2018版 第10单元 第2讲 生态系统的能量流动
第2节 生态系统的能量流动
8. 蓝色箭头表示: 该能量是散失到系统外的,不能再利用的能量
9. 能量散失的主要途径: 通过呼吸作用以热能形式散失 10.能量传递的效率: 10%~20%
能量传递效率的有关计算
选取最短食物链
消费 者获 得的 能量 最多 最大的传递效率20%
选取最长食物链
最少 最小的传递效率10%
五、能量金字塔
3、下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,各代 表一定的能量值,下列各项中,不正确的是( B )
A.生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转,所以能 量流动具单向性 B.①表示流经生态系统内部的总能量 C.一般情况下,②为①的10%~20% D.从能量关系看:②>③+④
4.某草原上长期生活着野兔、狐和狼,它们共 同形成一个稳定的生态系统,经测定其各种生物 所含能量如表5-1。请回答下面的问题。
呼吸作用
生产者
(植物) 遗体 残骸
初级消费者
(植食性动物)
分 解 者
被下一营养级 的生物所利用
…
….
粪便
初级消费者 摄入
2.能量流经第二营养级示意图
分 初级消费者 解 同化 呼 者 去路: 遗体 吸 利 用于生长 呼吸作用消耗 发育和繁殖 用 残骸 失散 呼 分解者分解利用 次级消费者 吸 下一营养级摄食 摄入 散失
能量是如何流动的?从哪里开始研究?
请同学们认真阅读教材第94页,并 分析下面的问题:
二.能量流动的过程 请阅读并讨论: ⒈生态系统的能量最终来源: 太阳光能
2.起点: 生产者 渠道:食物链和食物网 1.生态系统的能量来源是什么?
生产者所固定的太阳 3.流经生态系统总能量: 2.能量流动的起点和渠道是什么? 能的总量(约占1%)
生态系统的能量流动(完美版)_图文
在相邻两个营养级中的传递效率大
约是10%—20%
能量金字塔
想一想:
从能量流动金字塔可 以看出:营养级越多 ,在能量流动中消耗 的能量就 越__多___。
如果把各个营养级的 生物量(质量)和数量关 系,用绘制能量金字塔的 方式表达出来,是不是也 是金字塔形?
数量金字塔
想一想:
有没有例外的 情况?
能量在第一营养级中的变化 呼吸消耗
生产者固定的太阳能
遗体、
用于生长、 残枝败叶 发育、繁殖
分解者利用
初级消费者摄食
呼吸
散 失
… .. .
分解者利用
呼吸
粪便 初级消费者
能
摄入
量
在
初级消费者 同化
第 二 营
遗体 用于生长
养
发育和繁殖
级
残骸
中
散失
次级消费者 摄入
的
变 化
鹰(最高营养级)的能量 去向如何
特点
反馈练习:
1、在一个处于平衡状态的封闭的生态系 统内,要使其中的动物能够长时间存活
,必须提供(D )
A.o2 B.H2o C.有机物 D.太阳能
2、在一条食物链中,第二营养级能量最
多有多少流入到第五营养级( B )
A. 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/625
3、肉食动物不可能是一条食物链中的第几
6.假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效
率计算,第三营养级和三级消费者所获得的能量应为(
)C
A.4%和4%
B.0.8%和0.8%
C .4%和0.8%
D.10%和4%
练习题
1. 根据生态学原理,使能量在流动过程中损耗最低 ,应采用的一组食物结构 B
【原创】高考生物总复习 第十单元 课时2 生态系统的能量流动
课时2 生态系统的能量流动第十单元生态系统目录CONTENTS 磨剑:课前自学悟剑:课堂精讲磨剑:课前自学悟剑:课堂精讲磨剑:课前自学易错警示目标导航考点清单目 录学科素养课程标准学习指导1.生命观念:通过分析生态系统的能量流动的过程,建立生命系统的物质和能量观。
2.科学思维:通过分析能量流动过程图,培养运用逻辑思维分析问题的能力。
3.科学探究:通过“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”,提高观察、分析能力。
4.社会责任:通过总结研究能量流动的实践意义,形成学以致用,关注生产生活的态度。
1.正确分析生态系统能量流动的过程和特点。
2.正确掌握研究能量流动的实践意义。
3.学会调查农田生态系统中的能量流动情况。
1.借助于某一具体的食物链,分析能量流动的过程,总结能量流动的特点。
2.可借助图解分析能量流动的源头、途径、传递效率及有关的生理过程,分析能量流动和物质循环的关系。
3.采用列表比较法从形式、特点、范围、联系等方面比较物质循环与能量流动。
考点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。
考点2 能量流动的过程1.输入:生产者通过 光合作用 把太阳能转化为化学能,固定在有机物中。
2.总值:流经生态系统的总能量为 生产者固定的太阳能 。
3.传递、转化、散失:(1)传递渠道: 食物链和食物网 。
(2)传递形式: 有机物中的化学能 。
(3)能量去向(以能量在第一营养级的变化为例):a.通过生产者的呼吸作用以 热能 的形式散失;b.用于生产者的 生长、发育和繁殖 等生命活动,储存在有机物中;c.随着残枝败叶被 分解者 分解释放出来;d.被初级消费者摄入体内,流入 第二 营养级。
考点3 能量流动的特点1. 单向流动 :能量只能沿食物链由低营养级向高营养级流动,不可逆转,也不能循环流动。
2. 逐级递减 :输到某一营养级的能量中,只有 10%~20% 的能量能够传递到下一营养级。
第2节 生态系统的能量流动
生态系统的能量流动
假设你像小说中的鲁宾逊那样, 流落在一个荒岛上,那里除了 有能饮用的水之外,几乎没有
任何食物。你随身尚存的食物
只有一只母鸡,15kg玉米。 策略 1.先吃鸡,再吃玉米。 2.先吃玉米,同时用一部分玉 米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后 吃鸡。
一 能量流动的概念和过程(完成学案梳理并思考下列问题)
光合作用,将光能转化为 ②输入过程:主要是通过生产者的_________ 化学能。 _______
(2)传递:
食物链和食物网 。 ①传递途径:_______________ ②传递过程:
生产者
次级消 费者
分解者
(3)转化和散失过程(以第一营养级为例): 呼吸作用 过程中以热能的形式散失; ①_________ 生长、发育和繁殖 等生命活动,储存在植物体的_____ 有机 ②用于_________________ 物 中。 ___ 分解者 分解而释放出来; a.一部分随着残枝败叶等被_______ 第二 营养级。 b.另一部分则被初级消费者摄入体内,流入_____
1.人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所 得到的能量的数值,下面的说法正确的是( A ) A.生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中损失的 能量越多
B.最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者
C.生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量 多 D.位于金字塔顶部的消费者获能最多
1、太阳能如何进入生态系统(输入)?
绿色植物的光合作用 就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存、
转化和散失的呢? 能量输入
个体 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量流经一个生物个体的模型
能量流动的分析
第2节生态系统的能量流动课件.ppt
能量的百分比是多少?第三营养级获得第二
营养级百分比呢? 13.5%, 20%
(2)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大
范围内?
10%~20%
(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢?
a.下一个营养级不能利用的能量。
b.下一46传6如个24递..8:6营效×草养率根级10的能0相%利关用=计而1算3未.5:利2用%的能量。
A
… 生产者
(植物) B
初级消费者 (植食动物)
B
次级消费者 (肉食动物)
B
三级消费者 (肉食动物)
请表述: C
图中的箭头A、B、C各表示什么含义?
二.能量流动的过程
生态系统的能量流动图解:
呼吸
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
… 三级消费者
(肉食动物)
分 解者
(4)通过6以1如传22.上.:递86 羊效分×不率析1能0,0你吃%完下能本一=所营总营养有2养结级0级的的.出的0同草同6化什%化量量么规律?
三、能量流动的特点
第一、单向流动: 食物链中各个营养级的顺序是不可逆的,而各个营 养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断 地输入,由不断地散失。 第二、 逐级递减,传递效率为10%~20%
四、研究能量流动的实践意义 研究能量流动有什么实践意义?
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统, 使能量得到最有效的利用。
如:生态农业
2、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。指生态系统中能量的输入、传递、
生 态 系 统
过程
逐级递减的原因:自身呼吸消耗、被分解者分解、 未被下一个营养级利用。
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[ 考点精讲] 1.能量流动的特点及其原因 (1)单向流动 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。
象征 含义 每一
能量沿食物链流动过 生物个体数目在食物 生物量(现存生物有机 程中具有逐级递减的 链中一般随营养级升 物的总质量)沿食物链 特性 高而递减 流动逐级递减
每一营养级生物所含 每一营养级生物个体 每一营养级生物的总 的数目 生物量
阶含义 能量的多少
[ 命题视角] 视角1 能量流动特点的分析 )
[ 心有灵犀]
摄入量≠同化量
1同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量,摄入量是消 费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。 2消费者产生的粪便中的能量不属于该营养级同化的能量,它实际上与上 一营养级的遗体残骸一样,属于未被利用的那部分能量。
视角2 能量流动的过程分析 2.(2015· 海南高考)关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是( A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级 【答案】 D )
[ 命题视角] 视角1 能量流动过程中同化量、粪便量的辨析
1.如图表示初级消费者能量流动的部分过程,括号中的字母表示能量 值,初级消费者呼吸散失的能量为b,下列说法正确的是 ( )
A.应在A、B处加上标有呼吸的箭头 B.初级消费者同化的能量为n-a C.次级消费者摄入的能量为n-a-b D.B为初级消费者所同化的总能量 【答案】 B
2
×10%+M×
1 2
M M 11M 4 1 ×(10%) = + = ,调整后人所得能量为M× ×10%+M× ×(10%)2= 20 200 200 5 5 2M M 41M 41M 11M + = ,则调整后∶调整前比值为 / ≈1.49,即调整后供养的人 25 500 500 500 200 口是调整前的1.49倍。
2.意义
人工生态系统 ,使能量得到最有效的利用。 (1)帮助人们科学规划、设计________________ 能量流动 关系,使能量持续高效地 (2)帮助人们合理地调整生态系统中的__________
流向对人类最有益的部分。
基础自测 1.判断 (1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( × ) (2)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入体内的能量。( × ) (3)研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人 类。( × ) (4)流经农村和城市两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能。 (× ) (5)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的。( √ )
知 识 梳 理
第2讲__生态系统的能量流动
重 点 突 破
当 堂 验 收
解 题 技 巧 类
分 层 提 能 限 时 练
[ 考纲导学]
生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)
知识梳理| 夯实高考双基
回扣教材 一、能量流动的概念与过程
输入 、传递、_____ 转化 和散失的过程。 1.概念:生态系统中能量的_____
②定量定时:流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四 条: a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未利用, 即未被自身呼吸消耗,也பைடு நூலகம்被下一营养级和分解者利用,如果是以年为单位研 究,这部分的能量将保留到下一年,因此“未利用”是指在有限的时间“还没 来得及被利用的能量”。
(2)若A和B中玉米的数量相同,A能养活10
000人,则B至少能养活多少
人? 提示:500人。若A和B中玉米的数量相同,设养活一人消耗能量为m,如A
能养活10 000人,对应的玉米能量至少是50 000 m,同样数量的玉米,B中至少 养活的人数是50 000×10%×10%=500(人)。 (3)若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则A中的人比B中的人体内污染
2.如图表示能量在两个营养级之间的流动过程
(1)第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系?
提示:同化量=摄入量-粪便量。 (2)上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级?为什么?
提示:不是。一部分能量被自身呼吸所消耗,还有一部分被分解者所利 用,总有一部分能量未被下一营养级利用。
重点2 生态系统能量流动的特点和意义 [ 典例导悟1] 下图是生态系统的能量流动图解,据图回答下列问题:
(1)写出图中A~E所代表的名称:A.________;B.________;C.________; D.________;E.________。
(2)流经生态系统的总能量是________________。 (3)在生态系统的能量流动图解中,箭头依次变细,意味着 ____________________________。 (4)图中F表示________________,E的主要作用是____________________。 (5)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统的能 量流动关系,使能量流向____________。
1 (3)甲为生产者,戊共有以下食物链:①甲→乙→戊,戊增加20 g× = 2 10 g,需要乙10×5=50 g,需要甲50×10=500 g;②甲→丙→戊,戊增加20 1 g× =5 g,需要丙5×5=25 g,需要甲25×10=250 g;③甲→丙→丁→戊,戊 4 1 增加20 g× =5 g,需要丁5×5=25 g,需要丙25×5=125 g,需要甲125×10 4 =1 250 g,故共需要甲500 g+250 g+1 250 g=2 000 g,C正确。
[ 心有灵犀] 不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量 (有机物的质量)、数量之间的关系,是定量研究生态系统的直观 体现,但并非均为正金字塔形,如由树→昆虫→鸟的数量金字塔如右图:
解题技巧类 5| 能量流动的相关计算 [ 典例导悟 2] (1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是 1∶1,将此食物结构改为 4∶1,能量流动效率按 10%计算,则调整后可供养的人口是前者的________倍。 (2)若植物向动物及向人提供的能量比例由 1∶1 调整为 1∶4,则调整后供 养的人口是前者的________倍。
2.过程
(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容。
生产者 甲:_______
初级消费者 乙:____________ 分解者 戊:________
次级消费者 丙:____________
呼吸作用 丁:__________
(2)通过上述图解可看出生产者、初级消费者、次级消费者能量流动相同的 三个方向。
【解析】 (1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1,如下左 图,共需植物性食物的相对值为55;如果动物性食物与植物性食物的比例是 1∶4,则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后 者的1.96倍,这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。
1 (2)设植物能量为M,则调整前,人所得能量为:M× 2
1 1 (3)如图所示的食物网中,戊的食物有 来自于乙, 来 2 4 1 自于丙, 来自于丁,且能量从生产者到消费者的传递效率 4 为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g,需要消 耗植物 ( ) B.1 600 g D.6 500 g
A.1 125 g C.2 000 g
【答案】 (1)1.96 (2)1.49 (3)2 000
[ 拓展升华] 1.设食物链为A→B→C→D,分情况讨论如下 已知D营养级增加的能量为M,则至少需要A营养级的能量=M÷ (20%)3,最 多需要A营养级的能量=M÷ (10%)3。已知A营养级的能量为N,则D营养级最多 可获得的能量=N×(20%)3,最少可获得的能量=N×(10%)3。
3.下图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述不正确的是(
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1 250 kJ B.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】 由箭头的指向和粗细可看出能量流动的方向是A→B→C→D, A、B、C、D依次应是生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者。流经 生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量,能量流动具有单向流动、逐 级递减的特点。人们研究能量流动的目的是使能量能持续高效地流向对人类最 有益的部分。 【答案】 (1)生产者(第一营养级) 初级消费者(第二营养级) 次级消费
物浓度更高,还是更低? 提示:若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则生态系统A中的人比B中的 人体内污染物浓度应更低(其原因是由于生物的富集作用)。
网络记忆
重点突破| 领悟高考方向
重点1 生态系统的能量流动过程 [ 考点精讲] 每一营养级能量的来源和去路分析
生产者的能量主要来自太阳能 (1)能量来源消费者的能量来自于上一营养级同化 的能量 (2)能量去向:流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析: ①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解 利用。
[ 心有灵犀]
能量传递效率≠能量利用效率
1能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养 级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%~20%。 2能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值, 或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与,以实现 能量的多级利用。