3.3 生态系统中的能量单向递减流动（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二生物选择性必修第二册（浙科版2019）

第三节 生态系统中的能量单向递减流动 必备知识 清单破 知识点 1 初级生产量和次级生产量 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 归纳总结　比较初级生产量和次级生产量 (1)初级生产量的生产生物是生产者,能量来源是光能。 (2)次级生产量的生产生物是次级生产者(消费者和分解者),能量来源是有机物中的化学能。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 1.概念:生态系统中能量不断地沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶级肉食动物的方 向流动。能量流动包括太阳能进入生态系统的输入过程、食物链和食物网的能量传递过程 和能量通过生物体的呼吸以热能形式散失的过程。 2.基本过程 知识点 2 生态系统的能量流动 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 (1)输入生态系统的总能量为总初级生产量(光合作用固定的太阳能)。 (2)流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路   (3)最高营养级没有流向下一个营养级的能量去向。 3.研究生态系统的能量流动的基本思路 (1)在食物链层次上进行研究:把每一个物种作为一个环节。 (2)在生态系统层次上进行研究:把每个物种都归属于一个特定的营养级中。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 4.能量流动的特点:单向流动、逐级递减。 (1)能量由低营养级向高营养级传递,其中大部分能量损失,小部分被各个营养级所利用。 (2)生物体呼吸散失的热能不能重新转化为化学能和太阳能,高一级营养级获得的能量也不 能回流到原来的营养级。 5.能量的传递效率:营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的百分比,一般可通过林德曼 效率计算而获得。计算公式: 林德曼效率= ×100% 特别提醒    一般情况下,陆生生态系统的能量传递效率大约只有10%,而海洋生态系统会大 于10%,但能量递减规律不变。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 1.能量金字塔:呈下宽上窄的金字塔形,不会出现倒金字塔形。 (1)生产者固定的能量一定大于植食动物所同化的能量。 (2)肉食动物所同化的能量绝对不会大于它们所捕食的植食动物所同化的能量。 2.生态系统中的能量流动规律应用于农业生产 知识点 3 能量金字塔、生态系统中的能量流动规律的应用 易错强调     (1)研究生态系统的能量流动,可以实现能量的多级利用,但不能实现能量的循环利用。 (2)研究生态系统的能量流动,可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.生态系统的总初级生产量增加,则其生物量也就增加,这种说法正确吗? 不正确。生态系统的生物量为生产者、消费者、分解者生物量的总和,当生态系统生产者的总初级生产量>所有生物的呼吸消耗量时,生态系统的生物量增加。 2.某营养级尿液和粪便中的能量都不属于该营养级次级生产量的一部分,这种说法正确吗? 不正确。某营养级尿液中的能量属于该营养级次级生产量的一部分,而粪便中的能量则不属于。 3.生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级,这种说法正确吗? 不正确。最高级消费者的能量不可流入下一个营养级。 提示 提示 提示 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 4.由于能量在流动的过程中逐级递减,所以营养级越高,该营养级的总能量及生物的数量就会 越少,这种说法正确吗? 不正确。营养级越高,该营养级的总能量越少,但生物数量不一定越少,因为数量金字塔可能出现倒金字塔形。 5.拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,提高生态系统的能量传递效率,这种说法 正确吗? 不正确。拔去田地中的杂草可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率。 提示 提示 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 定点 1 分析能量流经第二个营养级(初级消费者)的过程 关键能力 定点破 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 1.图中的等式关系 (1)第二个营养级(初级消费者)的总次级生产量(同化量)=b=a-c=d+e。 (2)第二个营养级(初级消费者)流向分解者的能量=f+h。 (3)第三个营养级(次级消费者)的总次级生产量(同化量)=i-h。 2.摄入量和同化量的关系 (1)流入某营养级的能量不是该营养级的摄入量,而是该营养级的同化量(总生产量)。 (2)摄入量=同化量+粪便量。 3.每个营养级(最高营养级除外)流向分解者的能量 (1)自身遗体残骸。 (2)下一个营养级粪便。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 典例 如图表示能量流经某生态系统第二个营养级的示意图[单位:J/(cm2·a)],据图分析,下列有 关说法正确的是 (　    )   A.e表示分解者利用的能量 B.第二个营养级用于生长和繁殖的能量是100 J/(cm2·a) C.能量由第二个营养级到第三个营养级的传递效率是20% D.该生态系统第三个营养级同化的能量是15 J/(cm2·a) A 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    题图为能量流经第二个营养级的示意图,a表示该营养级摄入的能量,b表示该营 养级同化的能量,c表示该营养级用于生长和繁殖的能量,d表示该营养级通过呼吸以热能的 形式散失的能量,e表示分解者利用的能量。 解析    c表示该营养级用于生长和繁殖的能量,为30 J/(cm2·a),B错误;题图仅表示能量流经第 二个营养级的过程,并不能得出第三个营养级的同化量,因此无法计算由第二个营养级到第 三个营养级的能量传递效率,C、D错误。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 1.流入某一营养级的能量的来源和去路 (1) (2)能量去向:呼吸作用散失,用于生长、繁殖(净生产量)。 定点 2 分析生态系统的能量流动过程 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 (1)D、E、F分别代表第一个、第二个、第三个营养级的同化量。 (2)能量的三条去路(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。 2.能量流动过程的长期时间模型 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 3.能量流动过程的短期时间模型:短时间内,某营养级的生物不会被全部捕食或死亡,因此同 化量的去向还应该包括未被利用的能量。 (1)D、E、F分别代表第一个、第二个、第三个营养级的同化量。 (2)能量的四条去路(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。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 4.“拼图法”分析能量的流动 (1)输入第一个营养级的能量(第一个营养级的同化量)W1,被分为两部分,一部分在生产者的 呼吸消耗中以热能的形式散失了(A1),一部分则用于生产者的生长、繁殖(B1+C1+D1)。而后 一部分能量中,包括现存植物体的(未利用的)B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。 (2)输入第二个营养级的能量(第二个营养级的同化量)是D1,D1=A2+B2+C2+D2。 (3)从第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率是D1÷W1×100%。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 典例 如图是某生态农场的能量流动过程示意图,其中A~J表示能量值(单位相同)、甲~丁表 示生态系统的生物成分。下列叙述错误的是 (　    ) A.乙粪便中的能量属于E B.图中的次级生产者有乙、丙和丁 C.各营养级呼吸散失的能量分别用B、D、I表示 D.第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率是F÷(C+G)×100% A 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    甲~丁表示生态系统的生物成分,则甲(可利用太阳能)为生产者,丁(不属于某营养 级)为分解者,乙、丙分别表示初级消费者(第二个营养级)和次级消费者(第三个营养级);该生 态系统的能量来源除了生产者固定的太阳能,还有外界有机物的输入。 解析    乙粪便中的能量属于其上一个营养级(甲)流向分解者的能量,即属于A,A错误;乙、 丙、丁都是异养生物,所以都属于次级生产者,B正确;B为甲呼吸作用散失的能量,D为乙呼吸 作用散失的能量,I为丙呼吸作用散失的能量,即各营养级呼吸散失的能量分别用B、D、I表 示,C正确;该生态农场是人工生态系统,乙为第二个营养级,外界有机物输入第二个营养级的 能量为G,所以乙的同化量为C+G,丙为第三个营养级,丙通过食物链从乙获取的能量为F,故 第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率是F÷(C+G)×100%,D正确。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 1.已确定营养级间能量传递效率的,需按具体数值计算。例如,在食物链A→B→C→D中,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%。 2.如果在食物网中,某一个营养级同时从上一个营养级的多种生物获得能量,且各途径所获得 的能量比例确定,则按照各单独的食物链分别进行计算后再合并。 定点 3 能量流动的“定值”计算 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 典例 某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为A∶B= 2∶1,其他条件不变,相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的 数量是原来的 (　    )   A.1.875倍　　B.1.375倍 C.1.273倍　　D.0.575倍 B 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 解析    当C的食物比例A∶B为1∶1时: 设C获得的能量为x,需要A的能量=(1/2)x÷10%+(1/2)x÷10%÷10%=55x。 当C的食物比例A∶B为2∶1时: 设C获得的能量为y,需要A的能量为(2/3)y÷10%+(1/3)y÷10%÷10%=40y。 因为两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x,即该生态系统能承载C的 数量是原来的1.375倍。 第三章　生态系统 第1讲　描述运动的基本概念 $$