學案

生態系統的能量流動

〖基礎知識梳理〗

生態系統能量流動的概念

生態系統中能量的、、和的過程，稱為生態系統的能量流動。

一、能量流動的過程

1、分析生產者與消費者能量流動過程

⑴

生產者能量

輸入：_____作用固定；

散失：_________散熱

傳遞：用于____________的能量，被下一營養級攝食、枯枝落葉被分解者分解

⑵

消費者

輸入：攝食能量中被______的部分：攝食的能量=_________+_____中的能量

2、某營養級

未捕食的被捕食的未被攝入的未捕食的被捕食的把相關的關鍵詞填入空出

被攝入的、被同化的、呼吸作用熱能散失、儲存在機體有機物、未被同化

3、總結初級消費者同化量的來源去向：

—

=初級消費者的同化量=

+

4、動手構建-------能量流經第二營養級的模型

圖15、能量流經各個營養級的過程

圖2

換一種總結方式即：

圖3

6.關于能量流動細節的思考：

（1）輸入：主要是通過生產者的，將光能轉化為

（2）起點：從

固定的太陽能開始，總能量為生產者所固定的全部太陽能。

（3）傳遞途徑：

和

（4）流入某個營養級的能量是指？。

（5）流入每一營養級中能量去向：a

b

c

（5）能量散失：_____是能量流動的最后歸宿。

二、生態系統能量流動的特點

1.賽達伯格湖的能量流動圖解的數據整理（）

營養級

流入該營養級能量

輸入下一營養級能量

能量傳遞效率

生產者

植食性動物

肉食性動物

（思考：什么是“效率”）

2、生態系統能量流動的特點：

（1）

。（原因：食物鏈中各營養級的順序是不可逆轉的,這是長期自然選擇的結果）

（2）

。（原因：①各營養級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當大的一部分能量,并以熱能的形式散失,無法再利用②各營養級的生物中總有一部分能量未被下一營養級的生物利用,即未被利用部分。③少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳給了分解者。）

三、生態金字塔

生態金字塔

【試試看】假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，沒有其他食物，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

B.先吃玉米，然后吃雞

C.用玉米喂雞，然后吃雞

D.用玉米喂雞，先吃雞蛋，然后再吃雞

四、研究能量流動的實踐意義

1.幫助人們將生物在、上進行合理配置,增大流入某個生態系統的。

2.幫助人們科學、人工生態系統,使能量得到的利用。實現對能量的，從而大大提高。

3.幫助人們合理地

關系,使能量持續高效地流向的部分。

〖解題應用〗

1.食物鏈中能量的最值計算

(1)計算某一生物獲得的最多(至少)能量的規律

設食物鏈A→B→C→D,分情況討論:

情景設置

問　　題

求解思路

D營養級

凈增重M

求至少需要A營養級的量Y

Y=M/(20%)3

求最多需要A營養級的量Y

Y=M/(10%)3

A營養級

凈增重N

求D營養級最多增重的量Y

Y=N·(20%)3

求D營養級至少增重的量Y

Y=N·(10%)3

(2)涉及多條食物鏈的能量流動計算時,若根據要求只能選擇食物網中的一條食物鏈,計算某一生物獲得的最多(或最少)的能量。其規律如下:

2.研究能量流動的實踐意義

實踐意義

依據原理

措　施

實　例

幫助人們科學規劃、設計人工生態系統,使能量得到最有效的利用

生態系統中能量是單向流動的增設食物鏈,實現對能量的多級利用

秸稈綜合利用

延長食物鏈,使種群中不能被利用的能量流入能被人們利用的種群

在蟲災嚴重的農田中養雞

幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系,使能量持續高效地流向對人類最有益的部分

能量在流動過程中逐級遞減

調整不同營養級或相同營養級的不同種群之間的比例關系

合理確定草場的載畜量

〖當堂檢測〗

1.判斷

(1)流經生態系統的總能量是照射在生產者上的太陽能。（×)

(2)流經第二營養級的總能量指次級消費者攝入體內的能量。（×)

(3)兔吃草后排出的糞便中的能量是兔同化量的一部分。（×)

(4)同化量=攝入量-糞便量。（√)

(5)生長、發育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一營養級同化的能量+未被利用的能量。（√)

(6)同化量=呼吸散失量+儲存量=呼吸散失量+下一營養級同化量+分解者分解利用的能量(+未利用)。（√)

(7)生態系統中的能量流動是單向的。（√)

(8)能量只能沿著食物鏈傳遞,捕食關系是不能逆轉的。（√)

(9)能量流動是逐級遞減的,其原因是一部分能量未被下一營養級利用,一部分能量以熱能的形式散失,還有一部分能量被分解者利用。（√)

(10)生態系統的食物鏈中營養級越高的生物,其體型必然越大。（×)

(11)研究能量流動,可調整能量流動關系,使生產者固定的能量全部流向人類。（×)

(12)稻田生態系統中,防治稻田害蟲可提高生產者和消費者之間的能量傳遞效率。（×)

(13)生物量金字塔、數量金字塔同能量金字塔一樣都是正立的。（×)

(14)相鄰兩個營養級的能量傳遞效率不會小于10%,也不會大于20%。（×)

2.消費者的同化量是指()

A.其食物中的所有能量

B.被消化吸收的所有能量

C.用于生長、發育和繁殖的所有能量

D.呼吸消耗的所有能量

3.下列有關生態系統能量流動的敘述,正確的是()

A.在食物鏈中,能量的傳遞形式是光能

B.生態系統的能量流動是指生物體內的能量代謝過程

C.生態系統的能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程

D.流經生態系統的總能量一定是生產者固定的太陽能

4.下圖為某生態系統能量流動示意圖〔單位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正確的是()

A.甲為1

250

J/(cm2·a)

B.乙到丙的能量傳遞效率為15%

C.每一營養級的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用

D.乙的個體數目一定比甲少

5.下圖為生態系統中能量流動圖解部分示意圖,①②③④各代表一定的能量值,下列敘述不正確的是()

A.生物與生物之間的捕食關系不可逆轉,所以能量流動具有單向性

B.①表示流經生態系統內部的總能量

C.各營養級間的能量傳遞效率一般為10%~20%

D.從能量關系看②>③+④

6、(多選)(2020山東菏澤一中高二期末模擬)下圖是該生態系統中能量流向物種甲后發生的一系列變化示意圖,下列有關敘述正確的是()

A.A表示物種甲同化的能量

B.D表示物種甲呼吸散失的能量

C.B表示物種甲用于生長、發育和繁殖的能量

D.A中的能量包括糞便中的能量

7.某同學繪制如下圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產者固定的太陽能),下列敘述錯誤的是()

A.生產者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+D1)

B.由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1/W1

C.流入初級消費者的能量為(A2+B2+C2)

D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減

8..下圖為生態系統中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少),下列選項中正確的是()

A.圖中b=h+c+d+e+f+i

B.生產者與初級消費者之間的能量傳遞效率為b/a×100%

C.“草→兔→狼”這一食物鏈中,狼糞便中的能量屬于d

D.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率

9.分解者下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖〔圖中數字為能量數值,單位是J/(m2·a)〕。下列敘述正確的是()

A.該食物網中最高營養級為第六營養級

B.該食物網中第一到第二營養級的能量傳遞效率為25%

C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1

357

J/(m2·a)

D.該食物網中的生物與非生物環境共同構成一個生態系統

10.右圖是一個農業生態系統模式圖,下列關于該生態系統的敘述,錯誤的是()

A.微生物也能利用農作物通過光合作用儲存的能量

B.沼氣池中的微生物也是該生態系統的分解者

C.沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環利用

D.多途徑利用農作物可提高該系統的能量利用率

11.據圖判斷,下列敘述不符合生態學原理的是()

A.能量經過多級利用,提高了能量利用率

B.每一級生產環節都獲得產品,提高了生態效益和經濟效益

C.由于各級產物都可以利用,減少了廢物和污染

D.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統總能量利用率降低

12.研究生態系統中能量流動的主要目的是()

A.掌握能量流動中的傳遞效率

B.熟悉生態系統的營養結構

C.了解能量流動的方向

D.使能量流向對人類最有益的部分

13.圖1為某池塘生態系統的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養級,m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經該生態系統某一營養級的變化示意圖,其中a~g表示能量值的多少。請據圖回答問題。

(1)圖2中,若A表示圖1中營養級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示營養級Ⅱ同化的能量,C表示。若圖1中營養級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,營養級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是(用圖中所給字母的表達式表示)。

(2)若圖1中營養級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙,構成食物關系如圖3。其中甲能量中比例為x的部分直接提供給丙,要使丙能量增加A

kJ,至少需要消耗甲的能量是　　　　　　kJ。

(3)除圖1中所示的生物類群,該生態系統的生物組成成分還應有　　　　　　才能保證其物質循環的正常進行。

(1)營養級Ⅱ用于生長、發育和繁殖的能量b/y×100%

(2)25A/(1+4x)