内容正文:
第九单元 生物与环境
第4课 生态系统的能量流动和物质循环
金榜P205
生态系统的能量流动
考点一
源头:流经生态系统的 。
总能量:生产者
⇓
途径:
形式:有机物中的
⇓
太阳能→有机物中的 →热能
形式:最终以 形式散失
过程: 。
⇓
固定的太阳能总量
食物链和食物网
化学能
化学能
热能
太阳能
呼吸作用
1.能量流动的概念:生态系统中能量的 的过程。
输入、传递、转化和散失
课本P93
1.生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程。( )
×
2.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( )
分析:生态系统的能量流动就是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。
分析:流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。
金榜P206【秒判正误】
×
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
分
解
者
利
用
遗体残骸
粪便
呼吸作用
散失
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
生产者
固定
呼吸作用
散失
遗体残骸枯枝败叶
分
解
者
利
用
约1%
太阳光能
课本P94
2.能量流动的过程
呼吸作用
散失
(1)摄入量=同化量+粪便量
小结:
(3)生长发育和繁殖=流入下一营养级+被分解者利用+未被利用
(2)消费者同化能量=呼吸消耗+用于生长、发育和繁殖。
(初级消费者)
(属于上一个营养级的同化能量)
课本P95
金榜P205 微点警示(1)
2.流动过程图解
①能量流动的渠道是 。
②能量散失的途径是 (代谢过程)。
③流动过程中能量的转化是 → → 。
食物链和食物网
呼吸作用
有机物中的化学能
热能
太阳能
课本P94
④上述过程中,能量流动 (填“能”或“不能”)逆转,原因是食物链中各营养级的顺序是 的结果,生物之间的 是一定的;能量流动 (填“能”或“不能”)循环,原因是 。
不能
长期自然选择
不能
捕食关系
最终散失的热能不能再被生产者利用
3.(2019·聊城模拟)如图表示在某生态系统中,能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( )
A.能量流动是伴随着物质利用进行的
B.图中甲为初级消费者同化的能量,即第二营养级所含有的能量
C.该图不够完善,缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量
D.乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传
递下去
金榜P206
D
(2)能量传递效率是指 的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为 。
相邻两个营养级之间同化量
10%~20%
单向流动、逐级递减
2.能量流动的特点及意义
(1) 能量流动的特点:
5.一只狼捕食了一只兔子,则该狼就获得了这只兔子能量的10%~20%。 ( )
分析:能量传递效率发生在营养级之间。
金榜P206 秒判正误
×
4.(金榜改编预测)2018年8月3日16时30分在云南省昭通市鲁甸县发生了6.5级地震。某地出现了较为严重的自然灾害,导致此区域的生态环境被破坏。如图为被毁的区域在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位:103 kJ·m-2·a-1)。请分析并回答:
金榜P206
(1)由图中数据可知,生产者固定的能量值为_______________,肉食动物需补偿输入的能量值为_____________。在人为干预下,能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为_______。
1.1×105 kJ·m-2·a-1
5×103 kJ·m-2·a-1
15.6%
4.(金榜改编预测)2018年8月3日16时30分在云南省昭通市鲁甸县发生了6.5级地震。某地出现了较为严重的自然灾害,导致此区域的生态环境被破坏。如图为被毁的区域在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位:103 kJ·m-2·a-1)。请分析并回答:
金榜P206
(2)由图可知,用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是______________。营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大,理由是 。
1.2×104 kJ·m-2·a-1
营养级越高,补偿输入的能量越多
若将单位时间内 所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。
各个营养级
生态金字塔
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
(正金字塔型)
(一般是正金字塔型)
倒置金字塔:
(一般是正金字塔型)
倒置金字塔:
金榜P205
6.用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中,第一营养级生物为栎树,第二营养级生物为昆虫,第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟,第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是( )
金榜P207
B
5.(2018·武汉模拟)如图表示某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B.该图所示的食物网中只有1条食物链:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C.E1表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量
D.能量可在食物链中循环利用
金榜P207
C
(3)研究意义
①帮助人们科学规划、设计 ,使能量得到
的利用,实现对能量的多级利用,提高能量的利用率。
②帮助人们合理地调整生态系统中的 ,使能量持续高效地流向 的部分。
人工生态系统
最有效
能量流动关系
对人类最有益
课本P96
生态系统的物质循环及其与能量流动的关系
考点二
1.物质循环概念:
生物群落
全球性
化学元素
组成生物体的C、H、O、N、P等元素在生物群落与无机环境间不断循环的过程。
课本P101
(生物地球化学循环)
1.生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之 间往复循环。( )
分析:物质循环指的是各种化学元素在生物群落与无机环境之间往复循环。
×
2.碳循环
生产者
消费者
呼吸作用
化能合成
光合作用
呼吸作用
化石燃料的燃烧
(1)碳在无机环境中的存在形式:
(2)碳在生物群落中的存在形式:
主要是CO2和碳酸盐
(3)循环过程:①碳从无机环境进入生物群落的途径是:
②碳从生物群落返回无机环境的途径是:
含碳有机物
生产者的光合作用和化能合成作用
1.生产者和消费者的呼吸作用
2.分解者的分解作用
3.化石燃料的燃烧
课本P101
3. 温室效应
(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的 含量
迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响:导致 ,加快极地和高山冰川的融化,
导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存
构成威胁。
(3)采取措施:
CO2
气温升高
课本P101 与社会的联系
减少化石燃料的使用(主要)
开发新能源
增大绿化面积
2.(5分)(金榜原创预测)2018年夏季全国各地持续高温,这与全球温室效应有一定的关系。图一为科学家提供的大气中近40年每月平均CO2浓度图,图二为碳元素在生态系统中循环的模式图,“甲、乙、丙”表示生态系统的生物成分,“a~g”表示生理过程。下列相关叙述中,错误的是( )
A.图一所示CO2浓度逐年升高,主要原因是植物被破坏,使CO2的消耗减少
B.图二中b过程主要代表光合作用,f过程代表分解者的分解作用
C.图二中甲代表的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多
D.图二中丙所代表的生物的细胞内可能没有成形的细胞核
课时作业
能力挑战组
A
4.物质循环与能量流动的关系
课本P103
二者同时进行,相互依存、不可分割。
1.(2018·山东省实验中学模拟)如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ~Ⅳ表示生态系统的成分,①~⑧表示相关过程),下列叙述正确的是( )
A.图示的碳循环路径是完整的
B.流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的
C.图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧,以含碳有机物的形式进行的过程
有②③④⑤
D.图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中,能量流动是单向、逐级递减的
金榜P208
B
2.如图为生物圈循环过程示意图,甲~丁表示生态系统的成分,①~⑦表示过程。下列叙述正确的是( )
A.①、⑤、⑥表示呼吸作用
B.①和②的速率基本相等
C.甲→丙→丁构成捕食食物链
D.③、④、⑦过程中碳以有机物的形式传递
金榜P208
课本P101 与社会的联系
①=②+⑤+⑥
D
4.(教材素材新命题·必修3P101图5-11碳循环模式图原创)如图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。请据图分析:
(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统组成成分中的________________。
(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是_______,在甲(或乙或丙)与丁之间的
流动形式是_______。
(3)图中字母b、d、f表示的过程分别是__________。
金榜P209
5.(2019·皖南模拟)回答下列生态系统相关的问题:
(3)该草原生态系统中无芒雀麦的覆盖率较高,如图是碳元素的流动过程模型,补充完整,并在箭头上标明碳元素流动形式。
大气→ 无芒雀麦 →下一个营养级
金榜P209
(4)若该草原上某大型肉食动物的能量有3/4来自食草动物,有1/4来自小型肉食动物,则该大型肉食动物每获得12 kJ能量,需要植物提供的能量至少为______kJ。
1.(2016·全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( )
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
金榜P206
C
课本P95
能量流经第二营养级示意图
生态系统能量流动示意图
定量不定时
定量定时
$$