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张静中学高考生物第八单元专项四 　生态系统的能量流动和物质循环 [考纲要求]　生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用(Ⅱ)。 一、能量流动的过程 1．概念理解 — 　 — 　 —太阳能→有机物中的化学能→热能 　 — 2．过程图解 [判一判] 1．生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程(　×　) 提示　还包括传递和转化过程。 2．流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　×　) 提示　是生产者固定的太阳能或化学能。 3．散失的热能可以被生产者固定再次进入生态系统(　×　) 提示　生产者只能利用太阳能或化学能(化能合成作用)，不能利用热能。 4．流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量(　×　) 提示　初级消费者同化的能量。 二、能量流动的特点及意义 1．林德曼效率：是指一个营养级和它的上一个营养级所同化的能量值的比值。 2．能量流动的特点：单向流动、逐级递减。 3．研究意义 (1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，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。 [解惑]　相邻两营养级之间能量传递效率(林德曼效率)只有10%～20%，因此食物链中营养级一般不超过4～5个。 [判一判] 1．相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%(　×　) 2．能量金字塔可以出现倒置现象(　×　) 3．研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率(　×　) 三、生态系统的物质循环 1．概念 (1)物质：组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。 (2)循环范围：生物群落和无机环境之间。 (3)循环特点：具有全球性。 2．水的循环 3．氮的循环 (1)固氮：根瘤菌将处于游离状态的氮气转变为无机氮的化合物(主要是硝酸盐和氨)，供给植物直接利用，这一过程称为固氮。 (2)氮循环：过程复杂，主要由于含氮化合物的种类较多，而且每一个环节上都有特定的微生物参加。 4．碳的循环 (1)循环形式 ①无机环境与生物群落之间：CO2。 ②生物群落内：以有机物形式沿食物链和食物网传递。 (2)图解 [解惑]　生态系统物质循环的物质是指组成生物体的基本元素，而非其组成的化合物；在循环过程中伴随着复杂的物质和能量的转化。 考点一　分析生态系统的能量流动 1．观察下面的能量流动过程图解，回答相关问题。 (1)能量的来源：太阳能。 (2)起点：从生产者固定太阳能开始。 (3)流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。 (4)渠道：食物链和食物网。 (5)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。 (6)流动形式：有机物中的化学能。 (7)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。 (8)能量散失的形式：以热能形式散失。 2．观察下图能量在营养级之间流动过程图解，回答相关问题。 (1)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)在各营养级中，能量的三个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用。 (3)概括能量流动的特点 ①单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级。 ②逐级递减：相邻两个营养级的能量传递效率约为10%～20%。 3．写出能量传递效率(林德曼效率)的计算公式 相邻两个营养级的传递效率＝×100%。 易错警示　能量流动中的2个比较 (1)生态系统中同化量和摄入量的比较 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。消费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未被利用的那部分能量。 (2)能量传递效率与能量利用效率的比较 能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。其计算公式为能量传递效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。 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，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，能量利用效率越高。 1．如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是(　　) A．①表示流经该生态系统内部的总能量 B．一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加100 kg C．生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流