2025届高三一轮复习生物：生态系统的能量流动课件

12.27默写 1.请写出大量元素和微量元素 大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等 微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等   2.易位与交换的区别  交换：发生于同源染色体的非姐妹染色单体间，属于基因重组，在显微镜下观察不到 易位：可发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异，可在显微镜下观察到   Sn、Xe？ 12.27默写 3.单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，两者有何不同？ 单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。 4.影响种群基因频率的因素有哪些？ 自然选择、 突变、迁移、遗传漂变（种群内雌雄个体非随机交配）   5.用现代生物进化理论解释“长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差”的原因 经自然(杀虫剂)选择作用，种群中抗药性基因频率升高。 2024届一轮复习 9.7 能量流动 《步步高》P310 《教材》P76~81 3 聚焦概念 概念2 生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态 2.2 生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递 2.2.3 分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减 2.2.5 解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系 4 学习目标 1．概述能量流动的概念 2．阐明生态系统能量流动的基本规律，构建能量流动过程图解，培养模型分析能力 3．分析生态系统能量流动的特点和能量传递效率，树立生命系统的物质和能量观 4.通过实例数据分析，尝试应用模型方法分析生态系统的功能，建立生态金字塔。 5.从生态系统整体出发，调查、分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。 6.利用生态系统的能量流动规律，对其合理改造，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 内容要求——明考向 近年考情——知规律 1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。 2.举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 2021·广东卷(2)、2021·河北卷(22)、2021·全国甲卷(31)、2021·山东卷(24)、2020·全国卷Ⅲ(6、31)、2019·全国卷Ⅰ(31)、2019·全国卷Ⅱ(6) 问题引领 活动一 能量流动的概念及计算 淀山湖是上海最大的淡水湖泊，位于上海、江苏、浙江的交界处，是上海重要的渔业生产水域。这里的鱼产量约为每公顷 65 kg，其中草食性鱼类(如草鱼、鲢鱼等)约占总量的85%，肉食性鱼类(如鳜鱼等)约占总量的15%。 思考与讨论: 1.为什么鳜鱼等肉食性鱼类的捕获量远远低于草食性鱼类? 2.长江中下游各湖泊单位面积的鱼产量基本相似，是什么因素决定了这种现象? 活动一 能量流动的概念及计算 问题大纲： 1.能量流动的概念？ 2.生态系统中能量输入的源头？总能量？ 3.能量传递的途径？形式？ 4.能量转化的过程？ 5.能量散失的形式？过程？ 6.流向第一营养级的能量来源？去向？ 7.流向第二营养级的能量去向？ 8.粪便量和摄入量、同化量之间的关系？ 9.流向最高营养级的能量去向？ 10.能量流动特点？相关计算 11.生态金字塔类型及特点 12.能量流动规律在生产中的应用 教材P76 积极思维 1.能量流动的概念？能量输入的源头？总能量？能量传递的途径？形式？转化的过程？散失的形式？过程？ 输入 传递 转化 散失 固定 的太阳能总量 光合作用和化能合成作用 食物链和食物网 化学能 化学能 活动一 能量流动的概念及计算 源于选择性必修2 P76“积极思维”：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 中，而另一部分通过生物的 作用以 的形式散失至无机环境中，两部分之和与流入生态系统的能量 (填“相等”或“不相等”)。 有机物 呼吸 热能 相等 6.流向第一营养级的能量来源？去向？ 光合 呼吸 热能 自身的 分解者分解 生命活动 活动一 能量流动的概念及计算 提醒 生产者固定的太阳能即第一营养级的 量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的 ，即积累有机物中的能量。 同化 生命活动 (1)由右图分析可知 ①输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。 ②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。 7.流向第二营养级的能量去向？8.粪便量和摄入量、同化量之间的关系？ b 不属于 上一个 分解者 活动一 能量流动的概念及计算 ③初级消费者同化的能量(b)＝______ ＋ 。 ④自身的生命活动的能量(e)＝______ ＋______________ ＋未被利用的能量(j)。 呼吸作 用以热能的形式散失的能量(d) 用于自身的生命活动的能量(e) 分解者 利用的能量(f－c) 流入下一营养级 的能量(i) 活动一 能量流动的概念及计算 7.流向第二营养级的能量去向？8.粪便量和摄入量、同化量之间的关系？ (2)总结：①摄入量＝同化量＋ 。 第二营养级及其后营养级能量流动；9.最高营养级的能量去向？ 粪便量 其中最高营养级无 。 呼吸作用 热能 下一营养级 分解者 Ⅱ 活动一 能量流动的概念及计算 《学程》P109 1.田鼠摄食得到的能量占植被固定能量的比例是多少？ 2.请计算植被、田鼠和鼬呼吸消耗的能量所占比例分别是多少？为什么田鼠和鼬呼吸消耗的能量所占比例更高？ 0.43% 分别为 15%、 68% 和 93.3%。 田鼠和鼬为恒温动物，需要产生更多的热量用于维持体温的相对稳定。 《学程》P109 3.为什么各营养级的消费者均不能获得上一营养级全部的生物量？ 各级消费者并不能捕食上一营养级的全部生物，摄入的有机物未能完全消化吸收，且消化吸收的部分中仍有一部分转变为热能消散，因此各营养级的消费者均不能获得上一营养级全部的生物量。 源于选择性必修2 P76“图3－2－1”：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“<”)。 > a b c 易错提醒 (1)能量流动过程的“一来二去”模型 说明：①A是初级消费者摄入量；B是 初级消费者同化量；C是用于自身生命 活动量；D是次级消费者摄入量。 ②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。 ③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于自身生命活动量。 ④自身生命活动量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。 活动一 能量流动的概念及计算 (2)能量流动过程的“一来三去”模型 说明：①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。 ②三条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。 活动一 能量流动的概念及计算 (3)能量流动过程的“一来四去”模型 说明：①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。 ②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。 活动一 能量流动的概念及计算 “拼图法”分析能量流动过程 ①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量； ②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2； 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%； ④利用“拼图法”可得关系式： 活动一 能量流动的概念及计算 10.能量流动特点？相关计算 (1) 低 高 热能 活动一 能量流动的概念及计算 (2) 10%～20% 同化量 呼吸消耗 分解者 活动一 能量流动的概念及计算 10.能量流动特点？相关计算 源于选择性必修2 P77“图3－2－2”：流经某生态系统的能量 再回到该生态系统，原因是 。 能量流动是单向的 不能 活动一 能量流动的概念及计算 (1)在食物网中，能量传递效率不是以个体或种群为单位的，而是以营养 级为单位的，如对于食物网 ，由第一营养级到第二营养级的能量传 递效率是指(B＋C)同化的总能量占A同化的总能量的10%～20%。 (2)求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值” ①在一条食物链中，若生产者(第一营养级)能量为100%，那么第n营养级获得的能量最多为(20%)n－1，最少为(10%)n－1。 活动一 能量流动的概念及计算 10.能量流动特点？相关计算 10.能量流动特点？相关计算 如对于食物网 能量传递效率如何计算？ 第一营养级到第二营养级的能量传递效率是指(B＋C)同化的总能量占A同化的总能量的10%～20% ②在多条食物链中，最高营养级从不同渠道得到的能量比不定，已知较低营养级生物的能量，求较高营养级生物获得的能量： 活动一 能量流动的概念及计算 左图为该生态系统中部分生物构成的食物网，请回答问题： 该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108 kJ，最高营养级至少能获得 kJ的能量； 该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108 kJ，最高营养级最多能获得 kJ的能量； (3)求最低营养级消耗量的“至少”或“最多” ①如一条食物链共有n个营养级，则第n营养级生物每增加1 kg体重： a.“至少”需要消耗的生产者的量： b.“最多”需要消耗的生产者的量： 活动一 能量流动的概念及计算 假如鹰的食物中有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，l/5来自于蛇。那么，鹰若要增加20g体重，最多需要消耗植物多少克? 假如鹰的食物中有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，l/5来自于蛇。那么，鹰若要增加20g体重，至少需要消耗植物多少克? ②在多条食物链中，若已知较高营养级生物的能量，求所需较低营养级生物的能量： (4)关于“定值”的计算 在食物网中，某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。 活动一 能量流动的概念及计算 思考 有一食物网如图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么鹰要增加20 g体重，最多消耗植物多少克？ 提示　分别计算三条食物链消耗植物的质量：如图： 相加为5 600 g，故最多消耗植物5 600 g。 活动二 生态金字塔类型及特点 教材P79 项目 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 形状       每一阶 含义　 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所容纳的有机物总干重 每一营养级生物所含能量的多少 活动二 生态金字塔类型及特点 象征含义 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物量随营养级 而逐级_____ 能量沿食物链流动过程中具有 的特点 特征 一般为正金字塔形，但可能出现“ ”，如“树→昆虫” 一般为正金字塔形 上窄下宽的正金字塔形 倒置 升高 递减 逐级递减 活动二 生态金字塔类型及特点 12.能量流动规律在生产中的应用 (1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑 的有效利用。例如：“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式大大提高了能量的 。 (2)研究生态系统的能量流动，合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量 ，可以使农业生产获得更大的效益。例如：划区轮牧、农田捉虫、除草等。 能量 利用率 持续高效地流向对生产有益的部分 活动二 生态金字塔类型及特点 考向一　能量流动的过程 1.(2022·连云港模拟)如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。下列对该图分析不合理的是 A.能量流动是伴随着物质利用进行的 B.图中甲为初级消费者同化的能量 C.该图不够完善，缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量 D.乙比甲的能量少的原因主要是甲的遗体残骸中的能量被分解者利用而 未传递下去 D 乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了很多的能量，D错误 2.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、黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息在林中。下列叙述正确的是 A.蝉、螳螂、黄雀、鹰构成了一条食物链 B.鹰的迁入使得黄雀的数量大幅持续锐减 C.螳螂通过捕食蝉获得了蝉能量的10%～20% D.鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的环节 √ 考向二　能量流动的特点及应用 3.我国珠江三角洲某地桑基鱼塘的能量流动简图如右。据图判断以下说法错误的是 A.输入该生态系统的总能量大于植物实际 光合量之和 B.植物到蚕和鱼的能量传递效率小于蚕和 鱼同化量与植物实际光合量之比 C.鱼同化的能量可通过自身的遗体残骸和 粪便流向分解者 D.生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现 物质的循环利用 √ 4.某生态系统部分营养成分之间的关系，以及部分营养级的部分能量值(单位：J·m－2·a－1)如图。下列判断正确的是 A.草→草食性动物→肉食性动物①→ 肉食性动物②是一条食物链 B.在能量流动和物质循环中X分别代表 热能和CO2 C.肉食性动物①属于初级消费者，由草食性动物到肉食性动物①的能量 传递效率是3% D.肉食性动物①同化的能量中只有约3.11%用于其生长、发育和繁殖 √ 考向三　能量流动的有关计算 5.(多选)(2023·江苏盐城高三期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示[单位为103 kJ/(m2·a)]，A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是 A.由A、B、C、D构成的食物网是能量流动、 物质循环的主要渠道 B.B→D的能量传递效率约为18.7% C.若利用A凋落的枝叶种植茶树菇，不能提高 对光能的利用率 D.C分解有机物获取能量，同时也为A提供无机盐和CO2 √ √ 6.如图是某草原生态系统中部分营养结构，若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，假设能量传递效率按20%计算，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重 A.2 kg B.2.5 kg C.4 kg D.4.5 kg √ 重温高考 真题演练 46 1.(2021·浙江6月选考，7)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是 A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系 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均按其所占的数值大小依次排列 D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制 1 2 3 4 √ 5 6 2.(多选)(2021·江苏·15)为了推进乡村振兴，江苏科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示。下列相关叙述正确的是 A.当地农田生态系统中引进的赤松茸，是该系统中的生产者之一 B.该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了 生产原料 C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率 D.该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益 √ √ 1 2 3 4 5 6 3.(2018·海南，20)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，下列错误的是 A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者 B.消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼 C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物 D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量 1 2 3 4 √ 5 6 4.(2020·全国Ⅲ，31)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题： (1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是________________________ _____________(答出2点即可)。 水体富营养化；没有其他 生产者的竞争 若水体中N、P等元素含量高，则蓝细菌会大量繁殖，即水体富营养化，又因为没有其他生产者与其竞争，所以该种蓝细菌种群密度极大，使湖水能见度降低。 1 2 3 4 5 6 (2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。 答案　如图所示 生态系统的能量流动示意图需体现能量的来源、各营养级能量的去向(见答案)。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 (3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是_______。 竞争 因该湖泊中B以A为食，在引入仅以A为食的动物C后，C与B之间是竞争的关系，且C的竞争力较强，使C种群能够迅速壮大。 5 6 5.(2021·山东，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。 (1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是___________________________。 海参活动能力弱，活动范围小 1 2 3 4 5 6 (2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为______%(保留一位小数)，该生态系统中的能量_______ (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。 2 488 6.3 不能 1 2 3 4 5 6 (3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是____________________________________________________________。 由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。 1 2 3 4 5 6 (4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是______________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是______________________________ ____________________________________________________。 能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖 产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展) 1 2 3 4 5 6 6.(2019·江苏，26)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题： (1)生态系统最基本的生物成分是_______。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第____________营养级。 生产者 二、三、四 (2)从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有________________。有机碎屑被彻底分解产生的____________________(至少写出两类)等供生态系统循环利用。 大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O 1 2 3 4 5 6 (3)由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有______结构。 (4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本 水平 特征的有________(填序号)。 ①空间分布　②迁入率　③互利共生　④物种丰富度　⑤种群密度 ①②⑤ 1 2 3 4 5 6 (5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在_____(填图2中字母)中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为______(用图2中字母和计算符号表示)。 c a－b 1 2 3 4 5 6 布置作业和先学指导 1．整理笔记； 2．完成《课时精练》 3．预习下一节。 知低营养级求高营养级 ＝＝5n－1。 ＝＝10n－1。 知高营养级求低营养级 $$