3.2 生态系统的能量流动-【同步辅导】2023-2024学年高二生物精品讲义（2019人教版选择性必修2）

14 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 第2节 生态系统的能量流动 课程内容 掌握要求 能量流动的概念与过程 能量流动的特点 生态金字塔 研究能量流动的实践意义 掌握能量流动的概念和流动过程，了解能量流动的来源与去路 具备各类能量流动图像的识别和分析能力 了解能量流动的特点和能量的传递效率计算方法 具备分析食物链中能量传递的计算能力 掌握生态金字塔各个类型的定义和形状 了解研究能量流动的实践意义 一．能量流动的概念与过程 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。 2.能量流动的过程 （1）输入 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约有1×1019kJ。这些能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了，大约只有1%以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。 注意：生态系统的能量总输入在自然生态系统中，为生产者固定的太阳能总量；在人工生态系统中，为生产者固定的太阳能总量和人工输入的物质中（例如饵料、生活污水等）含有的化学能。 （2）传递、转化和散失 ① 第一营养级的能量流动过程 ② 第二（三、四）营养级的能量流动过程 二．能量流动的图像分析 1.能量图像基础 （1）能量类型 ① 摄入量：消费者通过吃的行为摄入的能量（生产者不存在摄入量）。 ② 同化量：某一营养级从外环境中得到的全部化学能。 ③ 未利用的能量：当下处于生产者或消费者体内无法确定最终去向的能量。 （2）能量流动的公式 ① 摄入量=同化量+粪便量 ② 同化量=呼吸作用以热能的形式散失+用于生长、发育和繁殖等生命活动 ③ 用于生长、发育和繁殖等生命活动=以残枝败叶、遗体残骸的形式被分解者分解利用+流入下一营养级（+未利用的能量） 注意：食物链为A→B的情况下，B的粪便量不属于B的同化量，但属于A的同化量中流向分解者的部分。 3.常见图像 （1）能量流动的示意图 典型考法—— 【例】（多选题）图为某一湖泊能量流动示意图，其中A～L表示能量值（单位相同）、甲～丙表示不同营养级。下列相关表述正确的是（　　） A．能量A仅指可见光中的一小部分 B．能量E、F、G、H指各营养级呼吸作用散失的热能 C．能量J是分解者分解乙的遗体残骸和粪便释放的能量 D．若某种生物是杂食性生物，它可能同时占据乙、丙两个营养级 （2）单一营养级能量流动的图像（以消费者为例，通常题目不出生产者） 典型考法—— 【例】（多选题）如图为某生态系统中能量流动部分示意图（字母表示能量的多少），下列叙述不正确的是（    ） A．图中b=h+c+d+e+f+i B．c表示的是第一营养级的同化量 C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量包含在e中 D．缩短食物链可以提高能量传递效率 （3）多营养级能量流动的图像 ① 基础版图像（通常题目中不出现摄入量和粪便量） W1：生产者固定的太阳能总量，也是生产者的同化量。 A1：生产者呼吸作用以热能的形式散失的；A2：初级消费者呼吸作用以热能的形式散失的。 B1：生产者未利用的能量；B2：初级消费者未利用的能量。 C1：生产者流向分解者的能量；C2：初级消费者流向分解者的能量。 D1：生产者流向下一营养级的能量，也是初级消费者的同化量；D2：初级消费者流向下一营养级的能量，也是次级消费者的同化量。 典型考法—— 【例】某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是（    ） A．生产者固定的总能量可表示为W1＝A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2 B．A1和C1分别表示初级消费者呼吸作用以热能的形式散失的能量和被分解者利用的能量 C．初级消费者摄入的能量等于A2＋B2＋C2 D．B2代表用于初级消费者生长、发育和繁殖等生命活动的总能量 ② 提升版图像 典型考法—— 【例】如图是赛达伯格湖的能量流动图解[单位：kJ/（m2·a）]。据图分析，第二营养级用于生长发育繁殖的能量为（ ）kJ/（m2·a）。    三．能量流动的特点 1.生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级、不可逆转、也不能循环流动。——单向流动 2.能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级（损耗的能量包括呼吸作用和分解者的分解作用），能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。——逐级递减 3.能量的传递效率 ① 一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级，也就是说，能量在相邻两个营养级间的传递