生态系统 能量流动 -2021届浙江高考生物一轮复习课件（浙科版）(共58张PPT)

1、项目名称项目名称浙科版浙科版 内容1.基本概念2.能量流动模型模型-1 基本概念a.初级生产量(总+净)b.次级生产量c.生物量举个例子草羊狮子一年时间，草利用光合作用固定的太阳能是1000g/(m2a)或J/(m2a)；其中有200g/(m2a)用于植物的呼吸作用，剩下的800g/(m2a)用于植物的生长繁殖十年后，把所有的草收获。计算10年来草的有机物总积累量4000g/m2每一年，羊吃的草的总量200g/m2，羊的粪便总量是50g/m2呼吸的总量是50g/m2用于自身生长发育的是100g/m2每一年，狮子吃的羊的总量50g/m2，狮子的粪便总量是15g/m2呼吸的总量是15g/m2用于自

2、身生长发育的是20g/m2The End草羊狮子a.初级生产量(总+净)定义：光和作用单位：g/(m2a)或J/(m2a)公式：GP=NP+R影响因素：净初级生产量随温度和雨量不同而有很大差异。b.次级生产量b.次级生产量定义：生长发育（肉）单位：g/(m2a)或J/(m2a)公式：P=CFURP为次级生产量，C代表动物从外界摄取的能量，FU代表以粪、尿形式损失的能量，R代表呼吸过程中损失的能量。思考题-1(1)演替中的群落净初级生产量比顶极群落高？思考题-2 顶极群落中净初级生产量为0？随着群落演替的进行，虽然净生产量趋近于零，但总初级生产量却会不断增加（因为光合作用生物量随着群落演替在不断

3、增加），直到演替到顶极群落时总初级生产量才达到最大值，这时由于群落呼吸量也达到了最大值并几乎与总初级生产量相等，才使得群落净生产量趋近于零。 思考题-3 (2)海洋初级生产量(NP)只有陆地的1/2，但次级生产量却相当于陆地的三倍多，原因是海洋中植食动物对藻类的利用率特别高，是陆地动物利用植物效率的五倍。c.生物量(2)定义：积累单位：g/(m2)或J/(m2)影响因素： （1）NP0时，生物量增加。 （2）NP0时，生物量不变。 （3）NP0时，生物量减少小结项目初级生产量次级生产量生物量定义指绿色植物通过 光合作用 所制造的有机物或所固定的能量指在生态系统中第二次的有机物质生产量指生物在某

4、一调查时刻前的有机物或 能量的积累量能量来源太阳光能植物生产的有机物太阳光能或有机物描述单位/(m2a)或 J/(m2a) g/(m2a)或J/(m2a)g/m2或J/m2能量大小最大较小较大小结项目项目初级生产量初级生产量次级生产量次级生产量生物量生物量三者的三者的联系联系总初级生产量总初级生产量(GP)净初级生产量（净初级生产量（NP）+植物植物呼吸量（呼吸量（R）；当当净生产量净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量；即为生物量；次级生产量的能量来源于初级生产量；次级生产量的能量来源于初级生产量；初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接初级生产

5、量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于或间接来源于太阳光能太阳光能典例-1（2018浙江11月选考）下列关于海洋生态系统的叙述，正确的是（ ）A.海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统也是如此B.海洋生态系统的生物擞金字塔倒置时，其数量金字塔也是倒置的C.海洋中的含碳量高于大气圈，但CO2还能通过扩散作用从大气圈得到补充D.由于海洋面积约占地球的71%,该生态系统的初级生产量高于陆地生态系统的三倍答案C解析：A、海洋生态系统以捕食食物链为主，陆地生态系统主要以碎屑食物链为主，A错误； B、海洋生态系统的生物量金字塔是正金字塔，B错误； C、海洋中的含碳量高于大气圈，但CO 3还能通

6、过扩散作用从大气圈得到补充，C正确； D、虽然海洋面积约占地球的71%，但海洋生态系统的初级生产量低于陆地生态系统，D错误。 变式训练-1如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系，下列说法错误的是（ ）A曲线中随水深增加，净初级生产量下降，可能原因是光强度下降B若该生态系统长期处于C 点所示的状态，则不能长期处于稳定状态C净初级生产量用于植物的生长繁殖，A 处的植物长势最好D在自然状态下，一般净初级生产量高则次级生产量也高答案D解析：随着水深增加,光照强度减弱,净初级生产量下降,A正确;若该生态系统长期处于C点所示的状态,则净初级生产量等于次级生产量,生态系统可能衰退,B正确;

7、净初级生产量是初级生产量去掉呼吸消耗的,即用于植物自身的生长繁殖,A处的净初级生产量大,则A处的植物长势最好,C正确;在自然状态下，一般净初级生产量高,则被消费者 、分解者同化的量也升高,所以次级生产量不一定高,D错误。变式训练-2下列关于某一自然生态系统生物量和生产量说法正确的是（ ）A. 次级生产量一定来自初级生产量B. 第一营养级的生物量一定多于第二营养级C. 净初级生产量一定大于次级生产量D. 顶极群落的生产量、生物量一成不变 答案C变式训练-3下表是人工饲养的肉用太白鸡生长过程中体重的变化情况,据表分析正确的是( )A. 每周体重测量值即为生物量B. 周增重可反映周次级生产量的变化C

8、. 饲养周期内净增的有机物总量与呼吸量之和即为次级生产量D. 生物量一直在增加,尽量延长饲养时间可提高效益 周龄1239171819体重(g)5792138610123112531255周增重(g)2435469257222答案B解析：A、生成量、初级生产量、次级生产量都指干重,即有机物的量;每周体重测量值为鲜重,所以不能指生物量,故A错误;B、生物量、初级生产量、次级生产量都指干重,即有机物的量,但是可以用鲜重来反应其变化趋势,周增重指一段时间(一周)内,动物增加的体重(包括有机物、无机物、水分等),能反应动物的有机物的量在增加,动物一周内有机物的增加即为周次级生产量的变化,所以B选项是正确

9、的;C、动物次级生产量为同化量减呼吸消耗量,即只包含周期内净增的有机物总量,故C错误; D、据表格可以看出动物的体重(鲜重)一直再增加,从而可反映出动物的生物量(干重)一直在增加,但是到最后三周时,体重(鲜重)增加的量已经很少,从而反应出生物量(干重)的量增加也很少,所以延长饲养时间不能提高效益,故D错误.变式训练-4下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是（ ）。A: 陆地生态系统的总初级生产量随纬度的增加而增加B: 顶级群落的净初级生产量小于同类型的非顶级群落C: 因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形D: 食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产

10、量 答案B解析：据B项，净初级生产量为总初级生产量减去植物的呼吸量。演替中的群落向顶极群落发展，在此过程中，各层植物均有进行光合作用的机会，总初级生产量较高，顶极群落处于相对稳定状态，有些植物在群落演替过程中可能被淘汰，高大树木下层见光的机会少或无，总初级生产量不如演替中的群落高；并且演替中的群落用于植物呼吸消耗的能量比顶极群落少，用于植物的生长和繁殖的净初级生产量比顶极群落多，净初级生产量大于顶极群落，其生物量增加速率也大于顶极群落。因此，一个生态系统的净初级生产量会随着生态系统的成熟而减少，故B项正确。A项，陆地生态系统的总初级生产量随纬度的增加而降低，由热带雨林、亚热带阔叶林、温带针叶林

11、依次降低，故A项错误。C项，海洋生态系统中，由于海洋中的生产者主要是单细胞藻类，它们个体小、繁殖快、含纤维素少，可以整个被浮游动物吞食和消化，并迅速地转化为下一个营养级的生物量，且使用单细胞藻类的能量利用效率更高，因此，生物量金字塔会出现倒置，但不是因为海洋生态系统中以捕食生物链为主，故C项错误。D项，食单细胞藻类的消费者利用藻类的效率更高，大约是食高等植物的消费者利用高等植物的效率的5倍，因此，食单细胞藻类的消费者比食高等植物的消费者具有更高的次级生产量，故D项错误。答案（1）根据以上分析可知，图中有5条食物链，根据各条食物链的组成可知，位于第二营养级的生物有：浮游动物、北极兔、驯鹿。（2）

12、北极的冰原和浮冰不同地段物种组成上的差异是位于同一水平面上，属于群落水平结构的差异。（3）由于北冰洋冰封期的缩短，导致北极熊滞留在陆地上的时间延长，北极熊在陆地主要以驯鹿为食，驯鹿由于天敌增加，数量减少，从而使得北极苔原和地衣的数量增大，最终，由于种群内的调节，苔藓和地衣的数量趋于稳定。在全球变暖的趋势下，北极熊出生率明显降低，则出生率将明显小于死亡率，所以其年龄结构将呈衰退型。（4）最近发现一种含多溴联苯的阻燃剂随被污染的水流和北行风进入了北极，并在北极生物体内被发现，且在北极熊的脂肪组织中该物质的浓度最高，这是生物富集作用所致，此现象称为生物放大。变式训练-5(2018绍兴3月选考适应性考

13、试)下列关于生产量和生物量的叙述，正确的是（）A因群落时间结构的差异，北方针叶林的初级生产量大于温带草原B因演替到最终的平衡状态，顶极群落的净初级生产最等于零C因光照缺乏，深海区下层几乎没有初级生产暈和次级生产量D因动物对植物利用效率的差异，海洋生态系统的次级生产量大于陆地生态系统答案B解析：A、因群落空间结构的差异，北方针叶林的初级生产量大于温带草原，A错误；B、因演替到最终的平衡状态，顶极群落的净初级生产等于零，B正确；C、因光照缺乏，深海区下层存在化能合成作用的生物，有初级生产暈和次级生产量，C错误；D、能量在不同营养级的传递效率是不同的，所以无法比较海洋生态系统和陆地生态系统的次级生产

14、量，D错误。变式训练-6现有甲和乙两个不同的生态系统,两个生态系统生产者同化的总能量相同.甲生态系统含有3个营养级,乙生态系统含有4个营养级.如表为甲生态系统第二、三个营养级的能量生产情况. 下列叙述正确的是( )A.甲生态系统第三个营养级用于生长和繁殖的能量为2.45*10h/(hma)B.甲生态系统的次级生产量为5.645*10h/(hma)C.甲生态系统的能量利用率高于乙生态系统D.若传递效率相同,则甲、乙两个生态系统的次级生产量相同营养级摄取量h/(hma)粪便量h/(hma)呼吸散失量h/(hma)第二个营养级1.85*107.35*106.15*10第三个营养级1.05*103.5

15、0*104.55*10答案A解析：A、甲生态系统第三个营养级用于生长和繁殖的能量=同化量-呼吸散失的能量=(摄入量-粪便量)-呼吸散失的能量=（1.05*10-3.50*10）-4.55*10=2.45*10h/(hma),A正确; B、次级生产量(动物和其它异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量)=同化量-呼吸散失的能量=(摄入量-粪便量)-呼吸散失的能量=(1.85*10-7.35*10)-6.15*10=5*10h/(hma),B错误; C、没有乙生态系统的相关数据,无法判断甲、乙两个生态系统的能量利用率的高低,C错误; D、次级生产量(动物和其它异养生物靠消耗植物的初

16、级生产量制造的有机物质或固定的能量)=同化量-呼吸散失的能量,两个生态系统生产者同化的总能量相同,若传递效率相同,则甲、乙两个生态系统中第二营养级同化的能量相同,但不知道呼吸消耗能量值,因此无法进行比较,D错误. 模型-2 能量流动模型举个例子草羊狮子每一年，羊吃的草的总量200g/m2，羊的粪便总量是50g/m2呼吸的总量是50g/m2用于自身生长发育的是100g/m2每一年，狮子吃的羊的总量50g/m2，狮子的粪便总量是15g/m2呼吸的总量是15g/m2用于自身生长发育的是20g/m2The End草羊狮子模型-2 能量流动模型图1：在足够长的时间内，流入某一营养级的一定量的能量去路有三

17、条：a.流入下一营养级；b.被分解者利用；c. 自身呼吸消耗 。图2：在一定时间内，流入某一营养级的一定量的能量去路有四条：a.流入下一营养级；b.被分解者利用；c.自身呼吸消耗；d.未被下一营养级利用的，即“未利用”。a.在足够长的时间内a.在足够长的时间内摄入量 。粪便中能量属于“ 的同化量中流入分解者的能量的一部分”，不属于本营养级同化量。同化量 。用于生长、发育、繁殖的能量 。相邻两营养级的传递效率 。a.在足够长的时间内(2)能量法向:流入某一营养级(最高营养级除外的能去向可以以以下两个角度分析: a.自身呼吸消耗定量不定时(能量的最终去路) b.流入下一营养级 c.被分解者分解利用

18、这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。b.在一定时间内b.在一定时间内 a.自身呼吸消耗 b.流入下一营养级定量定时 c.被分解者分解利用 d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者 利用，即“未利用”如果是以年为单位研究，未被利用的能量将保留到下一年。小结(1)能量的来源:太阳能。(2)起点:从生产者固定的太阳能开始。(3)总量:流经生态系统的总能量,是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。(4)渠道:食物链和食物网。(5)能量转化:太阳能有机物中的化学能热能(最终散失)。(6)流动形式:有机物中的化

19、学能。(7)散失途径:细胞呼吸,包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的细胞呼吸。(8)能量散失的形式:以热能形式散失。小结(1)单方向的，不可逆的。(2)逐级递减，传递效率一般只有约10%。典例-2如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动,图中字母代表相应能量.据图回答以下问题: (1)流经图中生态系统的总能量为 (填字母),桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的 (填字母)来表示,图中的C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于 的能量. (2)蚕同化的能量D= (填字母),正常情况下D/C的比值 (填“大于”、“小于”或“等于”)10%.将蚕沙(即粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中所含的能

20、量属于第 营养级所同化的能量.答案(1)A B 自身生长、发育、繁殖等生命活动 (2) A1+B1+C1+D1 大于 一解析：(1)流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,应是A,总光合作用分为呼吸作用散失的能量B和净光合作用C两部分,图中的C和B1+C1+D1分别是桑树和蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量. (2)由图可以知道D=B1+C1+D1,图中D即表示被蚕同化的能量,因此桑树到蚕能量的传递效率为D/C,比值大于10%.将蚕沙 (即粪便)投入鱼塘供给鱼食用,因为蚕沙中的能量没有被蚕同化,因此蚕沙中所含的能量属于第一营养级所同化的能量.变式训练-7某如图为生态系统中能量流动图

21、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: 图中bhcdefB: 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a 100%C: “草兔狼”这一关系中，狼粪便的能量属于dD: 缩短食物链可以提高能量传递效率答案C解析：C项，“草兔狼”这一关系中，狼粪便中的能量未被利用，仍属于其上一个营养级，即属于d，故C项正确。A项，图中b=h+c，故A项错误。B项，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b-b/a)*100%，故B项错误。D项，缩短食物链可以减少能量的损耗，但不能提高能量传递效率，故D项错误。变式训练-8赛达伯格湖的能量流动如下图所示。图中数字为能量数值，单位是J/（c

22、m 2a）。请回答: （1）生态系统的两大重要功能是_。 （2）生产者处于第_营养级，图中生产者到植食性动物的能量传递效率约为_%。 （3）据图分析，植食性动物所同化能量的去向包括：_、_、未利用和流向下一营养级。 由此可见，生态系统中能流的特点是_。答案（1）物质循环和能量流动（2） 135/1352/13517（3）呼吸作用（分解者利用） 分解者利用（呼吸作用） 单向流动、逐级递减解析：（1）生态系统的两大重要功能是物质循环和能量流动。（2）生产者处于食物链的起点，属于第一营养级，生产者固定的4646cal/cm2/a，植食性动物同化的能量为628cal/cm2/a，因此生产者到植食性动物的能量传递效率约为628/4646100%=135%。（3）流入该生态系统的总能量主要有三个去向：呼吸作用消耗、流向分解者、未被利用，流向下一营养级，因此能量流动的特点是单向流动、逐级递减。注意水生动物： 摄入量=同化量变式训练-9(2018浙江11月选考)在一个自然生态系统中，生存着生产者、初级消费者和次级消费者等生物。回答下列问题：（1）捕食食物链反映了各种生物之间 的关系。食物链数量的改变与生态系统内生物 的变化相关，并能影响生态系统的 能力。 （2）分别测定所有生产者、初级消费者和次级消费者