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,第2节 生态系统的能量流动,第九单元 生物与环境,考纲要求 生态系统中能量流动的基本规律及应用(),考点一,生态系统的能量流动,一.能量流动的概念理解,梳理知识要点,输入,源头: ; 流经生态系统的总能量: 生产者,传递,途径: 形式: 有机物中的_,转化,太阳能(光能)有机物中的 热能,散失,形式: 最终以 形式散失 过程: 自身呼吸作用,固定的太阳能总量,食物链和食物网,化学能,化学能,生态系统中能量的_、 、 和_的过程,散失,输入,传递,转化,太阳能,热能,二.能量流动的过程,1.能量流经第一营养级(生产者)的过程,生产者所固定的太阳能的总量(约占1%),(1)流经生态系统的总能量(同化量)是多少?,(2)输入第一营养级的能量(同化量)去向:,a. 残枝败叶带走的能量, 被分解者利用; b. 输入下一个营养级; c. 未利用,在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失；,用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。,2. 能量流经第二营养级(即中间营养级)的过程,输入一个营养级的能量:是指该营养级 的能量，也就是 。 流入某一营养级(最高营养级除外)的能量可存在的去向:a.自身 ；b.流入 ；c.被 分解利用；d.未被利用的能量(j)。,摄入能量(a) 粪便中能量(c),呼吸作用中以热能的形式散失(d),下一营养级(i),分解者,同化,(h),.,3.能量流经最高营养级的过程,同化上一营养级的能量,自身呼吸作用中以热能的形式散失,没有流入下一营养级体内的能量去向,被分解者利用,未被利用的能量,4. 能量流经生态系统的过程,能量流动的渠道是 。 能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。 流动过程中能量的转化是太阳能 。,食物链和食物网,呼吸作用,有机物中的化学能,热能,三. 能量流动的特点(1)单向流动原因: 食物链中各营养级的顺序是长期 的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转；(2)逐级递减原因:某个营养级同化的能量, 要消耗一部分,还有一部分被 利用,所以不能将全部的能量流入下一个营养级。注意: 能量传递效率是指相邻两个营养级之间 的比值。一般来说, 相邻营养级之间的传递效率为 。,自然选择,自身呼吸,分解者,同化量,10%20%,.,食物链越短，能量利用率越高。,能量传递效率与能量利用效率的比较,【思维拓展】,.,四. 生态金字塔的类型各营养级能量流动模型,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,有时会出现倒金字塔形,.,四. 生态金字塔的类型各营养级能量流动模型,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,生物个体数目在食物链中随营养级升高而递减,生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减,.,四. 生态金字塔的类型各营养级能量流动模型,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,每一营养级生物的总生物量,六.能量流动的动态分析,五.研究能量流动的意义 帮助人们科学规划、设计_，提高 率。 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_的部分。,对人类最有益,人工生态系统,能量利用,生态系统的能量输入能量输出，生态系统处于 ;生物群落在向顶级群落演替，生态系统的生物量会不断增多。,生态系统的能量输入能量输出，生态系统处于 ;生态系统的生物量将会减少,生态系统的能量输入 能量输出，生态系统可以 ;即生产者的同化量 = 所有生物呼吸作用散失的热量;,维持动态平衡,发展状态,衰退状态,构建知识网络,检测1. 下列关于生态系统的能量流动的叙述中,错误的是( ) A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能量就越少 B.由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的 C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率 D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网,C,解析: 生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误；,检测2. 如图表示某一生态系统的能量金字塔，其、分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( ) A.和是实现物质循环 的关键生态成分 B.该图所示的食物网中只有1条 食物链： C.E1表示的能量主要是通过光 合作用所摄入的能量 D.能量可在食物链中循环利用,C,.,检测3. 下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图（单位J/cm2a），据图分析，有关说法正确的是（ ）,A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B.第二营养级用于生长、发育和繁殖能量是100 C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是18.75% D.该生态系统第三营养级同化的能量是15,A,初级消费者 摄入量,初级消费者 同化量,分解者利用,呼吸作用,用于生长 发育和繁殖,粪便 (未同化),.,检测4.下图为珠三角地区一池塘中能量流动图解部分示意图，表示各营养级生物同化的能量，表示流入分解者的能量，表示各级消费者从人工投放的饲料中同化的能量。初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是 （用序号表示）,（-）/ X100%,.,检测7. 下图A表示某生态系统的能量金字塔图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。图B是对图A中的各营养级所含有的能量进行分类剖析（图中a、 a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量）。下列分析不正确的是（ ）,A.bcde为本年度流入该生态系统的总能量,B.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中 C.b和d之一，可代表生产者传递给分解者的能量 D.c1表示初级消费者所含能量中被次级消费者所同化量,B,.,检测5.下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（单位为103kJ/m2 *y）。下列说法错误的是（ ）,A. 图中A代表的生理过程是呼吸作用 B. 碳从动物流向分解者的形式为有机物 C. 能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为15.6% D. 该生态系统中生产者固定的总能量9.6104kJ/m2y,D,70+23+3+2=9.8104kJ/m2y，,.,检测6.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是（ ）,A. 图中bhcdefi B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100% C.“草兔狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用 E. 缩短食物链可以提高能量传递效率 F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内,c,考点二,能量流动的相关计算题,.,(1)正推类型: A B C D,解题思路: 至少按最小效率(10%)计算最多按最大效率(20%)计算,例1: 若A总重1000KG体重，至少(或最多)能使D增重多少千克？,1000Kg 10% 10% 10%1Kg,1000Kg 20% 20% 20%8Kg,1. 能量在食物链中传递的计算,.,(2)逆推类型: A B C D,解题思路: 至少按最大效率(20%)计算最多按最小效率(10%)计算,例2: 若D增重10KG，至少(或最多)消耗A多少千克？,10Kg 20% 20% 20%1250Kg,10Kg 10% 10% 10%10000Kg,.,2. 能量在食物网中传递的计算 若一食物网中，已知最高营养级增加能量为N a. 求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算； b.求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。,例3: 在ABCD中，已知D营养级的能量为N，计算至少需要A营养级的能量为多少？,解析: 应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于N20%；,例2: 计算最多需要A营养级的能量为多少？,解析: 应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于N(10%)3,.,若一食物网中，已知第一营养级能量为M a. 求最高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算； b. 求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。,例4: 在ABCD中，已知A营养级的能量为M，计算D营养级最多获得的能量为多少？,解析: 应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%；,例2: 计算D营养级最少获得的能量为多少？,解析: 应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于M (10%)3,.,小结: 能量传递效率的“最值”计算方法,.,3. 在食物网中，若高营养级有多种食物来源，就不能选最短或最长的食物链，而要按分配情况逐一计算，然后相加。,例5. 有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？,X 10% 10%202/5,X,Y,Z,Y 10% 10%202/5,Z 10% 10% 10%202/5,X=800 Y=800 Z=4000,5600克,.,检测5.下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答:,(1)若草固定的总能量为6.8109kJ,食草昆虫和鼠同化总能量是1.3108kJ,则人最多能获得能量 kJ。 (2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4,从理论上分析,改变取食比例后蛇体重增加1kg,人能比原来多增重_kg (能量传递效率按20%计算)。,2.46108kJ,2,.,（3）求“人最少能获得的能量”,应如何计算?,(6.810910%-1.3108)kJ10%=5.5107kJ,.,检测6.若鸟的食物有互花米草和植食性昆虫，由原来的2:1调整为1:1后，鸟的数量变为原来的 ，(传递效率按20%计算),思路：（1）设每只鸟的能量为M,则调整前需要消耗生产者的能量为2/3M*5+1/3M*5*5=35/3M,调整后需要消耗生产者的能量为1/2M*5+1/2M*5*5=30/2M,（2）由于生产者的能量不变，设为E,所以鸟的数量变为原来的E/(30/2M)/E/(35/3M)=7/9,7/9,
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