高三生物一轮复习课件第31讲生态系统的能量流动

第九单元

生物与环境

第31讲

生态系统的能量流动生态系统的功能能量流动物质循环信息传递

生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程特点：单向流动，逐级递减输入—源头：太阳能；流经生态系统总能量：生产者固定的太阳能传递—途径：食物链和食物网；形式：有机物中的化学能转化—太阳能→有机物中的化学能→热能散失—热能组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程特点：全球性、循环性生物富集：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象信息的种类—物理信息、化学信息、行为信息生态系统的稳定性考点一

能量流动的概念及过程一、能量流动的概念能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程。生产者光能消费者分解者呼吸作用热能输入传递转化化学能散失太阳能生产者食物链和食物网化学能热能考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程【资料1】水草家族池塘的水草家族今年兢兢业业光合作用，共生成有机物约1000kg；无奈众多生命活动都需要ATP驱动，自身呼吸作用共消耗了约407kg有机物；剩下的有机物存起来用于生长发育繁殖后代等生命活动，但食草昆虫日常光顾吃掉了约140kg有机物；秋天到了，部分叶片发黄掉落，又少了约25kg有机物；一年就这样过去了，所幸剩余有机物尚还过得去。同化量热能下一营养级分解者未利用考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程1.生产者(第一营养级)的能量流动分析同化量太阳能生产者固定的能量用于生长、发育和繁殖下一营养级分解者利用残枝败叶热能散失呼吸作用光合作用未利用暂时时间有限【归纳提升】①生产者能量的直接来源是：

②生产者同化量去路有：

光合作用固定的太阳能1.呼吸作用散失、2.用于生长发育繁殖考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程【资料2】食草昆虫家族今年食草昆虫家族仅仅吃到小草约140kg有机物；消化吸收功能有限，肠道只吸收到约135kg有机物；无奈众多生命活动都需要ATP驱动，自身呼吸作用共消耗了约41kg有机物；剩下的有机物存起来用于生长发育繁殖等生命活动，麻雀日常的光顾吃掉了约29kg有机物；在与麻雀的生死逃命中，部分个体重伤死在隐蔽处减少约3kg有机物；冬天到了，剩下不过半的个体在寒风中瑟瑟发抖。摄入量同化量热能流入下一营养级分解者未利用考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程遗体残骸呼吸作用热能散失粪便消费者摄入的能量消费者同化的能量用于生长、发育和繁殖下一营养级分解者利用呼吸作用热能散失未利用2.消费者的能量流动分析同化量（1）输入该营养级的总能量是指：（2）摄入量=（3）同化量=（4）用于生长、发育和繁殖=同化量+粪便量。呼吸作用散失+用于生长、发育和繁殖。流向下一营养级+流向分解者+未利用。考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程范例：第二营养级的能量流动过程模型（1）摄入量=

。（2）同化量=

。（3）输入该营养级的总能量是指

。（4）用于生长、发育和繁殖=

。②+④+⑤

①=①-③②+④同化量图2注意：图1中箭头①指的是摄入量，但图2若没有箭头③（粪便）,则①代表的是同化量图1考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程呼吸作用热能下一营养级分解者所有营养级能量去向都一样吗？其中最高营养级无________________流向下一营养级考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程照射到植物体的太阳能生产者的同化量散失散失呼吸作用用于生长、发育、繁殖初级消费者摄入分解者利用初级消费者同化枯枝残叶粪便太阳输送到地球的能量，大约只有1%以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；一部分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。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。考点一

能量流动的概念及过程二、能量流动的过程3.常考的能量流动模型(1)W1、D1

指相应营养级的_______，B1、B2

指相应营养级中___________。(2)W1=________________；D1=_________________；(3)第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量为________________。同化量未利用的能量W1-A1或B1+C1+D1

A1+B1+C1+D1

A2+B2+C2+D2

1.[2025·广东广州月考]

对生态系统中流入第二营养级的能量进行分析，其中有一部分用于初级消费者生长、发育和繁殖的能量，这部分能量是指(

)A.初级消费者摄入量-呼吸作用散失量B.初级消费者摄入量-初级消费者粪便量-呼吸作用散失量C.初级消费者同化量-流向分解者的能量D.第二营养级未被利用的能量√2.[2024·黑吉辽卷改编]

下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是(

)注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。

√注意：若为人工生态系统，流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能总量，还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能）。考点一

能量流动的概念及过程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）……分解者【归纳概括能量流动过程】输入：散失：呼吸作用以热能形式散失传递：转化：生产者固定的太阳能光能→化学能→热能营养结构呼吸作用以热能形式散失定量定时，“一来四去”二、能量流动的过程考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点①单向流动原因：捕食关系不可逆转、散失的热能无法被利用。②逐级递减原因：每一营养级的同化量都有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分被分解者分解利用和一部分未利用。【思考】图中初级消费者粪便中能量是通过①~④中哪一部分流入分解者的？①1.能量流动特点考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点能量分析生产者植食性动物肉食性动物分解者输入能量流出能量出入比464.662.812.614.662.813.52%12.620.06%能量传递效率=某一营养级同化量上一营养级同化量×100%能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是为10%-20%

A.能量不能由第二营养级流向第一营养级B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量√

代表能量。下列叙述错误的是(

)√3.[2024·辽宁沈阳二模]

下图为某生态系统中能量流经第三营养级的部分示意图（注：字母表示能量值），下列叙述正确的是(

)

√4.[2024·福建厦门二模]

下列关于营养级能量的来源与去路分析错误的是(

)

√考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点2.能量流动过程中相关计算在食物链(网)中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。草兔鹰(1)已知低营养级同化量，求高营养级同化量：①最多可使鹰增重____kg。②最少可使鹰增重____kg。14假如现有草100kg，则：能量传递效率按10%来算。能量传递效率按20%来算。正推型（知低营养级，求高营养级）：获能最少选

食物链

；获能最多选

食物链

。最长×10%×20%最短考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点草兔鹰①最多要消耗草______kg。②最少要消耗草______kg。(2)已知高营养级同化量，求低营养级同化量：200假如要使鹰增加2kg，则：能量传递效率按10%来算。能量传递效率按20%来算。50逆推型（知高营养级，求低营养级）：需能最少选

食物链

；需能最多选

食物链

。最短÷20%最长÷10%考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点例1：某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物________kg。80草草食鱼类杂食海鱼1/21/4小型肉食鱼类1/42kg1kg0.5kg0.5kg按传递效率20％计算5kg2.5kg12.5kg62.5kg2.5kg12.5kg80kg考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点(3)多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级如果A有10000kg，C最多增加______kg，最少增加_____kg。ABCDEF选最短食物链；按20%计算。选最长食物链；按10%计算。4001考点一

能量流动的概念及过程三、能量流动的特点(4)多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级若人的体重增加1kg，最少需消耗水藻______kg，最多消耗水藻___________kg。选最短食物链；按20%计算。选最长食物链；按10%计算。水藻水蚤虾小鱼大鱼人25100000考点一

能量流动的概念及过程(5)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。①如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为_______。植物兔子猫头鹰鼠蛇900三、能量流动的特点考点一

能量流动的概念及过程②在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的_______倍。ACB设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1:1时，C获得的能量为：75×10%×10%+75×10%=8.25当A流向B和C的能量为1:2时，C获得的能量为：50×10%×10%+100×10%=10.5所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍三、能量流动的特点考点一

能量流动的概念及过程③如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的_______倍。设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y则需要的A为：2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，则y=1.375xACB三、能量流动的特点考点一

能量流动的概念及过程四、生态金字塔肉食性动物12.6植食性动物62.8生产者464.6考点一

能量流动的概念及过程四、生态金字塔能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每一层含义特点象征意义单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少自然生态系统一定为正金字塔能量在流动过程中总是逐级递减单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少每一营养级生物个体的数目一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少如昆虫和树。某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。5.[2024·广东深圳模拟]

如图所示为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是(

)

√6.[2024·陕西西安模拟]

下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。下列有关解释正确的是(

)

√考点一

能量流动的概念及过程五、研究能量流动的意义1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。间作套种多层育苗秸秆饲料沼气池能量利用率≠能量传递效率考点一

能量流动的概念及过程五、研究能量流动的意义3.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。合理确定草场的载畜量稻田除草、除虫等（1）牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；（2）牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。2.[2023·山东卷]

某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说