2026届高三生物一轮复习课件第九单元第4课 生态系统的能量流动

生态系统的能量流动 第4课 概念 输入 来源：太阳能 传递 途径：食物链和食物网 转化 散失 途径：生物自身的呼吸作用 ：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 太阳能 有机物中的化学能 光合作用 形式：最终以热能形式散失。 形式：有机物中的化学能 流经生态系统总能量：生产者固定的太阳能总量 注意：若为人工生态系统，还有人为补充的能量（如饲料的能量） 一. 能量流动的概念理解 呼吸作用 热能 2.第一营养级能量流动 光合 呼吸 能 生长、 分解者 发育和繁殖 热 (生产者的同化量) 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。 b ③初级消费者同化的能量(b)＝ ＋ _ ________________ 。 不属于 上一个 分解者 ④生长、发育和繁殖的能量(e)＝ ＋__________________________ ＋未被利用的能量(j)。 分解者利用的能量 下一营养级同化的能量(i) 摄入量＝同化量＋ 。 粪便量 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) 3.第二营养级及其后营养级能量流动 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____________________________。 鳙鱼的遗体残骸和黑鱼粪便中 每个营养级同化量中流向分解者的能量包含两种形式： 自身的遗体残骸+下一营养级的粪便量 理解常考的几种能量流动模型 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 某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1×100% C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 C 第30页 1.(2025·黄山模拟)如图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解,图中字母代表能量。相关说法正确的是(　　) A.图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是A B.第一、二营养级的能量传递效率为(E+F+G+H)/C×100% C.G所示能量包含蚕粪便中的能量 D.F所示能量包含蚕丝中的能量 √ 第32页 2.(2025·广州模拟)如图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。下列相关叙述错误的是(　　) A.在食物链中,各营养级获得能量的方式不同 B.生产者用于生长、发育和繁殖的能量一定包含了b1 C.生产者到初级消费者的能量传递效率为(b1-粪便量)/(a1+b1+c1+d1)×100% D.生物富集的渠道与能量流动的渠道相同 √ 1.单向流动： 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 ； 食物链 低 高 逆转 循环流动 （1）各营养级的生物都会因自身呼吸作用散失掉一部分能量。 （2）各营养级能量都要有一部分流入分解者。 原因： 2.逐级递减： 能量传递效率为10%～20%（注意：不能提高，对象是相邻营养级，不是个别个体之间） 生态系统中能量流动是单向的。 能量在流动过程中逐级递减。 原因： （1）生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转； （2）各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。 4、能量流动的特点 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% 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形。 能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物 输入能量 464.6 62.8 12.6 肉食性动物 12.6 生产者 464.6 植食性动物 62.8 通常都是上窄下宽的正金字塔形 6、生态金字塔 （1）能量金字塔 用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。 营养级 第四营养级 第三营养级 第二营养级 第一营养级 干重g/m2 1.5 11 37 809 特点 一般为正金字塔形，有可能倒置 （2）生物量金字塔 6、生态金字塔 （2）生物量金字塔 在海洋生态系统中，由于浮游植物的个体小，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。 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。 问题: 在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？ 6、生态金字塔 第49页 1.(2024·山东)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 √ 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 鼠 草 鼬 第三营养级 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 昆虫 树 如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。 （1）特点 一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。 （2）原因 如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。 （3）数量金字塔 6、生态金字塔 (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，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。 间作套种 多层育苗 稻—萍—蛙 7、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，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率 秸秆饲料 沼气池 沼渣 （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，合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。 第26页 4.对农作物收获后剩余的新鲜秸秆有四种科学处理方法:①作为肥料还田;②制沼气;③制成青贮饲料(切碎后进行发酵,可长期保存且保持营养和新鲜度);④培育菌菇类食品。关于这些方法的描述错误的是(　　) A.方法①中秸秆的物质和能量被植物利用 B.与方法①相比,方法②提高了秸秆中能量的利用率 C.与焚烧秸秆相比,方法③可提高第一、二营养级之间的能量利用率 D.方法④可使秸秆中的能量更多地流向人类 √ 第19页 围绕能量流动的过程,考查科学思维 1.(2025·广州模拟)对生态系统中流入第二营养级的能量进行分析,其中有一部分用于初级消费者生长、发育和繁殖的能量,这部分能量是指(　　) A.初级消费者摄入量-呼吸作用散失量 B.初级消费者摄入量-初级消费者粪便量-呼吸作用散失量 C.初级消费者同化量-流向分解者的能量 D.第二营养级未被利用的能量 √ 第21页 2.(2025·杭州模拟)某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如图。下列叙述错误的是(　　) √ A.若B摄入的能量比例增大,B的同化效率(同化量/摄入量)一般也增大 B.若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,B→C的能量传递效率基本不变 C.若B呼吸消耗的能量占其同化量的比例增大,B→C的能量传递效率一般会下降 D.若B为养殖动物,增大B的同化效率能使能量的利用效率增大 第24页 围绕研究能量流动的实践意义,考查社会责任 3.(2025·昆明模拟)“稻田养鱼”这种养殖方式在我国许多地方得到推广,鱼的活动可起到除虫、松土和增肥的作用。下列有关说法正确的是(　　) A.稻田除虫、除杂草,可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系 B.鱼粪中的能量可通过分解者的分解作用被水稻利用 C.稻田生态系统在物质和能量上都是自给自足的 D.人类取食稻田中的水稻和鱼,体现了生物多样性的间接价值 √ 专题：生态系统能量流动的计算 ① 如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为_______。 植物 兔子 猫头鹰 鼠 蛇 900 1.能量流动中的最值计算 已知植物同化量(A),其传向动物与直接传向人的比例由1∶1调整为1∶2,求解人最多增重变化量(M)？ 2.能量来源比例改变的计算 若已知人同化量(M)，人的食物来源为素食、肉食的比例由1∶1调整为2∶1,求解最少需要植物变化量(A)。 A=A2-A1 2.能量来源比例改变的计算 第42页 3.如图所示的食物网中,最初戊的食物有1/5来自乙,1/5来自丙,3/5来自丁。为了促进戊的发展,将戊的食物比例调整为1/2来自乙,1/4来自丙,1/4来自丁。若能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的传递效率为20%。理论上现在养活的戊的数量是最初的多少倍(　　) A.1.4 B.1.5 C.1.6 D.1.7 √ 2.能量来源比例改变的计算 第44页 4.(2025·大理模拟)立体农业是为充分利用群落的空间结构和资源而发展起来的一种农业生产模式。秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式:水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼,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的能量流动如图,图中的英文字母表示能量(单位:kJ)。下列叙述正确的是(　　) 3.具有人工能量输入的计算 第45页 A.据图可知,流入该生态系统的总能量值为a B.若d是来自生产者和消费者的同化量,则表示呼吸作用散失的能量 C.植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为(c-n)/b×100% D.鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构,提高池塘中能量的传递效率 √ 贴近高考·重温真题 第51页 2.(2024·海南)海龟是国家一级重点保护野生动物,其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中,巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列有关叙述错误的是(　　) 第52页 A.龟卵中的能量来自母龟同化的能量 B.螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎,说明螃蟹既是消费者,又是分解者 C.巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养,说明二者存在寄生关系 D.巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质 √ 第54页 3.(2024·江苏)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,结果见表。下列相关叙述错误的是(　　) A.混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、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 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 √ 第56页 4.(多选)(2024·吉林)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述正确的是(　　) 注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 A.E是太阳照射到生态系统的能量 B.E2属于未被利用的能量 C.E3占净初级生产量的36% D.E3的产生过程是物质循环的必要环节 √ √ 第59页 5.(2024·天津)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如表。 表1渤海生态系统各营养级间的转换效率*(%) *转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值。 营养级 十年前 当前 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 浮游植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5 碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9 第60页 (1)捕食食物链以浮游植物为起点,碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点,两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的________和________。 消费者 分解者 第61页 (2)由表1可知,当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前________,表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量________。 高 减少 第62页 (3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标,数值越小,成熟度越高,数值趋向于1时,生态系统中没有多余的生产量可利用。据此,分析表2可知,________时期渤海生态系统成熟度较高,表示______________________________________________减少,需采取相应管理措施恢复渔业资源。 表2渤海生态系统特征[t/(km2·a)] *总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量。 系统特征 十年前 当前 总初级生产量* 2 636 1 624 总呼吸量 260 186 当前 剩余生产量(或多余的生产量或可利用的生产量) 感谢观看与聆听 THANKS $