高考一轮复习人教版生态系统能量流动的过程教案.pdf

考点2生态系统能量流动的过程 基础梳理1.能量流动的概念输入源头：太阳能流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量传递途径：食物链和食物网形式:有机物中的化学能转化丁一太阳能一 有机物中化学能一 热能阚（形式:最终以起熊形式散失因I过程:呼吸作用2.第一营养级的能量流动分析太阳光生产者通过光合作用固定呼吸作用以热能形式散失用于生长、发育和繁殖厂流向下一营养级一分解者利用3.流入第二营养级的能量分析 初级消费 者 摄 丁入量初级消费者同化量呼吸作用以热能形式散失用于生长、发育和繁殖厂I次 级 消 费 者 网-1呼吸分解者利用I加散失粪便量注意：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径1)同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量=摄入量一粪便量2)消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级的同化量的一部分,要通过分解者的分解作用释放出来4.各营养级能量来源和去向 生产者的同化量来自太阳能来源 消费者的能量来自上一营养级同化量 自身呼吸消耗去向J流入下一营养级FI3下一营养级同化量)、被分解者利用注意：如果是某一时间段能量去向，还应包括未被利用的能量，即未被自身呼吸消耗利用，也未被下一营养级和分解者利用。

如果以年为单位，这部分能量将保留到下一年5.能量流动的特点 单向流动:能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可循环流动2)逐 级递减：能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%20%6.研究能量流动的实践意义帮助人们科学规划、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基础辨析判断正误(正确的打“J，错误的打“X”)1.流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入体内的能量X)2.生态系统中生产者得到的能量必然小于消费者得到的能量X)3.能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象X)4.一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%20%X)5.拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率X)6.生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境输入到了生物群落J)7.除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成：自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量c (V)8.研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。

X)9.生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高能量的利用率X)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动示意图，该过程中部分环节涉及的能量值已标明 单位为io3 kJ/(m2-y)o请据图回答下列问题:(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？H()X 1 0 3 kJ/(m2 v)、1 6 x1 0 3 kJ/(m2 y)、X(3)生产者一植食性动物、植食性动物-肉食性动物的能量传递效率分别是1 2.7%、1 5.6%o(结果保留一位有效数字)(4)假设食物全部来自生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加1 0 0 k g,则约需要消耗34 7 k g 生产者核心突破1.生态系统能量流动的过程呼吸作用呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 生产者太阳能能量来源1 消费者上一营养级同化的能量每一营养级能量的去向自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能流向下一个营养级(最高营养级除外)遗体、残骸等中的能量被分解者利用2.能量流动的特点(1)单向流动能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的，各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。

2)逐级递减各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量各营养级的能量都会有一部分流入分解者,包括未被下一营养级生物利用的部分c(3)相邻营养级间能量传递效率为10%20%、.士 某一个营养级的同化量、,能量传递效率-上一个营养级的同化量义100%能量传递效率是营养级之间的能量传递效率如下图中，不能说流入2的能量占生产者1固定的能量的10%20%；而是流入2、5、7的能量之和约为生产者1所固定能量的10%20%如果取极限，那么流入2的能量可达到生产者1固定能量的20%一 般 说 来，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%20%；需要注意的是10%20%的能量传递效率只是一个经验数据，有些生态系统的能量传递效率不在这个范围3.能量流动过程相关分析(1)摄入量=同化量+粪便量2)同化量=摄入量一粪便量=呼吸消耗量+净同化量=呼吸消耗量+流入下一营养级+被分解者利用3)净同化量=同化量一呼吸消耗量=流入下一营养级+被分解者利用，注：净同化量指用于自身生长、发育和繁殖的能量4.利 用“拼图法”解决能量的流动输入第一营养级的能量(WD，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(Ai),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(为+G+DD。

而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(%)、流向分解者的能量(G)、流向下一营养级的能量(小)如下图所示：自身呼吸作用消耗 自身呼吸作用消耗流向分解者 流向分解者流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即 Wio将图中第三营养级同化的总能量“拼回 第二营养级，则A2+B2+2刚好等于即第二营养级同化的总能量；再 将 人“拼回”第一营养级，则 4+3 i+G+d 刚好等于生产者固定的总能量Wlo可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于用(呼吸作用消耗的缘故)5.能量传递效率的计算(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%,计算方法如下：处三工+当次 某一营养级同化量i配量传递效率一上一营养级同化量X 100/o o(2)食物链中能量的最值计算设食物链A-B-C-D,分情况讨论(如下表)：能量传递效率未知时：已知问题思路求解D净增重M至少需要A的量Yy（20%）3=M最多需要A的量yy（i o%”=MA净增重ND最多增重的量yN（20%）3 =yD至少增重的量YN（I O%）3 =y已确定营养级间能量传递效率的，不 能 按“最值”法计算例如，能量传递 效 率 分 别 为、8 、C%,若 A 的 能 量 为 M,则 D获得的能量为M Xa%X6%Xc%。

3)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为1 0%2 0%,一般从两个方面考虑：知低营养级求 高 营 养 级,获得能量最多获得能量最少选最短食物链按 X20%计算选最长食物链按 X10%计算知高营养级求 低 营 养 级,需最少能量，选最短食物链.按+2 0%计算需最多能量，选最长食物链按+1 0%计算命题探究 考 向 突 破 1 能量流动的过程和特点1.(2 0 2 1 河南省阶段考)如图表示某湖泊生态系统的部分能量流动示意图，其中数值表示该营养级生物同化的能量，单 位 为 kJ nT2.y-，o 下列相关叙述正确的是（C ）其他鱼类阳 光 一水草、藻类25 000甲1 800乙275分解者A.能量由第一营养级到第二营养级的传递效率为7.2%B.甲用于生长、发育和繁殖的能量为1 0 7 5 k J m N y rC.乙粪便中的能量属于甲流入分解者的能量D.分解者属于第二、第三和第四营养级解析：本题主要考查生态系统的能量流动题图中没有注明第二营养级中其他鱼类的同化量，因此无法计算由第一营养级到第二营养级的能量传递效率，A错误；用于生长、发育和繁殖的能量=同化量一自身呼吸消耗的能量，而题图中没有注明甲用于自身呼吸消耗的能量，B错误；粪便中的能量是未被生物消化吸收的能量，属于上一营养级生物的同化量，因此乙粪便中的能量属于甲流入分解者的能量，C正确；捕食食物链不包括分解者，D错误。

2.某草原生态系统的一条食物链A-B-C中，各种群在一年时间内对能量的同化、利用和传递等的数量统计（单位：百万千焦/年）如下表下列相关叙述正确的是（D ）种群输入的总能量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量A65.53.015.041.5B15.050.52.5C20.61.4微量（不计）无A.种 群 A、B、C构成了该生态系统的生物群落B.种 群 B呼吸消耗的能量为5百万千焦/年C.能量从种群B到种群C的传递效率为12%解析：群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，种群A、B、C不包含该生态系统的所有生物，则不能构成该生态系统的生物群落，A错误；输入总能量=呼吸消耗+生长发育和繁殖的能量（又叫储存的能量），生长发育和繁殖的能量=流向分解者+流向下一营养级+未利用，则 种 群B呼吸消耗的能量为15-5=10百万千焦/年，B错误；相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比，表格中输入的总能量即为同化量，则 能 量 从B到C的传递效率为15七0.133,则能量从种群B到种群C的传递效率 为13.3%,C错误；种 群A储存在体内的能量即净同化量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被利用的能量=3.0+150+415=59.5百万千焦/年，D正确。

3.（2021 德州检测）关于如图食物网中能量传递的分析，正确的是（D）高粱一田鼠一蛇一 鹰A.田鼠粪便中的能量属于第二营养级同化的能量B.田鼠同化的能量中10%20%流入蛇体内C.能量流动是从输送到高粱地中的太阳能开始的D.流经该食物链的能量不能再回到这个食物链中来解析：田鼠粪便中的能量是其没有同化的能量，因此田鼠粪便中的能量属于第一营养级同化的能量，A项错误；图中田鼠同化的能量中10%20%流入下一营养级体内，B项错误；能量流动是从生产者固定的太阳能开始的，C项错误；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此流经该食物链的能量不能再回到这个食物链中来，D项正确技巧点拨“拼图法”分析生态系统中能量流动的去向输入第一营养级的能量(WD被分成两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(4),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖而后一部分能量中，包括现存的植物体8、流向分解者的 G、流向下一营养级的Oi参考图示：，流向下一流向分解者 流向分解者(1)模式图中能量的拼接方法：流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即 Wlo将图中第三营养级同化的总能量拼回”第二营养级，则刚好等于D i,即第二营养级同化的总能量；再将 Di“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自WB所有生物总能量之和都小于用(呼吸作用消耗的缘故)。

2)用拼接模块表示传递效率；从上图可以看出，从第一营养级向第二营养级能量的传递效率等于Pi/Wlo 考向突破2能量流动的有关计算4.(2021 山西沂州一中月考)Xl()9xio8 kj从理论上计算，A储存的总能量最少为(B)X108 kJX107 kJX107 kJX107 kJ解 析：由图可知，D为生产者，要 使A获得的能量最少，则必须保证三个条件：一是能量来源途径要最少，二是能量传递效率要最低，三是食物链要最长故从理论上讲，与A储存的能量最少相关的食物链不可能是DA,也不可能是D-A、D f E C A同时存在，只能是D f E-C f A为此，E的能量在传给A的途径中，只有确保：E在传给B时用去的能量最多，E的总能量减去传给B的后再传给C 时 传 递 效 率 最 低，X109X10kJKO%)X 10%X X107 kJo5.(2021 江西重点中学协作体高三联考)某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由。