12生态系统的能量流动.docx

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12生态系统的能量流动

班级姓名日期年月日

高二生物学生暑假自主学习讲义

生态系统的能量流动和物质循环

（一）

命题：

顾妹审核：

一、能量流动的概念：

生态系统中能量的、、转化和的过程。

二、能量流动的过程：

（一）输入：

生产者通过把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

、能量的最终来源：

太阳能。

、起点：

从生产者固定太阳能开始。

、总值：

在自然生态系统中，流经生态系统的总能量为。

（二）传递、转化、散失：

、能量流动渠道：

。

、能量在食物链中传递形式：

能。

、能量去向

（）能量流经第一营养级的变化：

①通过生产者的呼吸作用以的形式散失。

②用于生产者的、和等生命活动，储存在中。

（这部分的能量随着残枝败叶等被分解而被释放出来；被初级消费者摄入体内，流向初级营养级。

（）能量流经第二营养级的变化

思考：

消费者摄食的能量等于消费者同化的能量吗？

思考：

请用一定的数学符号，如“、、”等表示出下列名词之间的关系：

流入量同化量摄入量粪便量

综上，流入某一营养级（最高营养级除外）的能量去向：

1定量不定时：

.自身呼吸作用消耗；.流入下一营养级；.被分解者利用

2定量定时：

.自身呼吸作用消耗；.流入下一营养级；.被分解者利用；.未利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。

、能量流动中能量形式的变化：

能——生物体有机物中的——能（散失）

【例】下图是生态系统中能量流经各营养级的示意图。

由于呼吸的消耗，上一个营养级的能量只一部分流入下一个营养级。

以下对图中“呼吸”的理解正确的是

.指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量

.指生物进行有氧呼吸时产生的全部能量

.所有生产者和消费者都进行有氧呼吸和无氧呼吸

.分解者通过呼吸从生产者和消费者那里得到自身生命活动所需要的能量

【例】第一营养级固定的总能量是，第一营养级呼吸消耗的能量是，第二营养级固定的能量是。

则第一营养级可提供给生态系统中的其他生物利用的能量是

【例】下图中的、、和生产者表示生态系统中的生物成分。

以箭头表示能量流动方向，在图中建立能量流动的模型

三、能量流动的特点：

（一）：

能量流动只能沿由低营养级流向高营养级。

思考：

为什么能量不能循环流动？

。

（二）：

相邻两个营养级之间能量传递效率大约为。

原因是：

、是各营养级生物都会因消耗大部分能量；

、各营养级的能量都会有一部分流入；

、各营养级生物总有一部分。

能量传递效率的含义：

相邻两营养级之间的传递效率＝

注意：

这里的的同化量是一个营养级所有的生物同化的量，而不是某一生物同化的量。

【例】从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄人，能降低心血管等疾病的发病率，从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑，对提倡素食的好处的描述错误的是

．提倡素食能使人类的食物链缩短

．提倡素食能提高能量传递效率

．提倡素食能减少生态系统中能量的散失

．提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量

【例】

林德曼对赛达伯格湖的能量定量分析：

、流入该生态系统的总能量是

、第一营养级流向第二营养级的能量传递效率为

、第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为

【例】下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物

.200g.250g.500g.1000g

【例】如图所示生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤⑥⑦各代表一定的能量值，下列各项不正确的是

.从能量关系看②>③④

.农业生态系统中能量是可以循环利用的

.次级消费者粪便中的能量去路包括在⑥途径中

.生态系统中的能量流动一般不超过～个营养级

【例】某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是

.生产者固定的总能量可表示为（＋＋＋＋＋＋）

.由生产者到初级消费者的能量传递效率为

.初级消费者摄入的能量为（＋＋）

＝＋

【食物链中的生物富集作用】：

环境中的一些污染物（如重金属、农药）通过食物链在生物体内大量积累的过程。

随食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度。

【例】：

下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物的平均浓度。

已知水中的质量浓度为／请分析说明：

①处于本生态系统第一营养级的生物种群是。

②若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食，请绘出这个生态系统最简单的营养结构。

四、生态金字塔

能量金字塔

数量金字塔

生物量金字塔

形状

特点

一定为正金字塔形

一般为正金字塔形

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

一般生物量沿食物链升高逐级递减

每一阶

含义

食物链中每一营养级生物所含能量的多少

每一营养级生物个体的数目

每一营养级生物的有机物总量

特殊

形状

无

人工养殖的鱼塘中，生产者的生物量可以小于消费者的生物量

【例】下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。

请据图回答问题。

请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称：

①；②；③。

五、研究能量流动的意义

（一）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使。

（二）帮助人们合理地调整生态系统中的，使。

【例】清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是（）

.保持生物群落的单一性.使物质和能量尽快地流动

.保持生态平衡.调整能量在生态系统中的流动方向

【例】根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是（）

.“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量多级利用

.人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能

.水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象

.营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少

【例】如图是某地建立的人工生态系统示意图。

请分析完成下列问题：

（）农业生态系统的主要功能和。

该生态系统的最大优点是

（）下列有关人工生态系统的说法，正确的有。

．使废物资源化

．减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护

．抵抗力稳定性低于自然生态系统

．人占有主导地位，是其他生物生存的基础

班级姓名日期年月日

高二生物学生暑假自主学习讲义

生态系统的能量流动和物质循环

（二）

命题：

顾妹审核：

一、物质循环的概念：

、物质：

组成生物体的、、、、、等元素。

、循环：

生物群落和无机环境之间。

二、物质循环的范围：

三、物质循环的特点：

、

四、物质循环的实例：

（一）据图建立生态系统的碳循环模型。

（是初级消费者，是次级消费者，为分解者）

、无机环境中碳的主要存在形式：

。

、碳进入生物群落的主要方式：

。

、生物群落与无机环境之间以形式循环。

、碳在生物群落中的传递渠道：

。

、碳在生物群落中以形式进行流动。

、大气中的主要来源：

、、。

（二）碳循环示意图中生态系统成分的判断

、用右图中的字母表示：

生产者；消费者；

分解者；代表；

、写出此图中的食物链：

。

此关系越复杂，生态系统能力越高，

稳定性越高。

【例】在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，碳是以哪种形式流动的

．二氧化碳．有机物．碳酸盐．二氧化碳和有机物

【例】如图是生态系统中碳循环的模式图，、、、分别代表生态系统的不同成分。

下列相关叙述正确的是

代表生产者，可以代表化能合成作用

.在食物链中含有碳元素最多的营养级可能是

.碳元素在、、、间以含碳有机物的形式传递

、、中的有机物可作为动力促进碳在群落和环境之间循环

【例】如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。

下列相关叙述正确的是

.图中乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落

.图中②③④过程均可表示不同生物的呼吸作用

.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行

.由于细胞呼吸的消耗，丁对食物的同化量远小于摄入量

五、物质循环与能量流动的关系：

二者同时进行、相互依存、不可分割。

、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动

、能量作为动力，使物质能够不断在生物群落和无机环境之间循环往返。

【例】下图是两个农业生态系统的结构模式图。

图中农作物为人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图相同。

（）请根据图、图所示生态系统的结构，在下面用箭头完成这两个生态系统能量流动和利用的图解（各种生物的呼吸作用耗能和图中未标出的分解者耗能可不标出）。

（）图所示的人工生态系统的建立优点是。

配套习题

、判断题：

（）生态系统中能量的传递称为生态系统的能量流动

（）流经某一生态系统的总能量是该生态系统中生产者体内的能量

（）在草→兔→狐食物链中，兔同化的能量包括通过兔的粪便流到分解者体内的能量

（）上述食物链中，兔→狐的能量传递效率是指狐同化能量占兔同化能量的百分比

（）初级消费者摄入的能量包括初级消费者同化的能量和呼吸消耗的能量

（）在生态系统中，碳元素在无机环境和生物群落循环的主要形式是二氧化碳

（）农田中除草除虫的目的是提高能量的利用率

（）生态农业的建立，实现了物质能量的循环利用

（）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程

（）“桑基鱼塘”、沼气池等的建立，将废弃物充分利用，可以大大提高能量的传递效率

、下列种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是

．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种．蓝藻易在富营养化水体中爆发

．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食

、如图为某农田生态系统及其中对秸秆进一步利用的流程示意图。

下列相关说法中不正确的是（）

.流经此生态系统的总能量是生产者固定的有机物中的化学能

.图中有条食物链

.秸秆利用后的废渣中的有机物被分解者分解后产生的和矿质元素均可被农作物利用

.建立该农业生态系统的目的是使生态系统中的能量尽可能多地流向对人类有益的方向

、下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。

表中的①②③④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。

表示生物同化作用固定的能量，表示生物体贮存着的能量（），表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的是（）

单位：

千焦.年

①

②

③

④

⑤

．生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③→⑤

．能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为

．若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多

．④营养级的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中

、以下表示动物利用食物的过程。

正确的分析是（）

A.恒温动物的④③值一般高于变温动物

B.哺乳动物的③①值一般为～

.提高圈养动物生长量一般需提高③②值

.食肉哺乳动物的③②值一般低于食草哺乳动物

、（多选）某硫铁矿废水造成的重金属污染严重危害当地农田、作物和人类健康，当地政府对此展开了综合治理，措施之一是调整作物种植结构，将食用作物改种为（）

．饲料作物．观赏作物．能源植物．纤维植物

、近年来苏北各地规模化养殖发展很快，畜牧业已逐步由农村副业发展成相对独立的产业，但规模化养殖场污水的排放造成的环境污染问题也日渐突出。

因此必须对养殖业污水进行处理和生态综合利用，下图是集