2026届高三生物学一轮复习课件43：生态系统的能量流动

SHENG WU XUE 生态系统的能量流动 课标要求 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。 4.活动：调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动。 命题点一 生态系统的能量流动 1.能量流动的概念理解 太阳能 生产者 食物链和食物网 化学能 热能 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 2.能量流动过程分析 [认知觉醒]　 　美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了下表所示数据(单位：J·cm－2·a－1)。 项目 生产者 植食性动物 肉食性动物 同化量 464.6 62.8 12.6 呼吸消耗量 96.3 18.8 7.5 传递给下一营养级 62.8 12.6 ________ 流向分解者 12.5 2.1 微量 未利用 293 29.3 5.0 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 (1)太阳能主要通过生产者的________作用进入该生态系统，之后沿着________和食物网在生态系统中流动。 (2)植食性动物通过捕食方式从生产者获得能量，这样生产者的能量就以________的形式流到了植食性动物，从表中可看出，植食性动物从生产者同化的能量数值是________J·cm－2·a－1。第一营养级到第二营养级的传递效率以及第二营养级到第三营养级的传递效率分别是________________ (3)分析可知：生态系统的能量流动具有两个明显的特点，即____________和____________。 (4)一般来说，能量在相邻两个营养级间的传递效率是____________，因此，研究能量流动可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使___________________________________________。 光合 食物链 有机物 62.8 13.5%、20.1% 单向流动 逐渐递减 10%～20% 能量持续高效地流向对人类最有益的部分 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 思维升华　(1)能量流经第一营养级的过程 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 (2)能量流经第二营养级的过程 由图分析得到： ①初级消费者摄入量(a)＝初级消费者 的同化量(b)＋粪便量(c)。 ②同化量(b)＝呼吸作用散失的能量(d) ＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸被分解者利用的能量(f)＋次级消费者摄入量(i)＋暂时未被利用的能量(j)。 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 ①流入每一营养级的能量最终去向＝在呼吸作用中以热能形式散失＋被下一营养级同化(最高营养级除外)＋被分解者利用。 ②某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级流向分解者的能量，比如兔子吃草，兔子粪便中的能量属于草流向分解者的能量。 ③植物光合作用与同化量的关系：光合作用储存的能量＝同化量，净光合作用储存的能量＝用于生长、发育和繁殖的能量(净光合作用＝光合作用－呼吸作用)。 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 (3)能量流动的特点 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 3.生态金字塔的类型及特点 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 (1)第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量。(2024·山东卷，12D)(　　) 大于。 (2)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)(　　) 人为操纵生态系统的营养结构可调整能量流动方向，但不能改变能量传递效率。 (3)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)(　　) × × √ 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 (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)(　　) 生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，但其中同一营养级的生物可能属于不同的食物链。 (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)(　　) 能量不能循环利用。 × × 命题点一　生态系统的能量流动 主干知识·复盘 B 题型1　生态金字塔(生命观念) [例1] (2024·九省联考贵州卷，14)研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制 B.该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系 C.由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量 D.由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 D [例2] (2024·山东卷，12)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是(　　) A.能量不能由第二营养级流向第一营养级 B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量 D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 A 题型2　能量流动的过程(科学思维) [例3] (2025·山东烟台调研)如图表示草原生态系统中，植物被植食性动物利用过程中能量流动的部分示意图。下列说法错误的是(　　) A.第一营养级到第二营养级的能 量传递效率是③/(①＋⑤)×100% B.④中的能量用于植食性动物自 身的生长、发育和繁殖，其中一 部分被分解者利用 C.⑤⑥⑦的能量未流入第二营养 级，导致第一营养级到第二营养级的能量流动是递减的 D.若该植食性动物为经济动物，采取适当的措施提高③/②、④/③的值可提高经济效益 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 [例4] (2024·河南安阳一中质检)秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式，该种养模式中水体的上层主要是以浮游植物为食的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统中的能量流动示意图如图，图中的英文字母表示能量(单位：kJ)。 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 (1)据图可知，输入该生态系统的总能量为____________ kJ。 (2)图中e、f、g表示________________的能量，d表示____________的能量。第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率可表示为________________________。 a＋m＋n 呼吸作用散失 流向分解者 [(c－n)/b]×100% 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 (3)鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是________________________________________________ ________________。 (4)秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 莲藕与浮游植物的种间竞争使浮游植物数量下降，鲢 鱼的食物减少 秧藕养鱼立体生态种养模式使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间与资源，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率 关键能力·提升 命题点一　生态系统的能量流动 命题点二 能量流动相关的计算 主干知识·复盘 关键能力·提升 能量流动常考的计算题型 [认知觉醒]　 回答下列有关能量流动的相关计算题： (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) 0.59 (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 kJ·m－2·a－1，那么这部分能量可流入蜣螂体内的约有________。 0 主干知识·复盘 命题点二　能量流动相关的计算 (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。 246 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 主干知识·复盘 命题点二　能量流动相关的计算 (4)如图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量(单位：×10 kJ·m－2·a－1)。图中的C代表什么含义？第二营养级到第三营养级的能量传递效率是多少？ C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量(储存在有机物中的能量)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(500－60)÷(1 220＋1 280)×100%＝440÷2 500×100%＝17.6%。 主干知识·复盘 命题点二　能量流动相关的计算 思维升华　理解常考的两种能量流动模型 (1)第二营养级的能量流动过程模型 主干知识·复盘 命题点二　能量流动相关的计算 (2)“拼图法”分析能量流动过程 主干知识·复盘 命题点二　能量流动相关的计算 题型1　能量流动模型(科学思维) [例1] (2025·广东汕头调研)下图为生态系统中能量流动过程图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列相关叙述正确的是(　　) A A.变温动物的d/c的值一般高于恒温动物 B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为d/a×100% C.在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于h D.图中b＝h＋c＋f 关键能力·提升 命题点二　能量流动相关的计算 C [例2] (2025·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 关键能力·提升 命题点二　能量流动相关的计算 题型2　能量流动相关的计算(科学思维) [例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(　　)   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[105 J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3 A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(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10.5×105 J/(m2·a) D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者 C 关键能力·提升 命题点二　能量流动相关的计算 [例4] (2025·广东三校联考)为了尽快恢复遭受外来物种入侵破坏后的某生态系统，人们向该生态系统的植食性动物、肉食性动物分别补偿输入了2.3×103 kJ、3.7×103 kJ的能量。该生态系统中各营养级能量流动如表所示(单位：×103 kJ)。 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 579 X Y 呼吸作用散失 133 37.6 8.7 未被利用 328 41.3 9.1 分解者分解 19 5.4 2.9 关键能力·提升 命题点二　能量流动相关的计算 (1)植物用于生长、发育和繁殖的能量为__________ kJ，表中的X等于__________ kJ，Y等于_________ kJ。 (2)由植食性动物流入分解者的能量包括_________________________________ ____________。 (3)第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为________，第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为________。 (4)各营养级同化量都存在的去向是_______________、分解者分解及未被利用，最高营养级的生物不存在传递给下一营养级的能量。 446×103 101.3×103 20.7×103 植食性动物遗体残骸和肉食性动物粪 便中的能量 17.1% 16.8% 呼吸作用散失 关键能力·提升 命题点二　能量流动相关的计算 关键 · 真题必刷 1.(2024·江西卷，9)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链，研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表，表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是(　　) 物种 流经生物的能量/kJ 生物体内镉浓度/(μg·g－1) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大) ① — 0.03 15.64 ② — 0.08 — ③ 1.60×106 — 1.05 ④ 2.13×108 — — A.④③①②　　　　B.④②①③　　　　C.①③②④　　　　D.④①②③ A 关键·真题必刷 2.(2024·江苏卷，4)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是(　　) B 套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/% 单独套养泥鳅 81.3 8.2 单独套养黄鳝 75.7 3.6 混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9 A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率 B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系 D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益 关键·真题必刷 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 分解者利用 关键·真题必刷 (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 关键·真题必刷 4.(2021·山东卷，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、生物遗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。 关键·真题必刷 (1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是______________________________。 (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。 海参活动能力弱、活动范围小 2 488 6.3 不能 关键·真题必刷 (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_______________________________________________________________。 (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_____________________________________________ _________________________________________。 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 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：实现生态效益与经济效益的可持续发展) 关键·真题必刷 $$