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第41讲 生态系统的能量流动
高三生物总复习课件-选择性必修2 生物与环境
考点一 生态系统的能量流动
1．能量流动的概念理解
基础·精细梳理
考点一 生态系统的能量流动
2．第一营养级能量流动
基础·精细梳理
名师解读
①图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。
②未被利用的能量是指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。
考点一 生态系统的能量流动
3．第二营养级及其后营养级能量流动
基础·精细梳理
由右图分析可知
①摄入量＝同化量＋粪便量。
②输入该营养级的总能量是指图中的b。
③粪便中的能量(c)不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
④初级消费者同化的能量(b)＝呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
考点一 生态系统的能量流动
3．第二营养级及其后营养级能量流动
基础·精细梳理
由右图分析可知
⑤生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
名师解读
①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量才是同化量，动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。
②粪便中的能量≠尿液中的能量：粪便中的能量不属于动物同化量，但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。　　
1．(2023·重庆南开中学调研)如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。下列对该图分析不合理的是(　　)
A．能量流动是伴随着物质利用进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量
C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量
D．乙比甲的能量少的原因主要是甲的遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
【考向1】围绕能量流动的过程，考查生命观念
考点一 生态系统的能量流动
典例·精心深研
　4．能量流动的特点
考点一 生态系统的能量流动
基础·精细梳理
提醒　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。
1．[2019·全国卷Ⅱ，T31(1)]当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是_____________________________________________________________。
提示　生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少。
2．下图为某草原生态系统中的食物网(只显示部分)。
牧民通过养羊获取该生态系统的能量，经测算发现
羊的同化量远小于草同化量的1/10，其原因可能是
提示　能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是
10%～20%，羊属于第二营养级，该营养级还有食
草昆虫和鼠等多个种群。
考点一 生态系统的能量流动
情境推理·探究
5．生态金字塔的类型及特点
考点一 生态系统的能量流动
基础·精细梳理
6．研究能量流动
考点一 生态系统的能量流动
基础·精细梳理
3.(2022·山东威海期末)生态系统中植物固定的太阳能称为初级生产量，除去自身呼吸消耗量外剩余部分称为净初级生产量。下表为玉米地、荒地以及两个湖泊共4个生态系统的研究数据。下列说法正确的是(　　)
A.净初级生产量是流经整个生态系统的总能量
B.若入射的太阳能相同，则玉米地光合作用制造的有机物最多
C.与玉米地相比，荒地的太阳能利用率低，净初级生产效率低
D.与湖泊Ⅱ相比，湖泊Ⅰ中植物用于自身生长发育繁殖的能量所占比率更高
【考向2】围绕能量流动的特点及应用，考查科学思维
考点一 生态系统的能量流动
典例·精心深研
类别(用百分率表示) 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太阳能利用率(初级生产量/入射太阳能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率(呼吸消耗/初级生产量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
4.(多选)(2022·山东枣庄期末)下图为华北地区某果园生态系统的部分食物网及其中一条食物链上的能量流动关系，其中字母表示能量数值。相关分析错误的是(　　)
A.图中属于第三营养级的生物只有黄雀和瓢虫
B.蚜虫用于生长、发育和繁殖的能量为(a－b－c)
C.蚜虫粪便中的能量通过e途径被分解者利用
D.d中的部分能量将来可能转变为瓢虫的同化量
【考向2】围绕能量流动的特点及应用，考查科学思维
考点一 生态系统的能量流动
典例·精心深研
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
1．理解常考的两种能量流动模型
(1)第二营养级的能量流动过程模型
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
(2)“拼图法”分析能量流动过程
①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量；
②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。
④利用“拼图法”可得关系式：
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
2．能量流动相关计算
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
(1)能量传递效率的相关“最值”计算
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%。
①在食物链A→B→C→D中，则有
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
(1)能量传递效率的相关“最值”计算
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%。
②在食物网中则有
考点二 能量流动相关的模型及计算
基础·精细梳理
(2)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，但却不是从上一营养级流入的能量。
如求第二营养级至第三营养级传递效率时，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．(2023·北京东城模拟)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述不正确的是(　　)
A．图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量
B．在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d
C．若有未被利用的能量，则在g和i中有一处表示未被利用的能量
D．初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e/b×100%
【考向】结合能量流动相关的计算，考查科学思维
考点二 能量流动相关的模型及计算
典例·精心深研
2．(2023·河南、湖南重点高中联考)下图甲表示食物链上能量流动的部分情况，图乙表示兔的能量来源与去向。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图甲中草到兔的能量传递效率为(②/①)×100%
B．能量W1＝A1＋B1＋C1＋D1
C．兔通过呼吸作用释放的能量均以热能的形式散失
D．兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
【考向】结合能量流动相关的计算，考查科学思维
考点二 能量流动相关的模型及计算
典例·精心深研
注：图甲中的草指某一种草，假定该生态系统中只有图示这一条简单的食物链。
3．(2023·山东青岛调研)如图是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[单位为103 kJ·(m2·a)－1]，下列说法错误的是(　　)
A．图中A代表的生理过程是呼吸作用
B．第二营养级到第三营养级的能量传
递效率约为15.6%
C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104[kJ·(m2·a)－1]
D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
【考向】结合能量流动相关的计算，考查科学思维
考点二 能量流动相关的模型及计算
典例·精心深研
1．(2019·全国卷Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(　　)
A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形
B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形
C．前者为金字塔形，后者为金字塔形
D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
重温真题 经典再现
1
2
3
2．(2021·重庆卷，23)“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究原油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：
Ⅰ.随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。
Ⅱ.原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。
Ⅲ.过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。
Ⅳ.海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻数量锐减。
请回答下列问题：
(1)由上述发现可知，原油泄漏________(填“是”或“不是”)引起海獭数量持续减少的直接原因。
重温真题 经典再现
不是
1
2
3
(2)上述材料中，虎鲸至少属于食物链(网)中的第________营养级；食物链顶端的虎鲸种群数量最少，从能量流动角度分析，原因是____________________
_________________________________________________________________________。
(3)若不停止过度捕捞，多年后该海域生态系统可能出现的结果有________(多选)
①虎鲸的生存受到威胁 ②流经该生态系统的总能量下降
③该生态系统结构变得简单 ④生态系统抵抗力稳定性提高
(4)结合本研究，你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是___________________________________________________________________
_________________________________________________。
重温真题 经典再现
四
能量单向流动，逐级递减，虎鲸营养级最高，获得能量最少，种群数量少
①②③
增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性，保护长江的生态系统等
1
2
3
3．(2022·湖北卷，22)如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(1)图中A代表____________；肉食动物1的
数量________(填“一定”或“不一定”)
少于植食性动物的数量。
(2)如果②③④代表能量流动过程，④代
表的能量大约是②的_____________。
重温真题 经典再现
分解者
不一定
1%～4%
1
2
3
3．(2022·湖北卷，22)如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(3)如果图中生产者是农作物棉花，为了提
高棉花产量，从物质或能量的角度分析，
针对②的调控措施及理由分别是_________________________________________
_________________________________________
________________________________________；
针对⑦的调控措施及理由分别是__________________________________________
_________________________________________________________________________。
重温真题 经典再现
控制(减少)植食性动物的数量，使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株
合理密植改善通风条件，满足光合作用对CO2需求，减少无氧呼吸消耗
增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要
喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求
1
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