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2012届高考复习生物课件(江苏)必修3


1.(2009·江苏)下列4种现象中,不适宜用生态系统中 能量流动规律进行合理分析的是( B ) A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B.蓝藻易在富营养化水体中爆发 C.饲养牛、羊等动物,成本低、产量高 D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食

【解析】本题考查的是生态系统的能量流动。能量流 动的特点是单向性和逐渐递减。A中虎等大型肉食动物 处在最高营养级

,获得的能量最少,因此容易成为濒 危物种。蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元 素,给蓝藻提供营养物质,有利于蓝藻的生长,因此 与能量流动规律无关。C中牛、羊等属于第二营养级, 获得的能量较多,因此饲养成本低,产量高。D中蓝鲸 以浮游动物为食,能量便由浮游动物流向了蓝鲸。

2.(2010·广东)气候变化与生态系统的碳循环密切相 关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气 环境的碳交换情况。 时期 A B 碳吸收量(kg C·a-1) 1.20×1014 1.20×1014 碳释放量(kg C·a-1) 1.20×1014 1.26×1014

(1)生态系统碳的吸收主要是通过____作用实现的, 碳的释放主要是通过______作用实现的。

(2)表中______时期的生态系统处于稳定状态,原因是 ______。 (3)由于过度的人工碳排放,破坏了生态系统的____, 导致大气中_______增加并引起全球气候变化。

(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿 素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造 的,类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的____阶 段;又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的 __________直接发酵转化为燃料乙醇。

【解析】本题主要考查学生的理解能力和获取信息的 能力。碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿 色植物的光合作用,而由生物群落回归无机环境则主 要依赖于各类生物的呼吸作用。在一个处于稳定状态 的生态系统中,碳吸收量应该基本上等于碳释放量。 过度的人工碳排放,破坏了生态系统的碳循环,导致 大气中CO2含量增加并引起全球气候变暖。光能的吸收、 传递和转换发生在光合作用的光反应阶段。 【答案】 (1)光合 呼吸 (2) A碳吸收量等于碳释放量碳 (3)平衡 CO2浓度 (4)光反应 有机物

一、生态系统中的能量流动

二、生态系统中的物质循环——碳循环 1.碳在无机环境中主要以 CO2 和 碳酸盐 形式 存在;碳在生物群落的各类生物体中以 含碳有机物 的形式存在,并通过 食物链 在生物群落中传递; 碳的循环形式是 CO2 。 2.碳从无机环境进入生物群落的主要途径是 光合 作用 ;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生 产者和消费者的 呼吸作用 、分解者的 分解作 用 、 化石燃料的燃烧 产生CO2。

3.过程:

1.生态系统能量流动过程 (1)能量流动,一般都是围绕着能量的输入、传递、散 失以及能量流动的特点、能量流动的去向(用于解释能 量单向流动的原因)、设计生态系统时能量的多级利用 等知识点进行考查。

(2)研究能量在沿食物链从一个种群流动到另一种群时, 需要考虑能被利用和未被利用等多方面的能量值,以 某动物种群捕食种群A为例,可用下图表示:

【例1】实验调查得到某一树林生态系统各营养级和能 量流动关系的图表。其中丁为分解者,Pg表示生物同 化作用所固定的总能量,Pn表示生物储存的能量,R表 示生物呼吸消耗的能量,单位为J/(cm2·a)。以下说法 正确的是( ) A.该生态系统的营养结构可以表示为 丙→甲→乙→ 丁 B.流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能, 即四个Pg之和

甲 乙 丙 丁

Pg 62.8 12.5 464.6 41.6

Pn 25.6 5.7 186.3 16.5

R 37.2 6.8 278.3 25.1

C.第二营养级到第三营养级的能量传递率为19.9%

D.在该生态系统中,分解者可有可无

【思路点拨】 流经该生态系统的总能量是植物固定的 太阳能,生产者的Pg=464.6 J/(cm2· a);丁为分解者, 不参与构成捕食食物链,分解者和生产者都是生态系 统不可缺少的成分。
【答案】 C

【举一反三】如图表示某生态系统中4种成分之间的关 系,下列相关叙述正确的是( A )

A.甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散 失,另一部分用于自身的生长、发育和繁殖 B.乙1→乙2……中所包含的所有种群构成了该生态系 统的营养结构 C.丙中有自养型生物 D.甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和

【思路点拨】 乙1→乙2……只表示了消费者,而营养 级的起点为生产者;丙为分解者,是异养型生物;各 个营养级都有一部分能量通过呼吸作用以热能形式散 失,故同化的总能量甲>乙+丙。

2.能量传递效率的分析和计算 (1)已知较高营养级生物的能量,求较低营养级生物的 能量时,“至少”需要量的计算要按20%的传递效率计 算,“最多”需要量的计算则按10%的传递效率求解。

(2)在某一食物网中,一个消费者往往同时参与构成多 条食物链,当该消费者增加了某一值时,若要计算最 少消耗生产者多少,应选最短的食物链和最大传递效 率20%进行计算,这样消费者获得的能量最多;若要计 算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小 传递效率10%进行计算,这样消费者获得的能量最少。

(3)在解决有关能量传递的计算问题时,首先要确定食 物链。设食物链为A→B→C→D,分情况讨论:

现实
D营养级 净增重M A营养级 净增重N

问题 至少需要A营养级的量Y 最多需要A营养级的量Y D营养级最多增重的量Y D营养级至少增重的量Y

思路求解 Y(20%)3=M Y(10%)3=M N(20%)3=Y N(10%)3=Y

【例2】如图所示的一个食物网(能量传递率按10%计 算),则相关叙述正确的是(多选)( )

A.该食物网中初级消费者是昆虫,次级消费者是鸟

B.昆虫属于第一营养级,鸟属于第二营养级

C.若植物固定的太阳能总量为M,昆虫获得的总能 量为m1,鸟获得的总能量为m2,则M>m1+m2
D.在鸟类的食物构成中,若动物性食物和植物性食 物各占一半,则鸟类增加能量a时,生产者需提供能量 为55a

【思路点拨】由图可知该食物网有两条食物链:①植 物→鸟,②植物→昆虫→鸟。昆虫处在第二营养级, 鸟占据第二、第三两个营养级。若鸟类能量增加a时, 由题意食物链①中消耗植物中的能量为0.5a/10%=5a, 食物链②中消耗植物中的能量为0.5a/(10%)2 =50a,即 共需要生产者提供5a+50a=55a的能量。绿色植物所固 定的太阳能总量M是该系统所获得的总能量,则必有 M>m1+m2。 【答案】 CD

【举一反三】右图是某生态系统的食物网简图,图中 甲~庚代表各种不同的生物,已知各营养级之间的能 量转化效率均为10%,当一种 生物摄食两种前一营养级的生 物时它们被摄食的生物量相等, 则丁每增加10千克生物量,需

消耗生产者_______千克。

【思路点拨】 根据题中信息分析,本题可倒推。丁可 通过三条食物链获得能量: ① 在 戊 → 庚 → 丁 中 消 耗 戊 为 : 10×1/2×10×10 = 500(千克); ②在戊→甲→丁中消耗戊为:10×1/2×10×1/2×10= 250(千克); ③ 在 戊 → 己 → 甲 → 丁 中 消 耗 戊 为 : 10×1/2×10×1/2×10×10=2500(千克)。 则 共 消 耗 戊 为 : ① + ② + ③ = 500 + 250 + 2500 = 3250(千克)。 【答案】 3250

3.物质循环(以碳循环为例)的过程以及特点

(1)有关碳循环的考查,无非就是围绕这些知识点进行: ①CO2进入生态系统的过程有:光合作用、化能合成作 用;②CO2返回无机环境是通过生产者、消费者的呼吸 作用以及分解者的分解作用。 温室效应的产生和预防与碳循环密切相关。

(2)温室效应
①概念:温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入 地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的

二氧化碳等气体所吸收,从而产生大气变暖的效应。除二 氧化碳外,对产生温室效应有重要作用的其他气体还有甲 烷、臭氧、氯氟烃和水汽等。另外,引起酸雨、臭氧层破 坏的主要气体污染物依次是二氧化硫和氟利昂。 ②成因:人类大量燃烧化石燃料,使大气中的二氧化碳含 量增加而形成。

③缓解温室效应主要从两个方面加以考虑:一是减少CO2 的释放,主要措施是减少化石燃料的燃烧,开发新能源 (如太阳能、风能、核能等)替代化石能源;二是增加CO2 的吸收量,主要措施是保护好森林和草原,大力提倡植树 造林。

【例3】下图是生态系统中某元素循环的模式图,该图 可以说明( )

①该图主要体现的是碳元素的循环 ②A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分 ③图中的生理过程②全在线粒体中进行 ④该物质循环带有全球性 A.①④ C.①② B.②④ D.①③

【思路点拨】 从物质循环的过程,可以判断A是生产 者,B、C是消费者,D是分解者,生态系统不可缺少 的成分是A、D;过程①主要是指光合作用,过程② ③是呼吸作用,后者在细胞质基质和线粒体中进行。 【答案】A

【举一反三】分析有关生态系统碳循环、人体体液中 物质交换的示意图, 以下说法正确的是(C )

A.乙图中的D是生态系统中的主要成分 B.人体O2浓度最高的是甲图中的B C.人体过敏反应时,甲图中的A增加导致组织水肿 D.食物链中能量最少的是乙图中的B所处的营养级 【思路点拨】 分析乙图,可以得出D是无机环境,A是 生产者,C是消费者,B是分解者。生态系统的主要成 分是A,食物链中能量最少的是C;分析甲图,A是组 织液、B是淋巴、C是血浆、D是细胞内液,人体O2 浓 度最高的是甲图中的C。

4.物质循环和能量流动的关系以及在农业生产中的 运用 在设计、分析农业生态系统或物质循环、能量流 动在生产实际中的运用时,经常会涉及几条生态学规 律,需要记住:人类的除草、灌溉、施肥等活动,是 设法调整能量流动的关系,使能量尽可能流向对人类 最有益的部分;设计农业生态系统是利用了物质和能 量的多级利用。

【例4】下面是某生态农场生产流程示意图,据图判断, 下列说法正确的是( )

A.能量经过多级利用,实现了良性循环;生态系统 的能量流动是往复循环的

B.农作物通过光合作用合成有机物,能量就从无机 环境流入生物群落;每一生产环节都获得产品,提高 了生态效益和经济效益
C.当蚯蚓利用食用菌杂屑并将其同化为自身的有机 物时,能量就从第三营养级流入第四营养级;由于食 物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低 D.由于生产环节的增多,最终也增加了废物和污染

【思路点拨】 本题重点考查生态系统的功能、物质 循环及能量流动、生态农业等方面的知识。生态农业 是当今我国非常重视的一个热点问题,涉及了如何调 整生态系统中的物质循环和能量流动,使其流向对人 更有利的方向,实现物质的反复循环和能量的多级利 用,变“原料—产品—废料”的模式为“原料—产 品—原料—产品”的模式,实现可持续发展,从而使 每一生产环节都获得产品,提高生态效益和经济效益。 题

中还涉及了生态系统中食物链的问题,蚯蚓利用食用 菌杂屑并将其同化为自身的有机物,并不属于捕食食 物链,不构成营养级关系。 【答案】 B

【举一反三】据下图判断,下列叙述不符合生态学原 理的是( C )

A.物质经过多级利用,实现了良性循环

B.每一级生产的环节都获得产品,提高了生态经济 效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利 用效率降低 D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染

【思路点拨】 人类研究能量流动的主要目的,在于设 法调节生态系统中能量流动关系,使能量流向对人类最 有益的部分,而在生态农业中则需要将废物资源化,实 现能量多级利用和减少环境污染。因此A、B、D的叙述 符合生态学原理。


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