第2、3节 生态系统的能量流动、 生态系统的物质循环,梳理备考导航,固定的太阳能,食物链,食物网,热能,呼吸消耗以热能形式散失,被分解者分解,流入第二营养级,单向的,逐级递减,10%20%,无机环境,生物群落,生物群落,无机环境,循环,全球性,循环流动,能量流动,物质循环,主要功能,同时进行,相互依存,不可分割,载体,动力,整合知识体系,自我校对：单向流动 逐级递减 全球 循环,一、能量流动的过程 1补充图中标号代表的内容 甲：_；乙：_；丙：_；丁：_；戊：_。,生产者,初级消费者,次级消费者,呼吸作用,分解者,2生态系统所需能量的最终来源是_。 3能量输入生物群落的途径主要是_。 4据图分析食物链中甲营养级能量的去向 (1)通过自身_以_的形式散失。 (2)被_同化。 (3)残枝败叶、遗体残骸等被_分解。 (4)未被利用。,太阳能,生产者的光合作用,呼吸作用,热能,下一营养级,分解者,二、能量流动的特点及研究意义 1特点 (1)_；(2)_。 2研究能量流动的实践意义 (1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使_。 (2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量_。,单向流动,逐级递减,能量得到最有效的利用,持续高效地流向对人类最有益的部分,三、物质循环 1概念 (1)物质：组成生物体的_，如C、H、O、N、P、S等。 (2)循环范围：_和_之间。 (3)循环特点：具有_。,元素,无机环境,生物群落,全球性,2碳循环过程,(1)请写出图中各标号的名称： _；_；摄食；_；_；分解作用。 (2)循环形式：_。 3物质循环与能量流动的关系 (1)两者是_的，彼此相互依存，不可分割。 (2)物质作为能量的_，使能量沿着_流动；能量作为_，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,燃烧,CO2,同时进行,载体,食物链(网),动力,思考辨析 1生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程。( ) 2生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的。( ) 3在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组成。( ) 4沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。( ),5参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( ) 6碳的循环在生物群落内部是以CO2形式进行的。( ) 7如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，会影响生态系统的碳循环。( ) 8碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用热能，所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。( ),精研核心考点,考点一 能量流动的过程和特点,典例1 下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( ),A甲是生产者，乙是消费者 B该生态系统是一个开放的系统 C能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出 D甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量,命题思路 本考点多以图解等形式结合食物网及物质循环进行命题，考查考生提取和利用信息的能力，多以选择题形式出现。 信息提取 太阳能甲乙确定甲、乙。,解题思路 根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，而输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，故甲、乙和分解者贮存能量之和小于输入该生态系统的总能量。 答案 D,1能量流动的图解,图解分析： (1)由以上图解可得下列等量关系：消费者摄入量同化量粪便量，同化量积累量呼吸量，积累量下一营养级同化量分解量(未被利用)。,(2)某一营养级的能量去向分析思路 定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。,定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。,(1)流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”；对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。 (2)“未利用”这一部分能量是指在有限的时间内“还没来得及被利用的能量”。,2能量流动特点及原因分析 (1)单向流动： 能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。,(2)逐级递减： 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。,(1)能量传递效率指两个相邻营养级之间，而不是两个个体或两个种群之间。 (2)建立新型农业生态系统不能提高能量传递效率，但能提高能量利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。,(3)天然生态系统必须当能量状况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。而人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况，如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。,4三种生态金字塔的比较,利用“拼图法”巧解能量流动中的难点 (1)输入第一营养级的能量分析： 输入第一营养级的能量(W1)，被分解为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。,(2)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。,1(2015山东师大附中二模)下列表示生态系统中处于第二营养级的生物，其能量流动的过程图解，有关叙述正确的是( ),A图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能 B呼吸作用以热能形式散失的能量占同化量的比例较小 C流入下一个营养级的能量占摄入量的10%20% D从图示可知，能量在营养级之间不具有单向流动的特点,解析：第二营养级生物产生的粪便中含有的能量属于第一营养级，即生产者经光合作用固定的太阳能。生物同化量中的能量大部分在呼吸作用中以热能形式散失，少部分用于生长、发育和繁殖。能量传递效率指流入下一营养级的能量占同化量的比值，而摄入量同化量粪便量。分解者不属于营养级范畴，能量在营养级之间具有单向流动的特点。 答案：A,2下图为生态系统能量流动示意图，下列等式中不可能成立的是( ) AB2A(10%20%) BAFB1C1D1E1 CA(B1B3)C1C2C3 DC3B2(80%90%),解析：由于B2C1C2C3，C2B2(10%20%)，所以C3B2(80%90%)。从长时间考虑，进入生态系统的能量都以热能的形式散失，即AFB1C1D1E1。 答案：D,考点二 物质循环及与能量流动的关系,典例2 (2015烟台调研)如图甲为一个长期处于稳定状态的生态系统的物质循环示意图；表乙是对图甲中生态系统各组成成分的能量流动情况调查结果；图丙是该生态系统中人类对物质与能量的利用情况部分示意图。请据图回答问题：,甲,(1)大气中二氧化碳的来源有三个，分别是动植物的呼吸作用、_、_。若图甲中的“”仅表示二氧化碳的流动方向，则不会存在的过程有_。 (2)若图甲表示碳循环示意图，则D指的是生态系统中的_，过程主要表示的是_。 (3)表乙中的Pg表示同化作用固定的总能量，Pn表示生物体内储存的能量，则R表示的生物学含义是_。 每平方米每年流经该生态系统的总能量为_。,(4)图丙表示人类在草原上放养牲畜的目的是调整生态系统中的_关系。 命题思路 本考点是高考中的热点，在全球减排、发展低碳经济的背景下，与碳循环相关过程和原理的考查仍将在今后的高考中备受青睐。本考点题目常结合食物网、生态农业示意图等形式考查，题目包括选择题和非选择题，以非选择题为主要命题形式。,解析 图甲中AD依次为生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。(1)大气中二氧化碳的来源有三个：动植物的呼吸作用，微生物的分解作用和化石燃料的燃烧；CO2不能直接在各种生物之间传递，故不存在。(2)能直接利用二氧化碳的主要是生产者的光合作用。(3)各营养级生物所同化的总能量除了在自身体内储存外，还用于呼吸作用、传递给下一营养级和分解者，但最终都通过呼吸作用散失；生产者固定太阳能的总量是流经该生态系统的总能量。(4)人工干预的生态系统的特点是使能量流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率。,答案 (1)微生物的分解作用 化石燃料的燃烧 (2)非生物的物质(或大气中的二氧化碳库) 光合作用 (3)生态系统中各生物成分的呼吸量 8.707104 kJ (4)能量流动,1碳循环过程,2物质循环的特点 (1)全球性：物质循环的范围是生物圈。 (2)往复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。,3物质循环与能量流动的关系,3如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述中错误的是( ),A图中B都是自养生物，光合生物细胞中不一定有叶绿体但都含有色素 B适度松土不可以促进过程 C过程的加剧是造成温室效应的主要原因 D达到平衡状态的生态系统，和的量基本相等,解析：由图可知，A为分解者、B为生产者、C为消费者，图中B都是自养生物，光合生物(如蓝藻)中没有叶绿体但含有色素；适度松土不可以促进消费者的呼吸作用过程，而是促进分解者的分解作用；过程即化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因；在一个稳定状态的生态系统中，碳吸收量应该基本上等于碳释放量，碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用，而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用和分解者的分解作用。 答案：D,备课札记 _