课时47--生态系统的能量流动

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1、学时7 生态系统的能量流动课标考纲指南考点规定阐明1、生态系统能量流动的基本规律和应用结合生态系统的成分和构造分析生态系的能量流动考点知识整合【自主梳理】1、能量流动的概念:生态系统中能量的 、传递、 和散失的过程。2、能量流动的过程()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）总值：流经生态系统的总能量为 。(）传递、转化、散失传递渠道： 。传递形式： 。能量去向(以能量在第一营养级的变化为例)、通过生产者的呼吸作用以 形式散失。b、用于生产者的 、 和 等生命活动,储存在中。、随着残枝败叶等被 分解而释放出来。d、被初级消费者摄入体内,流入 营养级。、能量流动的特点()

2、单向流动。能量流动只能沿 由低营养级流向 ，不可逆转，也不能循环流动。()逐级递减:输入到某一营养级的能量中，只有 的能量可以传递到下一营养级。自主校对1、输入 转化2、光合伙用 生产者固定的总能量 食物链和食物网 有机物中的化学能 热能生长发育 繁殖 分解者 下一种、食物链 高营养级 0%20%【总结提高】【合伙探究】一、生态系统的能量流动过程分析 生态系统的能量流动可以用下图解来表达：1、有关内容总结如下表：2、能量流动特点的因素分析 (1)单向流动 能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的成果，是不可逆转的。 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落

3、反复运用,因此能量流动无法循环。 (2)逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量; 各营养级的能量都会有一部分流人分解者，涉及未被下一营养级生物所运用的部分。【特别提示】能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合伙用,但在很少数特殊空间，如深海热泉口生态系统,是通过特殊细菌的化能合成作用。二、能量传递效率及有关计算1能量传递效率相邻营养级间传递效率=。一般能量传递效率大概为10%20。2.生态金字塔 能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来阐明食物链中能量流动状况的，三者统称为生态金字塔。输入到一种营养级的能量大概有12%。这阐明能量在沿着食物链流动时，是逐级递减的。 三种

4、生态金字塔的比较3、能量传递效率的有关“最值”计算 能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量大概有0%传到下一营养级,营养级越高,能量越少。因此食物链越长,能量损失越多。为了充足运用能量,应尽量缩短食物链。有关能量的“最值”计算措施总结如下：措施技巧点金【典例分析】例1. （南京三模）下图表达、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释对的的是 一种吃玉米的人所获得的能量一定比一种吃牛肉的人获得的能量多 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 若A和B中玉米的数量相似,A能养活1000人,则B至少能养活0人 若土壤中含相似浓度的难降解污染物,则中的人比中的人体内污染物浓度低 A.

5、 D解析：一种吃玉米的人所获得的能量和一种吃牛肉的人获得的能量同样多；能量沿食物链单向流动,随营养级的升高而逐级递减，传递效率不变（10%-20%）;若A和中玉米的数量相似,能养活1000人,则B至少能养活500人(按最低传递效率计算）；若土壤中含相似浓度的难降解污染物，则中的人比B中的人体内污染物浓度低的因素是由于有害物质的富集。答案:D点拨：能量流动的传递效率与营养级高下无关,与生态系统的种类也无关。此外，人工设计的生态系统只能提高能量运用率,但不能变化传递效率。例. 如图所示为生态系统中能量流动图部分示意图,各代表一定的能量值，下列各项中不对的的是 表达流经生态系统内部的总能量 .从能量

6、关系看+ C.一般状况下,为的l00% .生物与生物之间吃与被吃的关系不也许逆转，因此能量流动具有单向性解析：生产者同化的能量是流经生态系统内部的总能量,表达初级消费者同化的能量,次级消费者同化的能量,一部分通过进入下一营养级，一部分经被分解者分解,尚有一部分用于自身的呼吸作用，因此+。答案：A点拨：解读能量流动的图解时,弄清多种能量的来源、去向及大小是解决问题的核心。例 某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲,其食物/来自浮游植物乙，/来自草食性鱼类丙，1/来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列论述中错误的是 .甲和丁存在着竞争关系 B.从理论上计算，甲每增长l kg体重,需要乙提供0 k

7、g的物质 C若湖泊中受到DDT污染,则DDT浓度最低的生物是乙此食物网中占有三个营养级的生物是甲 解析:本题综合考察生态系统的营养构造和功能以及分析能力、推理能力等。由题干信息可以得知相应的营养构造:。由于甲、丁均以丙为食,故两者间不仅有捕食关系，还存在着竞争关系DT是通过食物链而富集的，营养级越低,体内DD浓度越低，反之则越高;甲在此食物网中占有二、三、四三个营养级。从理论上计算，甲增重 kg需要乙提供的物质量应按%的传递效率,则甲增重1 k需要乙提供：。答案：B。点拨 如何根据食物网进行有关能量的计算? 如果不拟定的食物来源比例，已知获得的能量,计算至少(最多)需要消耗A的能量,则按照最短

8、(最长)的食物链和最高(最低)的传递效率计算。如果拟定了C的食物来源比例，则按照比例对每条有关的食物链都进行计算，然后再将每条食物链的计算数字相加即可。如：已知C的食物有l5来自F,4/5来自B,则G增长l g体重，至少要消耗A多少kg?计算措施是:需要消耗的C至少为10%=(g）。其中有l k从F获得,此外4 kg从获得。沿食物链DEFC至少消耗A l200%20%2%62(kg)；沿食物链AC至少需要消耗A4%010（kg),因此G要增长l g，至少需要消耗A 65+100=25(kg)。名优新题精练1、某生态系统的营养构造如图所示。下列有关的论述中对的的是A.也许依次是植物、植食性昆虫、

9、青蛙B和、和之间存在信息交流，和之间则没有.如按最高的能量传递效率计算,通过该营养构造获得的能量不小于所含能量的25.该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环解析 图中有两条食物链:和，由于青蛙不能以植物为食,A错。不仅和、和之间存在信息交流，和之间也存在信息交流,B错。该图只能反映能量流动,而不能反映物质循环,由于物质循环是物质在无机环境与生物群落之间的循环，图中无无机环境部分,D错。按照最高的能量传递效率计算,如果只沿着获得能量，则获得的能量为所含能量的l/25，但由于获得部分能量，该途径要减少部分能量的散失，因此获得的总能量应不小于所含能量的/2。答案:C、如果一种人的食物中有l2来自绿

10、色植物、1/4来自小型肉食动物、1/4来自羊肉。如果能量传递效率为0，那么此人每增长l kg体重,约消耗植物 .10 kg .28 g C10kg .28kg解析 据题意可以写出条食物链:植物人,在此食物链中人要增重05 kg，需消耗(.51%)5kg植物；植物羊人,在此食物链中人要增重0.5kg，需消耗(020l)25 g植物；植物植食动物小型肉食动物人,在此食物链中人要增重05 kg，需消耗0.5l%l%250（g）植物。因此,该人每增重l kg共消耗植物(5+25+25)80 kg。答案:3、如图是某一种湖的能量金字塔，下列有关描述不对的的是A.甲、乙、丙、丁分别表达不同的营养级B甲、乙

11、、丙、丁之间可以形成一条甲到丁的食物链.甲、乙、丙、丁的大小分别表达不同的营养级所得到的能量D.甲、乙、丙、丁的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减解析生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成的图，由于能量逐级递减,因此甲、乙、丙、丁的大小分别表达不同的营养级所得到的能量。甲、乙、丙、丁每一层均有多种生物，因此,此金字塔所示生物间具有复杂的食物网,而不是简朴的一条食物链。答案：B、运用生态系统中物质循环和能量流动的原理,走“可持续发展”道路是人类的必然选择。如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解能量单位为(m2）。请回答: （)生态系统的构造涉及 。 (2)图中代表

12、，为保证各营养级均有较高的输出量，随营养级的升高,输入的有机物应增多,因素是 。 ()该生态系统中生产者固定的总能量是 J(ca)，其中第一营养级到第二营养级的传递效率为 。 (4)由于某种因素使得生产者短时间内大量减少,一段时间后又恢复到本来的水平,阐明生态系统具有能力,其基本是。 (5)建立“桑基鱼塘”生态系统重要遵循的生态工程基本原理有 (答两项即可）。解析 (1)生态系统的构造涉及生态系统的构成成分和食物链、食物网等。（2）一种营养级的能量去向,除了传递到下一种营养级和分解者以外，呼吸散失也是一种重要的去向,就代表呼吸散失的能量。由于沿着食物链进行的能量流动具有逐级递减的特点,所觉得了

13、保证较高营养级有较多的能量，就需要输入较多的有机物。(）该生态系统中生产者固定的总能量=370+.5+4+00+0.5+51.1-25=1J/(2a)。第一营养级到第二营养级的传递效率=110（3+7023)/000=l.7%。答案：（1）生态系统的构成成分、食物链和食物网 (2）呼吸作用释放的能量 能量流动逐级递减 (3)102.7(4)自我调节 负反馈调节(5)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理(答出两点即可)知能达标测评A级、在生态系统中,所有初级消费者所消耗的总能量比所有次级消费者所消耗的总能量A.多 B少 .相等 D大概相等解析：在生态系统

14、中，能量沿着食物链和食物网单向流动,逐级递减,故所有次级消费者所消耗的总能量比所有初级消费者所消耗的总能量要少得多。答案：某池塘生态系统所有生产者所固定的太阳能总值为,所有消费者所运用的能量总值为b，所有分解者所运用的能量总值为c。那么a、b、c三者之间的关系为 Aa,b=c .a=b+c Ca+c D.+解析：生产者所固定的太阳能总值为a，是流经整个生态系统的总能量,一定不小于所有消费者所运用的能量总值b和所有分解者所运用的能量总值c之和。答案：C3、人们常用能量金字塔来阐明生态系统中哪两者之间的关系 A能量与营养级 B能量与个体大小 .能量与个体数量 .能量与生物代谢类型解析：将单位时间内

15、各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图,这样就形成一种金字塔图形，叫做能量金字塔。答案：A4、初级消费者体内的能量，其去路不涉及 用于自身生命活动 .被第二营养级的其她生物获得 C通过呼吸作用消耗 .被分解者的呼吸作用发散到环境中解析 初级消费者的能量以食物的形式被次级消费者捕食。初级消费者即第二营养级，同营养级内部不存在捕食关系,也就不存在初级消费者体内能量被第二营养级的其她生物获得这一途径。 答案 B5调查得知某生态系统的营养构造共有4个营养级（以、b、c、d表达)，经测定,一年中流经这个营养级的能量分别为:营养级acd能量（m)11100515.91050.881057715该生态

16、系统的初级消费者是 Aa .b Cc D.d解析 营养级d的能量最多,因此是生产者,另一方面是a，因此a是初级消费者。 答案 A、如图所示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，下列各项不对的的是A从能量关系看+.农业生态系统中能量是可以循环运用的C次级消费者粪便中的能量去路涉及在途径中D.生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级解析：图中表达同化量，表达分解者运用的能量；各营养级生物同化的能量，除流入下一营养级、被分解者分解运用、一部分用于自身呼吸消耗外，另有一部分贮存在该营养级生物的有机体中,故+，A对的;热能不能被生物同化运用,故能量单向流动而不能循环运用,B错；次级消费者

17、以初级消费者为食，其粪便中具有未被运用的“初级消费者”，粪便排出后将被分解者分解运用，C对的；从图中可以看出，能量沿食物链传递是逐级递减的,超过5个营养级，所具有的总能量局限性以维持一种营养级，D对的。 答案：B7、如图所示为某人工池塘生态系统的重要食物链（除去太阳能环节）,括号内前一数值表达一年内该营养级生物的总能量，后一数值表达一年内该营养级生物同化的总能量，单位为(cma）,据图回答问题：(）图中有 条食物链,该生态系统中的 和 可以沿着这些食物链进行。(2)能量从第一营养级传递到第二营养级的效率是 。(）由图可知，下一种营养级不能得到上一种营养级的所有能量，因素涉及(从供选答案中选择，

18、填序号) 。 部分能量被分解者运用 部分能量被呼吸作用消耗 上一种营养级的部分能量未被下一种营养级运用()据资料显示,该生态系统每年夏季易发生鱼类浮头、甚至死亡的现象,其重要因素是 。解析:生态系统中物质和能量的流动都是沿着食物链和食物网的方向进行的。两个相邻营养级间能量传递的效率是2%，各营养级的大部分能量被呼吸作用消耗或被分解者分解等。夏季池塘中浮现鱼类浮头等现象重要是水体缺氧导致的。答案：（1）3 物质循环 能量流动(）18.5 (3)（4)夏季气温升高，藻类植物、微生物会大量繁殖，消耗水中的溶解氧,导致水体缺氧B级8、调查得知某生态系统的营养构造共有4个营养级(以a、b、c、d表达),

19、经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：营养级bcd能量（Jm-2).101051591105.8810587115该生态系统的初级消费者是 .a Bb Cc D.d解析：营养级d的能量最多，因此是生产者,另一方面是a,因此是初级消费者。 答案:A、下图为某人工林间的能量流动状况（单位：KJ),有关说法错误的是“能量Q”指生产者固定太阳能总量B该松林消费者的总能量的比例很小人工松林的营养构造简朴,恢复力稳定性高D.该松林的抵御力稳定性比较低，容易导致单一虫害的爆发流行解析：从图解中可以看出,动物的能量所占的比例很小，阐明该生态系统中营养构造简朴,消费者数量和种类均较少,抵御力稳定性较低,恢

20、复力稳定性较高。图解中的第一营养级的三个去向的能量之和等于能量Q,因此能量就是生产者固定太阳能总能。答案：A10、（山东省临沂市二模）下图表达某草原生态系统能量流动图解,表达有关过程的能量数值。下列有关论述对的的是A该生态系统的信息传递只发生在草、兔、狐和分解者之间.由于草不断地进行光合伙用，因此该生态系统的物质和能量能正常循环C和分别属于草和兔同化量的一部分D若引入外来物种,则该生态系统的稳定性将减少解析:生态系统的信息传递不仅发生在生物之间,还发生在生物与无机环境之间。草在夜间不能进行光合伙用。引入外来物种也许会使原有的部分物种灭绝，生态系统的稳定性减少,但也有也许提高生态系统的稳定性。从

21、图解中可知，和分别属于草和兔同化量的一部分。答案:11、右边是生态系统中能量流动模式图,其中L代表太阳总辐射;PG代表总初级生产量;代表净初级生产量；R代表呼吸量；把植食性动物真正吃掉的那一部分绿色植物叫做消耗量(C）,把因种种因素而未被吃掉的那部分绿色植物叫做未运用物质(NU)。消耗量C中的大部分被初级消费者同化了,这部分就叫做同化量(A)；消耗量C中的小部分未被消费者同化,而是通过消费者的消化系统和排泄系统排出体外，这部分则叫做粪尿量(FU）。植食性动物的生产量属于次级生产量。单位时间(如1 或1 d)里植食性动物的同化量(A)叫做总次级生产量。总次级生产量中扣除了植食性动物的呼吸量(R)

22、,余下的就是净次级生产量(）。根据上述模式图及有关信息，回答问题。(1)用图中字母表达出有关的恒等式： ； ； 。()植物中的能量传递给植食性动物的效率是 (用字母表达)。 (3)用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是图中的 。(4）植物能将L中的能量转换成稳定的化学能是由于叶绿体内具有 。(5)植食性动物对植物的 等方面有重要作用。解析:(1)根据图中所示可得出=PN+R、C=AFU、=RP等等式。（2)能量传递效率是两个相邻营养级的同化量之比,植物的同化量是PG,植食性动物的同化量是A，因此植物中的能量传递给植食性动物的效率 /P10%。(3)植食性动物中未流向下一种营养级且未被分解者分解的那部分能量就是用来维持该营养级生长、发育和繁殖的能量,即图中的P。(4)、(5）略。答案:P=PN+R CAFU AR+ A/G100% 吸取光能的色素和进行光合伙用的酶(缺一不给分)传粉、种子传播