高考生物大一轮复习43生态系统的能量流动学案.docx
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高考生物大一轮复习43生态系统的能量流动学案
生态系统的能量流动
考纲要求
生态系统能量流动的基本规律及应用（Ⅱ）。
一、能量流动的概念
生态系统中能量的________、传递、________和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
二、能量流动的过程
1．起点：
生产者____________开始。
2．总量：
生产者________________。
3．流动渠道：
________和________。
4．特点：
（1）单向流动：
能量只能沿着食物链由________流向高营养级。
（2）逐级递减
①每个营养级生物都因________而散失部分热能。
②每个营养级生物总有一部分不能被____________利用。
③传递效率为______（形象地用____________）。
三、能量流动研究意义
1．帮助人们科学规划，设计________________，使能量得到最有效利用，实现能量的________。
2．帮助人们合理地________生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向____________________。
探究点一 生态系统中能量流动过程
分析能量流动过程图，完成下列填空：
由上图可知：
（1）能量转化：
________→有机物中的化学能→________（最终散失）。
（2）流动形式：
________中的化学能。
（3）散失途径：
呼吸作用，包括____________自身的呼吸消耗以及________的呼吸作用。
（4）能量散失的形式：
以热能形式散失。
思维拓展
1．消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。
消费者粪便中含有的能量不能计入排遗生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体、残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。
例如屎壳郎利用大象的粪便获得能量，就不能说屎壳郎获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。
2．流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
（1）能量的来源
生产者的能量主要来自太阳能。
其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。
（2）能量的去路
①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。
②流向下一营养级。
③遗体、残骸、粪便等被分解者分解。
④未被利用：
包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。
即一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。
探究示例1
如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。
对该图分析不合理的是（ ）
A．能量流动是伴随着物质利用而进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量
D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
听课记录：
探究点二 能量流动的特点
1．分析能量流动模型，完成下列填空。
（1）大方框代表一个________。
（2）大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中____________________。
（3）能量流动的方向（以箭头表示）________。
（4）箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量________。
（5）方块面积越来越小表示随营养级别的________，贮存在生物体内的能量________。
（6）分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。
（7）能量流动特点：
________、________。
（8）能量传递效率：
________。
计算式为：
相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。
2．简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。
思维拓展
1．能量的传递效率为10%～20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传到下一营养级。
如果按20%这一最高效率计算，若第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%＝4%……，第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的
（若按传递效率10%计算，公式为
），由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4～5个营养级。
2．确定食物链中的营养关系。
据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。
3．提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。
4．极值计算：
（1）设食物链A→B→C→D，分情况讨论
现实
问题
思路求解
D营养级
净增重M
至少需要A营养级多少
N×（20%）3＝M
最多需要A营养级多少
N×（10%）3＝M
A营养级
净增重N
D营养级最多增重多少
N×（20%）3＝M
D营养级至少增重多少
N×（10%）3＝M
（2）在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。
探究示例2
（2010·淮安一模）下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为kcal/（m2·a）。
下列说法错误的是（ ）
A．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
B．辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者利用
C．每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用
D．此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量
听课记录：
探究点三 生态金字塔
完成下表填空：
比较三种金字塔
类型
项目
能量金字塔
数量金字塔形
生物量金字塔
形状
特点
正金字塔形
一般为____金字塔形，有时会出现____金字塔形
一般为正金字塔形
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有________的特性
生物个体____在食物链中随营养级升高而逐级递减
生物量（现存生物有机物的______）沿食物链升高逐级递减
每一级含义
每一营养级生物所含____的多少
每一营养级生物个体的____
每一营养级生物的________
特殊形状
能量流动的过程中总是有能量的消耗
一株大树上鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置
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____浮游动物的生物量
探究示例3
如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。
下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ是初级消费者
B．Ⅳ为分解者
C．E1为太阳能，E2为热能
D．能量可在食物链中循环利用
听课记录：
题组一 能量流动过程和特点
1．（2011·安徽十校测试）在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的（ ）
A．羊的呼吸消耗量
B．羊的粪便量
C．羊的生产量
D．部分死亡羊的重量
2．以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的（ ）
A．能量流动是单向的、不循环的
B．食物链越短，终级消费者获得的能量越多
C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D．营养级越多，散失的能量越多
3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是（ ）
A．当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级
B．当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落
D．生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的
4．（2010·无锡模拟）如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出情况下，下列说法不正确的是（多选）（ ）
A．能量主要是以太阳能的形式输入生态系统
B．组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者
C．在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等
D．如果组分1是生产者，那么组分1代表的是绿色植物
5．某自然生态系统中有一条食物链：
甲→乙→丙→丁，测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d（单位：
kg/年）。
下列叙述中正确的是（ ）
A．丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群
B．甲从无机环境中获得的能量等于a所含的能量
C．若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是20%，则b＋c＋d＝0.2a
D．甲的同化作用类型为自养型
6．（2011·马鞍山模拟）如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a～e代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是（ ）
A．共有三条食物链
B．各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是a
C．若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是a
D．若c所含能量为5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，则a至少约含4.5×107kJ
题组二 生态金字塔和研究能量流动的意义
7．（2011·常州模拟）在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）。
下列有关叙述正确的是（多选）（ ）
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性
8．（2011·长沙模拟）如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是（ ）
A．①③B．②③⑤
C．①③④D．②⑤
9．我国北方的一些地区每年都会发生一定程度的蝗灾，当地政府和农牧民常用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫。
2000年发生蝗灾时，新疆某地邀请来一批养鸭户，把几十万只鸭子放养到虫害严重的草原上，收到很好的效果。
下列有关叙述中错误的是（ ）
A．利用农药灭虫，农药对蝗虫起选择作用，生存下来的蝗虫都是抗药能力较强的
B．利用鸭子消灭蝗虫，根本目的是调整生态系统能量流动关系，使能量更多地流向鸭子
C．利用鸭子消灭蝗虫，从生态的成分看，鸭子是次级消费者，鸭子与草原上的牛、羊的关系是种间互助
D．利用鸭子消灭蝗虫不仅可以获得较好的经济效益，而且还能减轻污染、保护其他生物
10．下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。
有关解释正确的是（ ）
①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
③若A和B中玉米的数量相同，A若能养活10000人，则B可能只能养活1000人
④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低
A．①③④B．①②③
C．①②③④D．③④
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题组三 综合题
11．（2011·天津理综，9）放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。
图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量（净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量）的变化图，G0为不放牧，G1～G3为放牧强度逐渐增强。
据图回答：
（1）5～10月份的最适放牧强度是________（从G0～G3中选填），________月份可被初级消费者
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