《生态系统的能量流动》课件

第2节生态系统的能量流动第3章内容索引0102自主预习新知导学合作探究释疑解惑自主预习新知导学一、能量流动的过程1.生态系统能量流动的概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2.研究能量流动的基本思路:可以将被研究的对象(如种群)作为一个整体,研究能量的输入、储存和散失。3.能量流经第一营养级的过程(1)输入:生产者通过光合作用把光能转化成化学能,固定在有机物中,太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。(2)去向①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了。②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,能量就流入第二营养级。4.能量流经第二营养级的过程(1)输入:初级消费者同化。(2)去向①在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失。②用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者分解利用。如果初级消费者被次级消费者捕食,能量就流入了第三营养级。5.生态系统中的能量流动过程

二、能量流动的特点1.特点(1)生态系统中能量流动是单向的。(2)能量在流动过程中逐级递减。2.一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级。因此,生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。3.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。三、生态金字塔1.能量金字塔(1)概念:将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列形成的金字塔图形。(2)特点:能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系,由于能量在流动过程中总是逐级递减,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。2.生物量金字塔(1)概念:将单位时间内各营养级所得到的生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列形成的金字塔图形。(2)特点:生物量金字塔大多是上窄下宽的金字塔。一般来说,植物的总干重通常大于植食性动物的总干重,而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。3.数量金字塔(1)概念:将单位时间内各营养级的生物个体的数目比值关系转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列形成的金字塔图形。(2)特点:数量金字塔表明每个营养级中生物个体的数量。在一个草原生态系统中,吃草的鼠比草的数目少,吃鼠的鼬又比鼠的数目少,这时,数量金字塔是上窄下宽的金字塔形。如果消费者个体小而生产者个体大,如昆虫和树,那么数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形。四、研究能量流动的实践意义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,可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。3.研究生态系统的能量流动,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。合作探究释疑解惑[问题引领]1.下图表示能量流经第二营养级的示意图,请据图回答下列问题。

知识点一能量流经某一个营养级(如第二营养级)的过程分析(1)初级消费者的摄入量(a)、粪便量(c)和同化量(b)之间具有怎样的等量关系?提示:摄入量(a)=粪便量(c)+同化量(b)。(2)初级消费者同化的能量有几个去向?初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级同化的能量?次级消费者的粪便中的能量呢?提示:3个,分别是自身呼吸作用散失、被分解者利用和流入下一个营养级(或2个,分别是自身呼吸作用散失和用于生长、发育和繁殖)。初级消费者的粪便中的能量属于第一营养级同化的能量,次级消费者的粪便中的能量属于第二营养级同化的能量。(3)第二营养级的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么?提示:遵循能量守恒定律。因为在孤立系统中,能量从一种形式转换成另一种形式、从一个物体传递到另一个物体的过程中,各种形式、各个物体的能量的总和保持不变。整个自然界也可看作一个孤立系统,可表述为自然界中能量可不断转换和传递,但总量保持不变。2.下图表示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:103kJ/(m2·a)],据图回答下列问题。人工鱼塘生态系统能量流动图

(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源?提示:一个来源是光能,另一个来源是输入的有机物中的化学能。(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少?提示:肉食性动物固定的总能量=(0.25+0.05+2.1+5.1)×103=7.5×103[kJ/(m2·a)];植食性动物固定的总能量=[(7.5-5)+0.5+4+9]×103=1.6×104[kJ/(m2·a)];生产者固定的总能量=[(16-2)+3+70+23]×103=1.1×105[kJ/(m2·a)]。(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少?(结果保留小数点后一位有效数字)

提示:生产者→植食性动物的能量传递效率=(植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量)×100%=[(16×103-2×103)/(110×103)]×100%=12.7%;植食性动物→肉食性动物的能量传递效率=(肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量)×100%=[(7.5×103-5×103)/(16×103)]×100%=15.6%。(4)假设肉食性动物的能量全部间接来自生产者,按照图中的能量流动规律,肉食性动物的质量要增加100kg,需要消耗多少生产者?提示:肉食性动物的质量要增加100

kg,需要消耗植食性动物的质量=100/15.6%≈641(kg),植食性动物的质量要增加641

kg,需要消耗生产者的质量=641/12.7%≈5

047(kg)。[归纳提升]1.流入某一营养级能量的来源和去路

(2)能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析。2.能量流经生态系统的过程

(1)能量流动的渠道是食物链和食物网。(2)能量散失的主要途径是各种生物的呼吸作用(代谢过程)。(3)能量流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。3.能量流动的特点及原因(1)单向流动的原因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)逐级递减的原因①各营养级的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入分解者,包括未被下一营养级生物利用的部分。[典型例题]1.下图表示某生态系统中能量流经第二营养级的示意图。下列分析错误的是(

)A.能量流动是单向的B.图中甲为初级消费者同化的能量,即第二营养级所含有的能量C.该图不够完善,缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D.乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去答案:D解析:能量流动是单向的,逐级递减的,是伴随着物质利用而进行的,A项正确;图中甲是初级消费者的同化量,即第二营养级所含有的能量,B项正确;该图不够完善,缺少甲中部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失的过程,C项正确;乙比甲的能量少的原因是通过呼吸作用散失了部分能量,D项错误。2.下图为某生态系统中能量传递示意图(单位:kJ),下列叙述错误的是(

)A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1250kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性答案:C解析:能量流动从生产者固定的太阳能开始,流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能=175+200+875=1

250(kJ),A项正确;能量从乙到丙的传递效率为(30/200)×100%=15%,B项正确;将乙和丙的粪便作为有机肥还田,为植物的生长提供了无机盐等物质,但不能提高能量传递效率,C项错误;食物链的营养关系都是高营养级捕食低营养级,不可逆,这决定了能量流动的单向性,D项正确。【变式训练】

1.下列有关生态系统能量流动的描述,正确的是(

)A.生态系统中的能量输入特指绿色植物的光合作用B.生态系统中的能量传递特指不同生物通过捕食关系传递能量C.生态系统中的能量转化是指细胞呼吸分解有机物合成ATP并释放热能D.生态系统中的能量最终以呼吸作用产生热能的形式散失出去答案:D解析:生态系统中的能量输入包括植物的光合作用和化能合成细菌的化能合成作用等,A项错误;在生态系统中,不同生物之间可通过捕食、寄生等关系进行能量的传递,B项错误;能量转化包括光合作用过程将光能转化为化学能,细胞呼吸过程将有机物中的化学能转化为ATP中的活跃化学能,但不包括细胞呼吸过程释放的热能,C项错误;生态系统中的能量最终以呼吸作用产生热能的形式散失出去,D项正确。2.(不定项选择题)在食物链“草→鼠→狐”中,鼠同化的能量的去向包括(

)A.通过呼吸作用散失 B.通过鼠的粪便被分解者利用C.通过狐的粪便被分解者利用

D.流入狐体内并被同化的能量答案:ACD解析:鼠为第二营养级,同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失;其余的用于生长、发育和繁殖等生命活动,其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用,一部分被狐摄入。被狐摄入的能量中一部分以粪便的形式被分解者利用,剩下的被狐所同化。鼠的粪便中的能量属于草同化的能量。[问题引领]下图表示甲、乙两个生态系统的能量金字塔,请回答下列问题。

知识点二生态金字塔(1)依据生态学原理,同样多的玉米,上述哪种生态系统的营养结构可养活更多的人?为什么?提示:生态系统甲。因为乙中人处于第三营养级,能量在流动过程中损耗多,同样多的玉米能养活的人比甲少。(2)一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多,对吗?为什么?提示:不对。生态系统甲、乙的营养结构中“牛”和“人”代表的是相应的营养级,并非一个个体。(3)某研究小组对牛的能量流动情况进行了分析,结果如下表。据表分析,牛同化的能量是多少?(写出算式)注:数字为能量值,单位是[kJ/(cm2·a)]。提示:同化量=摄入的能量-粪便中的能量=51.6-27=24.6[kJ/(cm2·a)],或同化量=用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量+呼吸作用散失的能量=1.5+23.1=24.6[kJ/(cm2·a)]。[归纳提升]1.生态金字塔的类型及特点

比较项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔象征含义能量沿食物链流动的过程中具有逐级递减的特性通常,生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减通常,生物量(现存有机物的总质量)随营养级升高而逐级递减分析能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形会发生变化浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量2.能量金字塔相关内容辨析不要误认为能量金字塔中每一塔级只包含一种生物,或者误认为能量金字塔中的生物仅构成一条食物链。能量金字塔中,每一塔级应代表一个营养级环节,由塔底到塔顶依次为生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者……每一塔级所包含的生物可有多个物种,如初级消费者环节中可包含所有植食性动物。故能量金字塔中各环节可形成复杂的食物网,而不是只形成一条食物链。[典型例题]由于生活污水和工业废水的排入,某城市河流的水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头表示能量流动方向),图2表示部分能量流动关系〔图中数字表示同化的能量,单位:kJ/(m2·a)〕。请回答下列问题。(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是

。(2)图1所示食物网中,次级消费者是

,丁与丙的种间关系是

。

(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有

。

(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率

(填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。

答案:(1)水草→甲→丁(2)丙和丁捕食和种间竞争(3)传递给丙、通过自身呼吸作用以热能的形式散失(4)大于解析:(1)根据题意可知,图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级,故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁;丁可以捕食丙,而丁和丙又均以乙为食,故丁与丙的种间关系是捕食和种间竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级,所以乙的能量有3个去向:流向下一营养级(包括丁和丙);流向分解者;通过自身呼吸作用以热能的形式散失。(4)因为乙同化的能量为1

900

kJ/(m2·a),生产者同化的能量为25

000

kJ/(m2·a),(1

900/25

000)×100%=7.6%,而生产者同化的能量除了流向乙外,还流向了甲,所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率大于7.6%。【变式训练】

1.某草原生态系统中的甲、乙、丙、丁4种生物形成了右图所示的能量金字塔。若有外来生物戊入侵,戊会与丙竞争食物,但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是(

)A.甲可能为绿色植物,甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和B.甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落C.戊入侵后,丁生物的种群数量很可能会逐渐减少D.戊在生态系统中处于第三营养级答案:B解析:处于能量金字塔最底层的是生产者,所以甲可能为绿色植物,生产者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和;能量金字塔中有生产者和消费者,没有分解者,而生物群落应该包含该生态系统中的所有生物,可见甲、乙、丙、丁不能构成该生态系统的生物群落;戊入侵后,与丙(丁的食物)竞争食物,所以丙的数量会减少,又由于戊不会被丁所捕食,所以丁生物的种群数量很可能会因食物减少而逐渐减少;戊与丙竞争食物,所以在生态系统中戊处于第三营养级。2.(不定项选择题)下图为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。下列叙述错误的是(

)A.Ⅰ是生产者B.Ⅳ为分解者C.E2为热能D.能量可在食物链中循环利用答案:BD解析:图中Ⅰ是生产者,Ⅱ是初级消费者,Ⅲ是次级消费者,Ⅳ是三级消费者,E1为生产者固定的太阳能,E2为生物群落通过呼吸作用散失的热能。能量是单向流动、逐级递减的,不能循环利用。[素养提升]1.根据相关数据构建食物链

表1能量在各营养级中的流动(1)依据捕食关系曲线构建食物链(网):根据先上升先下降者为被捕食者,后上升后下降者为捕食者,可以确定图1中食物链为乙→丙→甲。(2)依据所同化能量的多少构建食物链(网):生态系统中的能量在流动过程中逐级递减,且相邻营养级之间的传递效率为10%~20%。能量值大者为被捕食者,少者为捕食者。若两能量值相差不大,不足以构成10%~20%的比例,则两者应为同一营养级。故图2中的食物网为;图3中的食物链为丙→甲→乙→丁;表1中的食物链为B→D→A→C。2.能量传递效率的相关计算能量传递效率=(下一营养级的同化量/本营养级的同化量)×100%在解决有关能量传递的计算问题时,首先要确定相关的食物链,厘清生物在营养级上的差别。能量传递效率为10%~20%,解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼,从而确定使用10%还是使用20%来解题。(1)能量传递效率的相关“最值”计算①食物链越短,最高营养级获得的能量越多。②生物间的取食关系越简单,生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下表。知低营养级求高营养级求获得的最多能量选最短食物链,按×20%计算求获得的最少能量选最长食物链,按×10%计算知高营养级求低营养级求需要的最多能量选最长食物链,按÷10%计算求需要的最少能量选最短食物链,按÷20%计算(2)能量传递效率的有关“定值”计算①已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计数。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。②如果在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物中获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。(3)具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但不是从上一营养级流入的能量。若求第二营养级至第三营养级的能量传递效率,应为[第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)]×100%。1.某生态系统中存在如右图所示的食物网,若将丙的食物比例由甲∶乙=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载丙的数量是原来的(

)A.1.375倍 B.1.875倍C.1.273倍

D.0.575答案:A解析:由于生产者没有改变,所以流向该生态系统的总能量没有变化,假设丙原来获得的能量为a,在食物链甲→乙→丙中,需要乙提供的能量为0.5a/10%=5a,继而需要甲提供的能量为5a/10%=50a,在食物链甲→丙中,需要甲提供的能量为0.5a/10%=5a,故共需要甲提供的能量为50a+5a=55a;假设改变食物比例后丙获得的能量为b,在食物链甲→乙→丙中,需要乙提供的能量为(1/3)b/10%=(10/3)b,继而需要甲提供的能量为(10/3)b/10%=(100/3)b,在食物链甲→丙中,需要甲提供的能量为(2/3)b/10%=(20/3)b,故共需要甲提供的能量为(100/3)b+(20/3)b=40b。根据题意可得,55a=40b,则b/a=1.375。2.某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。回答下列问题。(1)请画出该生态系统中的食物网。(2)甲和乙的种间关系是

;种群丁是该生态系统生物组分中的

。

答案:(1)(2)捕食消费者解析:(1)根据营养级之间的能量传递效率为10%~20%可知,戊中能量最多,处于第一营养级,乙和丙中能量相差不多,都处于第二营养级,甲处于第三营养级,丁处于第四营养级,因此可得出该生态系统中的食物网。(2)由食物网简图可以看出,甲和乙之间的关系为捕食,戊是生产者,而甲、乙、丙和丁都为消费者。1234567891011121314A组必备知识基础练1.生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,下列有关说法正确的是(

)A.输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量B.能量以有机物中化学能的形式在食物网中传递C.能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越多D.生态系统中的能量通过分解者的分解作用,最终以热能的形式散失B1234567891011121314解析就自然生态系统而言,一般来说,输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量,但对人工生态系统来说,输入生态系统的能量还包括人工输入的能量,A项错误;能量的传递渠道是食物链和食物网,传递形式是有机物中的化学能,B项正确;能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越少,C项错误;生态系统中的能量通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用,最终以热能的形式散失,D项错误。12345678910111213142.如图所示为一般生态系统的结构模式图。下列叙述正确的是(

)A.消费者将有机物转化为无机物后又被生产者重新利用B.能量主要以太阳能的形式在生态系统内部传递C.农田生态系统中能量的输入量和输出量总是相等的D.组分1、2、3可分别代表生产者、消费者和分解者A1234567891011121314解析消费者能通过自身代谢,将有机物转化为无机物排出体外,这些无机物又可以被生产者重新利用,A项正确;流经生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能,生态系统内部能量的传递形式是有机物中的化学能,B项错误;在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中,能量的输入量大于输出量,C项错误;据题图可知,生态系统的组分1、2、3可分别代表生产者、分解者和消费者,D项错误。12345678910111213143.下图表示某草原生态系统中的一条食物链,下列有关叙述正确的是(

)A.照射到该草原的太阳能都可以被草通过光合作用固定B.根据能量传递效率,狐最多可以得到草4%的能量C.狐粪便中的能量属于兔的同化量,不属于草的同化量D.若大量捕杀狐,兔的数量有可能先增加后减少,最后保持相对稳定D1234567891011121314解析照射到该草原的太阳能并不是都能被草通过光合作用固定,这是因为还有反射的一部分,另外对于未反射的光,植物主要吸收红光和蓝紫光,A项错误;能量传递效率指的是相邻营养级同化量的比值,图示的食物链是某草原生态系统中的一条,狐和草只代表对应营养级的一部分个体,B项错误;狐粪便中的能量属于其上一营养级兔等生物的同化量,不属于草的同化量,C项错误;若大量捕杀狐,则兔的数量会因为天敌减少而有所增加,而后由于数量过多,种内竞争加剧而减少,最后保持相对稳定,D项正确。12345678910111213144.某人工鱼塘中存在如下图所示的能量流动关系,其中字母表示能量。据图分析,下列说法错误的是(

)A.草鱼与植物之间的能量传递效率为c/a×100%B.d是草鱼用于生长、发育和繁殖的能量C.在自然水域(自然池塘)中d+f=cD.g中含有部分植物通过光合作用固定的能量A1234567891011121314解析图中b表示草鱼的摄入量,c表示草鱼的同化量,d代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量,f表示草鱼呼吸作用消耗的能量,h为草鱼粪便中的能量,i为草鱼遗体残骸中的能量。草鱼的同化量c中还包含有机物输入(饲料)的部分,并不完全来自植物,因此草鱼与植物之间的能量传递效率小于c/a×100%,A项错误,B项正确;在自然水域中,草鱼同化的能量=呼吸作用消耗的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,即d+f=c,C项正确;流向g中的能量有草鱼粪便中的能量,而草鱼粪便中的能量为植物通过光合作用固定的能量,D项正确。12345678910111213145.(湖北荆州中学期末)我国长江口水域生态系统的能量流动简图如下,图中数字为能量数值,单位为t/(km2·a),据图判断,以下分析正确的是(

)A.此生态系统中生产者固定的总能量为911.6t/(km2·a)B.第三营养级输出的60.77t/(km2·a)能量中包含有第三营养级生物粪便中的能量C.第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为9.6%D.长江口水域生态系统已达到相对稳定状态C1234567891011121314解析生产者固定的总能量包括呼吸作用中以热能形式散失的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量、未利用的能量,生产者流向下一营养级的能量为911.6

t/(km2·a),而非生产者固定的总能量,A项错误;第三营养级生物粪便中的能量属于第二营养级生物的同化量,而不属于第三营养级输出的60.77

t/(km2·a)能量,B项错误;第三营养级到第四营养级的能量传递效率=18.76/195.07×100%≈9.6%,C项正确;由于该生态系统的总生产量与总呼吸量的比值大于1,说明该生态系统能量的输入大于散失,长江口水域生态系统向资源积累的方向发展,但该生态系统尚未发育成熟,未达到相对稳定状态,D项错误。12345678910111213146.某陆地生态系统中,除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。每个种群只处于一个营养级。一年内各种群同化的能量相对值如下表。下列相关分析不正确的是(

)种群甲乙丙丁戊能量相对值3.5612.810.30.48226.5A.甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者B.输入该生态系统的总能量为226.5C.第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%D.该生态系统中的能量最终大多以热能的形式散失到环境中D1234567891011121314解析根据相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%以及表格中的数据,可写出表格中的食物网

,由此可见,甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者,A项正确;输入该生态系统的总能量为戊固定的太阳能总量,即226.5,B项正确;第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为[3.56÷(12.8+10.3)]×100%≈15.4%,C项正确;生态系统中的能量最终全部以热能的形式散失到环境中,D项错误。12345678910111213147.下图表示生态系统中甲、乙两个营养级的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。下列有关叙述错误的是(

)A.乙粪便中食物残渣的能量包含在c中B.乙用于生长、发育及繁殖的能量可表示为a-bC.如果甲表示生产者,则流入该生态系统的总能量是a+e+cD.乙的同化量小于摄取量,同化量可表示为a=b+dD1234567891011121314解析乙粪便中食物残渣的能量属于甲同化的能量,包含在c中,A项正确;乙用于生长、发育及繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量=a-b,B项正确;流入该生态系统的总能量=生产者同化的能量=a+e+c,C项正确;乙的同化量除了b、d外,还包括传递给下一个营养级的能量,D项错误。12345678910111213148.如图为某生态系统中流经第二营养级的能量示意图,其中a表示该营养级摄入的能量,f表示流向第三营养级的能量。下列叙述正确的是(

)A.图中f表示第三营养级用于生长、发育和繁殖的能量B.第二、三营养级间的能量传递效率为f/a×100%C.图中d中的能量均未被第二营养级同化D.畜牧业中,圈养与放养相比,可提高图中c/b的值D1234567891011121314解析分析题图可知,f表示流向下一营养级的能量,即第三营养级的同化量,A项错误;能量传递效率=下一营养级同化量/这一营养级同化量×100%,而a表示摄入的能量而不是同化量,B项错误;d表示分解者利用的能量,包括第二营养级粪便中的能量和第二营养级残骸、遗体中的能量等,其中第二营养级粪便中的能量属于上一个营养级同化的能量,因此d中的一部分能量(粪便中的能量)未被该营养级生物同化,C项错误;圈养时家畜的活动量减少,通过呼吸作用散失的能量(e)减少,更多的能量用于自身生长、发育和繁殖(c),故畜牧业中,圈养与放养相比,可提高图中c/b的值,D项正确。12345678910111213149.赛达伯格湖是一个沼泽湖,湖底有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积物——泥炭。科研人员对该生态系统的营养级和能量流动情况进行调查,得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定的能量,R表示生物呼吸作用消耗的能量。能量单位均为J/(cm2·a)。下列叙述错误的是(

)A.流经该湖泊生态系统的总能量是464.7J/(cm2·a)B.未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量C.该生态系统中营养级越高,同化量用于呼吸消耗的占比越低D.未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭C1234567891011121314解析流经该湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,为497

693.3-497

228.6=464.7

(J·cm-2·a-1),A项正确;“未利用”表示未被自身呼吸作用消耗,也未被下一个营养级和分解者利用的能量,第二营养级粪便中的能量属于第一营养级用于生长、发育和繁殖的一部分,未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量,B项正确;一般情况下,营养级越高的生物体型越大,结构越复杂,生长发育等各种生命活动所需要的能量越多,细胞呼吸越强,所以高营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗,即高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物,C项错误;未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭,D项正确。123456789101112131410.下图是某池塘第一营养级和第二营养级能量流动部分图解。请回答有关问题。(1)某小组拟调查一个池塘生态系统的组成成分,调查的非生物成分主要有________、________。

(2)图中B1+C1+D1表示第二营养级用于________________的能量。

(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过_________散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未利用。(4)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为______________________

(用图中字母表示)。

阳光

水分

生长、发育、繁殖

呼吸作用

D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%1234567891011121314解析

(1)一个池塘生态系统的非生物成分包括阳光、热能、水分、空气、无机盐等,其中阳光、水分是影响植物生长的最主要的生态因素,因此若对一个池塘生态系统的非生物成分进行调查,其调查的主要内容有阳光、水分。(2)分析题图可知,B1+C1+D1表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过呼吸作用散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未利用。(4)D=A1+B1+C1+D1,是输入第二营养级的能量,D1是输入第三营养级的能量,第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级同化的能量÷第二营养级同化的能量×100%=D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%。1234567891011121314B组能力素养提升练11.下图表示在一个生态系统中,植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是(

)A.①⑤之和为输入该生态系统的全部能量B.植食性动物粪便中的能量包含在⑦中C.⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量D.④占②的百分比为能量传递效率B1234567891011121314解析输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,一部分用于植物的呼吸消耗,一部分储存在植物体内的有机物中;植食性动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分,并未被植食性动物同化;⑧表示植食性动物呼吸消耗的能量,并没有流向分解者;能量传递效率为相邻两个营养级之间同化量的比值,植物同化量未知。123456789101112131412.某农场的能量流动示意图如下,其中a2和b2分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为人工饲料中含有的能量。下列叙述错误的是(

)A.能量作为动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环B.流经该农场的总能量为第一营养级同化的总能量C.图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%B1234567891011121314解析能量流动是物质循环的动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环,A项正确;流入该生态系统的总能量为第一营养级固定的能量+投入的饲料中含有的能量,即a1+a2+a3+d1+d2,B项错误;某营养级粪便中的能量是没有被其同化的能量,属于上一营养级同化的能量及人工投放的饲料中的能量的一部分,因此图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分,C项正确;图中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级固定的能量为a2,因此第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/