高三生物一轮复习 5.2 生态系统的能量流动精品学案 新人教版必修3

1、第二节生态系统的能量流高考目标导航生态系统能量流动的基本规律及其应用基础知识梳理一，能量流动的概念和过程1.概念：生态系统中能量输入、传递、转化和耗散的过程。2.能量流动的过程：(1)输入来源：太阳能。起点和总值：生产者固定的太阳能总量。(2)传输方式：食物链和食物网。形式：有机物中的化学能。过程：A.它通过生产者的呼吸以热能的形式流失。它用于生产者的生长、发展和再生产，并储存在生产者的有机物质中。C.随着折断的树枝和树叶等的分解。他们被释放了。和d，被主要消费者吸收到体内并流入第二营养水平。(3)转型太阳能有机物中的化学能热能(4)损失形式：热能过程：二是能量流动的特点：单向流动和逐渐下降1

2、、单向流动能量流只能沿着食物链从低营养水平流向高营养水平，这是不可逆的，不能循环；同时，每个营养级通过呼吸产生的热能不能被生物群落再利用，因此能量流不能循环。2.一步步下降一个营养级只有10% 20%的能量输入可以转移到下一个营养级。第三，研究能量流的现实意义1.帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，从而最有效地利用能源。2.帮助人们合理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利的部分。关键教师分析一、能量流动过程分析1.能量流动过程生态系统的能量流动过程可以概括如下图(1)能源：阳光(2)起点：从生产者固定的太阳能开始(3)数量：流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用固

3、定的所有太阳能。(4)渠道：食物链和食品网络。(5)能量转换：太阳能有机物中的化学能热能(最终损失)。(6)流动形式：有机物中的化学能。(7)耗散方式：呼吸，包括各营养级的呼吸消耗和分解者的呼吸功能。(8)能量耗散形式：热能耗散形式。2.营养水平的能量来源和方式(1)来源：生产者的能源主要来自太阳能其他营养级的能量来自前一营养级吸收的能量(2)顺其自然：自我呼吸消耗转化为其他形式的能量和热量流向下一个营养层次残骸、残骸、粪便等中的能量。被分解者使用未使用的：它包括生物的年度积累，以及以化学燃料的形式为动物和植物的残骸储存的能量。二、能量流的相关性分析1.能量流的特征(1)单向流动的原因食物链中

4、各营养级的顺序是不可逆的。生物之间的捕食关系是确定的，能量只能从猎物流向捕食者，而不能回流，这是长期自然选择的结果。每个营养级的一部分能量以呼吸产生的热能形式损失，这部分热能不能再利用，因此能量不能回收。为了保持生态系统的稳定，有必要不断补充太阳能。(2)递减的原因(1)各种营养级生物的呼吸消耗。生产者身体、枯枝落叶、消费者身体和粪便中的能量被分解者利用，并被微生物的呼吸所消耗。每个营养级生物体中的一些能量没有被下一个营养级生物体利用。2.能量转移效率相邻营养级之间的转移效率=100%。一般来说，能量转移效率约为10% 20%。3.生态金字塔能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特征它一定是一个

5、规则的金字塔一般来说，它是一个规则的金字塔形状，但也是一个倒金字塔形状一般来说，它有一个规则的金字塔形状象征意义沿着食物链的能量流动的特点是逐渐减少食物链中一般生物个体的数量随着营养水平的提高而逐渐减少一般生物量(现存生物有机物的总质量)沿着食物链逐渐减少每个订单的含义食物链中每个营养层次包含多少能量每个营养级的生物个体数量每个营养级生物的总有机物特殊形状无(必须直立)在人工养殖的鱼塘中，生产者的生物量可能小于消费者示例如图所示，假设粮食网中大米的固定太阳能为N，能量转移效率为10%，人类获得的能量为()A.等于10-2n，小于10-2nC.小于10-1n D .大于10-1n分析从问题中的食

6、物网络可以发现三条食物链：1米人；大米牛人；米饭鸭子人。根据能量转移效率，人们在三个食物链中获得的理论最大能量为10-1N；北纬10-2度；10-2N .那么人们通过三条食物链获得的能量值应该在10-2n和10-1n之间。答案 C感受高考的真实问题1.(2011海南高考)关于生态系统的说法是正确的()A.在生态系统中，生产者必须获得比消费者更多的能量。B.生态系统中的信息传递必然对所有捕食者都有利C.生态系统食物链中的营养水平越高，其规模必然越大D.生态系统食物链中的营养水平越高，其规模必然越小【分析】在第一项中，生态系统的能量流传输效率为10%20%，因此生产者获得的能量必须大于消费者获得的

7、能量；在第二项中，生态系统的信息传递是双向的，不能对捕食者有利，有些对猎物有利，如鸟类的叫声，提醒同伴有捕食者等。在生态系统的食物链中，动物的大小与营养水平几乎没有关系。例如，大象比狮子大，但是它们的营养水平比狮子低。回答答2.(2010年山东高考)以下是动物使用食物的过程。正确的分析是A.温血动物的/值普遍高于变温动物B./哺乳动物的值一般为10%-20%C.为了增加圈养动物的生长，通常需要增加/值D.食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物【解析】温血动物需要消耗更多的能量来维持体温，所以有机物()的积累较少，其/一般高于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：/(未达到的量)。食

8、肉动物和食草动物之间/的大小无法比较。比例()越高，越多的食物摄入转化为饲养动物的同化量，有利于动物的生长。答案 C3.(2010年江苏高考)一些人发起了“多吃素食，少吃肉”的运动来支持食物短缺地区的灾民。用生态学知识对此的合理解释是A.多吃肉会增加心血管疾病的发病率B.直接以低营养级生物为食会消耗生态系统中更多的能量C.吃更多的肉比吃素食消耗更多的食物D.节约肉类可以帮助受害者提高他们的营养水平【解析】本课题借助于食物结构的变化来考察生态系统的能量传递规律。生态系统的能量传递具有逐步减少的特点。人们吃肉时的营养水平比吃素食时高，所以他们消耗更多的能量和食物。答案 C4.(2009年广东高考)

9、图11显示了生态系统的能量金字塔，其中、11和代表不同的营养水平，e 1和E2代表能量形式。以下说法是正确的A.我是主要消费者B.分解C.E1是太阳能，E2是热能D.能量可以在食物链中循环利用【解析】根据问题的含义，我是生产者，ii是初级消费者，iii是二级消费者，iv是三级消费者，E1是生产者使用的能量，应该是太阳能，E2是各种营养水平的生物体释放的能量，应该是热能，所以c是正确的。答案 C试验场地模拟练习首先，选择题1.保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力C.能量流动是周期性的。能量流动是逐步减少的【解析】温室气体CO2参与生物地球化学循环，具有物质循环的全球性特征，

10、因此为了保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力。回答答2.在生态系统能量流的叙述中，错误的是()A.生态系统接收的总太阳能是流经生态系统的总能量B.生态系统中的能量沿着食物链和食物网流动C.能量流的特征是单向的和非循环的D.能量流在逐步减少，其传递效率为10% 20%解析生态系统中生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，而不是接收的所有太阳能。回答答3.在以下四种现象中，()不适合用生态系统能量流动规律进行理性分析A.像老虎这样的大型食肉动物很容易成为濒危物种B.蓝藻很容易在富营养化水体中爆发C.低成本高产量饲养牛羊等动物D.巨型蓝鲸以小型浮游动物为食解析本主题研究能量流

11、原理在生态系统中的应用。生态系统中能量流动的规律是单向流动和逐渐下降。然而，该定律必须涉及两个以上的营养级，而且A、C和D都满足要求，但B是无机环境与第一个营养级之间的关系，这不符合生态系统中能量流动的定律。回答乙4.(2011年德克萨斯模拟)下表显示了来自生产者的河流生态系统四个营养级的年能量流。其中，它属于二级消费者()营养等级abcd活力(105Jm-2)141.1015.91871.270.88A.aB.bC.cD.d【解析】根据能量，食物链是cabd，所以b是二级消费者。回答乙5.以下关于生态系统中能量流动的说法是正确的()(1)能量的最终来源是太阳能；(2)能量主要通过生产者的光合

12、作用输入生态系统；(3)能量流动的主要渠道是食物链或食物网；(4)能量损失的过程是“光生产者消费者分解者”(5)能量流动的特点是单向流动，逐步递减，转移效率一般为10% 20% (6)第一营养级的生物个体数应多于第二营养级。A. B.C.解析能量损失发生在生产者和消费者的呼吸以及分解者的分解过程中。生物量金字塔是倒置的，但能量金字塔不是倒置的。回答乙6.右边的图片显示了生态系统的营养结构，A E代表每种营养一类生物。以下说法是错误的()A.非生物物质、能量和分解者在图中没有标出B.在图中，生物体通过能量流动、物质循环和信息传递相互联系C.人口乙的增加会导致人口甲的增加，人口甲的增加会抑制人口乙

13、的增加，这是一种负反馈调节机制D.如果种群C的总固定能量为6.8109千焦，种群D的能量为1.3108千焦，那么种群A至少包含约5.5106千焦解析当能量沿食物链cbae传递时，a获得的最小能量为(6.8109-1.310810%) 10%=5.5107 (kj)。答案 D7.下图显示了生态系统中食物链所反映的能量流。图中箭头符号表示能量流向，单位为千卡/(m3年)。以下说法是正确的()(1)在入射太阳能中，生产者仅使用其中的1%左右分解者可以利用从每个营养级转移到a级的所有能量消费者营养水平越高，可利用的总能量越多(4)当人们把生产者当成食物时，他们可以获得更多的能量A. B.C. D.分析

14、生产者在入射太阳能中使用的能量比率为(1 500 900-1 485 000)/1 500 900 1%。分解者可以利用甲的树叶、排泄物和尸体中的能量，甲的呼吸主要是指生产者和消费者的呼吸，但分解者释放的能量不能利用。消费者的营养水平越高，可用的总能量就越少。回答乙8.(青岛模拟2011)在图中所示的食物网中，A表示动物性食物的比例。如果一只鸟想通过X增加体重，它至少需要Y的生产者数量，那么X和Y之间的关系可以表示为()A.y90xa+10x B.y20xa+5xC.y20xa+5x D.y100xa+10x分析根据能量流效率为10% 20%，如果能量流效率为20%，y为：xa/20%/20%

15、 x(1-a)/20%=20xa 5x；如果能量流效率为10%，y为xa/10%/10% x(1-a)/10%=90xa 10x；因此，20xa 5x y 90xa 10x。答案 C9.在受农药污染的湖泊中，具有食物链关系的四个生物种群(甲、乙、丙和丁)吸收的总能量测量如下：生物种群ABC钟声能量(千焦)1.31082.81092.91079.1107根据上表中的信息，判断以下哪一项是正确的()A.从四个种群的营养关系来看，它们之间只能形成一条食物链B.除甲种群外，其余三个种群的同化模式均为异养C.根据生物富集原理，D种群中农药残留最多D.由捕食引起的竞争可能涉及三个种群：B、A和d解析根据表中的数据，四个群体之间的关系为。因此，由捕食引起的竞争可能涉及三个种群：B、A和d答案 D10.该图显示了湖泊生态系统的营养结构。ae代表每个营养级的生物。以下陈述不正确()A.有三条食物链B.在所有营养级中，碳的能量最大，而碳的生物个体数量最多C.如果水体受到有机磷农药的轻度污染，最严重的损害是aD.如果碳的能量为5.8109千焦，而丁的能量为1.3108千焦，那么甲的能量至少为4.5107千焦解析 c拥有最多的能量，c拥有最多的生物个体。回答乙11.(蚌埠模拟，201