1、第2 2节 生态系统的能量流动第九单元 生物与环境考纲要求生态系统中能量流动的基本规律及应用()考点一 生态系统的能量流动一.能量流动的概念理解梳理知识要点输入源头:;流经生态系统的总能量:生产者 传递途径:形式:有机物中的_ 转化太阳能(光能)有机物中的 热能 散失形式:最终以 形式散失过程:自身呼吸作用固定的太阳能总量食物链和食物网化学能化学能生态系统中能量的_、和_的过程散失输入传递转化太阳能热能二.能量流动的过程1.1.能量流经第一营养级(生产者)的过程生产者所固定的太阳能的总量(约占1%)1%)(1)(1)流经生态系统的总能量(同化量)是多少?(2)(2)输入第一营养级的能量(同化量
2、)去向:a.a.残枝败叶带走的能量,被分解者利用;b.b.输入下一个营养级;c.c.未利用2.2.能量流经第二营养级(即中间营养级)的过程输入一个营养级的能量:是指该营养级 的能量，也就是 。流入某一营养级(最高营养级除外)的能量可存在的去向:a.a.自身 ；b.b.流入 ；c.c.被 分解利用；d.d.未被利用的能量(j)(j)。摄入能量(a a)粪便中能量(c c)(d)(d)下一营养级(i)(i)分解者同化(h)(h).3.3.能量流经最高营养级的过程能量来源能量去路同化上一营养级的能量没有流入下一营养级体内的能量去向被分解者利用未被利用的能量4.4.能量流经生态系统的过程能量流动的渠道
3、是 。能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。流动过程中能量的转化是太阳能 。食物链和食物网呼吸作用有机物中的化学能热能三.能量流动的特点 (1)(1)单向流动 原因:食物链中各营养级的顺序是长期 的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转；(2)(2)逐级递减 原因:某个营养级同化的能量,要消耗一部分,还有一部分被 利用,所以不能将全部的能量流入下一个营养级。注意:能量传递效率是指相邻两个营养级之间 的比值。一般来说,相邻营养级之间的传递效率为 。自然选择自身呼吸分解者同化量10%10%20%20%.食物链越短，能量利用率越高。能量传递效率与能量利用效率的比较 能量利用率生产者能量流入最
4、高营养级的能量【思维拓展】.四.生态金字塔的类型各营养级能量流动模型类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形.四.生态金字塔的类型各营养级能量流动模型类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减.四.生态金字塔的类型各营养级能量流动模型类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义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
5、六.能量流动的动态分析五.研究能量流动的意义帮助人们科学规划、设计_，提高 率。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_的部分。对人类最有益人工生态系统能量利用生态系统的能量输入能量输出，生态系统处于 ;生物群落在向顶级群落演替，生态系统的生物量会不断增多。生态系统的能量输入能量输出，生态系统处于 ;生态系统的生物量将会减少生态系统的能量输入 能量输出，生态系统可以 ;即生产者的同化量 =所有生物呼吸作用散失的热量;维持动态平衡发展状态衰退状态构建知识网络下列关于生态系统的能量流动的叙述中,错误的是()()A.A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所
6、同化的能量就越少B.B.由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的C.C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率D.D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网C C解析:生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C C错误；如图表示某一生态系统的能量金字塔，其、分别代表不同的营养级，E E1 1、E E2 2代表能量的形式。下列叙述正确的是()()A.A.和是实现物质循环的关键生态成分B.B.该图所示的食物网中只有1 1条食物链：C.EC.E1 1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量D.D.能量可
7、在食物链中循环利用C C.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图（单位J/cmJ/cm2 2aa），据图分析，有关说法正确的是（）A.A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 400 B.B.第二营养级用于生长、发育和繁殖能量是100 100 C.C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是18.75%18.75%D.D.该生态系统第三营养级同化的能量是1515A初级消费者摄入量初级消费者同化量分解者利用呼吸作用用于生长发育和繁殖粪便(未同化).下图为珠三角地区一池塘中能量流动图解部分示意图，表示各营养级生物同化的能量，表示流入分解者的能量，表示各级消费者从人工投放的饲料中同化的能量
8、。初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是 （用序号表示）（-）/X X100%100%.下图A A表示某生态系统的能量金字塔图，P P为生产者，QQ1 1为初级消费者，QQ2 2为次级消费者。图B B是对图A A中的各营养级所含有的能量进行分类剖析（图中a a、a a1 1、a a2 2表示上一年留下来的能量，e e、e e1 1、e e2 2表示呼吸消耗量）。下列分析不正确的是（）A A.b bc cd de e为本年度流入该生态系统的总能量B B.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c c中C C.b b和d d之一，可代表生产者传递给分解者的能量D D.c c1 1表示初级消费者所含
9、能量中被次级消费者所同化量B B.下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为10103 3kJ/mkJ/m2 2*y y）。下列说法错误的是（）A A.图中A A代表的生理过程是呼吸作用B B.碳从动物流向分解者的形式为有机物C C.能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为15.6%15.6%D D.该生态系统中生产者固定的总能量9.69.610104 4kJ/mkJ/m2 2y yD D70+23+3+2=9.8104kJ/m2y，.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是（）A A.图中b bh hc cd de
10、ef fi iB B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a)X100%(b/a)X100%C C.“草兔狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d dD.D.d d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用E.E.缩短食物链可以提高能量传递效率F.F.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%10%-20%的能量流入狼的体内c考点二 能量流动的相关计算题.(1)(1)正推类型:A B C D解题思路:至少按最小效率(10%)(10%)计算最多按最大效率(20%)(20%)计算例1:1:若A A总重1000KG1000KG体重，至少(或最多)能使D D增重多少千克？1000Kg1
11、000Kg 10%10%10%10%10%10%1Kg1Kg1000Kg1000Kg 20%20%20%20%20%20%8Kg8Kg1.1.能量在食物链中传递的计算.(2)(2)逆推类型:A B C D解题思路:至少按最大效率(20%)(20%)计算最多按最小效率(10%)(10%)计算例2:2:若D D增重10KG10KG，至少(或最多)消耗A A多少千克？10Kg10Kg 20%20%20%20%20%20%1250Kg1250Kg10Kg10Kg 10%10%10%10%10%10%10000Kg10000Kg.2.2.能量在食物网中传递的计算若一食物网中，已知最高营养级增加能量为NN
12、a.a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算；b.b.求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。例3:3:在ABCDABCD中，已知D D营养级的能量为NN，计算至少需要A A营养级的能量为多少？解析:应取最短食物链ADAD，并以20%20%的效率进行传递，即等于NN20%20%；例2:2:计算最多需要A A营养级的能量为多少？解析:应取最长的食物链ABCDABCD，并以10%10%的效率进行传递，即等于NN(10%)(10%)3 3.若一食物网中，已知第一营养级能量为MMa.a.求最高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算；b.b.
13、求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。例4:4:在ABCDABCD中，已知A A营养级的能量为MM，计算D D营养级最多获得的能量为多少？解析:应取最短食物链ADAD，并以20%20%的效率进行传递，即等于MM20%20%；例2:2:计算D D营养级最少获得的能量为多少？解析:应取最长的食物链ABCDABCD，并以10%10%的效率进行传递，即等于MM(10%)(10%)3 3.小结:能量传递效率的“最值”计算方法.3.3.在食物网中，若高营养级有多种食物来源，就不能选最短或最长的食物链，而要按分配情况逐一计算，然后相加。例5.5.有一食物网如图1 1所示。假如猫头
14、鹰的食物2/52/5来自兔子，2/52/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g20g体重，最多消耗植物多少克？X X 10%10%10%10%20202/52/5XYZY Y 10%10%10%10%20202/52/5Z Z 10%10%10%10%10%10%20202/52/5X=800X=800Y=800Y=800Z=4000Z=400056005600克.下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答:(1)(1)若草固定的总能量为6.86.810109 9kJ,kJ,食草昆虫和鼠同化总能量是1.31.310108 8kJ,kJ,则人最多能获得能量 kJkJ。(2)(2)若蛇
15、取食鼠的比例由1/41/4调整到3/4,3/4,从理论上分析,改变取食比例后蛇体重增加1kg,1kg,人能比原来多增重_kg_kg(能量传递效率按20%20%计算)。2.462.4610108 8kJkJ2 2.（3 3）求“人最少能获得的能量”,应如何计算?(6.8(6.810109 910%-1.310%-1.310108 8)kJ)kJ10%=5.510%=5.510107 7kJkJ.若鸟的食物有互花米草和植食性昆虫，由原来的2 2:1 1调整为1 1:1 1后，鸟的数量变为原来的 ，(传递效率按20%20%计算)思路：（1 1）设每只鸟的能量为M,M,则调整前需要消耗生产者的能量为2/3M2/3M*5+1/3M5+1/3M*5 5*5=35/3M,5=35/3M,调整后需要消耗生产者的能量为1/2M1/2M*5+1/2M5+1/2M*5 5*5=30/2M5=30/2M（2 2）由于生产者的能量不变，设为E,E,所以鸟的数量变为原来的E/(30/2M)/E/(35/3M)=7/9E/(30/2M)/E/(35/3M)=7/97/97/9
