【課件】3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（第一課時(shí)）課件2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

1、第三章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-1新人教版 選擇性必修2 生物與環(huán)境理解記憶生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程 2. 理解記憶生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)3. 能根據(jù)某營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量計(jì)算其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量。4. 概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)： 假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒(méi)有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。討論: 你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援？1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。流落荒島問(wèn)題探討先后方案1一部分一部分方案2一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)

2、中能量的_、_、_和_的過(guò)程，稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失能量輸入個(gè)體1儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體2儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體3以個(gè)體為研究對(duì)象，有很大的局限性和偶然性，如個(gè)體死亡，數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，不同個(gè)體間差異很大，等等。以個(gè)體為研究對(duì)象有沒(méi)有局限性？研究能量流動(dòng)的基本思路能量?jī)?chǔ)存種群能量散失能量輸入以種群為研究對(duì)象有什么局限性？以種群為研究對(duì)象，能量流動(dòng)渠道為食物鏈或食物網(wǎng)，在分析時(shí)，可能因食物網(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。研究能量流動(dòng)的基本思路能量?jī)?chǔ)存營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量散失能量輸入研究能量流動(dòng)的基本思路將一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有種群作為一個(gè)整體來(lái)研究能量流動(dòng)，可以比較

3、精確地測(cè)量每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入值和輸出值。一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)思考：細(xì)胞代謝中能量的常見(jiàn)形式？細(xì)胞代謝中能量的常見(jiàn)形式ATP中的化學(xué)能光能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能二、能量流動(dòng)的過(guò)程1.能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程99%散失1%固定(同化)生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）分解者利用殘枝 敗葉分解作用散失呼吸作用 散失生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖未利用注意: 如果在每一時(shí)間段去分析去向，還應(yīng)有未被利用的能量(最終也將 被分解者利用)。2.能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化糞便分解者利用用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失未利用流經(jīng)第二營(yíng)

4、養(yǎng)級(jí)的總能量：同化量同化量攝入量-糞便量=同化量攝入量糞便屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分，該部分能量最終流向分解者。2.能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量：同化量同化量攝入量-糞便量=同化量攝入量糞便屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分，該部分能量最終流向分解者?！緳z測(cè)】1、下面大象是植食性動(dòng)物，有一種蜣螂則專(zhuān)門(mén)以象糞為食，設(shè)大象在某段時(shí)間所同化的能量為107kJ，則這部分能量中流入蜣螂體內(nèi)的約為( )A.0kJ B.106kJ C.2106kJ D.1062106kJA象糞中包含生產(chǎn)者同化的能量，大象同化的能量沒(méi)有流入蜣螂。2.能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化糞便分解者

5、利用用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失未利用流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量：同化量同化量攝入量-糞便量=呼吸作用散失+用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖（凈同化量）=呼吸作用散失+分解者利用+次級(jí)消費(fèi)者同化量+（未利用）未利用：例如：活體、石油煤炭、 未被捕食的個(gè)體等某營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)某營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)未被利用某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量某段時(shí)間內(nèi)(定量定時(shí))的能量去向某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終(定量不定時(shí))去向2.能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消

6、費(fèi)者同化糞便分解者利用用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失未利用能量在食物鏈中流動(dòng)的形式：有機(jī)物中的化學(xué)能能量流經(jīng)第三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的情況大致相同。2.能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化糞便分解者利用用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失未利用最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量去向有哪些？呼吸作用中以熱能的形式散失以遺體殘骸的形式被分解者利用未利用（最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)沒(méi)有流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能 量去向）能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)(即中間營(yíng)養(yǎng)級(jí))的過(guò)程輸入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(同化量): 是指該營(yíng)養(yǎng)級(jí) 的能量，也就是 。流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量可存在

7、的去向: 1.自身 ； 2.流入 ； 3.被 分解利用（h)； 4. 的能量(j)。攝入能量(a) 糞便中能量(c)呼吸作用中以熱能的形式散失(d)下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(i)分解者同化(h)未被利用檢測(cè)(e)生產(chǎn)者 (植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物) 分解者(細(xì)菌、真菌等）呼吸(草食動(dòng)物)（肉食動(dòng)物)太陽(yáng)二、能量流動(dòng)的過(guò)程輸入生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量為流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量傳遞以有機(jī)物的形式沿食物鏈向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞散失生產(chǎn)者(植物)呼吸初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物)呼吸次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)呼吸分 解 者呼吸三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)思考:呼吸殘枝敗葉+初級(jí)消費(fèi)者的糞便量流向分解者的

8、能量箭頭由粗變淺：表示_菱形面積越來(lái)越小：表示_遺體殘骸+次級(jí)消費(fèi)者的糞便量?jī)?chǔ)存在某營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的能量越來(lái)越少二、能量流動(dòng)的過(guò)程能量單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減生產(chǎn)者(植物)呼吸初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物)呼吸次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)呼吸分 解 者呼吸三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)呼吸二、能量流動(dòng)的過(guò)程能量流動(dòng)的渠道是 。能量散失的途徑是各種生物的 (代謝過(guò)程)。流動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化是太陽(yáng)能 。食物鏈和食物網(wǎng)呼吸作用有機(jī)物中的化學(xué)能熱能 生產(chǎn)者通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能，固定在 它們所制造的有機(jī)物中（其次還有化能合成作用）。一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、_、_和_的過(guò)程，稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。1.

9、輸入生產(chǎn)者的能量來(lái)源（最終源頭）:太陽(yáng)能能量流動(dòng)的起點(diǎn):生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能能量輸入方式: 若為人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產(chǎn)者固定的太 陽(yáng)能總量，還有人工補(bǔ)充的能量（例如飼料中有機(jī)物中的化學(xué)能）特別提醒：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失 各級(jí)消費(fèi)者的能量來(lái)源:上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量2.傳遞：能量傳遞的途徑（渠道）：食物鏈和食物網(wǎng)能量傳遞的形式：有機(jī)物中的化學(xué)能3.轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能光合作用有機(jī)物中的化學(xué)能熱能呼吸作用4.散失：大部分以熱能形式散失一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)*僅轉(zhuǎn)化成熱能算能量的轉(zhuǎn)化這一步，若釋放出熱能，則屬于能量的散失.散失形式：能量途徑：需要分解者

10、的分解作用和每一級(jí)生物的呼吸作用【思考討論】分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)1.用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并計(jì)算“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占“流入”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。注:為研究方便，這里把肉食性動(dòng)物作為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量（同化量）流出能量流入下一級(jí)呼吸散失分解者利用未利用出入比生產(chǎn)者 植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物464.662.8 12.662.8 96.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。（定時(shí)定量分析）【思考討論】分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量（同化量）流出能量流入下一級(jí)呼吸散失分解者

11、利用未利用出入比生產(chǎn)者 植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物464.662.8 12.613.52%20.06%62.8 96.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量傳遞效率=某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量100%生物所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,獲取的能量越_,說(shuō)明能量流動(dòng)具有_的特點(diǎn)。少逐級(jí)遞減能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10-20(1)從方向上看：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)只能沿著_由_營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向_營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可_，也不能_；生物之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)； 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用散失的熱能無(wú)法再利用。食物鏈低高逆轉(zhuǎn)循環(huán)流動(dòng)原因：(2

12、)從數(shù)值上看：逐級(jí)遞減一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)原因：（能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為10%20%）流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量除了流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的之外，還有：一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用一部分未被利用思考討論生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？不矛盾。能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，指的是流入各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量?？偰芰?儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體的有機(jī)物)中的能量+被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用、散發(fā)至非生物環(huán)境中的能量。因此，雖然能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，但總能量依然遵循能量

13、守恒定律。思考討論生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)2.流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)？ 不能，能量流動(dòng)是單向的（例如：釋放出的熱能是不能再利用的）。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有能力（太陽(yáng)能或化學(xué)能）輸入，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。3.從能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析，為什么食物鏈一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？因營(yíng)養(yǎng)級(jí)上升一級(jí)，可利用的能量相應(yīng)要減少80-90，能量到了第五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，可利用的能量往往少到不能維持下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生存的程度了。4.從能量流動(dòng)的角度分析，為什么說(shuō)“一山不容二虎”? 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可

14、利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，通過(guò)食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生態(tài)學(xué)道理。問(wèn)題探討先后方案1一部分一部分方案2假設(shè)15kg玉米含有500KJ能量，一只雞還有200KJ能量，假設(shè)第二種吃法中一半玉米用來(lái)喂雞。分別算一下兩種吃法中人最終能獲得的能量最多是多少？玉米雞人500KJ200KJ20%100KJ20%40KJ玉米雞人500KJ250KJ20%50KJ250KJ20%50KJ20%10KJ2、下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是（ ）A. 能量流動(dòng)是從甲固定的太陽(yáng)能開(kāi)始的，流入該生態(tài)系

15、統(tǒng)的總能量為1250kJB. 從乙到丙的能量傳遞效率為15%C. 將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可提高能量傳遞效率D. 任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能注：能量傳遞效率能量利用率能量利用率C【拓展】能量利用率=生產(chǎn)者能量流入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量100%規(guī)律: 食物鏈越短，能量利用率越高。 3、在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)時(shí)經(jīng)常涉及“總能量”、 “攝入量”、“輸入量(輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)”、“同化量”、“糞便量”、“能量傳遞效率”等說(shuō)法,則下列說(shuō)法中正確的是()A.太陽(yáng)輻射到某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量即為輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.生產(chǎn)者積累的有機(jī)物中的能量為輸入生態(tài)

16、系統(tǒng)的總能量C.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的攝入量減去糞便量,為該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化量D.相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)與低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的攝入量之比表示能量傳遞效率C檢測(cè)4、下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的敘述，正確的是()A兔子吃了1 kg的草，則這1 kg草中的能量就流入了兔子體內(nèi)B一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%-20%的能量流入狼的體內(nèi)C生產(chǎn)者通過(guò)光合作用合成有機(jī)物，能量就從無(wú)機(jī)環(huán)境流入生物群落D生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的C注意:能量傳遞效率是指在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率,而不是兩個(gè)個(gè)體或兩個(gè)種群之間。能量傳遞效率下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量100%，一般約為10%-20

17、%。5、如圖為某農(nóng)場(chǎng)的年能量流動(dòng)示意圖單位：103 kJ/(m2y)，A、B、C、D共同構(gòu)成生物群落。從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是_ 據(jù)圖分析，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(B)同化的能量為(162)103 kJ/(m2y)，傳遞到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)(C)的能量為3103 kJ/(m2y)，所以其能量傳遞效率為3103/18103100%16.67%.16.67%6、下圖是某人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值（單位為103kJ/m2 *y）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A. 圖中A代表的生理過(guò)程是呼吸作用B. 碳從動(dòng)物流向分解者的形式為有機(jī)物C. 能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞的效率

18、為15.6%D. 該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量9.6104kJ/m2yDxyy+5=5.1+2.1+0.25+0.05x+2=0.5+2.5+4+9y=2.5x=14=70+23+3+14=110 x103=y/(x+2)x100=2.5/16x1001.在食物鏈中分析：設(shè)食物鏈ABCD，分情況討論(如下表)：能量傳遞效率未知時(shí)：現(xiàn)實(shí)問(wèn)題思路求解D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重M至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量Y最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量YA營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重ND營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重的量YD營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少增重的量YY(20%)3MY(10%)3MN(20%)3YN(10%)3Y已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算。例如，能量傳遞

19、效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為_(kāi)?！痉椒记伞磕芰苛鲃?dòng)中的最值計(jì)算Ma%b% c%2.在食物網(wǎng)中正推：知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲能量最多選最短食物鏈，按20%計(jì)算獲能量最少選最長(zhǎng)食物鏈，按10%計(jì)算逆推：知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)需能量最多選最長(zhǎng)食物鏈，按10%計(jì)算需能量最少選最短食物鏈，按20%計(jì)算能量流動(dòng)中的最值計(jì)算（一）、由最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)推導(dǎo)生產(chǎn)者（消耗量）需最多能量：選最長(zhǎng)食物鏈；按10%計(jì)算 (食物鏈前級(jí)是后級(jí)10倍）需最少能量：選最短食物鏈；按20%計(jì)算 (食物鏈前級(jí)是后級(jí)5倍）浮游植物浮游動(dòng)物小魚(yú)大魚(yú)1000kg10%10%10%20%20%25kg1kg7、大魚(yú)

20、體重增加1kg，最多(至少）需要浮游植物多少千克規(guī)律總結(jié)：食物鏈越短，能量利用效率越高，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量越少。8、如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，若一種生物攝食兩種前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，且它們被攝食的生物量相等，則貓頭鷹體重增加1 kg，至少需要消耗A()A100 kg B312.5 kgC25 kg D15 kgA能量流動(dòng)中的最值計(jì)算規(guī)律總結(jié)：在一條食物鏈中，共有n個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物每增加1 kg體重:“至少”需要消耗的生產(chǎn)者的量按20%計(jì)算：“最多”需要消耗的生產(chǎn)者的量按10%計(jì)算:=5n-1=10n-19、如圖為某生

21、態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E種群中的總能量為5.8109kJ，B種群的總能量為1.6108kJ，從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是（ ） A 2.0108kJ B2.32108kJ C4.2108kJ D2.26108kJA能量流動(dòng)中的最值計(jì)算AEBCDE為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B、C、D均為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，三者獲得的來(lái)自E的總能量最多為5.810920%11.6108(kJ)再減去B同化的總能量1.6108 kJC、D同化的能量為1.0109 kJA既可捕食C，又可捕食D其同化的能量最多為1.010920%2.0108(kJ)。不是以個(gè)體或種群為單位，而是以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位。拓展1：調(diào)查結(jié)果顯示,E種群同化

22、的總能量為m kJ/(m2a),B種群同化的總能量為n kJ/(m2a),從理論上分析,A種群同化的能量最多有_kJ/(m2a)來(lái)自E種群,這是因?yàn)槟芰苛鲃?dòng)具有的特點(diǎn)。拓展2：調(diào)研小組發(fā)現(xiàn),A種群密度在調(diào)查的第3年顯著上升,出現(xiàn)這種結(jié)果的決定性因素是A種群的 _。1/25m-1/5n逐級(jí)遞減出生率大于死亡率二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算能量流動(dòng)中的最值計(jì)算規(guī)律總結(jié)：在一條食物鏈中，共有n個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物每增加1 kg體重:“至少”需要消耗的生產(chǎn)者的量按20%計(jì)算：“最多”需要消耗的生產(chǎn)者的量按10%計(jì)算:=5n-1=10n-110、在“浮游植物浮游動(dòng)物魚(yú)”這條食物鏈中，如果魚(yú)要增加100k

23、g體重，那至少需要浮游植物的重量為：_；最多需要浮游植物的重量為：_2500kg10000kg11、如果A消耗10000 kg，C最多增重_千克，最少增重_千克。400 1（二）、由生產(chǎn)者推導(dǎo)最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)（獲得量）獲得能量最多：選最短食物鏈；按20%計(jì)算獲得能量最少：選最長(zhǎng)食物鏈；按10%計(jì)算1000020004001000100101規(guī)律總結(jié)：在一條食物鏈中，若生產(chǎn)者能量為100%，第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量最多為(20%)n-1，最少為(10%)n-112、某人捕得一條重2 kg的雜食海魚(yú)，若此魚(yú)的食物有1/2來(lái)自植物，1/4來(lái)自草食魚(yú)類(lèi)，1/4來(lái)自以草食魚(yú)類(lèi)為食的小型肉食魚(yú)類(lèi)，則該魚(yú)至少需要海洋

24、植物_kg。80草草食魚(yú)類(lèi)雜食海魚(yú)1/21/4小型肉食魚(yú)類(lèi)1/42kg1kg0.5kg0.5kg按傳遞效率20計(jì)算5kg2.5kg12.5kg62.5kg2.5kg12.5kg80kg13、如圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1 kg，最少消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。若小魚(yú)的食物30%來(lái)自蝦，70%來(lái)自水藻，則小魚(yú)增重0.1kg最少消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10%-20%。求最少消耗水藻時(shí)，選最短的食物鏈，如水藻小魚(yú)人，傳遞效率按20%計(jì)算.求最多消耗水藻時(shí)，選最長(zhǎng)的食物鏈，如水藻水蚤蝦小魚(yú)大魚(yú)人，傳遞效率按10%計(jì)算。25100 0004.1

25、30.7（三）、食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中按比例獲得能量，則按照單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后再合并。二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算14、在右圖的食物網(wǎng)中，如果C從B、F中獲得的能量比為31，C增重1kg，則最少需要消耗A多少kg？消耗A最少，按最高傳遞效率20%計(jì)算（前級(jí)是后級(jí)5倍）沿食物鏈ABC逆推：3/4kg X 5 X 575/4kg沿食物鏈ADEFC逆推：1/4kg X 5 X 5 X 5 X 5625/4kg 75/4kg+625/4 kg=175kgAG/75千克B3G/125千克C6G/125千克DG/550千克根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的最高傳遞效率20%，設(shè)黃雀增加體重X

26、千克， 則根據(jù)題意可列出計(jì)算式： X/220%20%X/220%20%20%GAXG/75千克15、根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來(lái)自?xún)煞N動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加體重最多的是()16、由于“赤潮”，一條4kg的雜食海魚(yú)死亡，假如此雜食性魚(yú)的食物有1/2來(lái)自植物，1/4來(lái)自草食性魚(yú)類(lèi)，1/4來(lái)自以草食性魚(yú)類(lèi)為食的肉食性魚(yú)類(lèi)。能量傳遞效率按20%計(jì)算，該雜食性魚(yú)從出生到死亡，共需海洋植物（ ） A. 28kg B. 280kg C. 16kg D. 160kgD植物草食性魚(yú)類(lèi)肉食性魚(yú)類(lèi)雜食海魚(yú)4kg1/211/451/4251525125210共需海洋植物1

27、0+25+125=160kg拓展：如果一個(gè)人食物有1/2來(lái)自綠色植物，1/4來(lái)自小型肉食動(dòng)物，1/4來(lái)自羊肉，假如傳遞效率10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物（ ） A10千克 B28千克 C100千克 D280千克D4917、如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來(lái)自兔，2/5來(lái)自鼠，1/5來(lái)自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量為()A600 gB900 gC1 600 gD5 600 g已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求至少需要低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，需按照最大傳遞效率進(jìn)行計(jì)算，即202/520%20%202/520%20%201/520%20%20%900(g)B18、有一食物網(wǎng)如圖所示

28、。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量為()A550 kJ B500 kJC400 kJ D100 kJA能量流動(dòng)中的最值計(jì)算甲乙丙丁己戊庚設(shè)丙的能量為x，經(jīng)丙丁己庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ， 則需要丙0.5(10%)3500(kJ)， 經(jīng)丙戊庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ， 則需要丙0.5(10%)250(kJ)， 即丙最少含50050550(kJ)的能量。19、某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲：乙=1：1調(diào)整為2：1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來(lái)的（）A、1.875倍 B、1

29、.375倍C、1.273倍 D、0.575倍B甲乙丙二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算設(shè)當(dāng)食物比例A：B為1：1時(shí)，C的能量為x則需要的A為1/2x10%+1/2x10%10%=55x設(shè)當(dāng)食物比例A：B為2：1時(shí)，C的能量為y則需要的A為2/3y10%+1/3y10%10%=40y由于兩種情況下，生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的，所以55x=40y，則y=1.375x丙的數(shù)量發(fā)生變化的理由是？根據(jù)能量流動(dòng)的逐級(jí)遞減的特點(diǎn),食物鏈越長(zhǎng),消耗的能量越多,甲的能量流向長(zhǎng)的食物鏈的比例減少,則丙獲取能量增多,丙的數(shù)量增多20、若營(yíng)養(yǎng)級(jí)、各有一種生物甲、乙、丙，它們構(gòu)成的食物關(guān)系如圖。其中，甲能量中比例為x的部分直接提供給丙

30、，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量_kJ(用含所給字母的表達(dá)式表示)。25A/(14x)甲x1/5 + 甲(1-x)1/51/5 =A整理：(5x + 1-x )甲/25 = A二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算甲乙丙21、若a表示海鳥(niǎo)食物中甲殼類(lèi)食物所占的比例，若要使海鳥(niǎo)的體重增加x，至少需要生產(chǎn)者的量為y，那么x與y的關(guān)系式可表示為：_。y625x600ax二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算若a表示海鳥(niǎo)食物中甲殼類(lèi)食物所占的比例，若要使海鳥(niǎo)的體重增加X(jué)，至少需要生產(chǎn)者的量為y，那么X與Y的關(guān)系是為：y=ax20%20%+（1-a)x20%20%20%20%=625x-600ax22、如圖所示的食物

31、網(wǎng)中，鳥(niǎo)的食物為互花米草和植食性昆蟲(chóng)，由原來(lái)的21調(diào)整為11，若保證養(yǎng)活同樣多的鳥(niǎo)所需的互花米草數(shù)量與原來(lái)的數(shù)量之比為(能量傳遞效率按20%計(jì)算)( )A97 B85C113 D38 A由題意知圖示共有食物鏈為互花米草植食性昆蟲(chóng)鳥(niǎo)，互花米草鳥(niǎo)。設(shè)鳥(niǎo)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得同化量為a，則原來(lái)互花米草的數(shù)量為：2/(3a)20%1/(3a)20%20%35%/(3a)。改變食物比例后，則所需互花米草的數(shù)量為：1/(2a)20%1/(2a)20%20%30/(2a)。則保證養(yǎng)活同樣多的鳥(niǎo)所需的互花米草數(shù)量與原來(lái)的數(shù)量之比為30/(2a)35/(3a)97。 (四）、巧用“拼圖法”分析能量流動(dòng)過(guò)程 分析：W1

32、為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能散失（ A1 ） ，一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖（=B1C1D1）。W1A1B1C1D1；其中B1 為未被利用的能量（現(xiàn)存在植物體）， C1 為流向分解者的能量，D1為初級(jí)消費(fèi)者同化的能量呼吸散失熱能流向分解者的能量未被利用初級(jí)消費(fèi)者同化的能量23、某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能)，下列敘述中不正確的是（ ）A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/W1C.流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量可表示為(A2B2C2)D.圖解表明

33、能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減C二.能量流動(dòng)中的最值計(jì)算流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為D1(A2B2C2D2)呼吸散失未被利用流向分解者的能量初級(jí)消費(fèi)者同化的能量24、如圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中、IV分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，m1、m2代表不同的能量形式圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a-g表示能量值下列有關(guān)敘述正確的是（ ）A.圖甲中m1是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，m2表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)散失的熱能B.圖乙中的c表示第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的能量C.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量包括遺體殘骸和它糞便中的能量 D.圖乙中的b=d+e+g+fA攝入量同化量用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖呼吸消

34、耗能量分解者分解的能量下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量25、如圖表示植物光合作用積累的有機(jī)物被植食動(dòng)物利 用的過(guò)程.下列有關(guān)敘述正確的是( )A. 植物的呼吸消耗量包含在中 B. 植食動(dòng)物糞便中的能量包含在中 C. 用于植食動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖 D. 之和為植物有機(jī)物積累量C植物呼吸消耗量植物光合作用制造有機(jī)物量(植物的 同化量)26、如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖（字母表示能量的多少），下列選項(xiàng)中正確的是（ ）A. 圖中bhcdefiB. 生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為(b/a )X100%C.“草兔狼”這一關(guān)系中，狼糞便的能量屬于dD. d中的能量去向是用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和被分解者利用E. 縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率F. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中有10%-20%的能量流入狼的體內(nèi)cbhchfdc/aX100% 或(b-h)/aX100%初級(jí)消費(fèi)者同化量分解者利用呼吸作用用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖糞便(未同化)27、科學(xué)家對(duì)生活在某生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)蜘蛛種群的能量進(jìn)行定量分析，得出了能量流經(jīng)這種肉食動(dòng)物的有關(guān)數(shù)據(jù)如下圖所示(能量以種群的質(zhì)量表示)，下列敘述正確的是（ ）被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量中