高考生物-一轮复习-生态系统的能量流动和物质循环课件.ppt
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- 高考 生物 一轮 复习 生态系统 能量 流动 物质 循环 课件
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1、必修必修3 稳态与环境稳态与环境第十一单元第十一单元 生态系统的稳定性和生态系统的稳定性和生态环境的保护生态环境的保护学案学案35生态系统的能量流动和物质生态系统的能量流动和物质循环循环一、生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动基础回顾固定的太阳能总量固定的太阳能总量食物链和食物网食物链和食物网化学能化学能化学能化学能热能热能栏栏目目链链接接 (2)(2)过程图解。过程图解。基础回顾2能量流动的特点及意义。能量流动的特点及意义。(1)(1)能量传递效率:是指能量传递效率:是指_之间之间_的比值。的比值。(2)(2)能量流动的特点:能量流动的特点:_、_。细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸有机物
2、有机物初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者细胞呼吸细胞呼吸呼吸作用呼吸作用热能热能相邻两个营养级相邻两个营养级同化量同化量单向流动单向流动逐级递减逐级递减栏栏目目链链接接 (3)(3)研究意义。研究意义。帮助人们科学规划、设计帮助人们科学规划、设计_,使能量得,使能量得到到_的利用。的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向持续高效地流向_的部分。的部分。解惑:解惑:相邻两营养级之间能量传递效率只有相邻两营养级之间能量传递效率只有10%20%,因此食物链中营养级一般不超过因此食物链中营养级一
3、般不超过45个。个。基础回顾人工生态系统人工生态系统最有效最有效对人类最有益对人类最有益栏栏目目链链接接二、生态系统的物质循环二、生态系统的物质循环基础回顾基础回顾1物质循环。物质循环。(1)(1)概念:组成生物体的概念:组成生物体的_在无机环境与生物群落间在无机环境与生物群落间不断地循环的过程。不断地循环的过程。(2)(2)特点:特点:_、反复利用、反复利用、_。(3)(3)与能量流动的关系:二者与能量流动的关系:二者_进行,相互进行,相互_,不可分割。不可分割。(4)(4)意义:通过能量流动和物质循环,使生态系统中的意义:通过能量流动和物质循环,使生态系统中的_紧密地联系在一起,形成一个统
4、一的整体。紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。各种元素各种元素全球性全球性循环流动循环流动同时同时依存依存各种组成成分各种组成成分栏栏目目链链接接 2碳循环。碳循环。(1)(1)无机环境中存在形式:无机环境中存在形式:_和碳酸盐。和碳酸盐。(2)(2)生物群落中存在形式:生物群落中存在形式:_(_(主要主要)。(3)(3)循环过程:碳从无机环境到生物群落是通过循环过程:碳从无机环境到生物群落是通过_作作用、用、_作用实现的;从生物群落到无机环境则是通过作用实现的;从生物群落到无机环境则是通过_和和_实现的。实现的。基础回顾CO2含碳有机物含碳有机物光合光合化能合成化能合成呼吸作用微生物分解呼
5、吸作用微生物分解栏栏目目链链接接考点考点1 能量流动的过程和特点能量流动的过程和特点要点探究栏栏目目链链接接 (2)(2)传递形式:有机物中的化学能。传递形式:有机物中的化学能。(3)(3)传递过程传递过程(以能量流经第二营养级为例以能量流经第二营养级为例),能量流经,能量流经第二营养级时的分流情况总结如下:第二营养级时的分流情况总结如下:要点探究栏栏目目链链接接特别提醒特别提醒(1)(1)某营养级在一定时间内的能量流向除自身呼吸消耗、某营养级在一定时间内的能量流向除自身呼吸消耗、被下一营养级同化、流向分解者外被下一营养级同化、流向分解者外,还有未被利用的能量还有未被利用的能量,可可能留到下一
6、时间段继续流向上述三个方向。能留到下一时间段继续流向上述三个方向。(2)(2)除第一营养级外除第一营养级外,每一营养级的同化量摄入量粪每一营养级的同化量摄入量粪便量便量,即粪便量属于上一营养级的能量。即粪便量属于上一营养级的能量。要点探究栏栏目目链链接接3能量流动特点。能量流动特点。(1)(1)单向流动。单向流动。食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。(2)(2)逐级递减。逐级递减。每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级每个营养级的生物总有一部分
7、能量不能被下一营养级利用。利用。各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量。当大的一部分能量。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。要点探究栏栏目目链链接接3能量流动特点。能量流动特点。(1)(1)单向流动。单向流动。食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。(2)(2)逐级递减。逐级递减。每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级每个营养级的生物
8、总有一部分能量不能被下一营养级利用。利用。各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量。当大的一部分能量。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。要点探究栏栏目目链链接接要点探究栏栏目目链链接接4生态金字塔类型。生态金字塔类型。要点探究能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔形状形状特点特点正金字塔形正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含象征含义义能量沿食物链流能量沿食物链流动过程中具有逐动过程中具有逐级递减的特性级递减的特性
9、一般生物个体数目一般生物个体数目在食物链中随营养在食物链中随营养级升高而减少级升高而减少一般生物有机物的一般生物有机物的总质量沿食物链升总质量沿食物链升高而减少高而减少每一阶每一阶含义含义每一营养级生物每一营养级生物所含能量的多少所含能量的多少每一营养级的生物每一营养级的生物个体的数目个体的数目每一营养级生物的每一营养级生物的有机物总量有机物总量特殊形特殊形状状无无树树昆虫昆虫鸟鸟极少极少栏栏目目链链接接特别提醒特别提醒对能量流动相关计算及应用掌握不全面对能量流动相关计算及应用掌握不全面1 1能量流动的相关计算。能量流动的相关计算。在解决有关能量传递的计算问题时在解决有关能量传递的计算问题时,
10、首先要确定相关的食,首先要确定相关的食物链,理清生物在营养级上的差别,能量传递效率为物链,理清生物在营养级上的差别,能量传递效率为10%10%20%20%,解题时注意题目中是否有解题时注意题目中是否有“最多最多”“”“最少最少”“”“至少至少”等特殊的等特殊的字眼字眼,从而确定使用从而确定使用10%10%或或20%20%来解题。来解题。(1)(1)设食物链为设食物链为A AB BC CD D,分情况讨论如下:分情况讨论如下:已知已知D营养级的能量为营养级的能量为M,则至少需要则至少需要A营养级的能量营养级的能量M(20%)3;最多需要;最多需要A营养级的能量营养级的能量M(10%)3。要点探究
11、栏栏目目链链接接已知已知A A营养级的能量为营养级的能量为N N,则则D D营养级获得的最多能量营养级获得的最多能量N N(20%)(20%)3 3;最少能量;最少能量N N(10%)(10%)3 3。(2)(2)在食物网中分析:在食物网中分析:如在如在A AB BC CD D中中,确定生物量变化的确定生物量变化的“最多最多”或或“最少最少”时时,还应遵循以下原则:还应遵循以下原则:食物链越短食物链越短,最高营养级获得的能量越多。最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单生物间的取食关系越简单,生态系统消耗的能量越少生态系统消耗的能量越少,如如已知已知D D营养级的能量为营养级的能量为M
12、 M,计算至少需要计算至少需要A A营养级的能量营养级的能量,应取最短应取最短食物链食物链A AD D,并以并以20%20%的效率进行传递的效率进行传递,即等于即等于M M20%20%;计算最多;计算最多需要需要A A营养级的能量时营养级的能量时,应取最长的食物链应取最长的食物链A AB BC CD D,并以并以10%10%的的效率进行传递效率进行传递,即等于即等于M M(10%)(10%)3 3。要点探究栏栏目目链链接接(3)(3)在食物网中在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物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按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再
13、合并。则按照单独的食物链进行计算后再合并。2 2利用能量流动的特点确定食物链。利用能量流动的特点确定食物链。(1)(1)根据能量传递逐级递减的特点根据能量传递逐级递减的特点,能量含量越高能量含量越高,营养级级营养级级别越低。别越低。(2)(2)根据林德曼效率根据林德曼效率(能量传递效率能量传递效率)10%)10%20%20%,可确定相邻两可确定相邻两个营养级能量差别在个营养级能量差别在5 5倍左右倍左右,若能量相差不多若能量相差不多,则应列为同一营则应列为同一营养级养级,如据图如据图1 1四种生物所同化的有机物的量的比例四种生物所同化的有机物的量的比例,可确定其营可确定其营养结构如图养结构如图
14、2 2所示。所示。要点探究栏栏目目链链接接高考命题角度高考命题角度(1)给定食物网(链)给定食物网(链),按照要求进行能量流动的有按照要求进行能量流动的有关计算。关计算。(2)根据能量流动和物质循环的特点)根据能量流动和物质循环的特点,确定食物链确定食物链(网)。(网)。要点探究栏栏目目链链接接【例例】下图表示植物光合作用积累的有机物被植食下图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是动物利用的过程。下列有关叙述正确的是()A A植物的呼吸消耗量包含在中植物的呼吸消耗量包含在中B B植食动物粪便中的能量包含在中植食动物粪便中的能量包含在中C C用于植食动物生长、发育
15、和繁殖用于植食动物生长、发育和繁殖D D之和为植物有机物积累量之和为植物有机物积累量要点探究栏栏目目链链接接解析解析:示意图中表示可以被植食动物利用的部分示意图中表示可以被植食动物利用的部分,表示被植食动物摄入的部分表示被植食动物摄入的部分,表示被植食动物同化到体内表示被植食动物同化到体内的部分的部分,表示植食动物体内积累的部分表示植食动物体内积累的部分,表示植物的表示植物的残枝败叶残枝败叶,未被利用的部分未被利用的部分,表示随植食动物粪便排出体表示随植食动物粪便排出体外的部分外的部分,表示植食动物呼吸消耗的部分。之表示植食动物呼吸消耗的部分。之和表示植物有机物积累量。和表示植物有机物积累量。
16、答案答案:C要点探究栏栏目目链链接接解析解析:示意图中表示可以被植食动物利用的部分示意图中表示可以被植食动物利用的部分,表示被植食动物摄入的部分表示被植食动物摄入的部分,表示被植食动物同化到体内表示被植食动物同化到体内的部分的部分,表示植食动物体内积累的部分表示植食动物体内积累的部分,表示植物的表示植物的残枝败叶残枝败叶,未被利用的部分未被利用的部分,表示随植食动物粪便排出体表示随植食动物粪便排出体外的部分外的部分,表示植食动物呼吸消耗的部分。之表示植食动物呼吸消耗的部分。之和表示植物有机物积累量。和表示植物有机物积累量。答案答案:C要点探究栏栏目目链链接接1 1(经典题经典题)下图是生态系统
17、能量流动图解下图是生态系统能量流动图解(局部局部),相关叙相关叙述正确的是述正确的是()A A初级消费者同化的总能量为初级消费者同化的总能量为(B(B2 2C C2 2D D2 2)B B该生态系统能量流动的总量为该生态系统能量流动的总量为(B(B2 2C C2 2D D2 2)C C由生产者到初级消费者的能量传递效率为由生产者到初级消费者的能量传递效率为D D1 1/W/Wl lD图中图中B1表示生产者用于自身生长、发育和繁殖等生命表示生产者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量活动的能量要点探究u跟踪训练跟踪训练C栏栏目目链链接接解析:解析:初级消费者的同化量是生产者的输出量初级消费者的
18、同化量是生产者的输出量D1,等于等于A2B2C2D2,A错误;该生态系统的总能量是生产错误;该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能者固定的太阳能W1,等于等于A1B1C1D1,B错误;生产者错误;生产者到初级消费者的传递效率是生产者的输出量到初级消费者的传递效率是生产者的输出量/输入量即输入量即D1/W1,C正确;同化量自身生长、发育和繁殖量呼吸消化量正确;同化量自身生长、发育和繁殖量呼吸消化量,A1是呼吸消耗量是呼吸消耗量,则则B1C1D1为自身生长、发育和繁殖量为自身生长、发育和繁殖量,D错误。错误。要点探究栏栏目目链链接接要点探究栏栏目目链链接接考点考点2 生态系统的物质循环及与能量生态
19、系统的物质循环及与能量流动的比较流动的比较要点探究1碳循环。碳循环。栏栏目目链链接接(1)(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过光合作用或化能大气中的碳元素进入生物群落,是通过光合作用或化能合成作用而实现的。合成作用而实现的。(2)(2)碳在生物群落和无机环境之间循环是以碳在生物群落和无机环境之间循环是以COCO2 2的形式进行的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递,主要靠食物链和食物网,传递的。碳元素在生物群落中的传递,主要靠食物链和食物网,传递形式为有机物。形式为有机物。(3)(3)大气中大气中COCO2 2的来源有三个:一是分解者的分解作用;二的来源有三个:一是分解者的分解作用;二是动
20、植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。是动植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。(4)(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生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。产者和分解者。要点探究栏栏目目链链接接(5)(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者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。单向的。2温室效应。温室效应。(1)(1)大气中大气中COCO2 2含量持续增加的原因:含量持续增加的原因:工厂、汽车、飞机、轮船等大量使用化石燃料,向
21、大工厂、汽车、飞机、轮船等大量使用化石燃料,向大气中释放大量的气中释放大量的COCO2 2。森林、草原等植被大面积的破坏,大大降低了对大气森林、草原等植被大面积的破坏,大大降低了对大气中中CO2的调节能力。的调节能力。要点探究栏栏目目链链接接(2)(2)危害:危害:加快极地冰川融化,导致海平面上升,对陆地生态系统加快极地冰川融化,导致海平面上升,对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。和人类的生存构成威胁。改变了降雨和蒸发机制,影响农业和粮食资源生产。改变了降雨和蒸发机制,影响农业和粮食资源生产。(3)(3)缓解措施:缓解措施:植树造林,增加绿地面积。植树造林,增加绿地面积。开发清洁能源,减少化石
22、燃料燃烧。开发清洁能源,减少化石燃料燃烧。要点探究栏栏目目链链接接3物质循环与能量流动的比较。物质循环与能量流动的比较。要点探究能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以有机物的形式流动以有机物的形式流动因不同元素而异,如碳以因不同元素而异,如碳以COCO2 2形式循环形式循环特点特点单向流动,逐级递减单向流动,逐级递减物质被反复利用,即具有循环性和全物质被反复利用,即具有循环性和全球性球性范围范围生态系统的各个营养生态系统的各个营养级级生物圈内,具有全球性生物圈内,具有全球性联系联系二者是生态系统的主要功能,同时进行,相互依存,不可分割二者是生态系统的主要功能,同时进行,相互依存,不可分割二
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