2025届高三生物一轮复习课件第46讲 生态系统的能量流动

选择性必修1 一轮复习 第46讲 生态系统的能量流动 1 1.能量流动的概念理解 生产者固定的太阳能总量 食物链和食物网 热能 2.第一营养级能量流动 热能 生长 发育和繁殖 分解者 由上图分析可知： ①摄入量＝同化量＋________。 ②输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。 ③粪便中的能量(c)________ (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为________营养级同化的能量中流向________的部分。 ④初级消费者同化的能量(b)＝______________________________________＋__________________________________。 ⑤用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝____________________________＋____________________________＋未被利用的能量(j)。 粪便量 不属于 上一个 分解者 呼吸作用以热能的形式散失的能量(d) 用于生长、发育和繁殖的能量(e) 分解者利用的能量(f－c) 下一营养级同化的能量(i) 4.能量流动的特点 低 高 热能 10%～20% 同 化量 呼吸消耗 分解者 提醒　任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 6.研究能量流动 人工生态系统 能量流动 关系 对人类最有益 一、知识网络 生产者通过光合作用将光能转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中（其次还有化能合成作用）。 生态系统中能量的_______、_______、_______和_______的过程，称为生态系统的能量流动。 输入 ①自然生态系统的能量来源（最终源头）: 太阳能 ②能量流动的起点: 生产者固定的太阳能 ③流经自然生态系统的总能量: 生产者所固定的全部太阳能 ④能量输入方式: ⑤流经人工生态系统的总能量： 输入 传递 转化 散失 各级消费者的能量来源: 上一营养级同化的能量 二、能量流动的概念 生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能 ⑥人工生态系统的能量来源是： 太阳能和人工输入的有机物中的化学能 生态系统中能量的_______、_______、_______和_______的过程，称为生态系统的能量流动。 输入 传递 转化 散失 1、概念 传递 ①能量传递的途径（渠道）： 食物链和食物网 ③涉及的种间关系等： 有机物中的化学能 二、能量流动的概念 捕食、寄生等 ②能量传递的形式： 转化 太阳能 光合作用 有机物中的化学能 呼吸作用 热能 仅转化成热能算能量的转化这一步，若释放出热能，则属于能量的散失. 当一个生态系统达到稳定状态时，输入总量 散失总量。 = ＞ 当一个生态系统简单→复杂时，输入总量 散失总量。 生态系统中能量的_______、_______、_______和_______的过程，称为生态系统的能量流动。 输入 传递 转化 散失 1、概念 散失 ①散失形式： 大部分以热能形式散失 ②能量途径： 需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用 二、能量流动的概念 ③动植物遗体形成的煤、石油工业燃烧以热能的形式散失 能量流经第一营养级的过程 散失 固定(同化) 生产者所固定的全部太阳能（第一营养级的同化量） 用于生长 发育和繁殖 初级消费者同化 （植食性动物） 分解者利用 残枝 败叶 分解作用 散失 呼吸作用 散失 未利用 ① ② ③ ④ 注意: 如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量(最终也将被分解者利用)。 四、能量流动的过程 初级消费者的同化量 呼吸作用以热能形式散失的能量 用于生长发育繁殖的能量 流入下一营养级的能量（同化） 未被利用的能量 被分解者利用的能量 初级消费者的摄入量 初级消费者的粪便量 多 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的能量 用于自身生长、发育和繁殖的能量 ③初级消费者同化量（定量不定时）＝_________________________________＋_______________________＋______________________________ 呼吸作用以热能的形式散失的能量 被分解者利用的能量 被下一营养级同化的能量 ④初级消费者同化量（定量定时）＝____________________________________＋ _______________________＋___________________________＋___________________ 呼吸作用以热能的形式散失的能量 被分解者利用的能量 被下一营养级同化的能量 未被利用的能量 四、能量流动的过程 初级消费者的同化量 呼吸作用以热能形式散失的能量 用于生长发育繁殖的能量 流入下一营养级的能量（同化） 未被利用的能量 被分解者利用的能量 初级消费者的摄入量 初级消费者的粪便量 多 四、能量流动的过程 ⑤在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a　　b＋c(填“>”“＝”或“<”)。 > ⑥输入某营养级的总能量是指该营养级同化的能量，粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，粪便量是上一营养级同化的能量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分。 最高营养级 摄入 最高营养级 同化 粪便 分解者利用 用于生长 发育和繁殖 遗体 残骸 呼吸作用 散失 呼吸作用 散失 未利用 ① ② ③ 最高营养级同化的能量去向有哪些？ ①呼吸作用中以热能的形式散失 ②以遗体残骸的形式被分解者利用 ③未利用 （最高营养级没有流入下一营养级的能 量去向） 四、能量流动的过程 未被捕食量 被捕食量 未同化量（粪便量） 同化量 未摄入量 摄入量 呼吸作用以热能形式散失（占大部分） 自身生长、 发育和繁殖 被分解者分解 未利用（定时分析时才出现此去路） 四、能量流动的过程 小结 ①遗体残骸（残枝败叶） ②下一营养级粪便 流入下一营养级（最高营养级无此去路） 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 分解者（细菌、真菌等） … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 残枝败叶+ 初级消费者的粪便量 遗体残骸+ 次级消费者的粪便量 散失 输入 传递 生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量 以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递 四、能量流动的过程 箭头型 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 分解者（细菌、真菌等） 四、能量流动的过程 ① ③ ② ④ ⑤ 初级消费者粪便中的能量属于 。 初级消费者的同化量： 。 初级消费者用于生长发育繁殖的能量： 。 ⑤ ①或②+③+④ ① - ③或②+④ 箭头型 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 ①黄色箭头由粗变浅：表示______________________________________ ②菱形面积越来越小：表示______________________________________ 储存在某营养级生物体内的能量越来越少 能量单向流动，逐级递减 分解者（细菌、真菌等） 四、能量流动的过程 箭头型 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 分解者（细菌、真菌等） ③能量流动的渠道是 。 ④能量散失的主要途径是各种生物的 (代谢过程)。 ⑤流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。 食物链和食物网 呼吸作用 有机物中的化学能 热能 四、能量流动的过程 箭头型 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 分解者（细菌、真菌等） ⑥由于每一营养级和分解者都需要呼吸作用以热能的形式散失掉一部分能量，所以各个生态系统必须要有太阳能的补充。 ⑦能量最后以热能的形式回到无机环境，包括各营养级自身的呼吸消耗和分解者的呼吸作用。 四、能量流动的过程 箭头型 生产者 (植物) 呼吸 初级消费者 (植食动物) 呼吸 次级消费者 (肉食动物) 呼吸 … 呼吸 三级消费者 (肉食动物) 呼吸 分解者（细菌、真菌等） 四、能量流动的过程 ⑧蓝色箭头表示：________________________________________________________。 该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量 箭头型 (1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中_______________的能量。 (2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为 。 ________________________________________ (3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。 未被利用 （W1-A1）B1＋C1＋D1 四、能量流动的过程 或（D1-A2）B2＋C2＋D2 拼图型 四、能量流动的过程 习题 2.以下各字母表示的是何种能量？ ①:___________________________________ ②:___________________________________ ③:___________________________________ ④ :___________________________________ ⑤ :___________________________________ 摄入量 流向下一营养级的能量 粪便量 被分解者利用的能量 呼吸作用以热能形式散失的能量 若没有箭头③则①代表的是同化量 3.以下各字母表示的是何种能量？ W1:________________________________ A1 :________________________________ B1 :________________________________ C1 :________________________________ ________________________________ D1 :________________________________ 生产者同化的能量 呼吸作用以热能形式散失的能量 未被利用的能量 流向分解者的能量 (枯枝落叶，下一营养级粪便) 流向下一营养级的能量 四、能量流动的过程 习题 (1)从方向上看： 单向流动 ①在生态系统中，能量流动只能沿着_________由_____营养级流向______营养级，不可______，也不能_____________。 生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆。 各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。 食物链 低 高 逆转 循环流动 ②原因： 五、能量流动的特点 (2)从数值上看： 逐级递减 ①原因： 能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20% 生物所处的营养级越高,获取的能量越___,说明能量流动具有__________的特点。 少 逐级递减 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量（太阳能或化学能）补充，以便维持生态系统的正常功能。 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量 各营养级都会有一部分能量流入分解者。 未被下一营养级生物利用的部分。 25 ②规律: 食物链越短，能量利用率越高，最高营养级获得的能量越多。 ④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能量越少。 ③有时考虑分解者的参与，使营养结构更加复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量利用率。 ⑤要点突破，为什么食物链一般不超过5 个营养级？ 相邻两个营养级间的能量传递效率为10%-20%； 营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多； 营养级越高，得到的能量越少； 生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。 五、能量流动的特点 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 每一层含义 特点 象征 意义 单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 自然生态系统一定为正金字塔（极少数人工生态系统除外） 能量在流动过程中具有逐级递减是特性 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 一般是正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般随着营养级的升高生物量(现存生物有机物的总干重)减少 每一营养级生物个体的数目 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔 形 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 六、生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 分析 六、生态金字塔的类型及特点 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 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)可能低于浮游动物的生物量： 成千上万只昆虫生 活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化： (1)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。(2022·江苏卷，12D)( ) (2)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷，19D)( ) (3)利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率。(2021·福建卷，6C)( ) × √ × (4)生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，其中的每个营养级的生物均属于同一食物链。(2021·浙江6月选考，7AB)( ) (5)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(2021·北京卷，11B)( ) (6)狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量。(2019·海南卷，25B)( ) × × × (7)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%。[2016·江苏卷，16C(改编)]( ) (8)生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级。(2015·海南卷，25D)( ) × × 1.生态鱼塘水体内存在如下食物链：浮游植物→浮游动物→鳙鱼→黑鱼，其中，鳙鱼流向分解者的能量储存在____________________________。 2.如图为某草原生态系统中的食物网(只显示部分)。 牧民通过养羊获取该生态系统的能量，经测算发现羊的同化量远小于草同化量的1/10，其原因可能是____________________________________________________________________________________________________________。 鳙鱼的遗体残骸和黑鱼粪便中 能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%，羊属于第二营养级，该营养级还有食草昆虫和鼠等多个种群 B 考向1　围绕能量流动的过程，考查生命观念 1.(2024·江西金太阳全国大联考)草→兔子→狐狸为某草原上的一条食物链，下列关于该食物链的说法中正确的是(　　) A.在此食物链中能量流动包括能量的输入、传递、转化的过程 B.兔子产生粪便中的能量不属于兔子的同化量，而属于草的同化量 C.当狐狸捕食兔子并同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 D.狐狸捕食一只兔子，可获得该兔子体内全部的能量 AC 2.(不定项)(2024·江西九江调研)某同学在分析羊食草过程后，绘制了如下能量流动模型，下列对其科学性的评价正确的是(　　) A.过程②有机肥中的化学能主要流向 土壤微生物，而不能被草利用 B.过程③中的能量最终都会流向第二 营养级生物 C.羊遗体、残骸的能量应该属于羊用 于生长、发育和繁殖的能量 D.过程④通过呼吸作用将有机物中的能量全部以热能形式散失 B 考向2　围绕生态金字塔，考查科学探究 3.(2024·江苏常熟抽测)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，图中遗漏了一个箭头)。下列有关叙述正确的是(　　) A.按照能量流动的传递效率，藻类的能量一定有10%～20%被乙同化 B.在不变动各生物营养级的前提下，补充的箭头可以添加在甲丁之间 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.图中甲和乙属于同一个种群，而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群 4.(2024·河南开封高中检测)如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，请思考： (1)生态系统中的能量金字塔的含义是_________________________________ ________________________________________________。 (2)依生态学原理看，同样的玉米，可养活更多人口的营养结构是________，因为_________________________________________________________。 单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，形成一个金字塔图形 甲 乙中人处于第三营养级，能量损耗加大，养活的人口更少 (3)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吗？为什么？_____________________________________________________________ ________________。 (4)若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则甲中的人与乙中的人体内污染物浓度更高的是________。 不一定。甲、乙营养结构中“牛”“人”代表的是相应营养级环节，并非“一个人” 乙 1、在食物链中分析： 现实 问题 思路求解 D营养级净增重M 至少需要A营养级的量Y 最多需要A营养级的量Y A营养级净增重N D营养级最多增重的量Y D营养级至少增重的量Y Y(20%)3＝M Y(10%)3＝M N(20%)3＝Y N(10%)3＝Y 七、与能量流动有关的计算 ①能量传递效率未知时：设食物链A→B→C→D，分情况讨论(如下表)： 较低营养级 较高营养级 已知 ①求“最多”，则按20%流动 ②求“最少”，则按10%流动 未知 已知 ①求“最多”，则按10%流动 ②求“最少”，则按20%流动 未知 正推：知低营养级求高营养级 获能量最多 选最短食物链，按×20%计算 获能量最少 选最长食物链，按×10%计算 逆推：知高营养级求低营养级 需能量最多 选最长食物链，按÷10%计算 需能量最少 选最短食物链，按÷20%计算 2、在食物网中分析： 七、与能量流动有关的计算 1、在食物链中分析： ②已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为____________________。 M×a%×b% ×c% 浮游植物 浮游动物 小鱼 大鱼 1000kg 10% 10% 10% 20% 20% 25kg 1kg 6.大鱼体重增加1kg，最多需要浮游植物多少千克?至少呢？ 3、习题 1000kg 25kg 7.如图表示某生态系统食物网的图解，若一种生物摄食两种前一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则猫头鹰体重增加1 kg，至少需要消耗A(　　) A.100 kg B.312.5 kg C.25 kg D.15 kg A 七、与能量流动有关的计算 8.如图为某生态系统中的食物网简图，若E种群中的总能量为5.8×109kJ，B种群的总能量为1.6×108kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量最多是（　 　 ） A 2.0×108kJ B．2.32×108kJ C．4.2×108kJ D．2.26×108kJ A A E B C D E为第一营养级，B、C、D均为第二营养级， 三者获得的来自E的总能量最多为5.8×109×20%＝11.6×108(kJ) 再减去B同化的总能量1.6×108 kJ C、D同化的能量为1.0×109 kJ A既可捕食C，又可捕食D 其同化的能量最多为1.0×109×20%＝2.0×108(kJ)。 不是以个体或种群为单位，而是以营养级为单位。 3、习题 七、与能量流动有关的计算 2、在食物网中分析： ②如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。 9.①如果A消耗10000 kg，C最多增重_____千克，最少增重___千克。 习题 400 1 ②在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？ 10000 2000 400 1000 100 10 1 沿食物链A→B→C逆推：3/4kg* 5 * 5＝75/4kg 沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg * 5 * 5 * 5 * 5＝625/4kg 75/4kg+625/4 kg=175kg 七、与能量流动有关的计算 10%*10% 10.假如一个人的代谢过程中，其全部同化量的1/2来自植物、1/2来自牛肉，且能量传递效率为10%，则Gkg植物通过食物链被人利用，能使人体重增重多少？ = G X=G/55 1/2× X 10% + 1/2× X 习题 七、与能量流动有关的计算 41 2、在食物网中分析： 以如图食物网为例： 若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化量(M)，计算时宜“顺推(用乘法)” ③若在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”，或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。在具体计算时务必先看清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”。 七、与能量流动有关的计算 2、在食物网中分析： 若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物变化量(A)，计算时应“逆推(用除法)” ③若在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”，或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。在具体计算时务必先看清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”。 七、与能量流动有关的计算 (1)图中若生产者的生产量保持不变，人的食物构成中，取食牛的比例由1/4调整为1/2，则人的量是原来的________倍。(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位) (2)大象是植食性动物，有一种蜣螂专以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107，那么这部分能量可流入蜣螂体内的约有________。 0.59 0 (3)科研人员针对太湖底栖动物中的优势种椭圆萝卜螺的能量收支进行了相应研究，结果如下表所示。椭圆萝卜螺同化的能量为________(kJ·m－2·a－1)。 动物 名称 能量/(kJ·m－2·a－1) 摄入食物中所含的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸作用散失的能量 粪便中的能量 椭圆萝卜螺 516 15 231 270 246 1、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 例如: 农田生态系统中的间种套作、多层育苗、稻-萍-蛙等立体农业生产方式都充分利用了空间和资源，获得了更大收益。 八、研究能量流动的实践意义 2、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 例如: 秸秆作饲料喂牲畜，获得肉、蛋、奶，牲畜的粪便作为沼气发酵原料，沼渣作为肥料还田，实现能量多级利用，提高能量利用效率。 3、研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 例如: 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效。（果树修剪、农田除草等） 九、易错易混 能量利用率= 生产者固定的总能量 流入最高营养级的能量 ×100% 能量利用率：通常是指流入人类中的能量占生产者能量的比值，或最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用。利用率可以是不通过食物链的能量“传递”。 在一个生态系统中，食物链越短能量的利用率就越高，同时生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，能量的利用率就越高。 1、能量传递效率≠能量利用率 提高能量利用率措施：在实际生产中，可以通过调整能量流动的方向，使能量流向对人类有益的部分，如田间除杂草，使光能更多的被作物固定，桑基鱼塘中，桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食，将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用； 人们利用风能发电、水能发电等； 这些热能、电能最终都为人类利用。都最大限度的减少了能量的浪费，提高了能量的利用率。 九、易错易混 能量传递效率是指在相邻两个营养级之间的传递效率,而不是两个个体或两个种群之间。能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，因为当某一营养级的生物同化能量后，有大部分被细胞呼吸所消耗，热能不能再利用，另外，总有一部分不能被下一营养级利用。 能量传递效率= 下一营养级的同化量 上一营养级的同化量 ×100% 1、能量传递效率和能量利用率（能量传递效率≠能量利用率） 能量传递效率为10%～20%是对整体而言的,某一食物链中相邻两个营养级的传递效率可能会低于10%或高于20%。 但人工生态系统中，存在人工输入能量和人工输出能量，其中人工输入能量也参与生态系统中的能量流动，计算传递效率时要注意。 ①摄入量是消费者摄入的能量。 ②同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。同化量＝摄入量－粪便量。，动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。 2、摄入量≠同化量 九、易错易混 粪便中的能量不属于动物同化量，但尿液中的能量应属于动物同化量的一部分。 3、粪便中的能量≠尿液中的能量 49 ①并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者。人工鱼塘等生态系统的输入能量还包括饲料中有机物中的能量。 ②能量流动并不是只在食物链（网）中传递。生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者,如蘑菇等分解者被吃。 ③生产者同化的能量就是其通过光合作用制造的有机物中的能量，即总光合作用量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量需除去其呼吸消耗的能量，即净光合作用量。 ④初级消费者同化量中流入分解者的能量=初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。 十、归纳总结 ⑤输入自然生态系统的总能量=生产者固定的太阳能 ⑥输入人工生态系统的总能量=生产者固定的能量+人工输入的能量 ⑦在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。 ⑨规律: 食物链越短，能量利用率越高。 根据生态系统的能量流动规律，在实际生产生活中借鉴以下措施： (1)尽量缩短食物链。 (2)充分利用生产者。 (3)充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。 ⑧天然生态系统则必须当能量状况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。 ⑩生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体有机物中，而另一部分通过生物的呼吸作用以热能的形式散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量相等。　　 ⑪粪便----排遗物（食物中未经吸收，直接排出的物质），属于上一个营养级同化量。尿液----排泄物（体内代谢废物或多余物质），属于本营养级同化量。 ⑫生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。 十、归纳总结 ⑬能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。 ⑭能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变，但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。 ⑮太阳每天输送到地球的能量大约有1×1019 kJ,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，生产者所固定的太阳能的总量约占1% 。 ⑯“未固定” 是指未被固定的太阳能；“未利用” 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，例如：活体、石油煤炭、 未被捕食的个体、生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。 十、归纳总结 ⑰生态系统中，能量定时定量分析时，存在未被利用量,不定时定量分析时，不存在未被利用量 ⑱某营养级生物（最高营养级生物除外）同化的能量剖析为：呼吸散失热能（不是呼吸作用释放的能量）、用于自身生长、发育、繁殖等代谢活动能量，其中用于自身生长、发育、繁殖等代谢活动能量又剖析为流入下一营养级、流入分解者、未被利用量（定时分析才有）。 ⑲某营养级消费者的粪便量属于上一营养级生物的同化量的一部分，且该部分能量属于上一营养级生物流入分解者能量的一部分。注意区分同化量、摄入量、流入量、储存量。 ⑳任何生态系统中，能量流动均遵循能量守恒。其中一个不断发展的生态系统，能量总输入大于总输出（能量总输出为所有生物的呼吸散失的热能），一个不断衰退的生态系统，能量总输入小于总输出，一个成熟的生态系统，能量总输入等于总输出。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能。 十、归纳总结 1、富营养化水体出现水华现象，可以说明能量流动的特点。 2、沼渣、沼液作为肥料还田，使能量重新流向生产者。 3、生态农业中多途径利用农作物可提高系统的能量传递效率。 4、由于呼吸作用的消耗，消费者的同化量远小于摄入量。 5、从生态系统的能量角度分析，植物同化的能量大部分用于生长发育繁殖。 十一、思维判断 矿质元素中没有能量 生产者不能利用沼渣、沼液等有机物中的能量 多途径利用农作物，实现了能量的多级利用，提高的是能量的利用率或提高能量的转化效率 同化量包括呼吸消耗量，同化量小于摄入量，是因为摄入量=同化量 + 粪便中的能量 大部分用于呼吸消耗 缺少生产者 储存的能量只指用于自身生长、发育和繁殖的能量，是有机物的积累量，等于生产者固定的能量 — 呼吸消耗的能量 十一、思维判断 7、“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”构成食物链。 8、生产者体内储存的有机物中的能量是流经生态系统的总能量。 1、能量流动：生态系统中_________________________________的过程。 2、生态系统的能量单向流动的原因：______________________________________ ____________________________________________________。 3、能量流动逐级递减的原因：____________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 4、任何生态系统都需要______________________________，以便维持生态系统的正常功能。 能量的输入、传递、转化和散失 食物链中的捕食关系是长期自然选择 的结果，不可逆转；生产者不能再利用散失的能量 某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分， 还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级 不断来自系统外的能量补充 十二、回归教材 5、能量流动的特点是______________________________ 6、从能量流动的角度分析建设“沼气池”的意义是________________________ ________________________________。 7、从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量的目的是__________________ ___________________________________________________________________________ 单向流动、逐级递减 实现了对能量的多级利用， 从而大大提高了能量的利用率。 帮助人们合理地调 整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 8、人们主要通过____________的方法提高作物的光能利用效率。 9、溶解在水中的方糖不能变回原来的形状，原因是________________________ ___________________________________________________________________________ 合理密植 质总是由有序朝着无序的方向发展 在一个封闭的系统中，物 10、生产者的能量来源(最终源头):___________ ，各级消费者的能量来源:__ __________________________ 太阳能 上一营养级同化的能量 11、生态金字塔可分别以“能量单位、生物量单位和数量单位”为指标绘制，其中，能量金字塔通常_____________________________,数量金字塔和生物量金字塔_______________________________，有时会呈现_________________________。 都是上窄下宽的正金字塔形 大多也是上窄下宽的金字塔形 上宽下窄倒置的金字塔形 12、为了“种养结合，优势互补”，农民在桑树林下养鸡。树林下养鸡不宜过多也不宜过少。请从能量流动的角度分析原因： 如果放养的鸡过少，不能充分利用桑树林所能提供的能量；如果放养的鸡过多，就会造成桑树林被破坏，生产者固定的太阳能减少，使鸡的产品的产量下降 十二、回归教材 A 考向1　结合能量流动的模型，考查科学思维 1.(2024·华大新高考联盟)图示为某生态系统的能量流动图解(W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中错误的是(　　) A.生产者固定的总能量可表示为 (A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2) B.现存生产者个体数可小于初级消费者个体数 C.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1 D.图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点 C 2.(2024·广东名校联考)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是(　　) A.①是指由草流入兔的能量 B.图中②/①的比代表草到兔的能量 传递效率 C.③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分 D.草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的 C 考向2　结合能量流动的相关计算，考查科学思维 3.(2023·山东卷，13)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　) A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a) B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级 C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2·a) D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者   生产者固定 来自陆地的植物残体 初级消费者摄入 初级消费者同化 初级消费者呼吸消耗 能量[105J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3 D 4.(2024·山东潍坊统考)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果(单位：102 kJ·m－2·a－1)。表中的①②③④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物体储存着的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量。下列有关叙述错误的是(　　) A.生态系统能量流动的渠道可能是 ②→④→①→③ B.能量在第三营养级和第四营养级之间的 传递效率约为5.5% C.若该生态系统维持现在的能量输入、输 出水平，则有机物的总量会增多 D.④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中   GP NP R ① 15.91 2.81 13.10 ② 871.27 369.69 501.58 ③ 0.88 0.34 0.54 ④ 141.20 62.07 79.13 ⑤ 211.85 19.26 192.59 1.(2022·浙江6月选考，20)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　　) A.调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链 B.整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网 C.归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级 D.测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔 D 2.(2023·全国乙卷，31)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。 (1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：_______________________________。 (2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是_______________________________ _____________________________________________________________。 玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰 当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群数量的增长就会受到抑制 (3)从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统，原因是________________________________________________ __________。 森林生态系统的组成成分多，食物网复杂，自我调节 能力强 3.(2023·新课标卷，33)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题： (1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是____________；②是____________；③是__________________。 水鸟同化 呼吸作用 分解者的分解作用 (2)要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有________________________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是_________________________________。 (3)近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是________________________________(答出1点即可)。 栖息地、食物、与其他物种的关系 有利于不同生物充分利用环境资源　 避免干扰水鸟在稻田中的觅食行为 调整前 A××20%＋A××(20%)2＝M1 调整后 A××20%＋A××(20%)2＝M2 调整前 调整后 ＋＝A1 ＋＝A2 $$