鲁湘辽新教材2024届高考生物一轮复习第九单元生物与环境第6课时生态系统的能量流动课件

(2)依图完成表中内容并分析
项目
输入 输出到下一营养级 传递效率
第一营养级(生产者) 464.6
62.8
_1_3_.5_%__
第二营养级(植食性动物) 62.8
12.6
_2_0_.1_%__
①可以看出，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为 10%～20% 。 ②能量流动的第二个特点是 逐级递减 。
因该湖泊中B以A为食，在引入仅以A为食的动物C后，C与B之间是种 间竞争的关系，且C的竞争力较强，使C种群能够迅速壮大。
2.(不定项)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
易错 提醒
(2)解读能量流动过程的“一来三去”模型 ①D、E、F分别代表第一、第二、 第三营养级同化量。 ②四条去路(最高营养级除外)：呼 吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。 ③如果是分析能量的最终去向，只有呼吸作用散失、流入下一个营 养级、分解者利用三条去路(最高营养级除外)。
拓展 提升科学思维
若水体中N、P等元素含量高，则蓝细菌会大量繁殖，即水体富营养 化，又因为没有其他生产者与其竞争，所以该种蓝细菌种群密度极大， 使湖水能见度降低。
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(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。 答案 如图所示
生态系统的能量流动示意图需体现能量的来源、各营养级能量的去向 (见答案)。
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(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__。
知低营养级 求高营养级
获得能量最多 获得能量最少
选最短食物链 按×20%计算 选最长食物链 按×10%计算
②在多条食物链中，若已知较高营养级生物的能量，求所需较低营养级
生物的能量：
选最长食物链
需最多能量
知高营养级
按÷10%计算
求低营养级
选最短食物链
需最少能量
按÷20%计算
(4)关于“定值”的计算 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。
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“<”)。
易错 提醒
(1)解读能量流动过程的“一来二去”模型 ①A是初级消费者摄入量； B是初级消费者同化量； C是用于自身生长、发育和繁殖量； D是次级消费者摄入量。 ②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。 ③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖量。 ④生长、发育和繁殖量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。
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
夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数量远多于作 为第二营养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可 能是金字塔形；而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一 个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数 量金字塔的形状最可能为倒金字塔形，故选A。
成千上万只昆虫生活 命短，又不断被浮游动
在一株大树上时，该
能量流动的过程
数量金字塔的塔形也
中总是有能量的
分析
会发生变化
耗散，故能量流
动逐级递减
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
4.研究能量流动的意义 (1)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)帮助人们科学地 规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 (3)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 。
三
重温高考 真题演练
1.(2021·浙江6月选考，7)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是
√A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链 C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列 D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
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1.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，称为生态系统的能
量流动。
太阳能 生产者
食物链和食物网
化学能 热能
2.能量流经第一营养级的过程
光合
呼吸
热
能
生长、 发育和繁殖 分解者
3.能量流经第二营养级的过程
热能
同化
生长、 发育和繁殖
分解者
4.流入每一营养级的能量最终去向 (1)通过 呼吸作用 以 热能 形式散失。 (2)被 下一营养级 同化(最高营养级除外)。 (3)被 分解者 利用。
源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：流经某生态系统的能量 不能 再回到该生态系统，原因是 能量流动是单向的。
2.能量流动的相关计算
(1)在食物网中，能量传递效率不是以个体或种群为单位的，而是以营养
级为单位的，如对于食物网
，由第一营养级到第二营养级的能量传
递效率是指(B＋C)同化的总能量占A同化的总能量的10%～20%。 (2)求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①在一条食物链中，若生产者(第一营养级)能量为100%，那么第n营养级 获得的能量最多为(20%)n－1，最少为(10%)n－1。 ②在多条食物链中，最高营养级从不同渠道得到的能量比不定，已知较 低营养级生物的能量，求较高营养级生物获得的能量：
(3)第二营养级的摄入量(a)、同化量(b)及净同化量(e)分别可以如何计算(用 图中字母的表达式表示)? 提示 摄入量(a)＝b＋c；同化量(b)＝a－c＝d＋e＝d＋i＋f；净同化量(e)＝ b－d＝i＋f。
突破 强化关键能力
1.“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理，若鹰迁入了蝉、螳螂、 黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息在林中。下列叙述正确的是 A.蝉、螳螂、黄雀、鹰构成了一条食物链 B.鹰的迁入使得黄雀的数量大幅持续锐减 C.螳螂通过捕食蝉获得了蝉能量的10%～20%
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鳜鱼的营养级比鲢鱼高，故消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢 鱼，B正确； 通气有利于水体中分解者的呼吸作用， 促进残骸分解为无机物，C正确； 藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量，D错误。
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3.(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_水__体__富__营__养__化__；__没__有__其__他__ _生__产__者__的__竞__争__ (答出2点即可)。
突破 强化关键能力
3.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 C.100 kJB.1 Nhomakorabea5 kJ
√D.75 kJ
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，在食物链草→兔→狐→虎中，需要消耗 草的能量为1×1/2÷20%÷20%÷20%＝62.5(kJ)；在食物链草→羊→ 虎中，需要消耗草的能量为1×1/2÷20%÷20%＝12.5(kJ)。故需要消 耗草的能量为62.5＋12.5＝75(kJ)。
第6课时 生态系统的能量流动
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
归纳 夯实必备知识
拓展 提升科学思维
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的 能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据[单位：J/(cm2·a)]。 (1)据图分析 ①图中生产者 不能 (填“能”或 “不能”)捕食肉食性动物来完 成能量的循环。 ②呼吸作用散失的能量 不能 (填 “能”或“不能”)再被生产者利用来合成有机物。 ③能量流动的第一个特点是 单向传递 。
乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了很多的能量，D不合理。
考点二
能量流动的特点及研究能 量流动的实践意义
归纳 夯实必备知识
1.能量流动的特点 (1)单向流动 ①方向：沿 食物链 由低营养级流向高营养级。 ②特点：不可 逆转 ，也不能 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 10%～20% 。 ②营养级数量：生态系统中的能量流动一般不超过 5 个营养级。
4.(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
(1)源于选择性必修2 P59“探究·实践”：人们主要通过合__理__密__植__ 的方法提高作物的光能利用效率。 (2)源于选择性必修2 P60“拓展应用2”：溶解在水中的方糖不能 变回原来的形状，原因是_在__一__个__封__闭__的__系__统__中__，__物__质__总__是__由__有__ 序朝着无序的方向发展 。
营养级的次序排列形成 系，就形成数量
系，就形成生物量
的一个金字塔图形
金字塔
金字塔
形状
能量沿食物链流动 一般生物个体数目 一般生物有机物的总
象征含义 过程中具有逐级递 在食物链中随营养 质量沿食物链升高而
减的特性
级升高而逐级递减 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
浮游植物的个体小，寿
右图表示能量流入第二营养级后的去 向，据图回答有关问题： (1)初级消费者摄入的能量是其同化量 吗？它们之间存在什么关系？
提示 初级消费者摄入的能量不等于其同化量。它们之间的关系：同化 量＝摄入量－粪便量。
(2)初级消费者粪便中的能量是其同化 量的一部分吗？为什么？ 提示 不是。初级消费者粪便中的能 量不属于其同化的能量，而是属于生 产者所同化的能量。
3.生态金字塔
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
在金字塔中如果表
将单位时间内各营养级 在金字塔中如果
示的是各个营养级
所得到的 能量数值 转 表示的是各个营
生物量 (每个营养
换为相应面积(或体积) 养级的_生__物__个__体__
概念
级所容纳的有机物
的图形，并将图形按照 的数目比值 关
的总干重)之间的关
生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级，但不 属于同一条食物链，B错误； 生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔形，但也有倒金字塔的， 如英吉利海峡的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔， 故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列，C 错误； 生态金字塔可采用生物量单位、个体数量单位和能量单位，故可分 别以生物量、个体数量和能量为指标绘制，并非生产量，D错误。
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2.(2018·海南，20)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼 和鲢鱼生活在不同水层。下列关于该池塘生态系统的叙述，错误的是 A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者 B.消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼 C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
√D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
√D.鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的环节
食物链起点是生产者，终点是消费者，蝉、螳螂、黄雀、鹰缺少生产 者不能构成一条食物链，A错误； 因为生态系统间存在负反馈调节机制，当黄雀数量减少到一定程度后， 鹰可能会调整食物来源，黄雀的数量会维持在一个相对稳定的水平， B错误； 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，螳螂和蝉都是 某个营养级的个体，无法用10%～20%的能量传递效率来衡量，C错误。