高三生物第一輪復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課件

第41講

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念圖考點(diǎn)一

生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量食物鏈和食物網(wǎng)熱能1.能量流動(dòng)的概念理解人工生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和人工輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能包括各營(yíng)養(yǎng)級(jí)自身的呼吸消耗和分解者的呼吸作用2.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)教材隱性知識(shí):源于選擇性必修2P55“思考·討論”：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律。流入生態(tài)系統(tǒng)的能量一部分儲(chǔ)存在生物體

中，而另一部分通過(guò)生物的

作用以

的形式散失至非生物環(huán)境中，兩部分之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量

(填“相等”或“不相等”)。有機(jī)物呼吸熱能相等同化量的“二、三、四”去向3.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)及其后營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)①攝入量＝同化量＋糞便量②糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，應(yīng)為上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量中流向分解者的部分。③糞便中的能量≠尿液中的能量：糞便中的能量不屬于動(dòng)物同化量，但尿液中尿素所含能量應(yīng)屬于動(dòng)物同化量的一部分?？偨Y(jié)：1.最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，沒(méi)有被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化這一個(gè)去向。2.未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動(dòng)植物殘?bào)w以化石燃料形式被儲(chǔ)存起來(lái)的能量，最終也將被分解者利用。4.能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程低高熱能5.能量流動(dòng)的特點(diǎn)10%～20%同化量呼吸消耗分解者5.能量流動(dòng)的特點(diǎn)【考點(diǎn)速覽·診斷】(1)越冬灰鶴糞便中的能量不屬于其同化量的一部分。(2021·遼寧卷，19D)(

)(2)利用茶樹廢枝栽培靈芝，可提高能量的傳遞效率。(2021·福建卷，6C)(

)提示

可提高能量利用率，但不能提高能量的傳遞效率。(3)狼從獵物獲得的能量大于獵物從生產(chǎn)者獲得的能量。(2019·海南卷，25B)(

)提示

由于能量流動(dòng)逐級(jí)遞減，因此獵物從生產(chǎn)者獲得的能量大于狼從獵物獲得的能量。(4)一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%～20%。[2016·江蘇卷，16C(改編)]()提示能量傳遞效率是指相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值。√×××【情境推理·探究】1.[2019·全國(guó)卷Ⅱ，T31(1)]當(dāng)某種大型肉食性動(dòng)物遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，原有食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)有可能增加。生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量一般不會(huì)太多，原因是______________________________________________________ _________________________________________________________________。

生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中大部分都損失了，傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量較少2.下圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)(只顯示部分)。牧民通過(guò)養(yǎng)羊獲取該生態(tài)系統(tǒng)的能量，經(jīng)測(cè)算發(fā)現(xiàn)羊的同化量遠(yuǎn)小于草同化量的1/10，其原因可能是______________________________________________________________________________。能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%～20%，羊?qū)儆诘诙I(yíng)養(yǎng)級(jí)，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)還有食草昆蟲和鼠等多個(gè)種群例1.如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的類型和去向(d表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)未被利用的能量)。下列敘述正確的是()A.消費(fèi)者從生產(chǎn)者攝取的能量數(shù)值可用b1表示，且此部分能量存在于有機(jī)物中B.圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量,且所占比例基本相符C.生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率為b1/(a1+b1+c1+d1)x100%D.在食物鏈中，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途相同A呼吸作用53.3%(2)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞的效率是

？傳遞效率的計(jì)算B農(nóng)作物流向下一級(jí)：雞同化量：人同化量：(1)小銀魚為肉食性魚,養(yǎng)殖的小銀魚除飼料外還以小型的魚蝦為食?？蒲腥藛T對(duì)小銀魚的能量流動(dòng)情況進(jìn)行分析，結(jié)果如表所示(數(shù)字為能量值，單位是kJ/(cm2.a))。據(jù)表分析，小銀魚糞便中的能量是

kJ/(cm2.a),從小型的魚蝦到小銀魚的能量傳遞效率為

%(保留一位小數(shù))。(2）在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中種植蘆葦、蓮藕等挺水植物既能有效抑制浮游植物過(guò)度繁殖生長(zhǎng)又能治理富營(yíng)養(yǎng)化，其原理是

.32.814.9

蘆葦、蓮藕等挺水植物能遮擋陽(yáng)光、吸收無(wú)機(jī)鹽，抑制浮游植物的繁殖；并通過(guò)收獲相關(guān)產(chǎn)品輸出水中的N、P科學(xué)家曾對(duì)一個(gè)由植物、田鼠和鼬三個(gè)環(huán)節(jié)組成的食物鏈進(jìn)行了能流分析，得到下表相關(guān)數(shù)據(jù)。NP(凈同化量)=GP(總同化量)-R(呼吸量)。（1）II所代表的動(dòng)物是______，其呼吸產(chǎn)生的能量用于________。(2)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈同化量與總同化量的比值不同，主要原因是_______________________。(3)該食物鏈中，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________，該數(shù)據(jù)不在10%～20%這一范圍，原因是_____________。田鼠生命活動(dòng)和維持體溫呼吸消耗的能量不同0.3%III中未利用的部分太多例3.（不定選項(xiàng)）如圖是某生態(tài)系統(tǒng)一條食物鏈(共有3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí))中的三個(gè)種群一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.三個(gè)種群組成的食物鏈?zhǔn)洽颉瘛驜.種群Ⅱ全部生物的呼吸作用消耗能量為5.45×107kJC.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為13.5%D.不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量流動(dòng)以有機(jī)物為載體ACD(1)求最值（傳遞效率不確定，能量在食物網(wǎng)中的傳遞比例不確定）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6.能量流動(dòng)中的計(jì)算例1.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E種群中的總能量為5.8×109kJ，B種群的總能量為1.6×108kJ，從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是（）A2.0×108kJB．2.32×108kJC．4.2×108kJD．2.26×108kJAAEBCD附1：若a表示海鳥食物中甲殼類食物所占的比例，若要使海鳥的體重增加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：____________。y＝625x－600ax附2：若營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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，要使丙能量增加AkJ，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/(1＋4x)甲?x?1/5+甲?(1-x)?1/5?1/5=A整理：(5x+1-x)?甲/25=A甲乙丙(2)求定值1.已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2.如果是在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。6.能量流動(dòng)中的計(jì)算例2.(按照單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后再合并)在如圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來(lái)自兔，2/5來(lái)自鼠，1/5來(lái)自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為(

)A．80gB．900gC．800gD．600gB例3.在如圖所示的食物網(wǎng)，如將A流向C和B的比例由C∶B＝1:1調(diào)整為2:1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，C獲得的能量是原來(lái)的_______倍。2024/4/51.27在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝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C的數(shù)量是原來(lái)的_______倍。1.3757.生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀每一階含義(營(yíng)養(yǎng)級(jí))每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中一定逐級(jí)遞減一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減一般生物有機(jī)物的總質(zhì)量沿食物鏈升高而逐級(jí)遞減數(shù)量受個(gè)體大小影響生物量受個(gè)體壽命影響項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔分析能量流動(dòng)的過(guò)程中總是有能量的耗散，故能量流動(dòng)逐級(jí)遞減成千上萬(wàn)只昆蟲生

活在一株大樹上時(shí)，該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生變化：

浮游植物的個(gè)體小，壽命短，又不斷被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)間浮游植物的生物量(用質(zhì)量來(lái)表示)可能低于浮游動(dòng)物的生物量：7.生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)但其數(shù)量金字塔還是正的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)可能正常例4.(2023·江西高考模擬)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物,E1、E2代表兩種能量形式。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.圖中生產(chǎn)者、分解者,是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵成分B.生態(tài)系統(tǒng)中的CO2、H2S等在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之間循環(huán)利用C.畜牧業(yè)中,放養(yǎng)與圈養(yǎng)相比,可提高Ⅱ到Ⅰ的傳遞效率D.E2表示的能量主要是通過(guò)光合作用固定的D例5.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來(lái)表示,并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來(lái)繪制數(shù)量金字塔,則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是牧草,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是喬木,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能(

)A.前者為金字塔形,后者為倒金字塔形B.前者為倒金字塔形,后者為金字塔形C.前者為金字塔形,后者為金字塔形D.前者為倒金字塔形,后者為倒金字塔形A(1)幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(2)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)

，使能量得到最有效的利用。(3)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的

關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向

的部分。人工生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)對(duì)人類最有益8.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1.海水立體養(yǎng)殖模式，能夠：2.生態(tài)農(nóng)場(chǎng)中設(shè)計(jì)沼氣池和利用農(nóng)作物秸桿培育蘑菇，實(shí)踐意義：3.從生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)角度分析，有關(guān)國(guó)家全力合作進(jìn)行滅蝗減災(zāi)的意義是：增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，提高能量利用率調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠纸滩碾[性知識(shí)：(1)源于選擇性必修2P59“探究·實(shí)踐”：人們主要通過(guò)

的方法提高作物的光能利用效率。(2)源于選擇性必修2P60“拓展應(yīng)用2”：溶解在水中的方糖不能變回原來(lái)的形狀，原因是______________________________________________________。合理密植在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無(wú)序的方向發(fā)展例1.(2021·浙江6月選考，7)下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是（

）A.生態(tài)金字塔顯示了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系B.生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物均屬于同一食物鏈C.生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)均按其所占的數(shù)值大小依次排列D.生態(tài)金字塔可分別以個(gè)體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制A鏈接高考：能量流動(dòng)的習(xí)題例2.(2021·山東，24)海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物殘?bào)w殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖如下，M、N表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(1)估算海參種群密度時(shí)常用樣方法，原因是__________________________。海參活動(dòng)能力弱，活動(dòng)范圍小(2)圖中M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為_______kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為____%(保留一位小數(shù))，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量_____(填“能”或“不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)。24886.3不能(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過(guò)多，造成牡蠣減產(chǎn)，從生物群落的角度分析，原因是__________________________________________________________。由于海帶的競(jìng)爭(zhēng)，浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，產(chǎn)量降低(4)海水立體養(yǎng)殖模式運(yùn)用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理，依據(jù)這一原理進(jìn)行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)是_____________________。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，這樣做的目的是______