内容正文:
知识点(一) 生态系统能量流动的过程及特点
[教材知识梳理]
(一)能量流动的概念
指生态系统中能量的 和 的过程。
输入、传递、转化
散失
(二)能量流动过程
1.能量流经第一营养级的过程
输入 生产者通过 把太阳光能转化为化学能,固定(同化)在有机物中
去向 ①在植物的呼吸作用中以 形式散失;
②随着植物体的遗体(包括枯枝落叶)等被 分解而释放出来;
③被初级消费者取食,流入 营养级
光合作用
热能
分解者
第二
2.能量流经第二营养级的过程
输入 通过 获得
去向 ①通过呼吸作用以 形式散失;
②遗体、残骸和粪便等中的能量被 分解而解放出来;
③被 取食,流入下一营养级
摄食生产者
热能
分解者
次级消费者
[微提醒]
动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量,即摄入的食物只有部分被同化。例如,蜣螂利用大象的粪便获得能量,就不能说蜣螂获得大象的能量。
(三)能量流动特点
单向流动 沿食物链由 流向 ,不可逆转,也不能循环流动
逐级递减 ①能量在沿食物链流动的过程中 ,相邻两个营养级间的传递效率平均只有 ;
②营养级越多,在能量流动过程中散失的能量就 ,生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级
低营养级
高营养级
逐级减少
10%~20%
越多
[核心要点点拨]
(一)图示法理解能量流动概念
(二)图示法理解能量流动的特点及原因
(三)从来源和去路两方面分析流入某一营养级的能量
能量来源 ①生产者的能量主要来自太阳能;②消费者的能量来自上一营养级同化的能量
能量去向 流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析:
(1)不定时(能量的最终去路)
①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。
(2)定时(某段时间内的能量去路)
①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被利用
(四)消费者各种能量之间的关系
(1)消费者摄入量=消费者同化量+粪便中的能量,即动物粪便中的能量不属于该营养级同化量,应为上一营养级同化量。
(2)消费者同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量。
(3)用于生长、发育、繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级摄入量。
(4)由(2)(3)可知,消费者的同化量=呼吸消耗量+分解者分解利用的能量+下一营养级摄入量。
(五)关于能量传递计算的方法归纳
在食物链中的相关计算 若题干中未作具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。如食物链A→B→C→D。
①已知D营养级的能量为M,则最少需要A营养级的能量为M÷(20%)3,最多需要A营养级的能量为M÷(10%)3;
②已知A营养级的能量为N,则D营养级获得的能量最多为N×(20%)3,最少为N×(10%)3
[经典考题探究]
[典例1] 如图所示为某自然生态系统中能量流动图解,其中a、b、c、d为相应营养级同化的能量,e、f、g、h为流向分解者的能量(单位略)。下列相关叙述,正确的是 ( )
A.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为(b+e)/a×100%
B.该图示可反映出生态系统的能量流动特点和物质循环特点
C.生产者都属于同一个营养级,有的消费者可属于不同营养级
D.消费者同化的能量都有一部分通过下一级消费者的粪便流向分解者
[解析] 第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率=第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100%=b/a×100%,A错误;该图示只能反映出生态系统的能量流动特点,即单向流动和逐级递减,但不能体现出物质循环特点,B错误;生产者都属于第一营养级,有的消费者为杂食性动物,可属于不同营养级,C正确;顶级消费者没有下一级消费者,因而其同化的能量就不可能通过下一级消费者的粪便流向分解者,D错误。
[答案] C
[典例2] 若某草原生态系统只存在如图所示的食物关系,
请完成以下问题:
(1)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为________。
(2)假如植物有2/5被兔所食,有3/5被鼠所食;鼠有2/3直接被猫头鹰捕食,有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最