第3章 第2节 生态系统的能量流动-【金版教程】2024-2025学年高中生物选择性必修2创新导学案课件PPT（人教版2019 单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第3章　生态系统及其稳定性 第2节　生态系统的能量流动 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。3.概述研究生态系统能量流动的意义。 2 目录 CONTENTS 01 知识自主梳理 02 学习目标检测 03 重点题型突破 04 课后课时作业 知识自主梳理 01 知识点一　生态系统能量流动的概念和过程 1．能量流动的概念 生态系统中能量的输入、传递、 和散失的过程。 2．能量流动的过程 (1)能量流经第一营养级的过程 ①能量输入：生产者通过 把太阳能转化为化学能，固定在它们所制造的有机物中。 转化 光合作用 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 5 呼吸作用 生长、发育和繁殖 分解者 初级 ②能量去向 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 6 初级消费者同化 生长、发育与繁殖 呼吸 次级消费者 (2)能量流经第二营养级的过程 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 7 ①初级消费者摄入量＝初级消费者同化量＋初级消费者粪便量。 ②粪便量不属于该营养级的同化量，是上一营养级同化的能量。 ③初级消费者同化能量＝ ＋用于生长、发育和繁殖的能量。 ④生长、发育和繁殖的能量＝ ＋被下一营养级摄入的能量。 呼吸作用散失的能量 以遗体残骸的形式被分解者利用的能量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 8 13、呼吸作用 14、呼吸作用 15、呼吸作用 16、呼吸作用 17、生产者 18、初级 19、次级 20、三级 21、分解者 22、呼吸作用 (3)能量流动图解 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 9 太阳能 上一营养级同化量 自身呼吸消耗 未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 10 食物链和食物网 有机物中化学能 有机物中化学能 热能 热能 热能 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 11 知识点二　能量流动的特点 1．能量流动的特点 生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。 5 1、不可逆转 2、同化量 3、10%~20% 4、呼吸 5、分解者 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 12 2．生态系统维持正常功能的条件 任何生态系统都需要不断得到来自 补充，以便维持生态系统的正常功能。 知识点三　生态金字塔及研究能量流动的实践意义 1．生态金字塔 (1)能量金字塔 ①概念：如果将单位时间内各营养级所得到的 数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。 ②特点：通常呈 的金字塔形。 能量 系统外的能量 上窄下宽 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 13 (2)生物量金字塔 ①概念：如果用同样的方法表示各个营养级 (每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。 ②特点：大多是上窄下宽的金字塔形。 (3)数量金字塔 ①概念：如果表示各个营养级的生物 比值关系，就形成数量金字塔。 ②特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄 的金字塔形，如 。 个体的数目 生物量 倒置 昆虫和树 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 14 2．研究能量流动的实践意义 (1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置， 。例如间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。 (2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量 。例如秸秆喂牲畜；利用粪便生产沼气；沼渣肥田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的 。 (3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地 。例如只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。 得到最有效的利用 增大流入某个生态系统的总能量 利用率 流向对人类最有益的部分 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 15 课堂小结 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识自主梳理 16 学习目标检测 02 1．(目标1)如图为生态系统中能量流动的 部分过程。下列相关叙述不正确的是(　　) A．①中的能量来自生产者的同化作用 B．应在a处加上细胞呼吸散失的热能箭头 C．b为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量 D．分解者利用的能量一定比a小 解析： ①是指初级消费者粪便中所含的能量，来自生产者的同化作用，A正确；a是初级消费者所同化的总能量，b是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，因此应在a处加上呼吸作用散失的热能箭头，B、C正确；分解者可利用各个营养级同化能量的一部分，分解者利用的能量不一定比a小，D错误。 答案 解析 学习目标检测 18 2．(目标1)美国生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖进行了野外调查和研究，并对能量流动进行了定量分析，得出了下图所示的数据。下列叙述正确的是(　　) A．图中12.5 J/(cm2·a)的能量仅包括了生产者的枯枝败叶 B．植食性动物呼吸量与其同化量的比值高于肉食性动物 C．流经该生态系统的总能量是各个营养级同化量之和 D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为20% 答案 学习目标检测 19 解析：图中12.5 J/(cm2·a)的能量是生产者流向分解者的能量，包括生产者的枯枝败叶和植食性动物的粪便等，A错误；植食性动物呼吸量和同化量的比值是18.8/62.8≈0.3，肉食性动物呼吸量和同化量的比值是7.5/12.6≈0.6，B错误；流经图示生态系统的总能量是生产者固定的太阳能[464.6 J/(cm2·a)]，其不等于各营养级的同化量之和，C错误；第二营养级到第三营养级的能量传递效率为12.6÷62.8×100%≈20%，D正确。 解析 学习目标检测 20 3．(目标2)下列关于生态金字塔的叙述，不正确的是(　　) A．生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系 B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链 C．生态金字塔中的营养级并非按其所占的数值大小依次排列 D．生态金字塔可分别以各营养级个体数量、生物量和能量为指标绘制 解析：生态金字塔中的营养级按营养级由低到高从下往上排列，并非按营养级所占数值大小依次排列，C正确；生态金字塔可分别以各营养级生物个体数量、生物量和能量为指标绘制，D正确。 答案 解析 学习目标检测 21 4．(目标3)稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了(　　) A．保持生态平衡 B．保持生物群落的单一性 C．调整能量在生态系统中流动的方向 D．使物质能够尽快地循环流动 解析：稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，C正确。 答案 解析 学习目标检测 22 5．(目标1和3)有关生态系统能量流动说法正确的是(　　) A．一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20% B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的 体内 C．农民在农田中锄草、灭虫的主要目的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系 D．输入某生态系统的能量总是等于生产者固定的太阳能总量，要远大于该生态系统内各营养级能量之和 答案 学习目标检测 23 解析：一种蜣螂专以大象粪为食，大象粪所含的能量不属于大象所同化的能量，属于大象上一营养级的能量，A错误；一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中大部分能量流入狼的体内，10%～20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率，B错误；对于自然生态系统来说，输入某生态系统的能量等于生产者固定的总能量，而对于人工生态系统来说，输入该生态系统的能量是该生态系统中生产者同化的能量和人工输入的能量，D错误。 解析 学习目标检测 24 重点题型突破 03 题型一　能量流动的过程 例1　在人为干预下，地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图所示(单位：×103 kJ·m－2·a－1)。请据图分析，下列说法错误的是(　　) A．图中未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量 B．生产者的同化量以枯枝落叶以及植食性动物粪便的形式被分解者利用 C．在地震中营养级较高的生物受到的影响可能较大 D．能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为12.7% 答案 重点题型突破 26 解题分析：由图可知，各营养级(最高营养级除外)能量的去路有4条：自身呼吸作用消耗、被分解者利用、流入下一营养级和未利用。图中未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量，A正确；植食性动物粪便的能量属于生产者的同化量的一部分，生产者的同化量以枯枝落叶以及植食性动物粪便的形式被分解者利用，B正确；根据图中信息可知，地震以后，食物链中营养级越高，补偿输入的能量就越多，所以在地震中营养级较高的生物受到的影响可能较大，C正确；第三营养级从第二营养级同化的能量即由植食性动物输入肉食性动物体内的能量＝(14＋2－4－9－0.5)×103＝2.5×103 kJ·m－2·a－1，由生产者输入植食性动物体内的能量＝14×103 kJ·m－2·a－1，第二营养级同化的能量＝14×103＋2×103＝16×103 kJ·m－2·a－1，所以能量从第二营养级到第三营养级的传递效率＝2.5×103÷(16×103)×100%≈15.6%，D错误。 解题分析 重点题型突破 27 例2　某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述不正确的是(　　) A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2) B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1 C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2) D．W1>D1＋D2 答案 重点题型突破 28 解题分析：由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1，B正确；初级消费者同化的能量为D1＝A2＋B2＋C2＋D2，初级消费者摄入的能量＝同化量＋粪便量，故初级消费者摄入的能量大于(A2＋B2＋C2)，C错误；按最大能量传递效率20%计算，图中的D1＝W1×20%，D2＝D1×20%＝W1×4%，所以D1＋D2＝W1×24%，故W1>D1＋D2，D正确。 解题分析 重点题型突破 29 题后归纳 3种能量流动过程图比较 重点题型突破 30 图1：每一环节能量去向有2个，图中出现粪便量，由于同化量＝摄入量－粪便量，所以A为摄入量，B为同化量；B同化量有2个去向，即D为呼吸散失，C为用于生长、发育和繁殖；C用于生长、发育和繁殖量有2个去向，即E为流入分解者的能量，F为下一营养级摄入量。 图2：每一营养级能量去向有3个(除最高营养级) 即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(E)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用。 图3：每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级) 即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(D)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用＋未被利用。 重点题型突破 31 题型二　在食物网中能量流动的最值计算 例3　在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有来自于兔子，来自于鼠，来自于蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，最少需要消耗植物(　　) A．600 g B．900 g C．1600 g D．5600 g 答案 解题分析 重点题型突破 32 例4　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(　　) A．100 kg B．44.5 kg C．25 kg D．15 kg 答案 解题分析：图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，能量传递效率按20%计算，食物链A→B→猫头鹰为最短，所以至少消耗的A为1÷20%÷20%＝25 kg。 解题分析 重点题型突破 33 技法提升 能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。 (1)在食物链A→B→C→D中，则有 重点题型突破 34 重点题型突破 35 题型三　生态金字塔 例5　如图所示为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的 是(　　) A．树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示 B．图丁不能表示能量金字塔与能量流动具有逐级递减的特点有关 C．生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者 D．生态金字塔中每一层代表一个营养级，图中“1”代表第一营养级 答案 重点题型突破 36 解题分析：一棵树上有很多植食性昆虫，还有少量鸟类，所以树→虫→鸟的数量金字塔可用图甲表示，能量流动具有逐级递减的特点，所以能量金字塔可用图丙表示，不能用图丁表示，A、B正确；生态金字塔中，由于杂食性动物可以属于不同营养级，因此其在生态金字塔中可以属于两层甚至多层，C错误。 解题分析 重点题型突破 37 例6　如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)。下列叙述正确的是(　　) A．图示中有3条食物链，甲、乙、丙、丁的食性相同 B．图中处于第三、四营养级的丁属于不同的种群 C．如果没有丁，生态系统中动、植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山 D．属于三级消费者的丁与处于第三营养级的丙之间为捕食关系 答案 重点题型突破 38 解题分析：图示中有5条食物链，甲、乙以植物为食，丙、丁以动物为食，A错误；如果没有分解者，生态系统中动、植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，丁是消费者不是分解者，C错误；属于三级消费者(即第四营养级)的丁与处于第三营养级的丙之间为捕食关系，D正确。 解题分析 重点题型突破 39 题后归纳 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 各阶含义 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量 每一营养级生物所含的有机物总干重 重点题型突破 40 特点 正金字塔形，体现能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般为正金字塔，但可能出现“倒置”如 一般为正金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然总的来看一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多 重点题型突破 41 课后课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 能量流动的概念，能量流动过程 相邻两个营养级能量流动过程分析 食物链中能量流动分析 能量流动过程分析 能量流动 特点 能量流动图解分析 能量金字塔分析 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 题点 研究能量流动的实践 意义 生态农业中能量流动情况分析 能量流动图解分析 食物链的构建，能量传递效率计算 能量流动图解分析 能量流动图解分析，水体富营养化治理 生态农业生产模式中能量流动情况分析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 43 [基础对点] 知识点一　生态系统能量流动的概念、过程和特点 1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　) A．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程 B．流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 C．流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量 D．各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级 解析：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，A错误；生产者固定的太阳能才是流经生态系统的总能量，B错误；初级消费者是第二营养级，故流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量，C正确；最高营养级的生物不会有能量流向“下一营养级”，D错误。 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 44 解析：图中是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图，a表示乙的同化量，e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量，c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。乙粪便中食物残渣中的能量属于甲同化流向分解者的能量，包含在c中，A正确；乙用于生长、发育及繁殖的能量＝同化量－呼吸作用消耗的能量＝a－b，B正确；如果甲是生产者，流入该生态系统的总能量＝生产者同化的能量＝a＋e＋c，C正确；乙的同化量除了b、d外，还包括传递给下一个营养级的能量，D错误。 2．如图表示生态系统中甲、乙两个营养级的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。下面有关叙述，错误的是(　　) A．乙粪便中食物残渣的能量包含在c中 B．乙用于生长、发育及繁殖的能量可表示为a－b C．如果甲表示生产者，则流入该生态系统总能量是a＋e＋c D．乙的同化量小于摄取量，同化量可表示为a＝b＋d 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 45 解析：根据题意可写出食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰的迁入延长了食物链，使能量消耗的环节(营养级)增加，但没有改变能量流动的方向，C正确，D错误；鹰的迁入使黄雀的数量减少，导致黄雀的食物螳螂的数量增多，进而导致蝉的数量减少，A错误；细菌产生的能量大多以热能的形式散失，不能流向生产者，B错误。 3．我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(　　) A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 46 4．如图所示为桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是(　　) A．如果C1表示蚕传递给分解者的能量，则B1表示未被利用的能量 B．图中B表示桑树呼吸作用散失的能量 C．图中的C可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量 D．图中D1/D可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 47 解析：流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即A，生产者桑树所固定的太阳能总量有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的B，另一部分则储存在生产者体内用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的C，B、C正确；图中D表示蚕同化的能量，A1表示蚕以呼吸作用散失的热能，如果C1表示蚕传递给分解者的能量，则B1表示未被利用的能量，A正确；D1/D可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率，D错误。 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 48 5．有关生态系统中食物链与能量流动的叙述，不正确的是(　　) A．能量沿食物链的流动是单向的 B．在生产者固定的太阳能相等时，食物链越长，最高营养级获得的能量越少 C．生态系统中能量流动一般不超过5个营养级 D．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 49 解析：流入该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，而①是兔的摄入量，A正确；③是兔食草后未吸收的残渣中的能量，④是兔的遗体残骸中的能量，它们分别属于草和兔同化量的一部分，B正确；图中①代表兔的摄入量，②代表狐的摄入量，而能量传递效率指相邻营养级同化量的比值，C错误。 6．如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述不正确的是(　　) A．①不是流入该生态系统的总能量 B．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 C．图中②/①的值代表草→兔的能量传递效率 D．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，不能被绿色植物再利用 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 50 解析：由于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ每个营养级都包含多种生物，因此图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ不是一条食物链，A错误；图中Ⅰ为生产者，Ⅱ和Ⅲ为消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量，B错误；生物量金字塔或数量金字塔存在倒置情况，D错误。 知识点二　生态金字塔及研究能量流动的实践意义 7．某同学根据赛达伯格湖的能量流动图解，绘制了如图所示的能量金字塔。下列说法正确的是(　　) A．图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ构成一条食物链 B．图中未体现出的生态系统的组成成分 是非生物的物质和能量 C．由图可知能量流动是逐级递减的 D．该金字塔也可以用来表示生物量金字塔或数量金字塔，不存在特殊情况 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 51 8．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”。诗句描绘了稻 田中的繁荣景象，也反映了稻田群落的特征。河南某村庄在 插秧不久的稻田中，放养了草鱼和青蛙，形成了“稻—鱼— 蛙”立体农业种养模式(如图所示)，实现了生态效益和经济 效益的双赢。下列相关说法错误的是(　　) A．该农业模式能增大流入该生态系统的总能量 B．与普通稻田相比，“稻—鱼—蛙”立体农业不容易发生病虫害 C．该立体农业合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 D．为增大产出可向稻田中投入大量的草鱼 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 52 解析：与普通稻田相比，“稻—鱼—蛙”立体农业营养结构更复杂，抵抗力稳定性更强，不容易发生病虫害，B正确；该立体农业利用草鱼除杂草、青蛙治虫，合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，C正确；考虑到需要保持生态系统的稳定性，不能向稻田中投入大量的草鱼，D错误。 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 53 9．据下图判断，下列叙述不正确的是(　　) A．能量经过多级利用，提高了能量的利用率 B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益 C．由于食物链延长，能量逐级损耗，最高营养级蚯蚓获得的能量减少 D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染 解析：该生产模式并未延长食物链，蚯蚓属于分解者，C错误。 答案 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54 [能力提升] 10．下图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中正确的是(　　) A．蜣螂同化的能量属于第二营养级的能量 B．最高营养级同化量的去向是呼吸作用散失，用于生长、发育和繁殖 C．草食动物N5与N4的比值大于肉食动物的这一比值 D．恒温动物呼吸散失量与自身同化量的比值通常小于变温动物 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 55 解析：蜣螂同化的能量来自初级消费者的粪便，而初级消费者粪便中的能量是其没有同化的能量，属于第一营养级同化的能量，A错误；N5与N4的比值反映生物的同化能力，不同生物的该值大小关系不确定，C错误；恒温动物需要维持体温的相对稳定，因此其呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于变温动物，D错误。 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 56 11．某陆地生态系统中，除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。每个种群只处于一个营养级。一年内各种群同化的能量相对值如下表。以下相关分析不正确的是(　　) A．甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者 B．输入该生态系统的总能量相对值为226.5 C．第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4% D．该生态系统中的能量最终只有部分以热能形式散失到环境中 答案 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量相对值 3.56 12.8 10.3 0.48 226.5 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 57 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 58 12．下图是对某湖泊的能量调查结果[单位：千焦/(厘米2·年)]，请据图回答下列问题： (1)流经该生态系统的总能量是指_________________________，有________千焦/(厘米2·年)。 (2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%(保留小数点后一位)，这说明了能量流动的特点是____________的，也就是说食物链越长，__________越多。 (3)D(热能)是通过________产生的能量。 (4)能量流动具有单向、不循环的特点，主要原因是_______________________ _________________________________________________________。 答案 生产者固定的太阳能的总量 0.46 13.5 逐级递减 能量流失 呼吸作用 生物之间的捕食关系一般不可逆，各营养级通过呼吸作用放出的热能不能被生物体再利用 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 59 解析：(1)根据图可知，A是生产者，生态系统的总能量即生产者固定的太阳能的总量，为0.46千焦/(厘米2·年)。 (2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率＝0.062/0.46×100%≈13.5%，这说明了能量流动的特点是逐级递减的，也就是说食物链越长，能量流失越多。 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 60 13．下图是研究者调查长江口水域生态系统的能量(t·km－2·a－1)流动过程。 (1)长江口水域生态系统能量流动的特点是________________________，请写出第四营养级到第五营养级的能量传递效率的数学表达式__________________。 (2)第二营养级同化量的来源途径包括__________________________。 答案 单向流动，逐级递减 2.02/20.74×100% 来自生产者和有机碎屑 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 61 (3)近些年来，长江口水域因为水体的富营养化导致浮游植物数量激增。牡蛎是一种滤食性动物，大量牡蛎聚集形成的牡蛎礁为许多底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所。下表为放养牡蛎长江口水域底栖动物及水体变化情况。 通过表中数据可知放养牡蛎后_______(填“加剧”或“减弱”)了水体富营养化程度。 组别 底栖动物 水体 物种数 密度(ind/m2) 生物量(g/m2) 叶绿素a(μg/L) 无机氮(mg/L) 总磷(mg/L) 放养牡蛎组 6 17.0 11.46 9.11 0.635 0.042 未处理组 3 4.3 0.16 16.77 0.723 0.089 减弱 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 62 14．传统农业生产中种植业、养殖业 和渔业相互独立，导致生产成本高、产出 单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程 中还可能会对环境产生污染。如图表示某 地利用生态学相关原理，将种植业、养殖 业和渔业进行有机整合而形成的生态农业 生产模式。根据所学知识回答以下问题： (1)鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于___________________成分。 消费者、分解者 答案 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 63 (2)与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少其原因是______________________________ _________________________________________________。 (3)若题图代表能量关系，箭头___________(填序号)不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的_____量，人同化的能量来源于_____________(填序号)。 (4)全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？ _______________________________________________________________________________________________。 该生态农业生产模式实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率 答案 2、12、16 摄入 11、17、19 不相等。将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 64 解析：(1)鸡、鸭能以植物为食，属于 消费者，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食， 属于分解者。 (3)若题图代表能量关系，化肥、沼液不能为农作物、蔬菜等植物提供能量，沼气不能为人提供能量，箭头2、12、16不能成立。据图可知，箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的摄入量。人可以家禽家畜、农作物、蔬菜、鱼、虾等为食，所以人同化的能量来源于11、17、19。 解析 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 65 　　　　　　　　　　　　　 R (4)各营养级同化量来源和去向 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同化量来源\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生产者的同化量来自_________,消费者的同化量来自___________________)),\a\vs4\al\co1(同化量去向)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(________________,流入下一营养级（即下一营养级同化量）,被分解者利用,\a\vs4\al(未利用的能量（研究某一时间段的能量变化时应存在）))))) “未利用”是指 。 eq \a\vs4\al(（5）能量流动过程总结) ——→,\s\up17(呼吸),\s\do15(作用))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(输入\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(源头：太阳能,\a\vs4\al(流经生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能))),传递\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(渠道：_____________________,形式：_____________________)),转化：太阳能→_____________________→_____,\a\vs4\al(散,失)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(形式：_______,\a\vs4\al(过程：有机物中,的化学能) \a\vs4\al(______散失))))) 解题分析：根据题意，计算最高营养级至少消耗生产者的量应该按最大能量传递效率(20%)计算，所以最少需要消耗植物为：20×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)＋\f(2,5)))÷20%÷20%＋20×eq \f(1,5)÷20%÷20%÷20%＝900(g)。 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越少。 (2)食物网中，在能量分配比例未知时的最值分析 eq \x(\a\al(知低营养级,求高营养级)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(获能量最多\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按×20%计算)),获能量最少\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按×10%计算)))) eq \x(\a\al(知高营养级,求低营养级)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(需最多能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按÷10%计算)),需最少能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按÷20%计算)))) 解析：根据相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%～20%以及表格中的数据，可知表格中种群组成的食物网为 ，由此可见，甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者，A正确；输入该生态系统的总能量为戊固定的太阳能总量，即226.5，B正确；第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为3.56÷(12.8＋10.3)×100%≈15.4%，C正确；生态系统中的能量最终都以热能形式散失到环境中，D错误。 $$