生态系统的能量流动与物质循环 湖南地区高三生物一轮复习Word教案

特点：具有         性。不同的根瘤菌各自只能侵入               的豆科植物。
与豆科植物的关系：                
形成过程：侵入→繁殖→             分裂→组织膨大→形成根瘤  
自生固氮微生物：在土壤中能够                  的微生物。
圆褐固氮菌：具较强的            能力，并能分泌           ，促进植株的生长和果实的发育。
生物固氮的意义：对自然界的氮循环具重要意义。
氮循环图解如下：
     生物固氮在农业生产中的应用。 

命题研究
考点搜索 出题方向 解题策略
生态系统的能量流动（2000、2001、2002、2004年） 考核生态系统中能量流动的特点和过程。 从能量流动是沿食物链途径进行、且是逐级递减的方面分析题意。
生态系统的物质循环（2000、2001、2003年） 考核物质循环在生物群落中的流动特点。 运用在生物群落中物质是以有机物形式沿食物链流动的，在群落与无机环境间是以CO2形式进行的这一规律解题。
生态系统的能量流动和物质循环的关系（2003年） 考核能量流动和物质循环的关系。 注意把握二者的区别与联系，找出它们的共同点在具体情境中解析。
生物固氮（2002、2003、2004年） 考核固氮微生物的特点和作用原理。 注意区分共生固氮微生物、自生固氮微生物，把握它们的不同特点。

 
提分关键
1．如何计算能量传递效率？
答：在解决涉及有关能量计算问题时，如遇“至少需要”“最多使用”等字眼时，所选用的传递效率为20％，在食物网中应选最短链；若遇“最大消耗”“最少利用”时，传递效率则选10％，选最长食物链。
2．如何理解能量流动与物质循环的关系？
答：（1）区别：能量在生态系统内是单向流动的，每个营养级都要消耗约80％～90％的能量。因此，能量流动是逐级递减的，生态系统只有不断地从外界获取能量(太阳能)，能量流动才能持续下去。而生态系统的物质循环，则是在生物群落与无机环境之间反复地进行着，物质是循环的。
（2）联系：生态系统的能量流动总是伴随着物质循环的进行而进行。能量的固定、转移、释放、离不开物质的合成分解等过程。物质就像能量的载体。在能量流动和物质循环之间互为因果、相辅相成，具有不可分割的联系．
生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环，紧密的联系在一起。形成一个统一的整体。
3．如何理解物质循环的概念？
答：物质循环是指在生态系统中，组成生物体的C、H、()、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。物质循环中所指的“物质”是指组成生物体的基本化学元素，而不是单质，也不是化合物；概念中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统生物圈，因此物质循环带有全球性；物质循环既然称为“循环”，那就是反复出现、循环利用的。而不像能量流动那样是单向的。
4．为什么固氮微生物需氧，而固氮又须在严格的厌氧环境中进行？
答：大多数的固氮菌的代谢类型是异养需氧型，它们需在有氧条件下利用氧气进行呼吸和产生能量。而固氮过程又是在细胞内固氮酶的作用下完成的，组成固氮酶的两种蛋白质对氧极端敏感，一旦遇氧就很快导致不可逆的失活，因此固氮过程是在细胞内无氧条件下完成的。固氮菌在进化过程中，发展出多种机制来解决既需氧又要防止氧对固氮酶损伤的矛盾。

名师点拨
例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食
性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是    
A．a=b+d           B．a＞b+d     C．a＜b+d        D．a＜c+d
    考点分析  本题考核生态系统的能量流动，主要考核能量流动的过程和特点。
    解题思路  一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。本题正确答案是B。
失分陷阱  没有理解能量流动逐级递减的特点、没有把握流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能易导致答题错误。
例2（2003年上海卷）下面是有关生态系统的问题。
（1）图30—1是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。请回答：
①写出图中含有三个营养级的食物链（用字母表示）
—→    —→
②在物质循环的过程中，同时伴随着_____________。若生产
者有5000kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重__________kg。
（2）图30—2表示一生态系统中生物种类间的相互关系，图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石械则在岩石表面来回爬动找寻食物，图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例（%）。
① 此生态系统中处于第三营养级的种类有
                   。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是_________________________________。  
②当除去全部海星一年后，与对照地区相                比，该处生物种类组成发生了很大的变化，其中_________成为优势种，而石鳖和石械数量大为减少，其原因是___________________________________。

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