第46讲 生态系统的能量流动-备战2025年高考生物一轮复习精品课件（新高考通用）

这是一份第46讲 生态系统的能量流动-备战2025年高考生物一轮复习精品课件（新高考通用），共36页。PPT课件主要包含了生态系统的信息传递，生态系统的能量流动，生态系统的物质循环，生态系统的功能，主要的功能，食物链和食物网，自身呼吸作用，有机物中的化学能，生产者，初级消费者等内容，欢迎下载使用。
生态系统 的功能
一、 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念及理解
(1)能量流动的概念:
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
太阳能(少部分化能合成作用)
生产者固定的太阳能总量
最终以热能的形式散失
太阳能→有机物中的化学能→热能
甲．__________，乙．______________，丙．______________，丁．____________，戊．__________。
(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容：
①能量流动的渠道是__________________。②能量散失的途径是各种生物的__________(代谢过程)。
自身呼吸作用以________的形式散失
残枝败叶等被_______分解。
(2)分析食物链中甲营养级(第一营养级)能量的去向
生产者光合作用固定的太阳能
被______________同化（流入下一营养级）。
你能说出第一营养级能量“一来二去”、“一来四去”吗？
②输入该营养级的总能量是指 (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。
(3)第二营养级及其后营养级能量流动
用于生长发育和繁殖(e)
[易错提醒]　摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量才是同化量，动物的粪便无法被动物消化吸收，不属于同化量。
(4)请完成下列能量流动模型
通过呼吸作用以热能形式散失
用于生长发育 繁殖的能量
你能说出第一营养级能量“一来二去”、“一来四去”了吗？
你能说出最高营养级能量的去路吗？
下图为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。
该营养级生物同化量可用图乙中 字母表示，其能量值为 。C表示 。c表示 。f表示 ，f值应包括 。
该营养级生物用于自身生长发育繁殖的能量
该营养级生物粪便中能量值
该营养级生物流向分解者的能量
该营养级的遗体残骸中能量 +下一营养级粪便中所含的能量
生产者流向初级消费者的能量（即：初级消费者同化的能量）
初级消费者自身呼吸作用消耗的能量
流向次级消费者的能量（即：次级消费者的同化的能量）
（用图中字母填空）输入第一营养级的能量（即生产者固定的太阳能）是 ，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失的能量为 ，一部分则用生产者的生长、发育、繁殖的能量为
各个营养级的顺序是不可逆的
两个营养级之间传递效率为10％～20％
自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用。
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。
能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级
各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。
(1)可以帮助人们将生物在时间、空间上进行_________，增大流入某个生态系统的______。(2)可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使_________________的利用。例如，沼气池的使用实现了对________________，从而大大提高________________。(3)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________________________。
4.研究能量流动的意义
注意：不是能量传递效率
能量传递效率≠能量利用率(1)能量传递效率能量在沿食物链流动的过程中逐级递减，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。(2)能量利用率①一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值；②一般来说，食物链越短，能量利用率越高；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。
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、食物网中： 生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者。、3）生产者同化的能量，就是生产者通过光合作用制造的有机物种的能量，即光合作 用总量。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。5）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。
5.关于生态系统能量流动过程的几点总结
不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系， 是定量研究生态系统的直观体现。
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总质量
极少，如人工养殖的鱼塘，生产者的生物量可以小于消费者的生物量
每一营养级生物的有机物总量
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物有机物的总量沿食物链升高逐级递减
能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动是逐级递减的
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：
浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间内浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量：
(1)生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程( )(2)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量(　　)(3)第三营养级生物产生粪便中的能量属于该营养级的同化量(　　)(4)利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率。（ ）(5)一种蜣螂专以象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%（ ）(6)研究能量流动,可帮助人们合理设计人工生态系统,提高能量的传递效率(　)(7)外源补充能量时，一般营养级越高需要补充的能量越多(　　)(8)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象( )(9)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用( )(10)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递效率( )
二、 生态系统的能量流动相关计算
1.能量传递效率的计算
是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体或食物网中的两个种群之间的传递效率
能量传递效率可以低于10%,但一般不高于20%
1.（22·23下·万州·模拟预测）下图为能量流经生态系统某营养级的变化示意图（能量的单位为kJ）。下列有关叙述正确的是（ ）A．用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量为400kJB．第二营养级同化的能量中有192kJ流向丁C．能量沿着食物链传递时具有单向流动、逐级递减的特点D．第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为12%
2.(2023·北京东城模拟)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述不正确的是(　　)
A.图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量B.在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dC.若有未被利用的能量，则在g和i中有一处表示未被利用的能量D.初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e/b×100%
2.能量传递效率的相关“最值”计算
1．食物链越短，最高营养级获得的能量越多。2．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。具体计算方法如下：
选最短食物链按×20%计算
选最长食物链按×10%计算
选最长食物链按÷10%计算
选最短食物链按÷20%计算
例1．(2020·成都市诊断)下图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约 (　 　)A．100 kg　　　　　B．44.5 kgC．25 kg D．15 kg
例2.下图所示的食物网中，若人的体重增加 1kg，最少消耗水藻 kg， 最多消耗水藻 kg。
例3.在图中海鸟获得能量最多的食物链是________________________。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是___________千克。
水棉→水蚤→甲壳类→海鸟
例4.如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（ ）
A．10千克　　　 B. 28千克　　　 C. 100千克　　　 D. 280千克
例5.设食物网中E种群干物质量为5.8×109kJ，B种群干物质量为1.3×108kJ，则A种群干物质量的值至少是_____________。
例6.已知图中C同化的总能量为a，其中由A直接供给的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为______________。A能量中比例为Z的部分直接提供给C，则要使C能量增加akJ,至少需要消耗A的能量为______________。
y=100a-90ax
例7.如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2?a），请回答：
（1）如图所示，输入该生生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？
一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能。
(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？
肉食性动物固定的总能量＝2.1＋0.25＋0.05＋5.1＝7.5×103 kJ/(m2·a)；植食性动物固定的总能量＝4＋(7.5－5)＋0.5＋9＝16×103 kJ/(m2·a)；生产者固定的总能量＝23＋(16－2)＋3＋70＝110×103 kJ/(m2·
生产者→植食性动物的能量传递效率＝(16－2)/110×100%≈12.7%；植食性动物→肉食性动物的能量传递效率＝(7.5－5)/16×100%≈15.6%。
(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字)
(4)假设能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加 100kg，则需要消耗多少 kg 生产者？
100÷15.6%÷12.7%≈5047(kg)
1.(2020·浙江选考)下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是(　 )A．营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低B．呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多C．生产者的净初级生产量越大，各级消费者的体型就越大D．营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多
2.（22·23·山东·高考真题）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
3.(2022·湖北卷，22)如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(1)图中A代表________；肉食动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。(2)如果②③④代表能量流动过程，④代表的能量大约是②的________。