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第6课时
生态系统的能量流动
2024届生物一轮复习第九单元
课 标 要 求
1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
2.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
考点一
能量流动的过程
考点一 能量流动的过程
一、能量流动的概念
1、概念：
生态系统中能量的 的过程，称为生态系统的能量流动。
输入、传递、转化和散失
考点一 能量流动的过程
二、能量流经第一营养级（生产者）的过程
生产者固定的太阳能
呼吸作用以热能形式散失
用于生长发育和繁殖
下一营养级
未利用
分解者利用
以有机物形式储存的能量
考点一 能量流动的过程
三、能量流经第二营养级（初级消费者）的过程
初级消费者摄入量
初级消费者同化量
用于生长发育和繁殖
粪便量
呼吸作用以热能形式散失
分解者利用
下一营养级
未利用
分解者利用
最高营养级无
属于上一营养级
考点一 能量流动的过程
三、能量流经生态系统的总过程
生产者固定的太阳能
能量的输入（流经生态系统的总能量）：
生产者固定的太阳能（有时还有人工输入的有机物中的化学能）
考点一 能量流动的过程
生产者固定的太阳能
能量的传递：
途径：食物链和食物网
三、能量流经生态系统的总过程
形式：有机物中的化学能
考点一 能量流动的过程
生产者固定的太阳能
能量的转化：
三、能量流经生态系统的总过程
太阳能
光合作用
化学能
呼吸作用
热能
考点一 能量流动的过程
生产者固定的太阳能
能量的散失：
四、能量流经生态系统的总过程
通过呼吸作用最终以热能形式散失
考点一 能量流动的过程
△流入每一营养级的能量最终去向
(1)通过 以 形式散失。
(2)被 同化(最高营养级除外)。
(3)被 利用。
呼吸作用
热能
下一营养级
分解者
生产者固定的太阳能
考点一 能量流动的过程
源于选择性必修2 P55“图3－5”：在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a b＋c(填“>”“＝”或“<”)。
>
生产者固定的太阳能
一些人工生态系统除外
考点一 能量流动的过程
【图像辨析】
考点一 能量流动的过程
五、能量流动的特点
1、单向流动
①方向：沿 由低营养级流向高营养级。
②特点：不可 ，也不能 。
③原因：捕食关系不能逆转；散失的热能不能重复利用
食物链
逆转
循环流动
2、逐级递减
①能量传递效率：相邻两个营养级间的能量传递效率为 。
②营养级数量：生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。
③能量传递效率=
考点一 能量流动的过程
五、能量流动的特点
10%～20%
5
下一级的同化量
上一级的同化量
×100%
输出到下一营养级的能量
输入该营养级的能量
×100%
=
考点一 能量流动的过程
【典例1】
下面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)。图中b＝___________；生产者与初级消费者之间的能量传递效率表示为___________；在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于___________
h+c
c/a×100%
兔
考点一 能量流动的过程
【典例2】(2023·江苏盐城高三期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示[单位为103 kJ/(m2·a)]，A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是
A.由A、B、C、D构成的食物网是能量流动、
物质循环的主要渠道
B.B→D的能量传递效率约为18.7%
C.若利用A凋落的枝叶种植茶树菇，能提高
对光能的利用率
D.C分解有机物获取能量，同时也为A提供无机盐和CO2
√
考点一 能量流动的过程
【典例4】能量流动是生态系统的主要功能之一，它包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失四个环节。如图表示某生态系统能量流动模型，图中W1为输入该生态系统第一营养级的能量。
考点一 能量流动的过程
下列叙述不正确的是
A.能量沿着食物链单向流动、逐级递减
B.生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1
C.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为D2/D1×100%
D.第二营养级生物粪便中的能量属于C1
√
考点一 能量流动的过程
【典例5】(2020·全国Ⅲ，31)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______________________
_____________ (答出2点即可)。
生产者的竞争
水体富营养化；没有其他
考点一 能量流动的过程
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
答案　如图所示
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是__________。
种间竞争
考点一 能量流动的过程
【典例6】(2021·山东，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
考点一 能量流动的过程
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是_______
_____________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为______kJ/
动能力弱，活动范围小
海参活
2 488
(m2·a)。由M到N的能量传递效率为_____%(保留一位小数)，该生态系统中的能量_____(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
6.3　
不能
考点一 能量流动的过程
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是___________________________________________________________。
由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低
考点一 能量流动的过程
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是______________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是_______________________
____________________________________________________________。
能充分利用空间和资源
维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)
考点二
能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
一、生态金字塔
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
概念 将单位时间内各营养级所得到的 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一个金字塔图形 在金字塔中如果表示的是各个营养级的_________ 关系，就形成数量金字塔 在金字塔中如果表示的是各个营养级
(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔
能量数值
生物个体
的数目比值
生物量
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
一、生态金字塔
形状
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
一、生态金字塔
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也会发生变化 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
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
【典例7】(2019·全国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
√
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
二、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。
例如: 间作套种、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业生产方式。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
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。
例如: 秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；用牲畜的粪便生产沼气，沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田。
用秸秆作饲料
粪便制作沼气
二、研究能量流动的意义
（提高能量利用率，而不是提高传递效率）
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
二、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。
例如: 合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
三、相关计算
1、最值计算
【典例8】
A
C
B
D
F
E
①若A的体重增加1kg，C最多增加多少？最少增加多少？
②若C的体重增加1kg，最多需要消耗多少A？最少呢？
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
三、相关计算
2、定值计算
在食物网中，某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
【典例9】有一食物网如右图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么鹰要增加20 g体重，最多消耗植物多少克？
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
【典例10】如图所示的食物网中，如果每个营养级能量传递效率均为20%，且下一营养级从上一营养级各种生物中获得的能量相等。虎要获得1 kJ能量，则需要消耗草的能量为
A.150 kJ B.125 kJ
C.100 kJ D.75 kJ
√
考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
【基础知识检测】
1.判断关于能量流动的过程的叙述
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　　)
(2)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量(　　)
(3)第三营养级生物产生粪便中的能量属于该营养级的同化量(　　)
(4)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(　　)
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考点二 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义
【基础知识检测】(大本P309）
2.判断关于能量流动的特点及研究能量流动的意义的叙述
(1)研究能量流动，可帮助人们合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率(　　)
(2)外源补充能量时，一般营养级越高需要补充的能量越多(　　)
(3)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%(　　)
√
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