高中生物第九单元生物与环境第32讲生态系统的能量流动和物质循环省公开课一等奖新名师优质课获奖课.pptx

生物,第32讲生态系统能量流动和物质循环,第1页,考情分析,备考导航,最新考纲,全国卷六年考题统计,全国卷六年考题分值统计,生态系统中物质循环和能量流动基本规律及应用(),全国卷T5;,全国卷T5;,全国卷T31;,全国卷T4、T31;全国卷T31;全国卷T5;全国卷T31,第2页,知识梳理,自主学习 扎实基础,1.能量流动概念了解,考点一生态系统能量流动分析,太阳,生产者,化学能,第3页,2.能量流动过程,(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表内容。,甲:,乙:,丙:,丁:,.,戊:,.,(2)据图可判断各营养级能量起源和去向,能量,起源,生产者能量主要来自 .,消费者能量来自 能量,能量,去向,本身呼吸消耗,流入,.,被分解者分解利用,未利用:未被本身呼吸消耗,也未被 利用,生产者,初级消费者,次级消费者,呼吸作用,分解者,太阳能,上一营养级同化,下一营养级,下一营养级和分解者,第4页,3.能量流动特点,(1)能量流动是单向,原因是:能量流动是沿食物链进行,食物链中各营养级之间捕食关系是,结果,是不可逆转。各营养级经过,所产生热能不能被生物群落重复利用,所以能量流动无法循环。,(2)能量流动是逐层递减原因是:各营养级生物都会因,.,消耗大部分能量。各营养级能量都会有一部分流入,包含未被下一营养级生物利用部分。,4.研究能量流动意义,(1)帮助人们科学规划、设计,使能量得到,利用。2)帮助人们合理地调整生态系统中,使能量连续高效地流向,部分。,长久自然选择,呼吸作用,呼吸作用,分解者,生态系统,最有效,能量流动关系,对人类最有益,第5页,【深挖教材】,教材中第94页图5,-7和第95页图5-8分别表示流入某一营养级(最高营养级除外)能量去向,二者有何不一样?怎样了解?,提醒:,图5,-7表示定量不定时能量去路,而图5-8则展示出“未利用”能量,可见是对能量进行定量又定时分析。两种去向分析以下:,(2)定量定时:流入某一营养级一定量能量在一定时间内去路可有四条:a.本身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被本身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。假如是以年为单位研究,这部分能量将保留到下一年。,第6页,重点透析,剖析考点 拓展深化,1.能量在营养级之间流动过程图解,第7页,(2)能量去向分析,消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量,应为上一个营养级同化能量。,消费者同化量=呼吸消耗能量+生长、发育和繁殖能量。,生长、发育和繁殖能量=分解者分解利用能量+下一营养级同化能量。,2.能量流动相关计算,(1)能量传递效率计算公式,能量传递效率=100%,普通来说,能量传递平均效率大约为10%20%。,第8页,(2)能量传递效率相关“最值”计算,食物链越短,最高营养级取得能量越多。,生物间取食关系越简单,生态系统能量流动过程中消耗能量越少。详细计算方法以下:,知低营养级求高营养级,知高营养级求低营养级,获能量,最多,选最短食物链按20%计算,需最多,能量,选最长食物链按10%计算,获能量,最少,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,第9页,【易错点拨】,能量流动中两个“不一样”,(1)生态系统中同化量和摄入量不一样,同化量为每一营养级经过摄食并同化能量,摄入量是消费者摄入能量,同化量=摄入量-粪便量。,(2)能量传递效率与能量利用效率不一样,能量传递效率:能量在沿食物链流动过程中,逐层降低,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间传递效率约为10%20%。,能量利用效率:通常考虑是流入人体中能量占生产者能量比值,或流入最高营养级能量占生产者能量比值,或考虑分解者参加,以实现能量多级利用。,第10页,题组例练,分类例练 提炼方法,题组一,能量流动过程及特点分析,1.(海南卷,25),关于草原生态系统能量流动叙述,错误是(),A.能量流动包含能量输入、传递、转化和散失过程,B.分解者所需能量可来自各营养级生物所储存能量,C.生态系统维持正常功效需要不停得到来自系统外能量,D.生产者固定能量除用于本身呼吸外,其余均流入下一营养级,D,解析:,A项为生态系统能量流动概念,正确。各营养级(生产者和消费者)储存能量中都有一部分被分解者利用B项正确,D项错误。生态系统维持正常功效需要不停得到太阳光能,而太阳光能是系统外能量,C项正确。,第11页,2.(福建南平期末),如图表示能量在营养级之间流动过程,以下说法错误是(),A.粪便量中能量属于上一营养级生物同化能量,B.各营养级中同化能量去路是经过呼吸作用散失和被下一营养级利用,C.能量只能沿食物链由低营养级流向高营养级,D.营养级越高生物最终取得能量越少,解析:,由图可知,摄入量=同化量+粪便量,其中粪便中能量是上一营养级生物同化量一部分;各营养级中同化能量去路是经过呼吸作用散失和用于本身生长发育繁殖;能量流动是单向,只能沿食物链由低营养级流向高营养级;能量流动是逐层递减,营养级越高生物最终取得能量越少。,B,第12页,题组二,能量流动相关计算,3.(福建卷,4),下列图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是Jm,-2,a,-1,)。以下叙述正确是(),A.该食物网中最高营养级为第六营养级,B.该食物网中第一到第二营养级能量传递效率为25%,C.太阳鱼呼吸作用消耗能量为1 357 Jm,-2,a,-1,D.该食物网中生物与无机环境共同组成一个生态系统,B,第13页,解析:,该食物网中最长食物链为:浮游植物浮游动物幽蚊幼虫太阳鱼鲈鱼,最高营养级为第五营养级;该食物网中第一营养级到第二营养级能量传递效率为(3 780+4 200)31 920100%=25%;太阳鱼呼吸作用消耗能量、流向分解者能量和未被利用能量共计,1 483-126=1 357(Jm,-2,a,-1,);该食物网中生物只有生产者和消费者,没有分解者,所以不能和无机环境共同组成一个生态系统。,第14页,4.(云南玉溪月考),某生态系统中存在如图所表示食物网,如将C食物百分比由AB=11调整为21,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C数量理论上是原来(),A.1.375倍B.1.875倍,C.1.273倍D.0.575倍,A,解析:,因为生产者没有改变,所以流向该生态系统总能量没有改变,设C原来能量为a,则需要A提供能量为 1/2a1010+1/2a10;改变食物百分比后C能量设为b,则需要A提供能量为2/3b10+,1/3b1010,依据题意可得1/2a1010+1/2a10=2/3b10+,1/3b1010,b/a=1.375。,第15页,题组二,研究能量流动意义分析,5.稻田里,农民要拔掉稗草;人工鱼塘里,养殖工人要定时去除肉食性鱼类。用生态学观点看,这是为了(),A.调整能量流动关系,使之流向对人类最有益部分,B.增强生态系统恢复力稳定性,C.经过人为方式,保持自然生态系统平衡,D.科学规划,实现能量多级利用,A,解析:,农民拔掉稗草是为了人为地排除水稻竞争者,使能量尽可能多地流向水稻;养殖工人要定时去除肉食性鱼,是为了能量尽可能多地流向人工养殖鱼类。用生态学观点看,这是为了调整能量流动关系,使之流向对人类最有益部分。,第16页,知识梳理,自主学习 扎实基础,1.生态系统物质循环概念,(1)物质:组成生物体,等元素。,(2)循环过程:无机环境与,之间。,(3)范围:整个生物圈。,2.碳循环,(1)碳存在形式,无机环境中:,和碳酸盐。,生物群落中:主要是,。,考点二生态系统物质循环分析,C、H、O、N、P、S,生物群落,二氧化碳,含碳有机物,第17页,(2)碳循环过程,请写出图中各标号名称。,a.,;b.,;c.,;d.,;e.,;f.,。,碳进入生物群落路径:生产者,和化能合成作用。,碳循环形式。,a.在生物群落和无机环境之间:主要是,。,b.在生物群落内部:,。,3.温室效应,(1)形成原因:大量化石燃料燃烧,使大气中,含量快速增加,打破了生物圈中碳循环平衡。,(2)影响:造成,加紧极地和高山冰川融化,造成海平面上升,进而对人类和其它许多生物生存组成威胁。,生产者,消费者,呼吸作用,光合作用和化能合成作用,呼吸作用,化石燃料燃烧,光合作用,CO,2,含碳有机物,CO,2,气温升高,第18页,【深挖教材】,从哪几个方面减轻或治理温室效应?,提醒:,(1)降低化石燃料燃烧,开发新能源、提升能源利用率。,(2)植树造林,增加植被覆盖面积。,4.能量流动和物质循环关系,能量流动和物质循环是生态系统主要功效,二者是,彼此相互不可分割。,同时进行,依存,第19页,重点透析,剖析考点 拓展深化,能量流动与物质循环区分与联络,(1)区分,项目,能量流动,物质循环(以碳循环为例),形式,以有机物为载体,主要是无机物,特点,单向流动、逐层递减,全球性、循环性,范围,生态系统各营养级,生物圈(全球性),(2)联络,第20页,能量固定、储存、转移和释放离不开物质合成和分解。,物质是能量沿食物链(网)流动载体。,能量是物质在生态系统中往复循环动力。,【易错点拨】,(1)正确了解物质循环中“物质”和“范围”,“物质”并不是指组成生物体化合物,而是指组成生物体化学元素,如C、H、O、N、P、S等。生态系统物质循环中所说“生态系统”是指最大生态系统,生物圈。,(2)正确了解碳循环中“循环”含义,碳在生态系统各成份之间传递并不都是双向,只有生产者与无机环境之间传递是双向,其它各成份间传递均是单向。,第21页,题组例练,分类例练 提炼方法,题组一,物质循环过程及特点分析,1.关于生态系统碳循环,以下说法错误是(),A.碳循环含有全球性,B.碳在生物群落和无机环境间往复循环,C.碳只能经过动植物细胞呼吸返还到无机环境,D.碳从无机环境进入生物群落要经过生产者,C,解析:,碳循环在整个生物圈进行循环,含有全球性;碳以CO,2,形式在生物群落与无机环境之间往复循环;碳能经过动植物细胞呼吸、分解者分解作用和化石燃料燃烧等形式返还到无机环境;碳从无机环境进入生物群落要经过生产者光合作用或化能合成作用。,第22页,2.(广东湛江一模),如图为生态系统碳循环示意图,图中字母代表生态系统组成成份,数字表示碳流动过程。以下叙述正确是(),A.图中生产者、A、B、C组成了两条食物链,B.大力增强过程可一定程度缓解温室效应,C.过程碳全部储存于B体内有机物中,D.农业上中耕松土能够加强过程,解析:,据图分析,A表示大气中CO,2,库,B表示消费者,C表示分解者,它们不能组成食物链,因为食物链只包含生产者和消费者;表示光合作用,大力增强过程可吸收较多CO,2,在一定程度上可缓解温室效应;经流向B碳大部分经过呼吸作用以CO,2,形式散失,少许碳元素储存于B体内有机物中;农业上中耕松土能够加强过程即植物根细胞细胞呼吸。,B,第23页,题组二,物质循环和能量流动相互关系及应用,3.分析以下生态系统能量流动和物质循环关系简图,不能得到结论是(),A.物质作为能量载体,使能量沿着食物链(网)流动,B.能量作为动力,使物质能够不停地在生物群落和无机环境之间循环往返,C.能量总和便是生产者所固定太阳能总量,D.碳在生物群落和无机环境之间循环主要是以CO,2,形式进行,C,解析:,生产者所固定太阳能总量是指生产者总同化量,总和小于生产者所固定太阳能总量。,第24页,4.(贵州贵阳模拟),如图为农业生态系统中农作物秸秆多级利用图,请据图选出不正确选项(),A.此生态系统比自然生态系统优越一个最大特点是实现了物质、能量多层分级利用,B.我国明令禁止焚烧秸秆,提倡“秸秆多级利用”,这一举措能够大大地提升能量传递效率,C.图示生态系统分解者是食用菌和蚯蚓,D.此图秸秆共进行了三级分级利用,B,第25页,解析:,依据图示分析可知,与自然生态系统相比,该生态系统最大特点是实现了物质、能量多层分级利用,使农作物秸秆、动物粪便、分解者中能量得到充分利用;我国提倡“秸秆多级利用”,这一举措能够大大地提升能量利用率,而不能提升能量传递效率;该生态系统中分解者是食用菌和蚯蚓;秸秆中能量被家畜、食用菌、蚯蚓进行了三级分级利用。,第26页,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,第27页,填充:,.,.,.,.,.,.,.,.,.,生产者固定能量,食物链(网),热能(形式),单向流动,逐层递减,全球性,循环性,生物群落,生物圈,第28页,要语强记,1.一个过程,生态系统能量来自生产者固定太阳能,经食物链和食物网传递,最终以热能形式散失。,2.两大功效,(1)能量流动:能量流动是单向;能量在流动过程中逐层递减,在两相邻营养级之间传递效率只有10%20%。,(2)物质循环:组成生物体C、H、O、N、P、S等元素,都不停进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境循环过程,即生态系统物质循环,含有全球性和循环流动特点。,(3)能量流动和物质循环是生态系统主要功效,二者同时进行,相互依存,不可分割,物质是能量流动载体,能量是物质循环动力。,3.三个去向,输入第一营养级能量三个去向:一部分经过呼吸消耗以热能形式散失;一部分用于生产者本身生长、发育繁殖储存于有机物中。后者能量最终包含两个去向:随残枝败叶被分解者分解;被初级消费者摄入体内流入第二营养级。,第29页,