1、高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境第2、3节 生态系统的能量流动和物质循环高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境一、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 传递 转化 散失 光合作用 生产者 食物链 高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境5特点(1)_：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可_，也不能_。(2)_(传递效率为 10%20%)a.每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能b.每个营养级总有部分能量被分解者利用c.
2、每个营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用(3)能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值_绘成图，可形成一个金字塔图形。单向流动 逆转 循环流动 逐级递减 由低到高高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境6意义(1)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 最有效 调整 持续高效 高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境二、生态系统的物质循环1概念：无机环境C、H、O、N、P、S全球性、循环性生物群落2特点：_、反复利用、_。3实例：碳循环(1)碳在无机自然界中的存在形式：_和碳
3、酸盐。循环形式：_(主要)。全球性 循环性 CO2 CO2 高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(2)循环过程无机环境CO2光合作用、化能合成作用细胞呼吸、微生物分解、化学燃料燃烧生物群落有机物在生物群落中以21 形式沿22 传递(3)温室效应形成原因：化学燃料的大量燃烧，大气中的23 含量迅速增加，打破了生物圈中24 的平衡影响：加快极地和高山冰川的25 ，导致海平面26 ，进而对人类和其他许多 生物的生存构成威胁有机物 食物链或食物网 CO2 碳循环 融化 上升 高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境4与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。5意义：通过能量流动和物质循环
4、使生态系统中的27_紧密地联系在一起，形成一个统一整体。各种组成成分高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境起点生产者源头光能能量输入相关生理过程光合作用、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%高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境2能量流动的过程高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境3.每一
5、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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(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。高三一轮总复习 生物
6、 必修3 稳态与环境4能量传递效率的有关计算(1)能量传递效率能量传递效率下一营养级的同化量上一营养级的同化量100%一般来说，能量传递的平均效率为 10%20%。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(2)能量传递效率的相关“最值”计算求低营养级获得能量最多选最短食物链按20%计算求高营养级获得能量最少选最长食物链按10%计算知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链按10%计算需最少能量选最短食物链按20%计算高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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
7、有益的部分。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(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()高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境A第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为100%B图中不包括次级消费者粪便中的能量C在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于D食物链中的各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境解析 第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为100%；粪便不属于次级消费者自身的同化量；在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如第一营养级与各消费者同化能量的方式
8、不同；在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼所获得的能量不只是来自生产者，而可能更多地来自人工投放的饲料。答案 BC高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境假若某生态系统有食物链 abcd，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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳
9、态与环境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，请据图回答问题：高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境纠错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
10、，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”“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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(2)在食物网中分析：如在中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：食物链越短，最高营养级获得的能量越多。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态
11、与环境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 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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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
12、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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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：高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(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
13、传递效率按20%计算)【答案】(1)2.46108(2)2【解析】(1)(6.81091.310820%)(20%)22.46108kJ。(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。故人比原来增重了5020%20%2 kg。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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
14、程具有逐级递减的特性。生态金字塔高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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：高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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，
15、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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境解析 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、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)
16、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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境下图表示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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境若A和B中玉米的数量相同，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A BC D【答案】D高三一轮总复习 生
17、物 必修3 稳态与环境【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100000a10%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中人处于第三营养级，故正确。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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
18、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、循环性高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境2碳循环(1)图解高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境析图a大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。b碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境c大气中 CO2 的主要来源分解者的分解作用动植物的细胞呼吸化石燃料的燃烧d碳元素在无机环境与生物群落之间
19、传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分之间都是单向传递的(判断成分的依据)。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境(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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境危害加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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
20、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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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高三一轮总复习
21、生物 必修3 稳态与环境解析 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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境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高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境【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。高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境高三一轮总复习 生物 必修3 稳态与环境
