课时47-生态系统的能量流动

课时47生态系统的能量流动课标考纲指南考点要求说明1、生态系统能量流动的基本规律和应用Ⅱ结合生态系统的成分和结构分析生态系的能量流动考点知识整合【自主梳理】1、能量流动的概念：生态系统中能量的、传递、和散失的过程。2、能量流动的过程（1）输入：生产者通过把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。（2）总值：流经生态系统的总能量为。（3）传递、转化、散失①传递渠道：。②传递形式：。③能量去向(以能量在第一营养级的变化为例)a、通过生产者的呼吸作用以形式散失。b、用于生产者的、和等生命活动，储存在中。c、随着残枝败叶等被分解而释放出来。d、被初级消费者摄入体内，流入营养级。3、能量流动的特点（1）单向流动。能量流动只能沿由低营养级流向，不可逆转，也不能循环流动。（2）逐级递减：输入到某一营养级的能量中，只有的能量能够传递到下一营养级。[自主校对]1、输入转化2、光合作用生产者固定的总能量食物链和食物网有机物中的化学能热能生长发育繁殖分解者下一个3、食物链高营养级10%～20%【总结提升】【合作探究】一、生态系统的能量流动过程分析生态系统的能量流动可以用下列图解来表示：1、相关内容总结如下表：2、能量流动特点的原因分析(1)单向流动①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。②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①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；②各营养级的能量都会有一部分流人分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。【特别提醒】能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合作用，但在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统，是通过特殊细菌的化能合成作用。二、能量传递效率及相关计算1．能量传递效率相邻营养级间传递效率=。一般能量传递效率大约为10％～20％。2．生态金字塔能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动情况的，三者统称为生态金字塔。输入到一个营养级的能量大约有10％～20％。这说明能量在沿着食物链流动时，是逐级递减的。三种生态金字塔的比较625+100=725(kg)。名优新题精练1、某生态系统的营养结构如图所示。下列有关的叙述中正确的是A．①②③可能依次是植物、植食性昆虫、青蛙B．①和②、②和③之间存在信息交流，①和③之间则没有C．如按最高的能量传递效率计算，③通过该营养结构获得的能量大于①所含能量的1／25D．该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环解析图中有两条食物链：①→②→③和①→③，因为青蛙不能以植物为食，A错。不仅①和②、②和③之间存在信息交流，①和③之间也存在信息交流，B错。该图只能反映能量流动，而不能反映物质循环，因为物质循环是物质在无机环境与生物群落之间的循环，图中无无机环境部分，D错。按照最高的能量传递效率计算，如果③只沿着①→②→③获得能量，则获得的能量为①所含能量的l／25，但因为③①→③获得部分能量，该途径要减少部分能量的散失，所以获得的总能量应大于①所含能量的1／25。答案：C2、如果一个人的食物中有l／2来自绿色植物、1／4来自小型肉食动物、1／4来自羊肉。假如能量传递效率为l0％，那么此人每增加lkg体重，约消耗植物A．10kgB．28kgC．100kgD．280kg解析据题意可以写出3条食物链：①植物→人，在此食物链中人要增重0．5kg，需消耗(0．5÷10％)5kg植物；②植物→羊→人，在此食物链中人要增重0．25kg，需消耗(0．25÷10％÷l0％)25kg植物；③植物→植食动物→小型肉食动物→人，在此食物链中人要增重0．25kg，需消耗0．25÷10％÷l0％÷l0％=250(kg)植物。所以，该人每增重lk答案：D3、如图是某一个湖的能量金字塔，下列相关描述不正确的是A．甲、乙、丙、丁分别表示不同的营养级B．甲、乙、丙、丁之间可以形成一条甲到丁的食物链C．甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量D．甲、乙、丙、丁的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减解析生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成的图，由于能量逐级递减，所以甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量。甲、乙、丙、丁每一层都有多种生物，因此，此金字塔所示生物间含有复杂的食物网，而不是简单的一条食物链。答案：B4、利用生态系统中物质循环和能量流动的原理，走“可持续发展”道路是人类的必然选择。如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解[能量单位为J／(cm2·a)]。请回答：(1)生态系统的结构包括。(2)图中A代表，为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是。(3)该生态系统中生产者固定的总能量是J／(cm2·a)，其中第一营养级到第二营养级的传递效率为。(4)由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来的水平，说明生态系统具有——能力，其基础是——。(5)建立“桑基鱼塘”生态系统主要遵循的生态工程基本原理有——(答两项即可)。解析(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网等。(2)一个营养级的能量去向，除了传递到下一个营养级和分解者以外，呼吸散失也是一个重要的去向，A就代表呼吸散失的能量。因为沿着食物链进行的能量流动具有逐级递减的特点，所以为了保证较高营养级有较多的能量，就需要输入较多的有机物。(3)该生态系统中生产者固定的总能量=3+70+23+0．5+4+9+0．05+0．25+5．1+2．1－2－5=110J／(cm2·a)。第一营养级到第二营养级的传递效率=[110－(3+70+23)]／110×100％=l2．7％。答案：(1)生态系统的组成成分、食物链和食物网(2)呼吸作用释放的能量能量流动逐级递减(3)11012．7％(4)自我调节负反馈调节(5)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理(答出两点即可)知能达标测评A级1、在生态系统中，全部初级消费者所消耗的总能量比全部次级消费者所消耗的总能量A．多B．少C．相等D．大约相等解析：在生态系统中，能量沿着食物链和食物网单向流动，逐级递减，故全部次级消费者所消耗的总能量比全部初级消费者所消耗的总能量要少得多。答案：A2．某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c。那么a、b、c三者之间的关系为A．a>b，b=cB．a=b+cC．a>b+cD．a<b+c解析：生产者所固定的太阳能总值为a，是流经整个生态系统的总能量，一定大于全部消费者所利用的能量总值b和全部分解者所利用的能量总值c之和。答案：C3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系A．能量与营养级B．能量与个体大小C．能量与个体数量D．能量与生物代谢类型解析：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，这样就形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。答案：A4、初级消费者体内的能量，其去路不包括A．用于自身生命活动B．被第二营养级的其他生物获得C．通过呼吸作用消耗D．被分解者的呼吸作用发散到环境中解析初级消费者的能量以食物的形式被次级消费者捕食。初级消费者即第二营养级，同营养级内部不存在捕食关系，也就不存在初级消费者体内能量被第二营养级的其他生物获得这一途径。答案B5．调查得知某生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示），经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：营养级abcd能量（J·m-2）141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105该生态系统的初级消费者是A．aB．bC．cD．d解析营养级d的能量最多，所以是生产者，其次是a，所以a是初级消费者。答案A6、如图所示生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤⑥⑦各代表一定的能量值，下列各项不正确的是A．从能量关系看②﹥③+④B．农业生态系统中能量是可以循环利用的C．次级消费者粪便中的能量去路包括在⑥途径中D．生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级解析：图中①②③表示同化量，④⑤⑥⑦表示分解者利用的能量；各营养级生物同化的能量，除流入下一营养级、被分解者分解利用、一部分用于自身呼吸消耗外，另有一部分贮存在该营养级生物的有机体中，故②﹥③+④，A正确；热能不能被生物同化利用，故能量单向流动而不能循环利用，B错；次级消费者以初级消费者为食，其粪便中含有未被利用的“初级消费者”，粪便排出后将被分解者分解利用，C正确；从图中可以看出，能量沿食物链传递是逐级递减的，超过5个营养级，所含有的总能量不足以维持一个营养级，D正确。答案：B7、如图所示为某人工池塘生态系统的主要食物链(除去太阳能环节)，括号内前一数值表示一年内该营养级生物的总能量，后一数值表示一年内该营养级生物同化的总能量，单位为J／(cm2·a)，据图回答问题：(1)图中有条食物链，该生态系统中的和能够沿着这些食物链进行。(2)能量从第一营养级传递到第二营养级的效率是。(3)由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因包括(从供选答案中选择，填序号)。①部分能量被分解者利用②部分能量被呼吸作用消耗③上一个营养级的部分能量未被下一个营养级利用(4)据资料显示，该生态系统每年夏季易发生鱼类浮头、甚至死亡的现象，其主要原因是。解析：生态系统中物质和能量的流动都是沿着食物链和食物网的方向进行的。两个相邻营养级间能量传递的效率是l0％～20％，各营养级的大部分能量被呼吸作用消耗或被分解者分解等。夏季池塘中出现鱼类浮头等现象主要是水体缺氧造成的。答案：(1)3物质循环能量流动(2)18．5％(3)①②③(4)夏季气温升高，藻类植物、微生物会大量繁殖，消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧B级8、调查得知某生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示），经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：营养级abcd能量（J·m-2）141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105该生态系统的初级消费者是A．aB．bC．cD．d解析：营养级d的能量最多，所以是生产者，其次是a，所以a是初级消费者。答案：A9、下图为某人工林18年间的能量流动情况（单位：KJ），有关说法错误的是

A．“能量Q”指生产者固定太阳能总量

B．该松林消费者的总能量的比例很小

C．人工松林的营养结构简单，恢复力稳定性高

D．该松林的抵抗力稳定性比较低，容易导致单一虫害的爆发流行解析：从图解中可以看出，动物的能量所占的比例很小，说明该生态系统中营养结构简单，消费者数量和种类均较少，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。图解中的第一营养级的三个去向的能量之和等于能量Q，所以能量Q就是生产者固定太阳能总能。答案：A10、（2010年山东省临沂市二模）下图表示某草原生态系统能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。下列有关叙述正确的是A．该生态系统的信息传递只发生在草、兔、狐和分解者之间B．由于草不断地进行光合作用，所以该生态系统的物质和能量能正常循环C．③和④分别属于草和兔同化量的一部分D．若引入外来物种，则该生态系统的稳定性将降低解析：生态系统的信息传递不仅发生在生物之间，还发生在生物与无机环境之间。草在夜间不能进行光合作用。引入外来物种可能会使原有的部分物种灭绝，生态系统的稳定性降低，但也有可能提高生态系统的稳定性。从图解中可知，③和④分别属于草和兔同化量的一部分。答案：C11、右边是生态系统中能量流动模式图，其中L代表太阳总辐射；PG代表总初级生产量；PN代表净初级生产量；R代表呼吸量；把植食性动物真正吃掉的那一部分绿色植物叫做消耗量(C)，把因种种原因而未被吃掉的那部分绿色植物叫做未利用物质(NU)。消耗量C中的大部分被初级消费者同化了，这部分就叫做同化量(A)；消耗量C中的小部分未被消费者同化，而是通过消费者的