新教材同步备课系列2024高中生物3.2生态系统的能量流动知识梳理新人教版选择性必修2

3.2生态系统的能量流淌学问梳理1.能量流淌的含义：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.能量的输入（1）能量的源头：太阳能。（2）能量流淌的起点：生产者固定的太阳能。光合作用光合作用绿色植物、光合细菌光能有机物中化学能（主要途径）化能合成化能合成作用硝化细菌无机物氧化放出的化学能有机物中的化学能（4）流入生态系统的总能量：生产者通过光合作用固定的太阳能总量。注：流入人工生态系统的总能量包括：生产者通过光合作用固定的太阳能＋人工投入的能量。3.能量的传递（1）生产者（第一养分级）能量的来源和去路（2）各级消费者能量的来源和去路各级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系式：同化量＝摄入量－粪便量。（3）传递形式：有机物中的化学能。（4）传递途径：食物链和食物网。4.能量的转化和散失5.赛达伯格湖的能量流淌分析（定时分析）图例分析：能量流淌图解分析（见下图）（1）W1表示生产者固定的总能量，W1＝A1＋B1＋C1＋D1。（2）D1表示初级消费者同化的能量，D1＝A2＋B2＋C2＋D2。（3）A表示呼吸作用以热能形式散失的能量，B表示未被利用的能量，C表示流向分解的能量（或分解者利用的能量），D表示流向下一养分级的能量。（4）由生产者到初级消费者的能量传递效率＝eq\f(D1,W1)＝eq\f(A2＋B2＋C2＋D2,A1＋B1＋C1＋D1)。6.能量流淌的特点（1）单向流淌。缘由：能量只能从上一养分级流入下一养分级，不行逆转，也不能循环流淌。食物链中各养分级的依次是不行逆转的，这是长期自然选择的结果。（2）逐级递减。缘由：①各养分级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量，无法再利用。②各养分级的生物中有一部分能量未被下一养分级的生物利用，即未被利用部分。③少部分能量被分解者分解利用。7.能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个养分级之间的传递效率大约是10%～20%。公式：相邻两养分级间的能量传递效率＝eq\f(下一养分级同化量,上一养分级同化量)×100%计算：赛达伯格湖中：流入赛达伯格湖的总能量为464.6J/（cm2·a）。第一养分级和其次养分级间的能量传递效率为13.52%，其次养分级和第三养分级间的能量传递效率为20.06%。8.能量金字塔（1）概念：将单位时间内各个养分级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个能量金字塔。（2）分析①金字塔中，每一台阶的大小代表该养分级生物所含的能量数值。储存能量最多的成分是生产者，属于第一养分级；储存能量最少的是金字塔的顶端，属于最高养分级。②在一个生态系统中，养分级越多（食物链越长），能量流淌过程中消耗的能量就越多，最高养分级获得的能量就越少。③生态系统中的能量流淌一般不超过4～5个养分级。学问拓展：生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式。不同的金字塔能形象地说明养分级与能量、生物个体数量、有机物总量之间的关系，是定量探讨生态系统的直观体现。能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形态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象征含义能量在沿食物链流淌过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随养分级上升而逐级递减生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链逐级递减每一阶含义每一养分级生物所含能量的多少每一养分级生物个体的数目特别形态无如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：如人工养殖的鱼塘，生产者的生物量可以小于消费者的生物量9.能量流淌的相关计算规律（重在理解）（1）正推型：知低养分级（A养分级净重M），求高养分级（D养分级增重多少）D养分级最多增重：选最短食物链，按20%（0.2）计算。D＝M×0.2×0.2×0.2＝M×0.23。D养分级最少增重：选最长食物链，按10%（0.1）计算。D＝M×0.1×0.1×0.1＝M×0.13。（2）逆推型：知高养分级（D养分级增重N），求低养分级（消耗A养分级多少）最多消耗A养分级：选最长食物链，按10%（0.1）计算。A＝N÷0.1÷0.1÷0.1＝N÷0.13。最少消耗A养分级：选最短食物链，按20%（0.2）计算。A＝N÷0.2÷0.2÷0.2＝N÷0.23。练习：下图为某生态系统食物网的一部分图解，据图分析回答：（1）该生态系统中所需的能量来自于太阳能。（2）流经该生态系统的总能量是生产者（绿色植物）通过光合作用固定的太阳能总量。（3）猫头鹰获得能量最多的一条食物链是绿色植物→田鼠→猫头鹰。猫头鹰获得能量最少的一条食物链是绿色植物→昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰。（4）若猫头鹰的体重增加0.5kg，至少消耗绿色植物12.5kg，最多消耗绿色植物5000kg。（5）若绿色植物有1000kg，则鹰最多增重40kg，最少增重0.1kg。10.探讨能量流淌的意义（1）帮助人们科学规划，设计人工生态系统，实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。（2）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流淌关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。11.利用能量流淌特点确定食物链（网）（1）据能量流淌逐级递减特点：能量含量越多，其养分级别越低；能量含量越少，其养分级别越高。（2）据能量传递效率为10%～20%，可确定相邻两个养分级能量差别在5～10倍，若能量相差不多，则应列为同一养分级。写出下列各图表中的食物链（网）：表一养分级ABCD固定的总能量15.9870.70.9141.0表二生物体ABCDE有机汞浓度（ppm）0.0570.51680.39图1食物链（网）：丙→甲→乙→丁。图2食物链（网）：。