1、考纲要求考纲要求 生态系统中物质循环和能量流动的基本规律和应用（生态系统中物质循环和能量流动的基本规律和应用（IIII ） 10. 2 10. 2 生态系统的能量流动、物质循生态系统的能量流动、物质循 环环 定义定义 生态系统中能量的生态系统中能量的输入，传递，转化和散失输入，传递，转化和散失的过程，称为生的过程，称为生 态系统的能量流动。态系统的能量流动。 太阳能太阳能 生产者固定的太阳能等生产者固定的太阳能等 食物链和食物网食物链和食物网 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 热能热能 最终以热能的形式散失最终以热能的形式散失 源头：源头： 流
2、经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量： 途径：途径： 形式：形式： 太阳能太阳能 输入输入 传递传递 转化转化 散失散失 形式：形式： 过程：过程： 生态系统所有生物的呼吸作用生态系统所有生物的呼吸作用 考点考点1 1 生态系统能量流动的三个模型生态系统能量流动的三个模型 思考：思考： 月宫一号各种生物分别月宫一号各种生物分别 以什么形式，从哪里获以什么形式，从哪里获 得能量？所有生物能量得能量？所有生物能量 的最终来源是什么？的最终来源是什么？ 定义定义 生态系统中能量的生态系统中能量的输入，传递，转化和散失输入，传递，转化和散失的过程，称为生的过程，称为生 态系统的能量流动。态系统的能
3、量流动。 储存量储存量 = = 生长发育繁殖的能量生长发育繁殖的能量 = = 同化量同化量 - - 以呼吸作用散失的热能。以呼吸作用散失的热能。 模型一：模型一：一来二去图一来二去图 在教材图在教材图5 5- -6 6或教辅或教辅 P197P197添加添加 次级消次级消 费者粪便费者粪便和和次级消次级消 费者同化费者同化这两项内容。这两项内容。 并将图一中并将图一中在在 教材图中做标记。教材图中做标记。 考点考点1 1 生态系统能量流动的三个模型生态系统能量流动的三个模型 思考思考 生产者的同化量是指？生产者的同化量是指？ 消费者消费者摄入量摄入量的两个去向？的两个去向？ 消费者同化量的两个去
4、向？（三个或四个去向也能考）消费者同化量的两个去向？（三个或四个去向也能考） 用于生长发育繁殖的能量的两个去向？用于生长发育繁殖的能量的两个去向？ = = 生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能 = = 同化量同化量 + + 粪便量粪便量 = = 通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失 + + 用于生长发育繁殖用于生长发育繁殖 = = 以遗体残骸形式以遗体残骸形式流向分解者流向分解者 + + 被下一营养级摄入被下一营养级摄入 典例典例 在草原上在草原上，牛以草为食牛以草为食，屎壳郎以牛粪为食屎壳郎以牛粪为食。 此时被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎此时被牛同化的能量中约有多少流入屎
5、壳郎？为什么为什么？ 0 0 kJkJ，因为牛粪中的能量属于生产者同化的能量因为牛粪中的能量属于生产者同化的能量 方法方法 输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量量 看该消费者是否有“看该消费者是否有“”指向粪便”指向粪便。 实例：图甲中箭头指的是摄入量；实例：图甲中箭头指的是摄入量； 若没有箭头，则代表的是同化量。若没有箭头，则代表的是同化量。 某一营养级指向的能量去向某一营养级指向的能量去向 图甲中能量图甲中能量( (摄入量摄入量) )兔子中现存能量；兔子中现存能量； 图乙中能量图乙中能量W1W1为该营养级的同化量，等于为该营养级的同化量，等于A1A
6、1B1B1C1C1 D1(D1(其中其中B1B1为现存量为现存量) )。 的判断的判断 过渡过渡 通过模型一通过模型一 总结模型二：总结模型二： 讨论某一营养级同化讨论某一营养级同化 量的三去向量的三去向 = = + + = = + + + = = + + + + 即即 a. a. 呼吸作用散失呼吸作用散失 b. b. 流向分解者流向分解者 c. c. 下一营养级同化下一营养级同化 考点考点1 1 生态系统能量流动的三个模型生态系统能量流动的三个模型 该营养级呼吸作用以热能的形式散失该营养级呼吸作用以热能的形式散失 流向下一营养级的能量被同化流向下一营养级的能量被同化 流向分解者的能量（遗体残
7、骸的能量流向分解者的能量（遗体残骸的能量+ + 下一营养级的粪便）下一营养级的粪便） 模型二：一来三去图模型二：一来三去图 能量能量输入输入的总量，形式和过程分别是？的总量，形式和过程分别是？ 能量能量传递传递的途径和形式分别是？的途径和形式分别是？ 能量以哪些形式进行能量以哪些形式进行转化转化？ 能量能量散失散失的过程和形式分别是？的过程和形式分别是？ 模型二：一来三去图模型二：一来三去图 食物链和食物网食物链和食物网 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 最终以热能的形式散失最终以热能的形式散失 源头：源头： 流经生态系统的总能量：流经生态系统
8、的总能量： 途径：途径： 形式：形式： 太阳能太阳能 输入输入 传递传递 转化转化 散失散失 形式：形式： 过程：过程： 生态系统所有生物的呼吸作用生态系统所有生物的呼吸作用 流入生态系统的能量最终来自？流入生态系统的能量最终来自？ 箭头的粗细代表的含义？箭头的粗细代表的含义？ 模型二：一来三去图模型二：一来三去图 太阳能太阳能 未未 固固 定定 生产者生产者 464.6464.6 植食性动物植食性动物 肉食性动物肉食性动物 62.862.8 12.612.6 分解者分解者 14.614.6 呼吸作用呼吸作用 122.6122.6 未利用未利用 327.3327.3 62.862.8 12.6
9、12.6 96.396.3 293293 12.512.5 18.818.8 2.12.1 29.329.3 5.05.0 7.57.5 微量微量 99%99% 模型三模型三：生态系统的：生态系统的定时定量定时定量分析图分析图 一来四去一来四去 图图 赛达伯格湖能量流动图解（赛达伯格湖能量流动图解（J/cmJ/cm2 2a a） 模型三：生态系统的模型三：生态系统的定时定量定时定量分析图之一分析图之一 来四去图：来四去图： 呼吸作用以热能的形式散失呼吸作用以热能的形式散失 下一营养级的同化量下一营养级的同化量 ( (最高营养级无此去向！最高营养级无此去向！) ) 流向分解者的能量流向分解者的能
10、量 未利用未利用 对能量流动的分析：对能量流动的分析： (1)(1)定量不定时分析定量不定时分析 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：有三条：自身呼吸散热消耗；自身呼吸散热消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被分被分 解者分解利用。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。系统能量流动的正常进行。 (2)(2
11、)定量定时分析；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：条：自身呼吸散热消耗；自身呼吸散热消耗；流入下一营养级；流入下一营养级；被分解者被分解者 分解利用；分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解 者利用，即者利用，即“未利用未利用”。如果是以年为单位研究，第。如果是以年为单位研究，第部分部分 的能量将保留给下一年。的能量将保留给下一年。 小结小结 熟悉掌握课本熟悉掌握课本能量流动模型能量流动模型 课本课本5 5- -6 6：一来二去图：一来二去图 5 5-
12、-7 7 一来三去图一来三去图 5 5- -8 8 一来四去图一来四去图 简单变式简单变式 消费者的消费者的能量流动能量流动 同化量同化量 用于生长用于生长发育发育 繁殖繁殖 A A生产者同化量生产者同化量 B B初级消费者同化量初级消费者同化量 C C次级消费者同化量次级消费者同化量 （最高营养级无流向下（最高营养级无流向下 一营养级的箭头）一营养级的箭头） A A同化量同化量 B B生长发育繁殖生长发育繁殖 C C遗体残骸流向分解者的遗体残骸流向分解者的 小结小结 熟悉掌握课本熟悉掌握课本三个三个能量流动模型能量流动模型 W1W1：生产者同化量（固定量）：生产者同化量（固定量） D1/D2
13、D1/D2： 流向下一营养级的量流向下一营养级的量 A1/A2A1/A2： 呼吸作用消耗的热量呼吸作用消耗的热量 B1/B2B1/B2： 未利用的量未利用的量 C1/C2C1/C2： 流向分解者的能量流向分解者的能量 初级消费者同化量初级消费者同化量= = A2+B2+C2+D2A2+B2+C2+D2 初级消费者生长发育繁殖量初级消费者生长发育繁殖量= = B2+C2+D2B2+C2+D2 小结小结 熟悉掌握课本熟悉掌握课本能量流动模型能量流动模型 典例典例 如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是( )( ) A. A. 生产者固定总能量可表示为生产者
14、固定总能量可表示为(A(A1 1+B+B1 1+C+C1 1+A+A2 2+B+B2 2+C+C2 2+D+D2 2) ) B. B. 由生产者到初级消费者的能量传递效率为由生产者到初级消费者的能量传递效率为D D2 2/W/W1 1 C. C. 初级消费者摄入的能量为初级消费者摄入的能量为(A(A2 2+B+B2 2+C+C2 2) ) D. WD. W1 1=D=D1 1+D+D2 2 A A 典例典例 如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已 知麻风树的总能量为知麻风树的总能量为a a，其中字母代表了能量，则下列叙述，其中字母代表了能量，则
15、下列叙述 不正确的是不正确的是( )( ) A. A. 从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为a/aa/a B. cB. c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量是第二营养级用于生长发育和生殖的能量 C. dC. d是指呼吸作用消耗的能量是指呼吸作用消耗的能量 D. D. 该图中不包括非生物的物质和能量该图中不包括非生物的物质和能量 A A 模型四：二来四去图模型四：二来四去图 事实上，任何一个生态系统都需要事实上，任何一个生态系统都需要 来自系统外的能量补充来自系统外的能量补充（太阳能或现成有机物）（太阳能或现成有机物），如果一个，如果一个 系统较长时间没
16、有能量的输入，该生态系统就会奔溃（系统较长时间没有能量的输入，该生态系统就会奔溃（P96P96） 植食性动物到肉食性动物的传递效率？植食性动物到肉食性动物的传递效率？ 7. 5 7. 5 21 7. 5 2. 5 16 典例自己做典例自己做 某毁损的自然保护区恢复过程中的能量流动关某毁损的自然保护区恢复过程中的能量流动关 系如下图系如下图 单位为单位为10103 3 kJ/(mkJ/(m2 2a)a)。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ( ) ) A. A. 在这场灾难中营养级越高的生物受到的影响越小在这场灾难中营养级越高的生物受到的影响越小 B. B. 能量在第二营养级到第三营养级之间的
17、传递效率为能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为15. 6%15. 6% C. C. 肉食动物由于数量少即使不补偿输入能量一样能较好生存肉食动物由于数量少即使不补偿输入能量一样能较好生存 D. D. 消费者同化量中都有一小部分能量通过粪便流给了分解者消费者同化量中都有一小部分能量通过粪便流给了分解者 B B 模型五模型五 下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错 误的是误的是( ( ) ) A A. . 甲是生产者，乙是消费者甲是生产者，乙是消费者 B B. . 该生态系统是一个开放的系统该生态系统是一个开放的系统 C C. . 能量通过光合作
18、用固定并进入系统，可以热能形式输出能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出 D D. . 甲、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的甲、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的 总能量总能量 D D 考点考点2 2 能量流动的特点能量流动的特点 1. 1. 能量流动的两个特点能量流动的两个特点 单向流动，单向流动，原因是什么？原因是什么？ 散失的热能不能再被生物所利用散失的热能不能再被生物所利用 、捕食关系不可逆转、捕食关系不可逆转 逐级递减逐级递减，原因是什么？，原因是什么？ 呼吸作用热能散失、流向分解者利用、部分未利用呼吸作用热能散失、流向分解者利用、部分未利用 思考思考
19、 传递效率的定义和数值？传递效率的定义和数值？ 相邻两个相邻两个营养级营养级之间的同化量比值，为之间的同化量比值，为10%10%20%20% （一定要记住是线框）（一定要记住是线框） 思考思考 为什么一般的食物链上营养级不会多于为什么一般的食物链上营养级不会多于5 5个？个？ （不可逆，不循环）（不可逆，不循环） 生物捕食关系不能逆转生物捕食关系不能逆转/ /丧失的能量不能利用丧失的能量不能利用 20182018新课标新课标IIII卷卷 （1111分）大型肉食性动物对低营养级肉分）大型肉食性动物对低营养级肉 食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作
20、用，这一建立在“威 慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生 影响，此方面的研究属于“恐惧生物学”范畴。回答下列问影响，此方面的研究属于“恐惧生物学”范畴。回答下列问 题：题： 1 1）当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原）当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原 有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级 数量一般不会太多，原因是数量一般不会太多，原因是_。 能量在沿食物链流动过程逐级递减，生态系统营养级越多，能量在沿食物链流动过程逐级递减，生态系
21、统营养级越多， 消耗的能量越多。消耗的能量越多。 3. 3. 能量金字塔和数量金字塔能量金字塔和数量金字塔 能量金字塔能量金字塔 正金字塔形：正金字塔形： 自然生态系统自然生态系统 倒金字塔形：倒金字塔形： 人工养鱼塘人工养鱼塘 数量金字塔数量金字塔 正金字塔形：正金字塔形： 倒金字塔形：倒金字塔形： 浮游植物浮游植物 浮游动物浮游动物 肉食性鱼肉食性鱼 大树大树 植食性昆虫植食性昆虫 食虫鸟食虫鸟 浮游植物个体小，寿命短，又浮游植物个体小，寿命短，又 容易被浮游动物吃掉，因此现容易被浮游动物吃掉，因此现 存的浮游植物的生物量可能比存的浮游植物的生物量可能比 浮游动物少浮游动物少 草草 蟋蟀、
22、蝗虫蟋蟀、蝗虫 麻雀麻雀 毛毛虫毛毛虫 喜鹊、麻雀喜鹊、麻雀 树树 2 2. .深挖教材深挖教材 人教版必修人教版必修3 3 P P93 93问题探讨改编 问题探讨改编）下图表示下图表示A A、B B两个特定生两个特定生 态系统的能量金字塔态系统的能量金字塔，请分析下列问题请分析下列问题： （1 1）依生态学原理看同样的玉米依生态学原理看同样的玉米，上述哪种营养结构可养上述哪种营养结构可养 活更多的人口活更多的人口？为什么为什么？ 提示提示 A A；因为；因为B B中人处于第三营养级中人处于第三营养级，能量流动过程中散能量流动过程中散 失较多失较多，养活的人口较少养活的人口较少。 考点考点3
23、3 研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义 1. 1. 规划设计人工生态系统，规划设计人工生态系统，实现对能量的多级利用，大大实现对能量的多级利用，大大 提高能量的利用率提高能量的利用率。 注意是提高利用率而不是提高传递效率！注意是提高利用率而不是提高传递效率！ 考最多的是桑基鱼塘和沼气池。考最多的是桑基鱼塘和沼气池。 沼气池沼气池 人畜粪尿人畜粪尿 植物秸秆植物秸秆 菌种菌种 沼气沼气 沼液沼液 沼渣沼渣 能源能源 肥料肥料 饲料饲料肥料肥料 高考开放题高考开放题 农业生产如果要提高能量的农业生产如果要提高能量的利用率利用率，有何措，有何措 施？施？ 食物链越短，能量利用率越高食物链越
24、短，能量利用率越高尽量缩短食物链；尽量缩短食物链； 充分利用生产者，秸秆饲喂牲畜。充分利用生产者，秸秆饲喂牲畜。 充分利用生产者和分解者，如利用秸秆培育食用菌；利充分利用生产者和分解者，如利用秸秆培育食用菌；利 用植物残体生产沼气等。用植物残体生产沼气等。 有时候考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，实现有时候考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，实现 能量的多级利用，从而提高能量的利用率。能量的多级利用，从而提高能量的利用率。 2. 2. 合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效 地流向对人类最有益的部分。地流向对人类最有益的部分。 促进牧
25、草生长促进牧草生长 播种、浇灌、合理播种、浇灌、合理 施肥施肥 考点考点3 3 研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义 高考开放题高考开放题 在草原放牧和农田种植有何措施？在草原放牧和农田种植有何措施？ 合理确定载畜量合理确定载畜量( (别太多太少别太多太少) )，划区轮牧，划区轮牧 控制有害动物控制有害动物( (灭鼠灭虫除草灭鼠灭虫除草) ) 合理密植，施肥促进植物生长合理密植，施肥促进植物生长 保护有益动物保护有益动物 考点考点3 3 研究能量流动的意义研究能量流动的意义 思考思考 下列做法的意义：下列做法的意义： 桑基鱼塘桑基鱼塘桑叶养蚕，蚕蛹喂鱼，塘泥肥桑。桑叶养蚕，蚕蛹喂鱼，塘
26、泥肥桑。 秸秆还田秸秆还田 玉米田除虫玉米田除虫 草原合理确定载畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提草原合理确定载畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提 供的能量，放牧过多会造成草场退化，使得畜产品产量下降。供的能量，放牧过多会造成草场退化，使得畜产品产量下降。 实现能量的多级利用，提高能量的利用率实现能量的多级利用，提高能量的利用率 合理调整能量流动关系，使得能量持续高效流向对人类合理调整能量流动关系，使得能量持续高效流向对人类 最有益的部分。最有益的部分。 20162016年年IIIIII卷卷 我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现 了食物链的原理。若鹰
27、迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，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。下列叙述正确的是捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是 A. A. 鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B. B. 该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C. C. 鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D. D. 鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向 C C 20152015汕头质检汕头质检 a ab bc cd d是某生
28、态系统的一条食物链是某生态系统的一条食物链， 测得测得a a、b b、c c、d d四种生物所含能量四种生物所含能量（即同化量即同化量）分别为分别为m m1 1、 m m2 2、m m3 3、m m4 4。对这一食物链中能量流动的叙述对这一食物链中能量流动的叙述，错误的是错误的是 A Aa a所固定的太阳能为流入食物链的总能量所固定的太阳能为流入食物链的总能量 B Bm m1 1等于等于m m2 2、m m3 3、m m4 4之和之和 C C四种生物所含能量高低是四种生物所含能量高低是abcdabcd D D如果如果m m1 1 bcdabcd；正常情况下；正常情况下， m m1 15 5m
29、m2 2，则该生态系统能够维持能量流动则该生态系统能够维持能量流动，生态系统才能维生态系统才能维 持稳定持稳定。 答案：答案：B B 例题例题 如图为某草原生态系统中能量流动图解，如图为某草原生态系统中能量流动图解，表表 示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是( ( ) ) A A是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量 B B分解者获得的能量最少分解者获得的能量最少 C C图中图中/ /的值代表草的值代表草兔的能量传递效率兔的能量传递效率 D 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 D 80 80 0.20.2 1
30、000010000 2525 戊现有戊现有2000kg2000kg，至多可使丙增重多少，至多可使丙增重多少kgkg？ 戊现有戊现有2000kg2000kg，至少可使丙增重多少，至少可使丙增重多少kgkg？ 丙每增加丙每增加1 1 千克，至多要消耗掉戊多少千克，至多要消耗掉戊多少kgkg？ 丙每增加丙每增加1 1 千克，至少要消耗掉戊多少千克，至少要消耗掉戊多少kgkg？ 计算题型计算题型1 1 没有限制能量来源或分配比例的计算没有限制能量来源或分配比例的计算 能量流动低求高，高求低的至多、至少问题能量流动低求高，高求低的至多、至少问题 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
31、 获能量最少 选最短食物链 按20%计算 选最长食物链 按10%计算 获能量最多 获能量最少 选最长食物链 按10%计算 选最短食物链 按20%计算 计算题型计算题型1 1 没有限制能量来源或分配比例的计算没有限制能量来源或分配比例的计算 思考：如何理解蛇的食物比例思考：如何理解蛇的食物比例1 1： 1 1？ 水稻水稻 害虫害虫 鼠鼠 蛙蛙 蛇蛇 计算题计算题2 2 已知高营养级食物比例，以及传递效率已知高营养级食物比例，以及传递效率 如果蛇的食物比例由蛙：鼠如果蛇的食物比例由蛙：鼠=1=1：1 1，而能量的传递效率为，而能量的传递效率为10%10% ，那么蛇每增加，那么蛇每增加1Kg1Kg的
32、体重，约消耗水稻的体重，约消耗水稻_KgKg 550550 11201120 计算题计算题3 3 已知高营养级食物比例，但传递效率未知的至多已知高营养级食物比例，但传递效率未知的至多 、至少问题、至少问题 在能量传递效率为在能量传递效率为10%10%20%20%时，一条时，一条4kg4kg重的杂食性鱼食物有重的杂食性鱼食物有 1/21/2来自植物，来自植物，1/41/4来自草食鱼类，来自草食鱼类，1/41/4来自以小型肉食鱼类，来自以小型肉食鱼类， 该杂食鱼最多需海洋植物该杂食鱼最多需海洋植物 kg.kg. 计算题型计算题型4 4 能量来源比例改变的计算能量来源比例改变的计算 回答以下有关能量
33、计算的问题：回答以下有关能量计算的问题： (1)(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1111，将，将 此食物结构改为此食物结构改为4141，能量流动效率按，能量流动效率按10%10%计算，则调整后计算，则调整后 可供养的人口是前者的可供养的人口是前者的_倍。倍。 (2)(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由若植物向动物及向人提供的能量比例由1111调整为调整为1414， 能量流动效率按能量流动效率按10%10%计算，则调整后供养的人口是前者的计算，则调整后供养的人口是前者的 _倍。倍。 1.961.96 1.491.49 20142014年山
34、东年山东 6 6月月8 8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要 组成部分组成部分, ,与人类的生存和发展息息相关。与人类的生存和发展息息相关。 能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_。 20%20% 考点考点4 4 物质循环物质循环 1. 1. 定义：定义： 组成生物体的组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等等元素元素， 在在无机环境到生物群落中往复无机环境到生物群落中往复循环的过程，循环的过程， 这就是生态系统的物质循环。这就是生态系统的物质循环。 2. 2. 特点特点 反复循环反复循环
35、 全球性全球性( (所以生态系统物质循环所以生态系统物质循环= = 生物地球化学循环生物地球化学循环） ( (实例：北极企鹅体内发现实例：北极企鹅体内发现DDTDDT，所以治理污染要地区合作，所以治理污染要地区合作) ) 化学元素化学元素 生物群落生物群落 全球性全球性 相互依存相互依存 载体载体 动力动力 3. 3. 碳循环碳循环 ( (根据课本填空根据课本填空) ) 大气中大气中COCO2 2库库 呼吸呼吸 作用作用 化石燃料化石燃料 遗体及遗体及 排出物排出物 分解分解 作用作用 化石燃料化石燃料 燃燃 烧烧 呼吸呼吸 作用作用 绿色植物绿色植物 动物动物 腐生生物腐生生物 呼吸呼吸 3
36、. 3. 碳循环碳循环 C C是构成生物大分子的基本元素是构成生物大分子的基本元素 大气中大气中COCO2 2库库 绿色植物绿色植物 光合作用光合作用 呼呼 吸吸 作作 用用 动物动物 摄食摄食 呼吸呼吸 作用作用 遗体及遗体及 排出物排出物 腐生生物腐生生物 分解分解 作用作用 化石燃料化石燃料 燃燃 烧烧 生生 COCO2 2 消消 消消 分解者分解者 碳进入生物群落的途径：碳进入生物群落的途径： 碳返回无机环境的途径：碳返回无机环境的途径： 生产者的光合作用或化能合成作生产者的光合作用或化能合成作 用用生产者生产者/ /消费者的呼吸作用消费者的呼吸作用 分解者分解作用分解者分解作用( (
37、实质是呼吸作用）实质是呼吸作用） 化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧 碳的循环形式：碳的循环形式： 在生物群落内部：在生物群落内部： 在无机环境之间：在无机环境之间： 以以COCO2 2形式形式在生物群落与无机环境间循环在生物群落与无机环境间循环 含碳有机物（含碳有机物（沿食物链或食物网沿食物链或食物网, , 不循环！不循环！） 主要以主要以COCO2 2和碳酸盐形式存在和碳酸盐形式存在 由此图分析温室效应产生的由此图分析温室效应产生的原因原因： 化石燃料大量燃烧化石燃料大量燃烧 ( (COCO2 2来源增多来源增多) ) 植被大面积破坏植被大面积破坏 (CO(CO2 2去路减少去路减少) ) 由此
38、提出缓解温室效应的由此提出缓解温室效应的措施措施： 减少化石燃料的燃烧，减少化石燃料的燃烧， 使用清洁能源，使用清洁能源， 植树造林，增加绿地面积植树造林，增加绿地面积 植被的破坏使二氧化碳植被的破坏使二氧化碳 的利用减少的利用减少 化石燃料大规模的开发化石燃料大规模的开发 利用，排放大量温室气利用，排放大量温室气 体体 大力植树造林，保大力植树造林，保 护植被护植被 开发新能源，改变开发新能源，改变 现有能源结构现有能源结构 土地频繁耕作，土壤中土地频繁耕作，土壤中 残留有机物增多，分解残留有机物增多，分解 者的分解作用加强者的分解作用加强 轮换耕作轮换耕作 生生 消消 消消 分解者分解者
39、正确判断碳循环模型中的各种成分正确判断碳循环模型中的各种成分 (1)(1)首先找出两个成分之间具有双向箭头的，一个为生产者首先找出两个成分之间具有双向箭头的，一个为生产者 ，一个是大气中的，一个是大气中的COCO2 2库，其他各个成分都有箭头指向的为库，其他各个成分都有箭头指向的为 大气中的大气中的COCO2 2库。库。 (2)(2)然后观察剩余的几个成分，其中箭头都指向的是分解者然后观察剩余的几个成分，其中箭头都指向的是分解者 ，剩余的成分为消费者。，剩余的成分为消费者。 如图是生态系统中碳循环示意图，其中如图是生态系统中碳循环示意图，其中“”表示碳的流表示碳的流 动方向动方向，下列叙述不正
40、确的是，下列叙述不正确的是 A.A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流动在碳循环过程中，同时伴随着能量流动 B.B.由于某种原因由于某种原因E E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻生物数量大量减少，推测短期内与之相邻 的两个营养级生物数量发生的变化是的两个营养级生物数量发生的变化是D D增加，增加，F F减少减少 C.C.该生态系统的消费者包括图中的该生态系统的消费者包括图中的D D、E E、F F、B B D.ACD.AC过程中碳流动形式主要以过程中碳流动形式主要以COCO2 2形式进行，形式进行，FBFB以含碳以含碳 有机物形式进行有机物形式进行 C 如图为某生态系统如图为某生态系统碳循环
41、示意图，碳循环示意图，、分别为生分别为生 态系统的成分态系统的成分，代表发生在生物体内的生理作用。代表发生在生物体内的生理作用。 下列相关叙述，正确的是下列相关叙述，正确的是( ( ) ) A A图中图中是因捕食关系而形成的食物链是因捕食关系而形成的食物链 B B在这个生态系统中在这个生态系统中所含有的能量最多所含有的能量最多 C C碳元素沿图示箭头循环时，能量也随之循环流动碳元素沿图示箭头循环时，能量也随之循环流动 D D的实质都是分解有机物，并将的实质都是分解有机物，并将COCO2 2释放到大气中释放到大气中 D 思考思考 1) 1) 物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的物质循环是
42、在生产者、消费者、分解者之间进行的 2) 2) 能量流动的过程总是伴随着物质循环，两者同时进行能量流动的过程总是伴随着物质循环，两者同时进行 3) 3) 秸秆还田，增施农家肥主要是为农作物提供有机物秸秆还田，增施农家肥主要是为农作物提供有机物 20162016全国卷全国卷 生态系统中细菌产生的能量可流向生产生态系统中细菌产生的能量可流向生产 者者 20152015海南卷海南卷 碳可在森林群落和无机环境之间进行循环碳可在森林群落和无机环境之间进行循环 主要要利用微生物分解有机物产生主要要利用微生物分解有机物产生COCO2 2和无机盐和无机盐 项目项目 能量流动能量流动 物质循环物质循环 形式形式
43、 特点特点 范围范围 联系联系 以有机物形式以有机物形式 碳以碳以COCO2 2形式循环形式循环 单向流动，单向流动， 逐级递减逐级递减 循环性循环性， 全球性全球性 生态系统的各营养级生态系统的各营养级 生物圈生物圈( (全球的群落和环境间）全球的群落和环境间） 二者是生态系统的主要功能二者是生态系统的主要功能，同时进行、相互依存，同时进行、相互依存 谁是载体？谁是动力？谁是载体？谁是动力？ 物质作为载体，物质作为载体，使能量沿食物链使能量沿食物链( (网网) )流动；流动； 能量作为动力，能量作为动力，使物质能够不断循环往返。使物质能够不断循环往返。 能量流动和物质循环的途经或渠道都是指食
44、物链能量流动和物质循环的途经或渠道都是指食物链/ /网网 同时进行，相互依存，不可分割同时进行，相互依存，不可分割 3. 3. 能量流动和物质循环的对比能量流动和物质循环的对比 1 1物质循环是在无机环境和生物群落之间进行的物质循环是在无机环境和生物群落之间进行的，碳循碳循 环中除了上述之外还有哪个途径环中除了上述之外还有哪个途径？ 提示：提示：化学燃料通过燃烧化学燃料通过燃烧，由岩石圈的无机环境进入大气由岩石圈的无机环境进入大气 圈的无机环境圈的无机环境。 2 2既然物质是循环的既然物质是循环的，为什么农田生态系统还需要经常为什么农田生态系统还需要经常 施肥呢施肥呢？提示：提示：物质循环具有
45、全球性物质循环具有全球性，是在生物圈内进行是在生物圈内进行 的的，不断循环不断循环。而农田是一个较小的生态系统而农田是一个较小的生态系统，不断有粮不断有粮 食作物的输出食作物的输出，因此要不断施加肥料因此要不断施加肥料。 3 3物质循环和能量流动的起点和终点是否相同物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？ 提示：提示：不同不同。能量流动起点和终点分别是生产者固定太阳能能量流动起点和终点分别是生产者固定太阳能 和以热能的形式散失；而物质循环过程中物质是循环利用的和以热能的形式散失；而物质循环过程中物质是循环利用的， 所以是没有起点和终点的所以是没有起点和终点的。 4 4能量为什么不能随着物质循环
46、而循环能量为什么不能随着物质循环而循环？ 提示：提示：能量流动的过程中能量流动的过程中，在呼吸作用中有一部分以热能的在呼吸作用中有一部分以热能的 形式散失到周围的环境中形式散失到周围的环境中，不能再被任何生物所利用不能再被任何生物所利用，所以所以 能量不会随着物质循环而循环能量不会随着物质循环而循环。 5 5从能量角度分析从能量角度分析，为什么猪肉一般比蔬菜和粮食的价格为什么猪肉一般比蔬菜和粮食的价格 要高一些要高一些？ 提示：提示：蔬菜和粮食作物属于生产者蔬菜和粮食作物属于生产者，是第一营养级是第一营养级，猪属猪属 于初级消费者于初级消费者，是第二营养级是第二营养级，由于能量传递效率只有由于
47、能量传递效率只有 1010% %2020% %，所以要获得相同质量的猪肉所以要获得相同质量的猪肉，需要消耗需要消耗5 5倍至倍至1010 倍的粮食或蔬菜倍的粮食或蔬菜，因此猪肉一般比蔬菜和粮食的价格高因此猪肉一般比蔬菜和粮食的价格高。 6 6人们在研究能量流动时人们在研究能量流动时，将秸秆作为牲畜饲料将秸秆作为牲畜饲料，粪便进粪便进 入沼气池入沼气池，生产燃料生产燃料。此过程提高能量的传递效率了吗此过程提高能量的传递效率了吗？ 提示：提示：没有没有。以上过程提高了能量的利用率以上过程提高了能量的利用率，即人类充分即人类充分 利用了流向分解者的能量利用了流向分解者的能量，实现了对能量的多级利用实现了对能量的多级利用，减减
