2020版高考生物高分计划一轮课件：第32讲 生态系统的功能 32

8．某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中 W1 为 生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是( )
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋ B2＋C2＋D2)
B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
D1/W1 C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
(2)能量传递效率的有关“定值”计算 ①已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值” 法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链 A→B→C→D 中，能量传递效率分别为 a%、b%、c%，若 A 的能量为 M，则 D 获得的能量为 M×a%×b%×c%。 ②如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级 多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定， 则按照各单独的食物链进行计算后合并。
易错警示 能量流动易错点分析
(1)摄入量＝同化量＋粪便量。 (2)同化量＝摄入量－粪便量 ＝呼吸消耗量＋净同化量 ＝呼吸消耗量＋流入下一营养级＋被分解者利用。 (3)净同化量＝同化量－呼吸消耗量 ＝流入下一营养级＋被分解者利用。
(4)粪便量不是该营养级同化量的一部分。消费者产生 的粪便不属于该营养级同化的能量，它是上一营养级同化量 的一部分。
必修3 稳态与环境
第九单元 生物与环境
第32讲 生态系统的功能
[考纲明细] 1.生态系统中物质循环和能量流动的基本 规律及应用(Ⅱ) 2.生态系统中的信息传递(Ⅱ)
考点
考点 1 生态系统的能量流动 1.概念理解
2.第一营养级的能量流动
注意：生产者通过光合作用固定的能量＝生产者真正光 合作用制造有机物中的能量；生产者用于生长发育繁殖的能 量＝生产者净光合作用积累的能量。
考点 2 生态系统的物质循环 1．概念
2．碳循环
(1)碳循环及存在形式 ①在无机环境中：主要以 CO2 和碳酸盐 的形式存在。 ②在生物群落内部：以 含碳有机物 的形式传递。 ③在生物群落和无机环境之间：以 CO2 的形式循环。
(2)碳出入生物群落的途径 ①碳进入生物群落的途径：生产者的 光合作用或化能合成 作用。
(3)用拼图法进行能量流动计算 输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在 生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用 于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能 量中，包括现存的植物体 B1、流向分解者的 C1、流向下一 营养级的 D1，如下图所示：
题组一 能量流动过程分析 1．(2017·沈阳东北育才中学模拟)下列表示生态系统中 处于第二营养级的生物，其能量流动的过程图解，有关叙 述正确的是( )
级消费者之间的能量传递效率为 c/a×100%，B 错误；缩短 食物链可以提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D 错误；狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中 用于生长、发育、繁殖的能量，即为 d，C 正确。
3．(2017·湖南长沙二模)下图为桑基鱼塘农业生态系统 的能量流动图解，图中字母代表能量，下列相关说法正确 的是( )
5．如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述错 误的是( )
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 1250 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
解析 生态系统中的能量沿食物链流动时，部分能量以 热能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以营养级越 高同化的能量就越少，A 正确；生产者只能固定光能或化学 能，而不能固定每个营养级及分解者所散失的热能，所以生 态系统的能量流动是单向的，B 正确；生态系统的能量传递 效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利 用率而不能提高能量传递效率，C 错误；能量流动和物质循 环的渠道都是食物链和食物网，D 正确。
解析 由图分析可知，甲为生产者，乙为初级消费者， 丙为次级消费者，丁为分解者。将乙和丙的粪便作为有机肥 还田，经分解者的分解作用后能为植物提供无机盐，但不能 提高能量传递效率，C 错误；能量流动从生产者固定的太阳 能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能＝ 175＋200＋875＝1250(kJ)，A 正确；从乙到丙的能量传递 效率为 30÷200×100%＝15%，B 正确；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，D 正确。
技法提升 能量传递效率与能量利用效率的区别
(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 之间的传递效率为 10%～20%。其计算公式为能量传递效 率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
(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。合理调整能量流动方向，可提高能量的利用效 率。
②碳返回无机环境的途径
生产者、消费者的呼吸作用

分解者的分解作用 化石燃料的燃烧
(3)温室效应 ①形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的 CO2 含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡；植 被破坏，降低了对大气 CO2 的调节作用。 ②影响：导致 气温升高 ，加快极地和高山冰川 的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的 生存构成威胁。
题组三 能量流动的相关计算 6.(2018·湖北大冶一中第一次月考)如图表示某生态系 统食物网的图解，猫头鹰体重每增加 1 kg，至少消耗 A 约 (15 kg
解 析 图 中 有 3 条 食 物 链 ， 即 A→B→ 猫 头 鹰 、 A→C→B→猫头鹰、A→C→D→猫头鹰。题中所问猫头鹰 体重每增加 1 kg，至少消耗的 A 量，已知高营养级的能量， 求低营养级最少能量需选最短食物链，能量传递效率按 20%计算即为 1÷20%÷20%＝25(kg)，C 正确。
2.判断正误 (1)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分 ( ×) (2)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的 10%～20%( × ) (3)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失( × ) (4)生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下 一个营养级( × )
(5)能量流动规律可用“能量金字塔”表示，一个生态 系统的营养级越多，在能量流动过程中散失的热能越多， 所以能量流动一般不会超过 4～5 个营养级( √ )
A．图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能 B．呼吸作用以热能形式散失的能量占同化量的比例较 小 C．流入下一个营养级的能量占摄入量的 10%～20% D．从图示可知，能量在营养级之间不具有单向流动的 特点
解析 粪便属于该营养级未同化的能量，其能量来自上 一营养级即生产者的同化量，A 正确；每一个营养级的能量， 大部分以热能的形式散失，B 错误；能量传递效率是相邻两 营养级同化量之比，大约是 10%～20%，C 错误；能量流 动的特点是单向流动、逐级递减，D 错误。
(5)生产者的同化量为生产者总光合作用获得的能量， 生产者的净同化量为生产者用于生长发育繁殖的能量。
题组二 能量流动的特点 4. 下 列 关 于 生 态 系 统 的 能 量 流 动 的 叙 述 ， 错 误 的 是 () A．由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养 级越高则所同化的能量就越少 B．由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态 系统的能量流动是单向不可循环的 C．充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率 D．能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网
(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？ (2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别 是多少？ 提示 (1)一个来源是光源，另一个来源是输入的有机 物中的化学能。 (2)肉食性动物固定的总能量＝0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝ 7.5×103 kJ/(m2·y)；植食性动物固定的总能量＝(7.5－5)＋ 0.5＋4＋9＝16×103 kJ/(m2·y)；生产者固定的总能量＝(16 －2)＋3＋70＋23＝110×103 kJ/(m2·y)。
2．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)，下列选项正确的是( )
A．图中 b＝h＋c＋d＋e＋f＋i B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为 b/a×100% C．在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量 属于 d D．缩短食物链可以提高能量传递效率
解析 首先，生产者固定的能量应该是流经生态系统的 总能量，摄入量＝同化量＋粪便中的能量，因此 c 为同化量， h 为粪便中的能量，同化量＝呼吸作用中以热能形式散失的 能量＋用于生长、发育、繁殖的能量，因此 d 是初级消费者 用于自身生长、发育、繁殖的能量，f 是呼吸作用中以热能 形式散失的能量，i 是流入分解者的能量，e 是下一营养级 摄入的能量，所以 b＝h＋c＝f＋d＋h＝f＋e＋g，A 错误； 能量传递效率是相邻营养级同化量之间的比值，生产者与初
3.第二营养级能量流动
注意：(1)最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级 这条途径。
(2)摄入量＝同化量＋粪便量。
4.每一营养级能量来源和去向
注意：如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用 的能量(最终也将被分解者利用)。
5.能量流动的特点及意义
[思维诊断] 1.深挖教材 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·y)]。请据图回答下列问题：
(6)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向， 可以提高生态系统的能量传递效率( × )
1.生态金字塔的类型及特点
2.能量传递效率的相关计算 下一营养级的同化量
能量传递效率＝ 本营养级的同化量 ×100%＝ (10%～20%) (1)能量传递效率的相关“最值”计算 ①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过 程中消耗的能量越少。具体计算方法如下：
7．如图所示的食物网中，戊的食物有 1/2 来自于乙， 1/4 来自于丙，1/4 来自于丁，且能量从生产者到消费者的 传递效率为 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( )
A．1125 g C．2000 g
B．1600 g D．6500 g
解析 甲为生产者，戊参与以下食物链：①甲→乙→戊， 戊增加 20×1/2＝10 (g)，需要乙 10÷20%＝50 (g)，需要甲 50÷10%＝500 (g)；②甲→丙→戊，戊增加 20×1/4＝5 (g)， 需要丙 5÷20%＝25 (g)，需要甲 25÷10%＝250 (g)；③甲→ 丙→丁→戊，戊增加 20×1/4＝5 (g)，需要丁 5÷20%＝25 (g)， 需要丙 25÷20%＝125 (g)，需要甲 125÷10%＝1250 (g)，故 共需要甲 500＋250＋1250＝2000 (g)。
解析 生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋ D1)，A1 表示呼吸作用消耗，B1 表示未被利用，C1 表示流向 分解者，而 D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一营养级的能 量，A 正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1，B 正确；流入初级消费者的 能量为 D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C 错误；图解表明能量流动 的特点是单向流动、逐级递减，D 正确。
A．图中用于桑树生长发育繁殖的能量是 A B．图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量 C．第一、二营养级间的能量传递效率用(E＋F＋G＋ H)/A 表示 D．因为桑基鱼塘具有较强的稳定性，所以存在负反馈 调节
解析 图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是 C， A 错误；图中未利用的能量是指桑树用于今后繁殖、生长 的能量，B 错误；蚕同化的能量为 E＋F＋G＋H，所以第 一、二营养级间的能量传递效率＝(E＋F＋G＋H)/A，C 正确；桑基鱼塘动植物种类少，稳定性较低，离不开人的 作用，D 错误。