生物必修三第五章第二节：生态系统的能量流动

生物必修三第五章第二节：生态系统的能量流动1、 能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。2、 能量流动的分析（1） 个体层次：能量输入个体储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量（2） 种群层次：能量输入种群能量储存 能量散失3、 能量流动的过程：能量的源头：太阳起点：从生产者固定太阳能开始。输入的总能量：生产者所固定的全部太阳能。摄入量渠道：沿食物链和食物网，逐级流动。（1）第一营养级（生产者）中能量的去路：粪便量在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失同化量用于生产者的生长发育和繁殖随残枝败叶被分解者分解而释放被初级消费者摄入体内（2） 第二营养级（第三第四营养级类同）中能量的去路：注意： （见右图）以一个营养级为研究单位并非一个个体同化量：某一个营养级从外界环境中获得的全部化学能量粪便量属于未被同化的能量，属于上一营养级的能量同化量=摄入量粪便量 同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育和繁殖的能量 用于生长发育和繁殖的能量=死亡后流向分解者的能量+下一营养级的摄入量4、 不定时不定量分析能量流动过程：（上图）方向：单向流动箭头由粗变细：流入下一营养级的能量逐级递减矩形面积变小：营养级越高，储存在该营养级生物体内的能量越少5、 定时定量分析能量流动过程：（下图）定时定量分析时有未利用的能量，指既未被呼吸作用消耗，也没有被下一营养级和分解者利用的能量。6、 生态系统能量流动的特点：（1） 单向流动：不可逆转也不可循环流动（2） 逐级递减：在输入到某一营养级的能量中，只有10%20%的能量能够流到下一营养级注：下限10%效率的意义是：维持下一个营养级的存在 上限20%效率的意义是：维持本营养级的存在传递效率=某一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量人不能改变能量传递效率，可以提高能量利用效率研究生态系统的能量流动，还可以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。食物链越短，能量利用效率越高7、 金字塔模型（1）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量一般不超过45个营养级。（2） 能量金字塔为客观规律，一定正确；数量金字塔为一般规律，不一定正确。8、 相关计算：“至少需要消耗能量”用20%计算“至多需要消耗能量”用10%计算习题：1、下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是（ ）A当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量 B当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级 C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落 D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的答案：B解析：A：狼吃掉兔子，一部分能量被同化，一部分能量以粪便的形式排出。 B：兔子属于第二营养级，狼属于第三营养级。 C：能量的流动起点从生产者固定太阳能开始。2、有如图所示的一个食物网（能量传递效率按10%计算） 昆虫则下列叙述正确的是 植物A昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级 鸟B该食物网中初级消费者是昆虫，次级消费者是鸟 C在鸟类的食物构成中，若动物性食物和植物性食物各占一半，则鸟类增加能量a时，生产者需提供的能量为50aD若绿色植物固定的太阳能总量为M ，昆虫获得的总能量为m1 鸟获得的总能量为m2 则M m1 +m2答案：D解析：该食物网中，鸟占有两个营养级，即第二、三营养级，故AB均错；根据食物网中能量值的分配可知，鸟增加A时，需要生产者：1/2A10%1/2A10%10%55A，故C错；由于能量流动的特点之一是逐级递减，因此生产者固定的总能量大于各营养级的同化量，故D正确。3、有关生态系统中食物链与能量流动的叙述，不正确的是（ ）A能量沿食物链的流动和单向的 B食物链越长，越高营养级获得的能量越少 C初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D生物种类越多，生态系统中的食物链越多答案：C解析：不管初级消费者的数量有多少，流入次级消费者的能量总在10%20%，不存在上一营养级数量增多，流入下一营养级能量变少的特点。4、某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物有1/2来自浮游植物乙，1/4来自草食性鱼类丙，1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是A甲和丁存在着竞争关系 B若湖泊受到DDT污染，则DDT浓度最低的生物是乙C甲每增加1千克体重，最少需要乙提供360千克的物质 D在此食物网中占有三个营养级的生物是甲答案：D解析：A：由于甲、丁均以丙为食，故两者间不仅有捕食关系，还存在着竞争关系； B：DDT是通过食物链而富集的，营养级越低，体内DDT浓度越低，反之则越高； C：从理论上计算，甲增重1kg至少需要乙提供的物质量应按20的传递效率，则甲增重1kg至少需要乙提供的物质的量是：1/220%1/4（20%20%）1/4（20%20%20%）=40kg D：甲在此食物网中占有二、三、四三个营养级。5、如果一个生态系统有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间内分别测得这4种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如图所示。请据此回答：（1）这一食物链关系可以表示为_。（2）生态系统有4种成分，如果这4种生物分别属于其中2种成分，那么另外2种成分是_。（3）如果在一段时间内，甲种生物的种群数量增加，则会引起其他3种生物种群数量的变化是_。（4）如果提高系统中的的浓度，能使有机物总量有所增加，那么，按质量增加由多到少排列这4种生物的顺序应该是_。（5）如果系