能量流动与物质循环
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能量流动和物质循环
焦，从理论上推算，初级消费者所获得的总能量最多为 1.6x109 千焦。 （4）在一定限度内，该生态系统中的这四种生物以及其他生物的 数量和所占比例能在较长时间内维持在一个相对稳定的状态。这说 明生态系统具有一定的 自动调节 能力。
8、图7-13是生态系统的碳循环示意图，请回答：
（1）大气中的二氧化碳通过 光合作用转化为有机物 （2）图中的生产者、消费者和 分解者 在生命活动中通 过 呼吸作用 作用将体内的有机物分解成 二氧化碳等 放 无机物 回大气中。 （3）图中A代表天然气、石油、煤炭等化石燃料，通过 开发利用（燃烧），又将它们转变成 二氧化碳 释放到 大气中。对化石燃料过度的开发利用，是造成 温室 效应 的主要原因之一。 （4）在生态系统中，碳元素主要以 气 体状态进行循环， 能量流动结合在一起进行的。 碳循环始终与
7、能量流动的特点是 单向流动，逐级递减。营养级之间能量 传递的效率大约是 10-20% ，所以大多数食物链只有 3-4 个营养级。 因此，营养级越高， 越少， 越少， 生物数量 有机物含量 越少。 能量 8、分析与研讨：下图是农业人工生态系统模式图，分析研究生态 系统的能量流动有何意义？ 研究生态系统的能量流动，可以 帮助人们合理有效的调整生态系 统中能量流动的关系，使能量 的流向对人类 最有益 的部分 的。实现对能量的 多级 利用， 大大提高能量的利用效率。
3、下图表示其生态系统中物质循环的过程，请分 析回答：
（1）图中表示的生理过程在实质上一致的有 ① ③ ④ . 水 （2）⑤表示的物质是 。B、C是生态系统中 消费者 的 。该生态系统中构成的食物链 是 A B C ，能够使光能流入该生态系统的生物 是图中的 。 A
4、根据下图回答问题：
大气中的CO2库
生态系统的能量流动和物质循环.
食物链中每 一营养级生 物所含能量 的多少
每一营养级 生物个体的 数目
每一营养级 生物的总生 物量
(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字 塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营 养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。 如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右 图所示的数量金字塔。
(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字 塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费 者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形 状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统 的稳定性。
养的人数将会
(增多、不变、减少)，理由
是
。
[课堂笔记] (1)玉米、鸡、牛、人之间的食物关系见答案。 (2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食 用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种 间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。 (3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的 太阳能为流经生态系统的总能量。 (4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获 得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内 所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。
[例1] (2009·全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场，其收获的玉米
子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加
工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪
便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为
种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：
②由于能量流动是逐级递减的，能量流经每一营养 级时均有损耗，故食物链营养级环节越多，能量 损耗越大，欲减少能量损耗应缩短食物链。
9-4 生态系统能量流动和物质循环
高考一轮复习
第九单元 第四讲
生态系统的能量流动与物质循环
考点一：生态系统的能量流动
一、能量流动的概念
1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （1）输入 源头：太阳能。 起点：从 生产者固定太阳能 开始。 总能量： 生产者固定的全部太阳能。
（2）传递 传递渠道： 食物链和食物网。 形式：有机物中的化学能
①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级 除外)；c.被分解者分解利用。 ②定量定时：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： a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者 分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下 一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部 分的能量将保留到下一年，因此“未利用”是指在有限 的时间“还没来得及被利用的能量”。
能量传递效率与能量利用率的区别
下一个营养级同化的能量
1.能量传递效率=
上一个营养级同化的能量
（10％～20％）
2.能量利用率: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。
考法二 能量流动效率复杂计算归类
1. 涉及一条食物链的能量流动的最值计算
设食物链为 A→B→C→D
能量流经第二营养级示意图
呼吸作用以热能形式散失
同化量
初级消费者 摄入量
用于生长、 发育、繁殖
粪便量
下一营养级 分解者分解 未利用
注意： ①入量=同化量＋粪便量
②消费者粪便中的能量不属于该营养级同化的能 量，属于上一营养级的能量
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
第九单元 第四讲
生态系统的能量流动与物质循环
考点一：生态系统的能量流动
一、能量流动的概念
1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （1）输入 源头：太阳能。 起点：从 生产者固定太阳能 开始。 总能量： 生产者固定的全部太阳能。
（2）传递 传递渠道： 食物链和食物网。 形式：有机物中的化学能
①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级 除外)；c.被分解者分解利用。 ②定量定时：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： a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者 分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下 一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部 分的能量将保留到下一年，因此“未利用”是指在有限 的时间“还没来得及被利用的能量”。
能量传递效率与能量利用率的区别
下一个营养级同化的能量
1.能量传递效率=
上一个营养级同化的能量
（10％～20％）
2.能量利用率: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。
考法二 能量流动效率复杂计算归类
1. 涉及一条食物链的能量流动的最值计算
设食物链为 A→B→C→D
能量流经第二营养级示意图
呼吸作用以热能形式散失
同化量
初级消费者 摄入量
用于生长、 发育、繁殖
粪便量
下一营养级 分解者分解 未利用
注意： ①入量=同化量＋粪便量
②消费者粪便中的能量不属于该营养级同化的能 量，属于上一营养级的能量
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
能量流动和物质循环
生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→…
2、逐级递减：相邻两个营养级间的 能量传递效率为10％～20％
＝
下一营养级同化的能量 上一营养级同化的能量
×100%
能量为什么会逐级递减?
流入某一营养级的能量主要有以下去向:
①呼吸作用散失 ②分解者分解 ③未被利用 ④流入下一个营养级
能量金字塔：
低
高
微量
太阳能 生产者 ห้องสมุดไป่ตู้2.8 464.6
2.1
植食性动物
62.8
12.6
肉食性动物 12.6
未
293 18.8 96.3
29.3 7.5 5.0
固 定
呼吸作用 122.6
未利用 327.3
生态系统能量流动的特点
1、单向流动：不可逆
a.捕食关系 b.呼吸作用所产生的热能 不可逆转 不能被生物群落重复利用
者的量为y,那么x与y的关系可表示为( C )
A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=100ax+10x
一、生态系统的物质循环
这里的物质是指？ 在哪两者之间循环？ 这里的生态系统是指？生物圈
生物 群落
组成生物体的化学元素 反复循环
无机 环境
特点： 全球性，循环性
能
营
量
养
级
高
低
数量金字塔
鸟 昆虫 树
生物量金字塔
生物量(现存生物有机物的总量) 沿食物链流动逐级递减
如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短， 又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游 植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但 这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物 的要少。
能量流动与物质循环
动植物的遗 体和排出物
1.碳的存在形式有哪些呢？ 二氧化碳 碳酸盐 有机物 二氧化碳 碳循环的主要形式是什么？
2.碳进入生物体的途径： 4.碳进入大气的途径： ①生物的呼吸作用
绿色植物的光合作用 食物链 食物网
3.碳在生物体之间传递途径：
②化石燃料的燃烧
③分解者分解作用
5.碳循环的特点是什么？ 生态系统中的能量流动拌随着物质循环，周而复始。
碳循环的意义
经过这一系列的循环，自然界中的二氧化 碳和氧气就处于相对的平衡状态。
如果碳平衡被打破，会出现什么情况？
温室效应等 思考：如何减少温室气体呢？
植树造林；减少工业废气、汽量流动
物质循环
范围 联系
比较
能量流动
物质循环 无机物 在无机环境与生物之间循环 周而复始
（3）引起温室效应的原因。 绿色植物大量砍伐，大量燃烧化石燃料
练习：1.
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者 化石燃料
光合 作用 (1)碳从无机环境进入生物群落的途径有：_____ 和化能合成作用。 (2)碳进入大气的途径有： 呼吸作用、分解作用、燃烧 CO2 的形式循环. (3)在无机环境与生物群落之间, 碳以_____ (4)在生物群落内部，碳通过食物链和食物网，以 碳 有机物的形式传递。 含____
含碳有机物
二氧化碳
二氧化碳 二氧化碳 二氧化碳
含碳有机物
第三节 能量流动和物质循环
复习回顾
1.在一定的区域里，生物 与环境 相互作用所形成 的统一整体 ，叫做生态系统。 2.生物之间通过取食的关系而互相联系形成 食物链 。
土壤 3.在生态系统中，非生物成分包括 阳光 空气 水分 等， 生物成分包括 生产者 、 消费者 和 分解者 。
能量流动 物质循环
3、（96上海）根据生态学原理，要使能量流经食物链的 总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构 A、以淡水养殖的鱼类为主 C、 以谷类和植物蛋白为主 B 、以家畜的肉类为主
C
D 、以禽类的肉和蛋白为主
4、（2004上海）如果一个人食物有1/2来自绿色植物， 1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率 10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物 D
贴上标签 加等量的淀粉溶液
下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是 A、一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能 获取大象所同化能量的20% B. 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量 就从第一营养级流入第二营养级 C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非 生物环境流入生物群落 D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
单向 • 1、能量流动是______的
从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消 费者→……不可逆转，不能循环。
逐级递减 2、能量流动是________的：传递率 为 _________。 10％～20％ 传递效率=
• 科学设计人工生态系统，合理调整能量流动关系， 对人类最有益的部分 使能量流向____________________
一、能量流动的概念和过程 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
二、能量流动的过程
输入：能量的最终源头： 太阳能
生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能的总量，是流 经这个生态系统的总能量。
传递： 能量沿着食物链（网）逐级流动 太阳光能 光合作用 化学能 转化：
呼吸作用
热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
1、在自然界的物质循环中，对物质转化必不可
生态系统的能量流动和物质循环
生态系统的能量流动和物质循环生态系统是由生物群落和非生物环境组成的动态平衡系统，其中能量的流动和物质的循环是维持生态平衡的重要机制。
本文将着重介绍生态系统中能量流动和物质循环的过程，以及它们之间的相互关系和重要性。
一、能量流动能量是生态系统中的基本要素，它驱动着生态系统中各种生物活动的进行。
能量在生态系统中的转化和流动可以通过食物链来解释。
食物链是将生物按照它们在食物关系中的地位和相互间的相互作用关系组织起来的。
比如，一个典型的食物链可以由植物、草食动物、食肉动物构成。
在这个食物链中，能量从植物开始流动。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，存储在其体内的有机物中。
当草食动物吃下植物时，植物体内的能量也被转移到了它们的体内。
随后，当食肉动物捕食草食动物时，能量又被传递给了食肉动物。
这样，能量就通过食物链逐级传递。
然而，能量在流动的过程中并不会完全转化。
根据生态学的能量流动规律，每个能量级之间只能保留约10%的能量，其余的能量会以热量的形式散失。
因此，由于能量转化效率的限制，食物链中的每个能量级数量都比前一个能量级少，从而形成生态系统中能量的流动和传递。
二、物质循环物质循环是生态系统中重要的生物地球化学过程，它包括了有机物和无机物的生物转化、迁移和再利用。
通常，物质循环可以通过碳循环、氮循环和水循环来说明。
碳循环是生态系统中最重要的物质循环之一。
通过光合作用，植物将大气中的二氧化碳转化为有机碳，然后通过呼吸作用释放出二氧化碳，使之再次进入大气。
这样，碳在大气和生物体之间持续循环。
此外，当植物和其他生物死亡后，它们的有机碳会通过分解或矿化的过程，再次回归到土壤中的无机碳汇中。
氮循环是生物体内氨基酸和蛋白质的形成和分解的过程。
在氮循环中，氮通过植物吸收后被转化为蛋白质，并且传递到其他生物体内。
当植物和动物死亡后，其体内的氮会被分解为氨气并释放到大气中，或被细菌转化为无机氮化合物并再次进入土壤。
这个过程使氮在大气、土壤和生物体之间循环。
生物生物圈中的能量流动与物质循环
生物生物圈中的能量流动与物质循环主题：生物生物圈中的能量流动与物质循环【引言】生物生物圈是由生物体和无机物组成的全球范围内的生态系统。
生物体通过能量的流动与物质的循环来维持自身的生存和繁衍。
本教案将介绍生物生物圈中的能量流动与物质循环的过程和机制，以及其对生态系统的影响。
【一、能量流动】能量是生物生物圈中维持生命活动所必需的重要资源。
能量的流动是由太阳辐射到地球上，经过生物体的吸收和传递而达到生物体之间的能量转换。
以下将从太阳能到生物体的能量流动、食物链和食物网展开论述。
1. 太阳能到生物体的能量流动太阳能是地球上的主要能量来源，通过光合作用被植物转换为化学能，再通过食物链传递给其他生物体。
这个过程被称为生物生产。
2. 食物链食物链描述了生物体之间通过食物相互联系的关系。
它分为植物链、草食链、捕食链等。
植物链由植物作为能量的起源，被其他生物体捕食，传递给消费者。
草食链由植物被食草动物捕食，再被食肉动物捕食。
捕食链则是一个复杂的食物关系网络。
3. 食物网食物网是多个食物链相互交叉形成的复杂食物关系网络。
食物网反映了生物体之间的相互联系和能量的流动路径。
一个生态系统中的食物网越复杂，说明其能量流动越高效和稳定。
【二、物质循环】物质循环是指在生物体和非生物体之间，由无机物到有机物，再由有机物到无机物的转化过程。
以下将从氮循环和碳循环两个方面进行论述。
1. 氮循环氮是生物体中构成蛋白质、核酸等生物分子的重要元素。
氮循环主要包括氮的固定、氮的氧化和氮的还原三个过程。
植物通过吸收土壤中的无机氮和共生菌根中的固氮菌将氮转化为有机氮，再通过食物链传递给其他生物体。
生物体通过代谢、死亡和排泄将有机氮还原为无机氮，重新进入土壤。
2. 碳循环碳是生物体构成有机物的主要元素。
碳循环主要包括碳的固定、碳的释放和碳的沉积三个过程。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，再经由食物链传递给其他生物体。
生物体通过呼吸作用将有机碳释放为二氧化碳，进一步进入大气中。
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【解析】由生态系统物质循环的概念可知，本题 的 A、B、C 三项都是正确的。物质在循环过程中是不 会递减的，因为物质只能进行转移和变化，但不会消 失。
考点五
能量流动和物质循环的关系
【回扣教材】
同时进行 的，彼此相互 能量流动和物质循环是__________ 固定、储存、转移和释放 ， 依存，不可分割。能量的________________________ 合成和分解 等过程。物质作为能 都离不开物质的______________ 食物链(网) 载体 ，使能量沿______________ 量的________ 流动；能量
无机环境 到____________ 生物群落 ，又从 都不断进行着从____________ 生物群落 回到____________ 无机环境 的循环过程。物质循 ____________
全球性 ，故又称为______________ 生物地球化学 循环。 环具有__________
2．生态系统的物质循环的特点：
(2)通过上述图解可看出生产者、初级消费者、次级消费者能量
流动相同的三个方向。 呼吸作用 以_____ 热能 的形式散失。 ①通过_________ 同化 。 ②被下一营养级_____ 分解者 ③被_______分解利用。 未 利用。 ④_______
【加固训练】
1.下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
特别提醒 ①实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的 关键是生产者和分解者。 ②碳在无机环境与生物群落之间传递时 ，只有生 产者与无机环境之间的传递是双向的 ，其他各成分间 的传递均是单向的。
【提分技法】碳循环示意图中生态系统成分的判断方法
图形解读：
(1)图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由 多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据 A→D，C→D，确定D为分解者，剩下的C为消费者。 (2)图2——根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C
结论②：
土壤中的微生物不能分解叶片。
进行实验验证 结果分析、得出结论
土壤微生物分解作用的探究过程小结
案例 1 案例 2 实验假设 微生物能分解 微生物能分解淀粉 落叶使之腐烂 实验组 土壤高温处理 A杯中加入30mL土壤浸出液 实 验 对照组 土壤不做处理 B杯中加入30mL蒸馏水 设 土壤中是否含 土壤中是否含有分解淀粉的 自变量 计 微生物 微生物 A1 加入 不变蓝 在相同时间内 碘液 实验组落叶的 B1 变蓝 实验现象 腐烂程度小于 加入斐林 A2 砖红色沉淀 对照组 试剂 B2 不变色 结论分析 微生物对落叶 土壤浸出液中的微生物能分 有分解作用 解淀粉
光合作用 完成的，生物群落中 是通过绿色植物的____________ 呼吸作用 和微生 含碳有机物则主要通过生物的____________ CO2和H2O 分解作用 被分解成________________ 物的____________ ，归还
化石燃料 的燃烧。 到无机环境中。此外还有____________
同学们在探究过程中提出疑问，并猜测不同生态系统的 土壤微生物的分解能力不同，并设计了实验进行验证。
(1) 实验设计首先要遵循的是 单一变量 原则对照 原 则。 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A、B两 组。实验时 A组不做处理(自然状态)； B组用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1 小时。B组处理目的 杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 。 (3)上题(2)中实验的自变量是 土壤微生物的有无 ，因变 量是 落叶的腐烂程度 ，无关变量是
一、土壤中微生物：
细菌、放线菌、真菌等
大肠杆菌
放线菌
青霉菌
二、实验目的
1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物 的分解作用，进一步培养探究和创造能力。 2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。 3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象 作出合理判断和解释。 三、实验原理
微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小 分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀 粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行 氧化分解，最终形成CO2、水和各种无机盐，同时 释放能量。
【考题回访】 1.(2015·唐山模拟)如图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正 确的是( C )
A.1代表生产者，5可以代表化能合成作用 B.碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递 C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1 D.1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在生物群落和
土壤温度、含水量、pH、落叶种类和大小等(合理即可)
点)。
(至少2
15．下面图1为碳循环示意图，图2为某一食物网示意图，请据图回答问题：
CO2 转变成绿色植物(如玉米)中的________ 有机物 。 (1)通过过程①，碳由无机环境中的______
高 。设过 (2)图1过程②越复杂，则该生态系统的抵抗力稳定性越______ 程②代表的生物之间有如图2所示的关系，若E种群的能量为5.8×109kJ， B种群的能量为1.3×108kJ，D种群的能量为1.5×108kJ，能量传递效率为 3.0×107 10%，则A种群的能量是__________kJ 。 (3)过程④表示______________ 分解者的分解 作用。参与过程④的生物与同区域中 群落 。 的动植物等其他生物共同构成了________ 带有全球性的循环 (4)由图1可见，碳循环的特点是_____________________ 。伴随着物 质循环进行的能量流动具有的特点是_______________________ 。 单向流动，逐级递减
无机环境之间循环
【解题指南】解答本题的关键： (1)分析图解，明确1是生产者，2是消费者，3是分解者，4是无机环 境。
(2)明确光合作用和化能合成作用都是将无机物转化为有机物。
【解析】选C。首先需要确定这四种成分，1箭头指向2、3、4可以确 定1是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产 者联系了无机环境和生物群落，所以确定 4为无机环境。然后根据生 产者和消费者都有箭头指向分解者，确定 3为分解者。5代表生产者的
呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1和4之间是以二氧化碳的形式传递
的，在1、2、3之间是以有机物的形式传递的。1是生产者，所含有的 有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链 (网)流动；能
量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
【典例精析】 【例 4】下列关于生态系统物质循环的叙述，不 正确的是( D ) A．所指的物质是指组成生物体的 C、H、O、N、 P、S 等化学元素 B．所说的生态系统是指地球上最大的生态系统 ——生物圈 C．所说的循环是指物质在生物群落与无机环境 之间反复出现、循环流动 D．物质在循环过程中不断递减
化学能 转化 -太阳能→有机物中的_______→热能
热能 形式散失 形式：最终以_____ 过程：自身呼吸作用
2.能量流动的过程：
(1)写出图中甲、乙、 丙、丁、戊代表的内容。 生产者 甲：_______ 呼吸作用 丁：_________ 初级消费者 乙：___________ 分解者 戊：_______ 次级消费者 丙：___________
例1.某同学设计了探究土壤微生物分解作用的实验，对 照组的土壤应设计( A ) A.不做处理，自然状态 B.作高温灭菌处理 C.排除微生物的作用 D.尽可能避免理化性质的改变 变式1.探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中， 自变量是( B ) A.有无淀粉 B.有无土壤微生物 C.溶液颜色的变化 D.有无还原糖
全球性 ；②反复出现、循环出现(物质 ①具有__________
具有不灭性)。
3．碳循环过程：(1)碳的存在形式：①无机环境： CO2和碳酸盐 ；②生物群落：______________ 含碳有机物 。 ________________ (2) 碳 在 生 物 群 落 和 无 机 环 境 之 间 的 循 环 主 要 是 以 CO2 的形式进行的。________ CO2 进入生物群落主要 ________
图示
4．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列 叙述正确的是( A )
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋ A2＋B2＋C2＋D2) B ．由生产者到初级消费者的能量传递效率为 D2/W1 C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2) D．W1＝D1＋D2
下图甲表示某生态系统中各成分之间的联系，图乙表示能量流 经W种群所处营养级的示意图，请据图回答： (1)图甲中能构成群落的是 B、C、D、E、F 。若某地区因环境 __________________ 污染造成E中出现部分白化苗，对F、D 数量都减少 。 数量的影响是______________ (2)图乙中的a、b表示的含义分别 为：a________________ 被W同化的能量 ， b__________________________ 用于生长发育和繁殖的能量 。图乙 中，能量被W摄入量为m，其粪便量中 能量为n，c中的能量为e，b的能量为f ，则流入下一营养级的能量最多是 (m－n)×20%或(e＋f)×20% ________________________________ 。
量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是( A )
A.从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为a′/a B.c是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量
C.d是指呼吸作用消耗的能量
D.该图解中不包括非生物的物质和能量
考点四
物质循环(碳循环)
【回扣教材】 1．生态系统的物质循环的概念 组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素，
②取同种树叶若干， 平均分成两份，如 图处理，并编号A 份和B份。 ③A份埋入A组土壤， B份埋入B组土壤，如 图。 ④在相同且适宜的 环境中培养。 ⑤过若干时间将网袋取出，观察并记录指标：
考点五
能量流动和物质循环的关系
【回扣教材】
同时进行 的，彼此相互 能量流动和物质循环是__________ 固定、储存、转移和释放 ， 依存，不可分割。能量的________________________ 合成和分解 等过程。物质作为能 都离不开物质的______________ 食物链(网) 载体 ，使能量沿______________ 量的________ 流动；能量
无机环境 到____________ 生物群落 ，又从 都不断进行着从____________ 生物群落 回到____________ 无机环境 的循环过程。物质循 ____________
全球性 ，故又称为______________ 生物地球化学 循环。 环具有__________
2．生态系统的物质循环的特点：
(2)通过上述图解可看出生产者、初级消费者、次级消费者能量
流动相同的三个方向。 呼吸作用 以_____ 热能 的形式散失。 ①通过_________ 同化 。 ②被下一营养级_____ 分解者 ③被_______分解利用。 未 利用。 ④_______
【加固训练】
1.下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
特别提醒 ①实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的 关键是生产者和分解者。 ②碳在无机环境与生物群落之间传递时 ，只有生 产者与无机环境之间的传递是双向的 ，其他各成分间 的传递均是单向的。
【提分技法】碳循环示意图中生态系统成分的判断方法
图形解读：
(1)图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者或大气CO2库，再由 多个内指箭头可判断B为大气CO2库(不能写“无机环境”)，再根据 A→D，C→D，确定D为分解者，剩下的C为消费者。 (2)图2——根据A与C之间的双向箭头及C有多个内指箭头判断：A和C
结论②：
土壤中的微生物不能分解叶片。
进行实验验证 结果分析、得出结论
土壤微生物分解作用的探究过程小结
案例 1 案例 2 实验假设 微生物能分解 微生物能分解淀粉 落叶使之腐烂 实验组 土壤高温处理 A杯中加入30mL土壤浸出液 实 验 对照组 土壤不做处理 B杯中加入30mL蒸馏水 设 土壤中是否含 土壤中是否含有分解淀粉的 自变量 计 微生物 微生物 A1 加入 不变蓝 在相同时间内 碘液 实验组落叶的 B1 变蓝 实验现象 腐烂程度小于 加入斐林 A2 砖红色沉淀 对照组 试剂 B2 不变色 结论分析 微生物对落叶 土壤浸出液中的微生物能分 有分解作用 解淀粉
光合作用 完成的，生物群落中 是通过绿色植物的____________ 呼吸作用 和微生 含碳有机物则主要通过生物的____________ CO2和H2O 分解作用 被分解成________________ 物的____________ ，归还
化石燃料 的燃烧。 到无机环境中。此外还有____________
同学们在探究过程中提出疑问，并猜测不同生态系统的 土壤微生物的分解能力不同，并设计了实验进行验证。
(1) 实验设计首先要遵循的是 单一变量 原则对照 原 则。 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A、B两 组。实验时 A组不做处理(自然状态)； B组用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1 小时。B组处理目的 杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 。 (3)上题(2)中实验的自变量是 土壤微生物的有无 ，因变 量是 落叶的腐烂程度 ，无关变量是
一、土壤中微生物：
细菌、放线菌、真菌等
大肠杆菌
放线菌
青霉菌
二、实验目的
1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物 的分解作用，进一步培养探究和创造能力。 2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。 3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象 作出合理判断和解释。 三、实验原理
微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小 分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀 粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行 氧化分解，最终形成CO2、水和各种无机盐，同时 释放能量。
【考题回访】 1.(2015·唐山模拟)如图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正 确的是( C )
A.1代表生产者，5可以代表化能合成作用 B.碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递 C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1 D.1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在生物群落和
土壤温度、含水量、pH、落叶种类和大小等(合理即可)
点)。
(至少2
15．下面图1为碳循环示意图，图2为某一食物网示意图，请据图回答问题：
CO2 转变成绿色植物(如玉米)中的________ 有机物 。 (1)通过过程①，碳由无机环境中的______
高 。设过 (2)图1过程②越复杂，则该生态系统的抵抗力稳定性越______ 程②代表的生物之间有如图2所示的关系，若E种群的能量为5.8×109kJ， B种群的能量为1.3×108kJ，D种群的能量为1.5×108kJ，能量传递效率为 3.0×107 10%，则A种群的能量是__________kJ 。 (3)过程④表示______________ 分解者的分解 作用。参与过程④的生物与同区域中 群落 。 的动植物等其他生物共同构成了________ 带有全球性的循环 (4)由图1可见，碳循环的特点是_____________________ 。伴随着物 质循环进行的能量流动具有的特点是_______________________ 。 单向流动，逐级递减
无机环境之间循环
【解题指南】解答本题的关键： (1)分析图解，明确1是生产者，2是消费者，3是分解者，4是无机环 境。
(2)明确光合作用和化能合成作用都是将无机物转化为有机物。
【解析】选C。首先需要确定这四种成分，1箭头指向2、3、4可以确 定1是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产 者联系了无机环境和生物群落，所以确定 4为无机环境。然后根据生 产者和消费者都有箭头指向分解者，确定 3为分解者。5代表生产者的
呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在1和4之间是以二氧化碳的形式传递
的，在1、2、3之间是以有机物的形式传递的。1是生产者，所含有的 有机物最多。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链 (网)流动；能
量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
【典例精析】 【例 4】下列关于生态系统物质循环的叙述，不 正确的是( D ) A．所指的物质是指组成生物体的 C、H、O、N、 P、S 等化学元素 B．所说的生态系统是指地球上最大的生态系统 ——生物圈 C．所说的循环是指物质在生物群落与无机环境 之间反复出现、循环流动 D．物质在循环过程中不断递减
化学能 转化 -太阳能→有机物中的_______→热能
热能 形式散失 形式：最终以_____ 过程：自身呼吸作用
2.能量流动的过程：
(1)写出图中甲、乙、 丙、丁、戊代表的内容。 生产者 甲：_______ 呼吸作用 丁：_________ 初级消费者 乙：___________ 分解者 戊：_______ 次级消费者 丙：___________
例1.某同学设计了探究土壤微生物分解作用的实验，对 照组的土壤应设计( A ) A.不做处理，自然状态 B.作高温灭菌处理 C.排除微生物的作用 D.尽可能避免理化性质的改变 变式1.探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中， 自变量是( B ) A.有无淀粉 B.有无土壤微生物 C.溶液颜色的变化 D.有无还原糖
全球性 ；②反复出现、循环出现(物质 ①具有__________
具有不灭性)。
3．碳循环过程：(1)碳的存在形式：①无机环境： CO2和碳酸盐 ；②生物群落：______________ 含碳有机物 。 ________________ (2) 碳 在 生 物 群 落 和 无 机 环 境 之 间 的 循 环 主 要 是 以 CO2 的形式进行的。________ CO2 进入生物群落主要 ________
图示
4．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列 叙述正确的是( A )
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋ A2＋B2＋C2＋D2) B ．由生产者到初级消费者的能量传递效率为 D2/W1 C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2) D．W1＝D1＋D2
下图甲表示某生态系统中各成分之间的联系，图乙表示能量流 经W种群所处营养级的示意图，请据图回答： (1)图甲中能构成群落的是 B、C、D、E、F 。若某地区因环境 __________________ 污染造成E中出现部分白化苗，对F、D 数量都减少 。 数量的影响是______________ (2)图乙中的a、b表示的含义分别 为：a________________ 被W同化的能量 ， b__________________________ 用于生长发育和繁殖的能量 。图乙 中，能量被W摄入量为m，其粪便量中 能量为n，c中的能量为e，b的能量为f ，则流入下一营养级的能量最多是 (m－n)×20%或(e＋f)×20% ________________________________ 。
量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是( A )
A.从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为a′/a B.c是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量
C.d是指呼吸作用消耗的能量
D.该图解中不包括非生物的物质和能量
考点四
物质循环(碳循环)
【回扣教材】 1．生态系统的物质循环的概念 组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素，
②取同种树叶若干， 平均分成两份，如 图处理，并编号A 份和B份。 ③A份埋入A组土壤， B份埋入B组土壤，如 图。 ④在相同且适宜的 环境中培养。 ⑤过若干时间将网袋取出，观察并记录指标：