LXF物质循环.pptx

1.消费者摄入能量消费者摄入能量 即动物粪便中能量是即动物粪便中能量是？2.消费者同化能量消费者同化能量 。3.生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖 。4.一个营养级所同化的能量一个营养级所同化的能量 。5.动物同化的能量与摄入量之间的关动物同化的能量与摄入量之间的关 系系6.流入一个营养级的能量：流入一个营养级的能量：7.能量流动的概念能量流动的概念消费者摄入能量消费者摄入能量消费者同化能量消费者同化能量粪便中能量粪便中能量即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个上一个营养级固定或同化能量。营养级固定或同化能量。消费者同化能量消费者同化能量呼吸消耗呼吸消耗用于生长、发育和繁殖用于生长、发育和繁殖。生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖分解者利用分解者利用下一营养级同化下一营养级同化未被未被利用。利用。(2)一个营养级所同化的能量一个营养级所同化的能量呼吸消耗的能量呼吸消耗的能量被下一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营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。(3)动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量量摄入量粪便有机物中的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部，即摄入的食物只有部分被同化。分被同化。(4)流入一个营养级的能量：流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。同化的全部能量。核心突破一：能量流动去路核心突破一：能量流动去路2过程图解(1)初级消费者同化量初级消费者同化量=摄入量摄入量=流入量。流入量。同化量同化量=流入量流入量=摄入量摄入量-粪便量。粪便量。生产者同化量生产者同化量=流经生态系统总能量流经生态系统总能量各营养级同化量总和各营养级同化量总和(2)生产者同化量生产者同化量=流经生态系统总能量流经生态系统总能量=各营养级同化量各营养级同化量总和总和(3)能量传递效率能量传递效率=能量利用效率能量利用效率能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率，约为能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率，约为10%20%。能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值辨析对错辨析对错,陈述原因陈述原因4如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位为103 kJ/(m2y)。下列说法错误的是()肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量5.12.10.250.0552.5103 kJ/(m2y)，植食性动物的同化量2.5490.516103 kJ/(m2y)，传递效率2.5/16100%15.625%，B正确。该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量9.6104 kJ/(m2y)流入植食性动物的能量，C错误。食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。5在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加 20 g体重，最少需要消费植物()A600 gB900 gC1 600 g D5 600 g能量传递效率的计算易于出错能量传递效率的计算易于出错 如图所示食物网中，如图所示食物网中，E是生产者，是生产者，共含有共含有7.1109 kJ的能量，的能量，B生物种群总能生物种群总能量为量为2.3108kJ，从理论上计算，从理论上计算A最多获得最多获得的能量是的能量是()A2.84108kJB2.38108kJC1.41109kJD3.05108kJ例例例例2 2 考考 情情 回回 顾顾 核心突破一：核心突破一：能量流动去路能量流动去路核心突破二：核心突破二：能量流动的相关计算能量流动的相关计算核心突破三：核心突破三：碳循环示意图中生态系碳循环示意图中生态系统成分的判断统成分的判断核心突破一：核心突破一：能量流动去路能量流动去路用于生长发育繁殖用于生长发育繁殖(1)初级消费者同化量初级消费者同化量=摄入量摄入量=流入量。流入量。同化量同化量=流入量流入量=摄入量摄入量-粪便量。粪便量。生产者同化量生产者同化量=流经生态系统总能量流经生态系统总能量各营养级同化量总和各营养级同化量总和(2)生产者同化量生产者同化量=流经生态系统总能量流经生态系统总能量=各营养级同化量各营养级同化量总和总和(3)能量传递效率能量传递效率=能量利用效率能量利用效率能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率，约为能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率，约为10%20%。能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值辨析对错辨析对错,陈述原因陈述原因 C.图中图中/的比值代表的比值代表“草草兔兔”的能量传递效率的能量传递效率D.和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分核心突破二：核心突破二：能量流动计算能量流动计算M(20%)3 M(10%)3 N(20%)3 N(10%)3 1.在在食物链食物链中分析能量流动：中分析能量流动：已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，的能量时，“至少至少”需要量的计算要按需要量的计算要按 计算，计算，“最多最多”需要量的计算则按需要量的计算则按 求解。求解。已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，的能量时，“至少至少”需要量的计算要按需要量的计算要按 计算，计算，“最多最多”需要量的计算则按需要量的计算则按 求解。求解。设食物网为已知已知D营养级的能量为营养级的能量为M，至少至少需要需要A营养级的能量营养级的能量 ；最多最多需要需要A营养级的能量营养级的能量 。M20%M(10%)3已知已知A营养级的能量为营养级的能量为N，则，则D营养级获得的营养级获得的最多能量最多能量最少能量最少能量M20%M(10%)3(1)(1)知低营养级知低营养级求高营养级求高营养级 获得能量最多获得能量最多获得能量最少获得能量最少选最短食物链选最短食物链按按20%20%计算计算选最长食物链选最长食物链按按10%10%计算计算在在食物网食物网中分析能量流动：中分析能量流动：(2)(2)知高营养级知高营养级求低营养级求低营养级需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量选最短食物链选最短食物链按按20%20%计算计算选最长食物链选最长食物链按按10%10%计算计算在在食物网食物网中分析能量流动：中分析能量流动：在食物网中分析能量流动：在食物网中分析能量流动：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，还应时，还应遵循以下原则：遵循以下原则：食物链越短，最高营养级获得的能量越多食物链越短，最高营养级获得的能量越多食物链越长，最高营养级获得的能量越少食物链越长，最高营养级获得的能量越少(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生在食物网中，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。后再合并。2.(2.(能量流动的相关计算能量流动的相关计算)(2014)(2014济南模拟济南模拟)下图是某草原生态系统中部下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答：分营养结构。请据图回答：(1)(1)若草固定的总能量为若草固定的总能量为6.8106.8109 9kJkJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3101.3108 8kJkJ，则人最多能获得能量，则人最多能获得能量kJkJ。(2)(2)若蛇取食鼠的比例由若蛇取食鼠的比例由1/41/4调整到调整到3/43/4，从理论上分析，改变取食比例，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加后蛇体重增加1 kg1 kg，人能比原来多增重，人能比原来多增重 kgkg(能量传递效率按能量传递效率按20%20%计算计算)。【解题指南解题指南】解答本题的关键是：解答本题的关键是：(1)(1)明确沿食物链明确沿食物链“正推求最多正推求最多”时按时按“20%20%”计算。计算。(2)(2)明确沿食物链明确沿食物链“逆推逆推”时用时用“20%20%”或或“10%10%”计算。计算。【解析解析】(1)(1)求最多时按求最多时按20%20%计算。草固定的太阳能最多有计算。草固定的太阳能最多有6.8106.8109 9kJ20%kJ20%传递到初级消费者，故羊最多可获得传递到初级消费者，故羊最多可获得(6.810(6.8109 920%-1.31020%-1.3108 8)kJ)kJ，最多传递到人，最多传递到人(6.810(6.8109 920%-20%-1.3101.3108 8)kJ20%=2.4610)kJ20%=2.46108 8kJkJ。(2)(2)蛇取食鼠的比例调整之前，蛇体重增加蛇取食鼠的比例调整之前，蛇体重增加1 kg1 kg需要消耗草需要消耗草1/420%20%+3/420%20%20%=100(kg)1/420%20%+3/420%20%20%=100(kg)，调整比例之后，调整比例之后蛇体重增加蛇体重增加1 kg1 kg需要消耗草需要消耗草3/420%20%+1/420%20%3/420%20%+1/420%20%20%=50(kg)20%=50(kg)，即可节省草，即可节省草100-50=50(kg)100-50=50(kg)，传递到人使人增，传递到人使人增重重5020%20%=2(kg)5020%20%=2(kg)。答案：答案：(1)2.4610(1)2.46108 8(2)2(2)2【互动探究互动探究】题中第题中第(1)(1)小题若求小题若求“人最少能获得的能量人最少能获得的能量”，应如何计算？应如何计算？提示：提示：(6.810(6.8109 910%-1.31010%-1.3108 8)kJ10%=5.510)kJ10%=5.5107 7kJkJ。【解题金手指解题金手指】能量传递效率的相关能量传递效率的相关“最值最值”计算方法计算方法在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为能量传递效率约为10%10%20%20%，一般从两个方面考虑：，一般从两个方面考虑：还要注意两点：还要注意两点：(1)(1)“至少需要至少需要”“”“最多利用最多利用”“”“最大消耗最大消耗”“”“最少利用最少利用”等等字眼，从而确定应该使用字眼，从而确定应该使用10%10%还是还是20%20%、最短链还是最长链进行、最短链还是最长链进行“最值最值”计算。计算。(2)(2)已确定营养级间能量传递效率的，不能按已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值最值”法计算。法计算。例如，在食物链例如，在食物链ABCDABCD中，能量传递效率分别为中，能量传递效率分别为a%a%、b%b%、c%c%，若，若A A的能量为的能量为M M，则，则D D获得的能量为获得的能量为Ma%b%c%Ma%b%c%。如图食物网中，假如猫如图食物网中，假如猫头鹰的食物有头鹰的食物有2/5来自兔，来自兔，2/5来来自鼠，自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g的体重，最少需的体重，最少需要消耗的植物为要消耗的植物为()A80 gB900 gC800 g D600 g【解析】依图中食物关系分析，在食物链中【解析】依图中食物关系分析，在食物链中,猫头鹰处于第三、四营养级猫头鹰处于第三、四营养级.例例例例2 2能量传递效率的计算易于出错能量传递效率的计算易于出错 如图所示食物网中，如图所示食物网中，E是生产者，是生产者，共含有共含有7.1109 kJ的能量，的能量，B生物种群总能生物种群总能量为量为2.3108kJ，从理论上计算，从理论上计算A最多获得最多获得的能量是的能量是()A2.84108kJB2.38108kJC1.41109kJD3.05108kJ例例例例2 2【正正确确解解答答】选选B。要要计计算算A最最多多获获得得的的能能量量,应应按按20%计计算算。E流流向向B、C、D的的总总能能量量占占E的的能能量量的的20%.所所以以流流向向C、D的的能能量量应为应为7.110920%2.310811.9108 kJ,而而C、D又又按按20%的的传传递递效效率率把把能能量量传传递递给给A，所以流向，所以流向A的能量最多为的能量最多为11.9108kJ20%2.38108kJ。【纠错总结】【纠错总结】能量需要量多少的计算能量需要量多少的计算(1)已已知知较较低低营营养养级级的的能能量量(生生物物量量)，计计算算较较高高营营养养级级获获得得的的能能量量(生生物物量量)，要要乘乘以以每每相相邻两个营养级的能量传递效率。邻两个营养级的能量传递效率。(2)若若计计算算最最高高营营养养级级生生物物从从最最低低或或前前一一营营养养级级生生物物获获得得多多少少能能量量，则则需需把把最最高高营营养养级级生生物物获获得得的的能能量量除除以以传传递递效效率率或或乘乘以以传传递递效效率的倒数即可。率的倒数即可。核心突破三：核心突破三：碳循环示意图中生态系统成分碳循环示意图中生态系统成分的判断的判断碳循环示意图中生态系统成分的判碳循环示意图中生态系统成分的判断断(2)(2)将上图换成字母，并尝试判断四种成分将上图换成字母，并尝试判断四种成分(找依据找依据)，如下面，如下面三种变式图：三种变式图：【应用应用】若下面若下面3图均表示碳循环示意图，请判断图均表示碳循环示意图，请判断图中各字母代表含义图中各字母代表含义生生CO2消消分分生生初初消消次次消消CO2分分CO2生生初初消消次次消消三三消消分分 高高 考考 回回 眸眸 4.(20144.(2014南通模拟南通模拟)下图表示生态系统中碳循环的部分过程，下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中其中A A、B B、C C、D D组成生物群落。下列说法不正确的是组成生物群落。下列说法不正确的是()A.AA.A是生产者，是生产者，D D是分解者是分解者B.B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向图中箭头可以表示碳元素的流动方向C.C.过程中伴随着能量的流动过程中伴随着能量的流动D.D.无机环境中的无机环境中的COCO2 2都是生物呼吸作用的产物都是生物呼吸作用的产物【解析解析】选选D D。A A是生产者，是生产者，B B、C C是消费者，是消费者，D D是分解者。该图是分解者。该图表示碳循环，图中箭头表示碳元素的流动方向。表示碳循环，图中箭头表示碳元素的流动方向。体现了生体现了生物间的捕食关系，该过程伴随着能量流动。无机环境中的物间的捕食关系，该过程伴随着能量流动。无机环境中的COCO2 2来来源于化学燃料的燃烧、生产者和消费者的呼吸作用、分解者的源于化学燃料的燃烧、生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用。分解作用。