递给各种动物，C正确；提高人均绿地面积，是缓解温室效应的措施之一，但不是倡导低碳生活方式的主要方法，D错误。第四十七页，本课件共有47页