【文档说明】高考生物一轮复习课件：必修3 第5章 第2、3节 生态系统的能量流动和物质循环(含答案).ppt，共(47)页，796.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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第2、3节生态系统的能量流动和物质循环考点一能量流动过程及特点[考点梳理]1.能量在营养级之间流动过程(1)能量来源(2)能量去向①定量不定时太阳能同化②定量定时：能量的四个去路a.通过呼吸作用以热能形式散失。b.被下一营养级利用。c.被分解者利用。d.未被利用，

即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用。(3)摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量＝___________＋___________。同化量粪便量2.能量流动的特点单向流动循环逐级递减(1)_____

_______①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。②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________。(2)____________①

各营养级生物都会因____________消耗大部分能量。②各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用，这一部分最终流入________。呼吸作用分解者③能量传递效率为10%～20%(见下图)(3)意义人工生态系统能量流动对人

类最有益①帮助人们科学规划、设计________________，使能量得到最有效的利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的____________关系，使能量持续高效地流向_________________

的部分。3.能量传递效率的计算公式能量传递效率＝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大约为10%～20%。动物同化的能量不等于摄入的能量同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。项目能量金

字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物

的总量)沿食物链流动逐级递减4.生态金字塔：能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动情况的，三者统称为生态金字塔。利用“拼图法”巧解能量流动的相关计算(1)输入第一营养级的能量(W1)，即生产者

的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。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)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。[基础测评])1.在生态系统的能量流动中，能量形式的转变顺序是(A.光能→化学能→热能

B.热能→光能→化学能C.化学能→光能→热能D.光能→热能→化学能答案：A2.在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应包括()A.通过兔子呼吸作用释放B.通过兔子的粪便流入到分解者体内C.通过狐的粪便流入到分解者体内D.流入到狐的体内答案：B考点二生态系统的物质循环[

考点梳理]1.概念：组成生物体的各种元素在________________与______________间不断循环的过程。2.特点：____________、反复利用、____________。3.意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。

无机环境生物群落全球性循环流动4.物质循环过程(以碳循环为例)(1)碳进入生物群落的途径：生产者的__________作用或____________作用。光合(2)大气中CO2来源①生产者、消费者的____________。②分解者的分解作用。③化学燃料的燃烧

。化能合成呼吸作用(3)分析温室效应产生的原因①化学燃料的大量燃烧，产生CO2。②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。(4)缓解温室效应的措施①开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。②植树造林、退耕还林还草，增加绿地面积。(5)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是________和

________。生产者分解者5.物质循环的特点(1)全球性：物质循环的范围是生物圈。(2)反复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。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无机物(CO2)和有机物特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各成分生

物圈各成分物质循环与能量流动之间的关系(1)区别(2)联系6.物质循环与能量流动的联系：物质循环和能量流动是同时进行，相互依存，不可分割的。(1)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。食物链(网)能量(2)物质是能量沿____________流动的载体。(3)__

__________是物质在生态系统中往复循环的动力。[基础测评])1.从物质循环的角度看，人体内的碳元素根本来源于(A.食物中的碳B.大气中CO2中的碳C.燃料中的碳D.非生物环境中的碳答案：B2.下图为生态系统中碳循环、氮循环的部分示意图，下列说法不正确的是()A.碳循环伴随着能量的流动B.同

时具有B和D过程的生物不可能有A过程C.ABCD所代表的物质循环具有全球性D.进行C过程的生物可作为生态系统的分解者或消费者等答案：B考向1能量流动的特点[典例1](2018年河南商丘期中)下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是()A.生产者固定的总能量不一定多于消费者和分解者同化的

总能量B.消费者粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者C.生态农业增加了农田生态系统中的食物链，将提高能量传递效率D.能量传递效率指相邻两个营养级间的传递效率，而非生物个体[解析]生态系统中生产者固定的总能量是流入该生态系统的总能量，所以一定多于消费者和分解者同化

的总能量，A错误；消费者的粪便被分解者分解表明该营养级的上一营养级同化的能量流向了分解者，B错误；生态农业增加了农田生态系统中的食物链，使物质和能量得到多级利用，从而提高了能量的利用率，但不能提高能量传递效率，C错误；能量传递效率指相

邻两个营养级间的传递效率，一般为10%～20%，D正确。[答案]D[考向预测]1.下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是()A.甲和丙所包含的所有种群构成生物群落B.乙不一定是原核生物C.丁的CO2含量减少，将导致臭氧层被破坏D.丙1的同化量越大，丙2的同化量越小解析：由

图分析可知，甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，一个生物群落应包括生产者、消费者、分解者；有些真核生物也是分解者，如某些真菌和蚯蚓；臭氧层的破坏是由氟氯烃的大量排放所致；一般来说丙1的同化量越大，丙2的同化量越大。答

案：B2.下列关于生态系统的叙述，不正确的是()A.在农田生态系统中，玉米和马铃薯套种，可以实现能量的多级利用B.能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复C.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能D.在一个池塘生态系统中，研

究池塘的范围和边界属于群落水平上研究的问题解析：在农田生态系统中，玉米和马铃薯套种，能充分利用光能，但不能实现能量的多级利用，A错误；能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复，B正确；任何生态系统都需要不断得到来

自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，C正确；池塘的范围和边界属于群落水平上研究的问题，D正确。答案：A考向2能量流动的计算[典例2](2018年北京海淀模拟)假设在某牧场生态系统能量流动过程中，牛摄入体内的能量为x，

牛粪便中的能量为28%x，呼吸作用散失的能量为46%x，则()A.贮存在牛体内的能量为48%xB.牛同化的能量为72%xC.由牛流向分解者的能量为28%xD.由牛流向下一营养级的能量为54%x[解析]贮存在牛体内的能量＝牛摄入的能量－牛粪便中的能量－牛的呼吸作用散失的能量＝x－28%x－46%x

＝26%x，A错误；牛同化的能量＝牛摄入的能量－牛粪便中的能量＝x－28%x＝72%x，B正确；本题中由牛流向分解者的能量未知，而28%x属于上一个营养级即生产者流向分解者的能量，C错误；由牛流向下一营养级的能量属

于贮存在牛体内的能量的一部分，由A的分析可知，贮存在牛体内的能量为26%x，因此由牛流向下一营养级的能量小于54%x，D错误。[答案]B[考向预测]3.(2018年安徽黄山八校联考)如图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，

下列各项中不正确的是()A.在人工饲养的高密度鱼塘中，生产者同化量往往小于消费者的同化量B.图中④包含了三级消者粪便中的能量C.在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的D.第三营养级到第四营养级的能量传

递效率为(③/②)×100%解析：在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，人工饲养的高密度鱼塘中消费者的同化量往往大于生产者的同化量，A正确；图中④包含了三级消费者粪便中的能量，粪便中的能量

属于上个营养级流向分解者的，则④应包含三级消费者粪便中的能量，B正确；生产者通过光合作用获得能量，其他营养级生物通过捕食获得能量，且最高营养级的生物没有能量进入下一个营养级，C错误；能量传递效率用相关营养级的同化

量计算，第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%，D正确。答案：C4.下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是()A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B.第二营养级用于生长、发育

和繁殖的能量是100C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D.该生态系统第三营养级同化的能量是15解析：题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，

e表示分解者利用的能量；第二营养级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80，按照能量传递效率20%计算出第一营养级同化的能量至少为400；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量

并不等同于第三营养级同化的能量。答案：A考向3生态系统能量流动途径[典例3]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()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的

能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向[解析]鹰迁入后，形成了食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀(蝉的天敌)的数量减少，故A项错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不

参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B项错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向，D项错误。[答案]C[考向预测]5.下图是桑基鱼塘生态系统局部的能量流动示意图，

图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是()A.如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量B.图中b表示桑树呼吸作用散失的能量C.图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量D.图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率解析：流经该生

态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即a；生产者桑树所固定的太阳能总量中有一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，即b，另一部分则储存在生产者体内的有机物中，用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即c；图中d表示蚕同化的能量，a1表示蚕通过呼吸作用散失的热能

，如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量；d1/d可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率。答案：D西黄松生态系统碳量生产者活生物量(g/m2)死有机质(g/m2)土壤有机碳(g/m2)净初级生产力[g/(m2·年)]异养呼吸[g/(m2·年)]老龄12730

25605330470440幼龄146032404310360390考向4碳循环实例分析[典例4](2018年天津卷)为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进

行测试，结果见下表，据表回答：(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的__________稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体________部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米

有____________克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中__________的呼吸作用，部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过______________的分解作用，返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克

生产者活生物量的净初级生产力__________(填“大于”“等于”或“小于”)老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落________(填“能”或“不能”)降低大气碳总量。[解析](1)恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。

西黄松群落被砍伐遭到破坏后，又逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要以CO2的形式在叶绿体基质被固定，进入生物群落。储存在生产者活生物量＝生产的同化量－生产者呼吸消耗量，即为表格中的净初级生产力，即幼龄西黄松群落每平方米36

0克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中。幼龄西黄松群落一部分被消费者食用，通过消费者的呼吸作用以热能形式释放，一部分即残枝败叶转变为死有机质和土壤有机质，进而通过分解者的分解作用，返回大气中的CO2库。(3)由图可知，西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级

生产力为360/1460≈0.25；西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470/12730≈0.04，因此，西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落的净初级生产力360，异

氧呼吸消耗量为390，净初级生产力小于异氧呼吸消耗速率，故不会有有机物的积累，即幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。[答案](1)恢复力(2)基质360消费者分解者(3)大于不能[考向预测]6.(2018年江苏徐州期中)下图是自然界碳循环的简图，据图分析下列叙述错误的是()A.甲为分解者，乙为消费

者，丙为生产者B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中C.④表示大气中CO2进入生物群落的主要途径D.碳元素以无机物形式在丙→乙→甲所示的渠道流动解析：由题图分析可知，甲是分解者，乙是消费者，丙是生产者，A

正确；①②③表示甲、丙、乙通过呼吸作用释放CO2回归到大气中，B正确；④主要是光合作用，是大气中CO2进入生物群落的主要途径，C正确；碳元素以有机物的形式在生物群落内部流动，D错误。答案：D7.(2018年河南信阳模拟)如图为某生态系统中碳循环示意图。下列相关

叙述正确的是()A.缺少类群乙则生态系统的物质循环不能进行B.图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸作用C.图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成了该生态系统的生物群落D.由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量解析：根据题干和碳

循环示意图可知，甲为生产者，乙为初级消费者，丙为次级消费者，丁为分解者。缺少类群乙则生态系统的物质循环能进行，A错误；图中c、d分别表示乙、丙同化的能量，b表示生产者的呼吸量，B错误；图中甲、乙、丙、丁的全

部生物，包含了该生态系统的所有种群，因此构成了该生态系统的生物群落，C正确；乙的摄入量，大部分经消化吸收转为同化的能量，少部分以粪便的形式排到环境中，乙同化的能量中有大部分通过呼吸作用散失，只有少部分用于乙的生长、发育、繁殖

，D错误。答案：C8.(2018年四川泸州模拟)在某人工鱼塘中食物链主要是浮游植物→鱼A→鱼B，由于某种消费者C的侵入，导致鱼A显著减少，鱼B的数量基本不变，食物网中的营养级级数也未变。下图为新的生态系统的碳循环示意图，甲～丁属于生态系统的三种组成成分。(1)

由于消费者C的入侵改变了原有的群落结构，这种群落演替的类型是__________。(2)研究发现该生态系统中第一营养级的生物量明显比第二营养级少，若要维持该生态系统的相对稳定，常用的方法是___________

_。(3)消费者C最可能是图中的成分________(填序号)。解析：由图示可知，只有乙能利用无机环境中的含碳物质，说明乙表示生产者；甲可以利用乙、丁产生的含碳物质，说明甲表示分解者；再依次推断丙和丁均表示消费者。进一步分析可知，图中所示的碳循环缺

少了2个重要的过程(箭头)，一是乙→无机环境，二是丙→甲。(1)次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。因为消费者C的入侵改变了原有的群落结构，这种群落演替的类型是次生演替。(2)发现该生态系统中第一营养级

的生物量明显比第二营养级少，若要维持该生态系统的相对，常用的方法是投放饵料，增加生态系统中有机物(现成的化学能)的投入。(3)根据题意“消费者C的侵入，导致鱼A显著减少，鱼B的数量基本不变，食物网中的营养级级数也未变”分析，消费者C最可能是与鱼A呈竞争关系，但同时被鱼B捕食，

所以对应图中的成分丙(初级消费者)。答案：(1)次生演替(2)投放饵料(3)丙