高考生物总复习 3-2-4 生态系统的功能 能量流动和物质循环 考点1 生态系统的能量流动（517考）新人教版必修3

考点1生态系统的能量流动(5年17考)(安徽卷、海南卷……)1．能量流动的过程(1)概念理解eq\x(输入)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(源头：太阳能,流经生态系统的总能量：生产者\a\vs4\al(固定的),\a\vs4\al(太阳能总量)))eq\x(传递)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(途径：\a\vs4\al(食物链和食物网),形式：有机物中的\a\vs4\al(化学能)))eq\x(转化)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(太阳能→有机物中的\a\vs4\al(化学能)→热能))eq\x(散失)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形式：最终以\a\vs4\al(热能)形式散失,过程：三大功能类群的\a\vs4\al(呼吸作用)))(2)能量流动图解2．每一营养级能量来源与去路的分析(1)能量来源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(生产者的能量主要来自太阳能,消费者的能量来自于上一营养级同化的能量)))(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量可存在如下去向：①自身呼吸消耗②流入下一营养级③被分解者分解利用④未被利用量(最终也将被分解者利用)3．生态金字塔不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究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状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减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目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无极少4.能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：是指相邻两个营养级之间同化量的比值。(2)能量流动的特点：单向流动、逐级递减。(3)研究意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。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对人类最有益的部分。思维激活判断正误(1)植物→鼠→鹰这条食物链，第三营养级含能量少(·全国新课标Ⅰ，5D)()。(2)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(·海南，21C)()。(3)生态金字塔可采用生物量单位，能量单位和个体数量单位，生态金字塔必然呈正金字塔形()。(4)散失的热能可以被生产者固定再次进入生态系统()。(5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%()。(6)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率()。答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×生态系统能量流动的过程及特点1．(·安徽卷，30Ⅱ)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于____________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够________________，维持生态系统的稳定。解析(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107J/(hm2·a)，故能量传递效率为eq\f(2.25×107,7.50×108)×100%＝3%。(2)设1hm2的范围内种群数量为M，则eq\f(40,M)＝eq\f(15,30)，M＝80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高。(3)某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用(细胞呼吸)，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁殖。(4)由题意知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。答案(1)3%(2)80偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系互动探究据上题表格中数据推算随鼬粪便流失的能量是多少？这部分能量应包含于表中哪一数据中？提示鼬粪便中的能量＝鼬的摄入量－鼬同化量＝2.44×107－2.25×107＝1.9×106(J/hm2·a)此部分能量应包含于表中田鼠同化量即7.56×108h中。题后反思以第二营养级为例，能量的来源和去路图解如下：由此可见：(1)摄入量－粪便量＝同化量。(2)同化量－呼吸量＝生长、发育、繁殖量。(3)一个营养级粪便量不属于该营养级同化量，而属于上一营养级的同化量，即上一营养级流向分解者的能量能量流动的相关计算2．如图所示的食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。解析能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为X，则X×20%×20%＝1kg，X＝25kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为Y，则Y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，Y＝100000kg。答案25100000[对点强化](·广东预测)如图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是()。A．次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%～20%B．c表示初级消费者的同化量C．图中能量数值b＝a＋cD．C指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸，包括次级消费者的粪便解析能量传递效率10%～20%是相邻营养级同