1、第五章生态系统及其稳定性第第2节生态系统的能量流动节生态系统的能量流动XUE XI MU BIAO YU HE XIN SU YANG 学习目标与核心素养1.分析生态系统的能量流动过程，建立生命系统的物质和能量观。2.概述研究能量流动的意义，建立生态平衡观。一、能量流动的概念和过程一、能量流动的概念和过程1.能量流动的概念能量流动的概念是指生态系统中能量的_、_、_和_的过程。2.能量流经第一营养级的过程能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过_把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。(2)去向在生产者的呼吸作用中以_形式散失。随着残枝败叶等被_分解而释放出来。被初级消费者摄食同化，流入_
2、营养级。答案答案输入传递转化散失光合作用热能分解者下一个3.能量流经第二营养级的过程能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过_获得。(2)去向通过_以_形式散失。随尸体、排泄物流向_。被_摄食同化，流入下一营养级。答案答案摄食生产者呼吸作用热能分解者次级消费者4.能量在某个生态系统中流动的过程图解能量在某个生态系统中流动的过程图解可以看出：生产者及各级消费者能量流动相同的三个去向是：通过呼吸作用以_的形式散失，被_摄入利用，被_分解利用。呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者初级次级三级分解者呼吸作用热能下一营养级分解者答案答案(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()(2)初级消
3、费者粪便中的能量属于生产者同化的能量()(3)初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量，储存在有机物中()答案答案判断正误PAN DUAN ZHENG WU下图是某生态系统的能量流动图解，图中数值的单位是kcal/(m2a)。请回答问题：答案答案学以致用XUE YI ZHI YONG(1)该生态系统能量流动的源头是_。(2)输入该生态系统的总能量值是_ kcal/(m2a)，能量在该生态系统中是沿着_流动的。太阳能20 810食物链(网)答案答案(3)该生态系统输出的能量是通过动物、植物、微生物的_作用实现的。(4)第二营养级粪便中的能量被分解者分解利用属于_(填标号)过程。(5)第二营养级用
4、于生长、发育和繁殖的能量是_ kcal/(m2a)。呼吸1 480生态系统的能量流动生态系统的能量流动关键关键点拨点拨能量的输入生产者的同化量能量的输出各生物成分的呼吸量生态系统所需能量的根本来源几乎都是来自太阳能消费者的同化量摄入量粪便量同化量的去路(某营养级能量的去路)呼吸消耗量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸消耗量流入下一营养级的能量被分解者利用的能量二、能量流动的特点及其实践意二、能量流动的特点及其实践意义义1.能量流动的特点能量流动的特点单向流动逆转循环流动逐级递减逐级减少10%20%越多45答案答案2.能量金字塔能量金字塔将单位时间内各个_所得到的_数值，由低到高绘制成图，可形成一个
5、金字塔图形。3.能量传递效率能量传递效率(1)计算公式能量传递效率100%。下一营养级同化量上一营养级同化量(2)一般生态系统中相邻两个营养间的能量传递效率大约为_。营养级能量10%20%答案答案4.研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义(1)帮助人们科学规划、设计_，使能量得到_的利用。(2)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。人工生态系统最有效对人类最有益答案答案特别特别提醒提醒(1)能量能多级利用，但不能循环利用。(2)提高的是能量的利用率，而不是传递效率。(1)生态系统的能量流动是逐级递减的，原因是一个营养级同化的能量只有一部分流入下一个营养
6、级()(2)生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系是不可逆的()(3)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少()(4)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率()答案答案判断正误PAN DUAN ZHENG WU根据赛达伯格湖的能量流动图解，回答以下问题：学以致用XUE YI ZHI YONG注：注：图中数字为能量数值，单位是J/(cm2a)；为研究方便，将肉食性动物作为一个营养级。(1)图中生产者、植食性动物、肉食性动物之间由于存在_关系而形成食物链(网)。而且这种
7、关系是不可逆的，因而能量只能由_；即能量流动是_的。(2)据图分析，该生态系统中生产者、植食性动物、肉食性动物固定或同化的能量分别是_ J/(cm2a)；即在生态系统中生物所处的营养级_，获取的能量_，说明能量流动具有_的特点。答案答案捕食生产者植食性动物肉食性动物单向464.6、62.8、12.6越高越少逐级递减(3)第一营养级到第二营养级之间能量的传递效率是_。能量不能100%流入下一营养级的原因是：_。答案答案13.5%一部分通过呼吸作用散失，一部分被分解者分解利用，一部分未被利用学习学习小结小结达标检测达标检测1.(2019河南林州一中检测)下列关于生态系统能量流动过程的说法，正确的是
8、A.流经生态系统的总能量均为生产者固定的太阳能总量B.生态系统中能量的输入和传递一定与生物的消化与吸收有关C.蜣螂以大象的粪便为食，即获得了大象的同化量中的一部分能量D.生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热量有关23451解析解析答案答案解析解析流经生态系统的总能量可以为生产者固定的太阳能总量，也可以包括生产者通过化能合成作用固定的化学能，A错误；生态系统中能量的输入与光合作用、化能合成作用有关，B错误；大象粪便中的能量不属于其同化的能量，应该属于上一营养级固定的能量，C错误；输入一个营养级中的能量不可能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，这与生物的呼吸作
9、用散失热量有关，D正确。2345123451答案答案2.下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是A.甲是生产者，乙是消费者B.该生态系统是一个开放的系统C.太阳光能通过光合作用固定并进入生态系统，可以热能形式输出D.甲、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的总能量解析解析23451解析解析由图可知，甲能够固定太阳能，则甲为生产者，乙从甲获取能量，则乙为消费者；太阳光能通过光合作用固定并进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用，有一部分能量以热能的形式散失，因此生态系统需要不断从外界获得能量的同时又不断将能量扩散到外界；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量。3
10、.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是A.生态系统中能量流动具有单向性主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关 系不可逆转B.一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率大约是10%20%C.表示流经此生态系统的总能量D.从能量关系看，23451答案答案23451答案答案4.稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学的观点看，这是为了A.保持生态平衡B.保持生物群落的单一性C.调整生态系统能量流动方向D.使物质能够尽快地循环流动解析解析解析解析稻田中水稻与稗草构成竞争关系，除去杂草(稗草)，可使能量尽可能多地流向水稻；鱼
11、塘中清除更高营养级的肉食性“黑鱼”，可使能量尽可能多地流向养殖鱼类。23451答案答案5.下图是某生态系统能量流动过程图解，回答下列问题：解析解析(1)流经该生态系统的总能量是 (填序号)。解析解析生产者(图中A)固定的太阳能即图中的是流经该生态系统的总能量。23451(2)图中 (填字母)为分解者，理由是 。(3)图中哪个箭头是不应存在的？(填序号)。解析解析图中B、C、D是初级、次级、三级消费者，A、B、C、D都有能量流入E，则E为分解者，但E能量不会倒流入A、B、C、D，故图中箭头不存在。E从生产者到各级消费者都有能量流入E答案答案解析解析23451(4)的能量最多时只有的能量的几分之几
12、？。解析解析的能量最多有的1/5，最多有的1/5，故最多有的1/25。1/25答案答案解析解析23451答案答案解析解析(5)B属于 动物，它的粪便中的能量会被 利用，用过程 (填序号)表示。解析解析A是生产者，B以A为食，B为植食性动物，它的粪便会被分解者E分解利用，即图中过程。植食性E(分解者)课时对点练题组一能量流动的过程题组一能量流动的过程1.在生态系统的能量流动过程中，能量形式转变的顺序是A.光能化学能热能B.热能光能化学能C.化学能光能热能D.光能热能化学能12345678910111213对点训练答案答案解析解析1415解析解析生态系统中的能量流动应从生产者固定太阳能开始。生产者
13、将光能转化为有机物中的化学能，然后依次再被各级消费者利用，最终以热能的形式散失于无机环境中，故选A项。12345678910111213答案答案2.在一个生态系统中，某食草动物同化的能量等于A.生产者固定的太阳能总量B.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量C.被食草动物摄取的植物中所含的能量减去粪便中所含的能量D.用于食草动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量解析解析1415解析解析食草动物以草为食物，经消化吸收，真正进入体内的能量是食物中的能量减去粪便中包含的能量，即为其同化的能量。A.a表示物种甲同化的能量B.e表示物种甲呼吸散失的能量C.b表示物种甲用于自身生长、发育 和繁殖的能
14、量D.a中的能量包括粪便中的能量3.(2018江西鹰潭一中期末)如图是该生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化示意图，下列有关叙述不正确的是解析解析分析物种甲的能量去路可知，a表示物种甲同化的能量，b表示物种甲用于自身生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量，c表示分解者利用的能量，d表示分解者通过呼吸作用散失的能量，e表示物种甲通过呼吸作用散失的能量。物种甲粪便中的能量不属于其同化量。12345678910111213答案答案解析解析141512345678910111213答案答案题组二能量流动的特点题组二能量流动的特点4.(2019四川双流中学高二月考)如图表示某草原生态系统中的能量流动
15、图解，表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是解析解析1415A.是流入该生态系统的总能量B.和分别属于草和兔同化量的一部分C.图中/的值可代表兔到狐的能量传递效率D.分解者获得的能量最少12345678910111213解析解析流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量，A错误；为兔的摄入量，包括兔的同化量和粪便量，为狐的摄入量，能量传递效率指的是相邻营养级中高营养级与低营养级同化量的比值，因此/的值不能代表兔到狐的能量传递效率，C错误；所有动植物的遗体最终几乎都会被分解者分解，因此，分解者获得的能量不一定最少，D错误；为兔的粪便中的能量，属于草的同化量，为兔的遗体、残骸等中的能
16、量，属于兔的同化量，B正确。14155.(2018合肥六校联考)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图，过程中部分环节涉及的能量值(单位为103 kJm2a1)已标出。下列说法错误的是A.图中a代表的生理过程是呼吸作用B.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6104 kJm2a1C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15.625%D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性12345678910111213答案答案解析解析1415解析解析图中a表示的是呼吸作用，A正确；肉食性动物从植食性动物同化的能量为0.050.252.15.152.5103 kJm2a1，植食性动物同化的能量为2.54
17、90.516103 kJm2a1，则植食性动物从生产者获得的能量为16214103 kJm2a1，所以生态系统中生产者固定的总能量是(7023314)1031.1105 kJm2a1，B错误；由植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为(2.516)100%15.625%，C正确；能量沿着食物链和食物网流动，而捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性，D正确。1234567891011121314156.(2015福建，4)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是Jm2a1)，下列叙述正确的是12345678910111213答案答案解析解析1415A.该食物网中最
18、高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 Jm2a1D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统12345678910111213解析解析该食物网中最长食物链的最高营养级为第五营养级，A错误；能量传递效率为某一营养级同化量与上一营养级同化量之比，即(3 7804 200)/31 920100%25%，B正确；太阳鱼的同化量(1 483)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖，储存在太阳鱼的有机物中，太阳鱼有机物中的能量一部分流向分解者，另一部分则被鲈鱼利用，故太阳鱼呼吸作用消耗的能量应小于1 483
19、1261 357(Jm2a1)，C错误；该食物网中的生物缺少分解者，与无机环境不能构成生态系统，D错误。141512345678910111213答案答案题组三能量金字塔的分析题组三能量金字塔的分析7.如图表示能量金字塔(为第一营养级，为第二营养级，为第三营养级)，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因之一是解析解析1415A.与消费者不同，生产者不需要更多的能量B.第一营养级的能量部分以热能的形式散失C.第二营养级比第一营养级具有更多的食物D.在金字塔塔尖的生物不需要这么多能量解析解析每个营养级都会进行呼吸作用并以热能的形式散失部分能量，每个营养级剩下的能量还有一部分被分解者利用
20、，只有一小部分能量流向下一个营养级，因此在能量金字塔中，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，B项正确。12345678910111213答案答案8.如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是解析解析1415A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多B.能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减C.若甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10 000人，则乙能养活500人D.若土壤中含相同浓度的DDT，则甲中的人比乙中的人体内DDT浓度低12345678910111213解析解析能量流动的特点是单向流动、逐级递减，但是一
21、个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多；能量传递效率为10%20%，不会随营养级的升高而改变；甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10 000人，则乙能养活1 000人；DDT在沿食物链流动时，存在生物放大现象，即营养级越高，体内积累的DDT越多。141512345678910111213答案答案题组四研究能量流动的实践意义题组四研究能量流动的实践意义9.(2019启东一中检测)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是1415A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C.沼渣、沼液作为肥料还田
22、，使能量能够循环利用D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率12345678910111213答案答案10.(2018广东实验中学高二上期末)根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是A.“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用B.人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能C.水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖 对象D.营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少解析解析141512345678910111213解析解析“桑基鱼塘”生态系统实现了能量的多级利用，A正确；人工鱼塘生态系统中由于投
23、放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能，B正确；水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象，C错误；根据生物富集作用和能量逐级递减规律，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少，D正确。141512345678910111213综合强化答案答案11.(2018绵阳高二期末)实验调查得到某一树林生态系统中三个营养级及分解者的能量(单位：106 kJ)结果如表所示。以下说法正确的是A.可以推测丙为生产者，乙为分解者B.流经该生态系统的总能量为4.646108 kJC.丁和甲同化的能量全部来自于丙D.呼吸散失的热量可以被丙重新利用解析解析1415项目 同化量 储存量 呼
24、吸量甲62.825.637.2乙12.55.76.8丙464.6186.3278.3丁41.616.525.1解析解析表中同化量最多的丙为生产者，其同化的总能量(4.646108 kJ)是流经该生态系统的总能量。12345678910111213答案答案12.(2016全国，5)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向解析解析1415123
25、45678910111213解析解析鹰迁入后，形成了食物链“植物蝉螳螂黄雀鹰”，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少，这导致蝉的天敌(螳螂)的数量增加，进而导致蝉的数量减少，A错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向，C、D错误。141512345678910111213答案答案13.(2015海南，25)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C.生态系统
26、维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级解析解析141512345678910111213解析解析生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A正确；分解者能将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物，动物和植物构成食物链和食物网，所以分解者所需的能量来自各营养级生物储存的能量，B正确；地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来源于太阳，通过生产者的固定使能量流入生态系统，经过食物链、食物网能量逐渐散失，不能重复利用，所以需要不断得到来自系统外的能量，C正确；生产者固定的能量，去向有自身的呼吸消耗、流入下一营
27、养级，残枝败叶流向分解者，D错误。141514.(2018浙江十校联考)某生态系统由甲、乙、丙、丁、戊5个种群(不包括分解者)形成一定的营养结构，下表列出了各种群相关的能量值。下图中的B表示种群乙同化的能量，其中表示能量值的多少。种群甲乙丙丁戊同化的能量(kJ)1.110821071.910991073.4106通过呼吸作用散失的能量(kJ)5.61079.51063.11084.21072.210612345678910111213141512345678910111213(1)写出该生态系统中的食物网：，物种甲和物种丁的种间关系是 。答案答案解析解析1415竞争种群甲乙丙丁戊同化的能量(k
28、J)1.110821071.910991073.4106通过呼吸作用散失的能量(kJ)5.61079.51063.11084.21072.210612345678910111213解析解析丙的能量最多，为生产者；甲、丁的能量次之，为初级消费者；乙、戊分别为次级消费者和三级消费者，则食物网为 ，1415根据食物网的组成可知，物种甲和物种丁之间为竞争关系。12345678910111213(2)种群乙和种群戊之间的能量传递效率为 。答案答案解析解析141517%种群甲乙丙丁戊同化的能量(kJ)1.110821071.910991073.4106通过呼吸作用散失的能量(kJ)5.61079.5106
29、3.11084.21072.2106解析解析根据表格数据进行计算，种群乙和种群戊之间的能量传递效率种群戊的同化量种群乙的同化量100%(3.4106)(2107)100%17%。12345678910111213(3)图中的C表示的是用于种群乙_的能量，其中的值为_kJ。答案答案解析解析1415生长、发育和繁殖1.05107解析解析题图中的C表示的是用于种群乙自身生长、发育和繁殖的能量。B表示种群乙同化的能量(2107 kJ)，D表示呼吸作用散失的能量(9.5106 kJ)，所以的值为1.05107 kJ。(4)图中所对应的能量值中 (填“包含”或“不包含”)种群乙的生物排出的粪便中有机物所含
30、的能量。不包含解析解析种群乙的生物排出的粪便中所含有机物的能量属于上一个营养级的能量，不包含在图中所对应的能量值中。12345678910111213答案答案解析解析141515.(2018济宁一中质检)下图是对某湖泊的能量调查结果单位：kJ/(cm2a)，请据图回答下列问题：(1)流经该生态系统的总能量是指_，有_kJ/(cm2a)。生产者固定的太阳能的总量0.4612345678910111213答案答案1415解析解析123456789101112131415解析解析解答本题容易出现的问题是：识图不准，分辨能力差，误把487.28当成流经该生态系统的总能量；能量传递效率应该通过计算回答，即 100%13.5%，不能填写10%20%；热能是通过各营养级生物的呼吸作用释放出来的，这部分能量是不能再利用的，只能散失。“呼吸作用”此时不能用“分解作用”或“代谢作用”来代替。12345678910111213(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为%，这说明了能量流动的特点是 的，也就是说食物链越长，越多。答案答案141513.5逐级递减能量流失12345678910111213(3)D(热能)是通过 产生的能量。(4)能量流动具有单向、不循环的特点，主要原因是由于生物不能在代谢中利用 。1415呼吸作用呼吸放出的热能答案答案
