高三生物一轮复习课件第30讲　生态系统的结构与能量流动2

考点二生态系统的能量流动第30讲生态系统的结构与能量流动（1）

1研究基本思路能量输入个体1储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体2储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体3……能量储存种群能量散失能量输入将这些个体作为一个整体来研究以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。某营养级将一个营养级的所有种群作为一个整体能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足，提高结果的准确性。问题探讨策略1：先吃鸡，再吃玉米；策略2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？能量流动的分析

1.小草的能量来自哪里？不是，大约只有1%以可见光的形式，被生产者通过光合作用转化成化学能，固定在有机物中才能被生物利用。输入生态系统的总能量=生产者固定的能量（太阳能或化学能）草等兔等鹰等生产者初级消费者次级消费者第一营养级第二营养级第三营养级太阳(太阳能化学能）2.光能全部被草吸收了吗？1能量流动的过程①呼吸作用（热能散失）3.草固定的能量将何去？1%②生长、发育、繁殖储存起来固定(光合作用）a.残枝败叶分解b.被初级消费者摄入第一营养级能量流入第二营养级1能量流动的过程——第一营养级的能量流动兔同化的能量会有哪些去向？初级消费者摄入②用于生长发育繁殖从输入看：同化量=摄入量-粪便量初级消费者同化（动物摄食后转化为自身的能量）注意：属于上一营养级的同化量①呼吸作用（热能散失）b.被次级消费者摄入a.遗体残骸分解分解粪便能量流入第三营养级从输出看：同化量=呼吸作用量+用于生长发育繁殖量（遗体残骸流向分解者+流入下一营养级）1能量流动的过程——第二营养级的能量流动用文字和箭头在图上画出第二营养级能量的来源和去向同化上一营养级的能量①呼吸②储存b.被分解者利用遗体a.流向下一营养级用于生长、发育、繁殖等生命活动呼吸作用（热能散失）1能量流动的过程——第二营养级的能量流动分解者呼吸作用生产者初级消费者(绿色植物)次级消费者(植食性动物)(肉食性动物)散失1.输入生态系统总能量是：_______________

生产者固定的能量传递能量以什么形式、什么渠道进行传递？2.能量传递的形式：_______________能量流动的渠道：_____________食物链和食物网有机物中的化学能3.能量的转化：___________________太阳能→化学能→热能光合固定同化同化生产者的遗体残骸初级消费者的粪便初级消费者的遗体残骸次级消费者的粪便4.能量的散失：________________________呼吸作用过程以热能散失能量流动的概念:指生态系统中能量的_____、____、____和_____的过程。输入

传递

转化散失(2)能量流经第二营养级(更高营养级)。①分析右图可知：a．输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。b．粪便中的能量(c)

不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。c．初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。d．生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。其中最高营养级无i(填字母序号)。a．摄入量＝同化量＋粪便量②总结：c．某营养级同化量的“2个”“3个”“4个”去路：“2个”去路：同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量。“3个”去路(定量不定时，在足够长的时间内能量的最终去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一营养级的同化量。“4个”去路(定量定时，即流入某营养级的一定量的能量在一定时间内的去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一营养级的同化量＋未利用的能量。(1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中

的能量。(2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为

。(3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。(4)利用“拼图法”可得关系式：规律方法“拼图法”分析能量流动过程未被利用B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2植食性动物

62.862.8太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6图中数字为能量值，单位是J(cm2·a)(焦每平方厘米年）。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。分析赛达伯格湖的能量流动，问答下列问题“未固定”是指未被固定的太阳能“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。课本P562能量流动的特点能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量×100%营养级流入能量流出能量（输入下一营养级）出入比（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物13.5%20.1%讨论1&2：用表格形式，将每一营养级上的能量“流出”和“流入”整理为一份清单，计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。2能量流动的特点1.从能量传递效率上看，能量为什么不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级？各营养级的能量都有：通过呼吸作用散失；排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；未被利用（未被捕食，未进入下一个营养级）。讨论：2.通过以上分析，你能总结出什么规律？①生态系统中能量流动是单向的；②能量在流动过程中逐级递减；2能量流动的特点2能量流动的特点低高热能10%～20%同化量呼吸消耗分解者策略2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。策略1.先吃鸡，再吃玉米。玉米鸡人玉米鸡人采用策略1获得的能量更多，可维持更长的时间。我反对！为什么要先吃我？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量每一营养级生物所含的有机物的总干重象征含义能量沿食物链流动过程中具有_________的特点一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减一般情况下，生物体的总干重随营养级____而逐级______特征上窄下宽的正金字塔形一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟”一般为正金字塔形逐级递减升高递减3生态金字塔（P57-58)意义：稻—萍—蛙甘蔗和大豆间种冬小麦夏玉米套作蔬菜大棚中多层育苗如图是农业生产的间作套种、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业生产方式。这样的生产方式有什么好处？充分利用空间和资源，获得更大的收益(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。4研究能量流动的实践意义4研究能量流动的实践意义例如:秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；用牲畜的粪便生产沼气，沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田。

实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率(2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。粉碎秸秆作为饲料沼气池沼渣1.能量传递效率：生态系统中，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10％～20％利用率：一般指流入最高营养级的能量占生产者固定总能量的比值特点：一般来说，食物链越短，能量利用率越高。能量利用率=生产者同化量流入最高营养级的能量×100%能量利用率≠能量传递效率4研究能量流动的实践意义（3）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对人类最有益的部分。

例如:合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。能量传递效率的计算思维拓展讨论3：若有草100kg，最少让虾增重___kg。讨论3：若有草100kg，最多让虾增重___kg。讨论1：若虾增加1kg，最多消耗_____kg草。讨论2：若虾增加1kg，最少消耗_____kg草。1002541草鱼虾米1kg÷10%÷10%=100kg1kg÷20%÷20%==25kg100x20%x20%==4kg100kgx10%x10%=1kg例1.某食物链如图：10%

~

20%能量传递效率的计算思维拓展例2．(2022·衡水调研)如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克

(

)A．G/125

B．G/100

C．G/75 D．G/50解析：假设黄雀增加体重最多(能量传递效率为20%)为x，由题意可知，黄雀的全部

同化量来自两种动物，食草昆虫和螳螂各占一半，所以黄雀要吃食草昆虫x÷20%÷2＝x，同理黄雀要吃螳螂也是x，而螳螂增重x需要消耗食草昆虫x÷20%＝x，加起来相当于吃了食草昆虫15x，又相当于吃绿色植物15x÷20%＝75x。已知绿色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正确。C思维拓展例3：如图，如果青蛙从蚱蜢和蛐蛐处同化的能量为1000kJ，蛇从青蛙处同化的能量100kJ，则该食物网中，第三营养级到第四营养级的能量传递率________(＞，＝，＜)10%；如果鹰的食物来源及比例：青蛙∶蛇由1∶1变成4∶1，则鹰同化1kJ能量，可以少消耗草________kJ能量(能量传递效率按20%计算)。150＞能量传递效率的计算营养级种群个体★在食物网中，能量传递效率不是以个体或种群为单位的，而是以营养级为单位的，如对于食物网

，由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是指(B＋C)同化的总能量占A同化的总能量的10%～20%2．(科学思维)“能量传递效率”与“能量利用率”的辨析(1)能量传递效率：是指能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少。若以“营养级”为计算单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。(2)能量的利用率：一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。依据上述概念，完成下面的判断题：①(经典高考题)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得这只兔子能量的10%～20%。(

)②“沼气池”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率。(

)①×

提示：能量传递效率以“营养级”为计算单位。②×

提示：“沼气池”利用了分解者的作用，使营养结构更加复杂，使能量得到更有效的利用，提高了能量的利用率。考向二围绕能量流动的特点考查生命观念及社会责任[典型例题2]

(2020·浙江卷)下列关于营养级的叙述，正确的是(

)A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的答案：B1.(2021·浙江6月选考，7)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制A考向三围绕能量流动的相关计算考查科学思维[典型例题3]

(2020·江苏模拟)如图为生态系统食物网简图，若E生物种群的总能量为7.1×109kJ，B生物种群的总能量为2.3×108kJ。从理论上计算，A储存的总能量最少为(

)A．7.1×108kJ

B．4.8×107kJC．5.95×107kJ D．2.3×107kJ答案：B1．某同学在分析羊食草的过程后绘制了如图能量流动模型。下列相关叙述，正确的是

(

)A．有机肥中化学能的主要流向是被草吸收、同化、利用B．流经该生态系统能量的唯一来源是过程①固定的光能C．羊所排粪便中的能量属于羊同化的能量D．③中的能量应该来自羊“生长发育、繁殖”的能量答案：D

2.(2019·全国Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形C.前者为金字塔形，后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形A3.(2020·全国Ⅲ，31)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是____________________________________(答出2点即可)。水体富营养化；没有其他生产者的竞争(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。答案如图所示(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是_________。种间竞争2．(2022·天津一模)如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列叙述正确的是

(

)A．④占②的百分比为能量传递效率B．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量C．植食性动物粪便中的能量包含在⑦中D．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量答案：C

3.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是A.生产者固定的总能量可表示

为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2

＋D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减答案：C

6.(2022·长沙模拟)某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是 (

)A．甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁

同化的能量之和B．甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落C．丁生物的种群数量很可能会减少D．戊在生态系统中处于第三营养级B4.(2021·山东，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是__________________________。海参活动能力弱，活动范围小(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为_______kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为____%(保留一位小数)，该生态系统中的能量_____(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。2488不能(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是__________________________________________________________。由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是_____________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是____________________________________________________________________________________。能充分利用空间和资源维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)6.(2019·江苏，26)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：(1)生态系统最基本的生物成分是______。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第___________营养级。(2)从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有_______________。有机碎屑被彻底分解产生的______________________(至少写出两类)等供生态系统循环利用。生产者二、三、四大型真菌、跳虫无机盐、CO2、H2O①空间分布②迁入率③互利共生④物种丰富度⑤种群密度(3)由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有______结构。(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有________(填序号)。水平①②⑤(5)图