高三生物一轮复习课件生态系统的能量流动

第52课时生态系统的能量流动1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。2.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。4.活动：调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动。课标要求考情分析1.能量流动的过程及特点2023·新课标·T33

2023·全国甲·T5

2022·北京·T19

2022·河北·T182022·湖北·T20

2022·辽宁·T19

2021·辽宁·T19

2021·全国甲·T312.能量流动的相关计算2023·山东·T13

2022·湖北·T20

2021·山东·T243.能量流动的应用2022·山东·T11

2022·湖南·T8

2022·湖北·T20

2021·福建·T64.生态金字塔分析2022·天津·T13内容索引考点一生态系统的能量流动考点二

生态金字塔及研究能量流动的意义课时精练考点一生态系统的能量流动一、能量流动概念的理解概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程输入⇓传递⇓转化⇓散失源头:流经一般生态系统的总能量:生理过程：生产者固定的太阳能总量太阳能光合作用/化能合成作用若为人工生态系统，则还包括人工输入的有机物中的化学能途径:形式:有机物中的_______食物链和食物网化学能太阳能(光能)→有机物中的化学能→热能形式:最终以

形式散失过程:热能自身呼吸作用考点一

生态系统的能量流动活动一：1、请构建生产者的能量流动模式图2、请画出包含两个营养级的能量流动示意图（辨析包含粪便量和不包含粪便量图示的差异，以及能量若有暂时未被利用图示该怎样表示？）1.第一营养级能量流动光合呼吸能生长、分解者发育和繁殖热生态系统的能量流动一

能量流经生态系统的过程“同化”而非“照射”注：生产者固定的太阳能即第一营养级的

量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的

，即积累有机物中的能量。同化生长、发育和繁殖(生产者的同化量)(呼吸消耗量)(净同化量)理解常考的几种能量流动模型3①：②：③：④：⑤：摄入量流向下一营养级的能量粪便量被分解者利用的能量呼吸作用以热能形式散失的能量若没有箭头③则①代表的是同化量“一来二去”“一来三去”①主干中的能量代表的含义不同：“一来二去”有摄入量，同化量和用于生长发育繁殖量，“一来三去”全是同化量。②“一来二去”关注局部，“一来三去”关注整体。区别三、能量流动模型图②①3.构建“一来四去”概念模型三、能量流动模型图说明：①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。【总结】一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路“2个”去路：同化量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量“3个”去路(无时间单位)：同化量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量“4个”去路(以年为单位)：同化量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量

注意：最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量这一去路消费者的同化量

=摄入量—粪便量

（粪便属于上一营养级同化量中的一部分）由右图分析可知：①输入该营养级的总能量是指图中的

(填字母)。②粪便中的能量(c)

(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为

营养级同化的能量中流向____________的部分。b③初级消费者同化的能量(b)＝

＋

_

________________

。不属于上一个分解者④生长、发育和繁殖的能量(e)＝

＋__________________________

＋未被利用的能量(j)。分解者利用的能量(f－c)下一营养级同化的能量(i)摄入量＝同化量＋

。粪便量呼吸作用以热能的形式散失的能量

(d)用于生长、发育和繁殖的能量(e)2.第二营养级及其后营养级能量流动一

能量流经生态系统的过程考向一能量流动的过程、特点1.(2024·辽宁建平实验中学高三月考)如图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。下列相关叙述错误的是A.生产者和初级消费者获得能量的方式

不相同B.生产者用于生长、发育和繁殖的能量一定包含b1C.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%D.初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量√A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2⋅a)B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2⋅a)D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2⋅a)，该能量由初级消费者流向分解者3.(2023·山东卷·13，2分)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是()C能量流向生产者固定来自陆地的植物残体初级消费者摄入初级消费者同化初级消费者呼吸消耗能量/[105J/(m2⋅a)]90428413.53三、能量流动的特点单向流动逐级递减表现：原因：规律：原因：任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级生物之间的捕食关系不可逆转；各营养级通过呼吸作用产生的热能不能被再度利用两个营养级之间的能量传递效率为10%~20%流入某一营养级的能量会被自身呼吸消耗、被分解者利用，不会百分百流入下一营养级该营养级同化量上一营养级同化量×100%(1)相邻营养级的能量传递效率：10%～20%，计算方法如下：能量传递效率＝归纳总结：能量传递效率的计算和输入生态系统的总能量(2)人工生态系统:除系统自身生产者固定的太阳能外,还有人类投放的饵料等有机物中的化学能等。（计算营养级之间的能量流动时需扣除该部分能量）1.生态系统的能量单向流动的原因？食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能归纳总结：能量流动的特点2.生态系统的能量流动逐级递减的原因？一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；部分以排出物、遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下营养级。(1)能量传递效率①含义：能量在沿食物链流动的过程中逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%~20%②计算公式能量传递效率=【注意辨析】能量传递效率与能量利用率的区别(2)能量利用率①一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②一般来说，食物链越短，能量利用率越高③有时考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，以实现能量的多级利用，提高能量利用率×100%讨论3：若有草100kg，最少让鱼增重___kg。讨论3：若有草100kg，最多让鱼增重___kg。讨论1：若鱼增加1kg，最多消耗_____kg草。讨论2：若鱼增加1kg，最少消耗_____kg草。1002541草鱼虾米(1kg/10%)/10%=100kg(1kg/20%)/20%==25kg100x20%x20%==4kg100kgx10%x10%=1kg例1.“最值”计算某食物链如图：10%

~

20%用乘法用除法四

能量流动的相关计算有一食物网如右图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？提示分别计算三条食物链消耗植物的质量：如下图：相加为5600g，故最多消耗植物5600g。生态系统的能量流动2.“定值”计算在食物网中，某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。四

能量流动的相关计算4.如图所示的食物网中，最初戊的食物有1/5来自乙，1/5来自丙，3/5来自丁。为了促进戊的发展，将戊的食物比例调整为1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁。若能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的传递效率为20%。理论上现在养活的戊的数量是最初的多少倍？A.1.4√2.(不定项)如图为处于平衡状态的某自然生态系统，P、R、S、T、F、E表示其生物成分，箭头表示物质的传递方向。下列有关叙述正确的是A.生物成分P、R、S、T、F、E获取

物质和能量的途径都相同B.R用于生长、发育和繁殖的能量最

终会被E利用和被S摄入C.该生态系统中的二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量基本持平D.负反馈调节是生态系统具备自我调节能力和维持平衡的基础√√1.如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值［单位：103kJ/(m2⋅y)]，据图回答下列问题。(1)该生态系统中流入生物群落的能量来源有___________________

。(2)肉食性动物、植食性动物和生产者固定的总能量分别是______________________、_____________________和______________________。生产者固定的光能和输入的有机物中的化学能7.5×103kJ/(m2·y)16×103kJ/(m2·y)110×103kJ/(m2·y)(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是________、________。（结果保留小数点后一位）(4)假设能量全部来自生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100

kg，则需要消耗生产者_______kg。（保留整数）12.7%504715.6%判一判(1)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量(

)×(2)森林中生产者积累的有机物的能量总和即为输入该生态系统的总能量(

)×(3)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分(2021·辽宁，19)(

)(4)果蔬等植物获取的物质和能量主要来自有机肥(

)×√(5)在食物链中，营养级越高，其同化的能量越少，原因是其通过呼吸作用消耗的能量太多(

)×(6)鱼吃杂草，杂草同化能量中的10%～20%流入鱼体内(

)×依据泥鳅可以利用残饵、鱼粪为食以及循环经济原理，技术人员将稻田养河蟹和稻田养泥鳅两个生态系统有机地结合起来，形成稻护蟹，蟹吃饵料、杂草，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田的“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统，科研人员比较了三种农田模式的产量，结果如表，请回答以下问题：45m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析生态系统类型水稻产量/kg河蟹产量/g泥鳅产量/g水稻单种39.0

稻—蟹41.42203.3

稻—蟹—泥鳅41.02131.3656(1)输入“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统的总能量包括哪些？生态系统类型水稻产量/kg河蟹产量/g泥鳅产量/g水稻单种39.0

稻—蟹41.42203.3

稻—蟹—泥鳅41.02131.365645m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析提示生产者(水稻等)固定的太阳能和饵料中的化学能。(2)河蟹会被鸟捕食，与鸟相比，河蟹的同化量/摄入量的比值明显较低，从食物类型分析，可能的原因是什么？

生态系统类型水稻产量/kg河蟹产量/g泥鳅产量/g水稻单种39.0

稻—蟹41.42203.3

稻—蟹—泥鳅41.02131.365645m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析提示河蟹摄入的有机物中含有大量纤维素，不易消化吸收，大量能量随粪便排出。(3)如图为“稻—蟹”农田生态系统中各营养级所含能量的示意图，其中a、a1、a2表示上一年留存下来仍未被利用的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量，c、c1、c2表示什么？河蟹用于自身生长、发育和繁殖的能量包括哪些？(用图中字母表示)提示c、c1、c2表示流向下一营养级的能量；河蟹用于自身生长、发育和繁殖的能量包括b2、c2、d2。(4)如图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量(单位：×10kJ·m－2·a－1)。图中的C代表什么含义？第二营养级到第三营养级的能量传递效率是多少？提示C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量(储存在有机物中的能量)；第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(500×10－60×10)÷(1220×10＋1280×10)×100%＝4400÷25000×100%＝17.6%。(5)与“稻—蟹”农田模式相比，“稻—蟹—泥鳅”农田模式具有更高的经济效益，从能量流动的角度分析其原因。为了从蟹—稻复合养殖体系获得更大的稻、蟹产量，需定期投喂饵料，从能量流动和物质循环的角度分析原因是什么？提示泥鳅吃残饵、蟹粪，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。投喂饵料能减少河蟹从水稻中获得能量，保证水稻产量不受影响。河蟹为该生态系统的输出产品，输出的元素不再回归该生态系统。考点二生态金字塔及研究能量流动的意义一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性象征含义每一营养级生物的有机物总量每一营养级生物个体的数目每一营养级生物所含能量的多少每一阶含义形状生物量金字塔数量金字塔能量金字塔项目归纳总结：三种类型的生态金字塔特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐步递减分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？为了满足日益增长的人类的生活需求，要求低营养级(塔基)要有更多的能量输入。塔基情境

洞庭湖，原名“云梦”，古称“八百里洞庭”，为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物，浮游动植物及植食性，肉食性鱼类等。八十年代以来,湖南省的澧县、汉寿、安乡、华容、常德等滨湖地区,将低洼湖田,改建了一批桑基鱼塘洞庭湖区。发展桑基鱼塘的优势湖区现有洲土240多万亩,垸内有170多万亩回答下列问题：（9）从能量流动角度分析，桑基鱼塘增加经济效益的原因是？五、研究能量流动的意义实现能量多级利用，提高能量的利用率合理调整生态系统能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（10)

桑树常见的虫害有桑象虫、桑芽瘿蚊、桑尺蠖、桑螟、桑蟥等，影响桑树种植的产量和质量，需及时防治。从能量流动角度分析除害虫的意义是？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。例如间作套作，多层育苗。2）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，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。例如，沼气工程，桑基鱼塘。3）帮助人们合理的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有益的部分。例如，根据草场的能量流动特点，确定载畜量；治虫；除草。间作沼气工程畜牧养殖归纳总结：研究能量流动的实践意义2.研究能量流动的实践意义(1)帮助人们将生物

，增大流入某个生态系统的总能量。(2)帮助人们科学地

，使能量得到最有效的利用。(3)帮助人们合理地

，使能量持续高效地流向

。在时间、空间上进行合理配置规划、设计人工生态系统调整生态系统中的能量流动关系对人类最有益的部分(1)生态金字塔都是上窄下宽的金字塔形(

)×(2)在自然生态系统中，能量金字塔每一层代表了各营养级的能量值，根据能量单向流动、逐级递减的特点，能量金字塔一定是上窄下宽的正金字塔形(

)√(3)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率(

)×(4)稻－蟹共作模式可实现物质和能量的循环利用(2022·湖南，8)(

)×考向三生态金字塔分析5.(不定项)生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间的某种比例关系。下列有关叙述正确的是A.生态金字塔的最顶层代表的是分解者B.生物量金字塔的常用单位是kg/m2或g/m2C.能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置D.生态金字塔说明人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展√√6.(2022·天津，13节选)为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。已知自养类群为异养类群提供有机碳，演替达到稳定后，两者的数量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形，能量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形。倒正1.(选择性必修2P54)能量流动：生态系统中__________________________

的过程。自然生态系统输入的总能量指

，而人工生态系统还包括

。2.(2020·山东，24改编)若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向主要通过___________________

散失，不包括

。3.(2021·河北，22节选)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是

。能量的输入、传递、转化和散失生产者固定的太阳能人工输入的能量呼吸作用以热能的形式流入下一个营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快4.(2021·全国甲，31改编)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是_____________

。单向流动的原因：_____________________________________

。能量流动