生態系統的能量流動課件【教材精講精研】高二上學期生物人教版選擇性必修2

能量流動能量的源頭：流經生態系統的總能量：生產者固定的太陽能的總量能量流動的途徑：2.能量流動特點單向流動：逐級遞減：不循環、不可逆傳遞效率為10%～20%。3.能量流動研究意義太陽能食物鏈或食物網能量散失的途徑、形式：呼吸作用熱能能量的轉化形式：太陽能--有機物中的化學能--熱能1.能量流動的概念課堂回顧練習與應用一、概念檢測1.生態系統中所有生物的生命活動都需要能量，而不同營養級的生物獲取能量的途徑是有差別的。據此判斷下列表述是否正確。(1)太陽能只有通過生產者才能輸入到生態系統中。()(2)生態系統中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少。()(3)能量沿食物鏈流動是單向的。()√×√練習與應用一、概念檢測2.流經神農架國家級自然保護區的總能量是(

)A.該保護區中生產者體內的能量B.照射到該保護區中的全部太陽能C.該保護區中生產者所固定的太陽能D.該保護區中所有生產者、消費者、分解者體內的能量C練習與應用一、概念檢測3.在一定時間內，某生態系統中全部生產者固定的能量值為a，全部消費者所獲得的能量值為b，全部分解者所獲得的能量值為c，則a、b、c之間的關系是()

A.a=b+c

B.a>b+c

C.a<b+c

D.c=a+bB二、拓展應用練習與應用1.下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個生態系統的能量流動圖解。(2)哪個生態系統的能量能夠更多地被人類所利用？為什么？圖a圖b二、拓展應用練習與應用太陽能農作物家禽、家畜人太陽能農作物家禽、家畜沼氣池食用菌人圖a圖b二、拓展應用練習與應用圖b所示生態系統中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用，因此，該生態系統實現了能量的多級利用，提高了能量的利用率。1.下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(2)哪個生態系統的能量能夠更多地被人類所利用？為什么？圖a圖b2.將一塊方糖放入水中，方糖很快就會溶解，消失得無影無蹤。溶解在水中的方糖還能再自行變回原來的形狀嗎？為什么？生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的硅化物制造口己絢麗精致的外殼，而通常情況下水體中硅化物的含量極為微少，僅有百萬分之幾，這比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？通過以上事例，你對能量在生態系統中的作用是否有了進一步的認識？不能。在一個封閉的系統中,物質總是由有序朝著無序(熵增加)的方向發展。硅藻能利用獲取的營養通過細胞呼吸釋放能量,依靠能量完成物質由無序向有序的轉化,維持其生命活動。能量的輸人對于生態系統有序性的維持來說是不可缺少的。二、拓展應用練習與應用[第2課時]第2節生態系統的能量流動一、能量流動過程中數量分析二、能量在食物鏈中傳遞的“最值計算”

三、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算四、(P59)[思維訓練]分析和處理數據1.(2021·衡水高三開學考試)在分析生態系統的能量流動時經常涉及“總能量”、“攝入量”、“輸入量(輸入到某一營養級的能量)”、“同化量”、“糞便量”、“能量傳遞效率”等說法,則下列說法中正確的是(

)A.太陽輻射到某一生態系統中的能量即為輸入生態系統的總能量B.生產者積累的有機物中的能量為輸入生態系統的總能量C.某一營養級生物的攝入量減去糞便量,為該營養級生物同化量D.相鄰兩營養級生物中高營養級與低營養級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率C一、能量流動過程中數量關系分析2．如圖為某草原生態系統中能量流動的部分圖解，N代表能量值，下列分析不正確的是A．第一營養級與第二營養級間的能量傳遞效率為N5/N3B．生物間的捕食關系一般不可逆轉，所以能量流動具有單向性C．蜣螂利用的能量N，屬于草被分解者利用的能量中的一部分D．適量放牧牛、羊會增大N2與N1的比值A【詳解】A、傳遞效率是營養級同化能量之比，所以第一營養級（草）與第二營養級（牛、羊）間的能量傳遞效率為N5/N2，A錯誤；3．如圖為某草原生態系統的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養級生物的能量，D、E、F分別表示各營養級生物用于生長、發育和繁殖的能量，G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L表示流入分解者的能量。下列說法正確的是（

）A．食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養級B．圖中的C．在人工飼養的高密度魚塘生態系統中，生產者固定的能量是流經該生態系統的總能量D．K中能量包括兔子遺體及狼糞便中的能量等D4．下圖為能量流動示意圖，其中a1是流入第一營養級的總能量，相關說法正確的是（

）A．第一營養級傳遞給分解者的總能量是a4+a7B．能量散失a3可以再被生物同化利用C．a1、a2、a3、a6中的能量都以穩定化學能的形式存在D．第一營養級和第二營養級之間能量傳遞效率是a6/a2A5．下圖為生態系統中能量流動圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列相關敘述正確的是（

）A．①表示流經生態系統內部的總能量B．以植食動物為食的肉食動物屬于三級消費者C．食物鏈中捕食關系一般不可逆轉，所以能量流動具單向性D．從能量關系看②≥③＋④C6．下列有關生態系統能量流動的敘述，正確的是（）A．兔子吃了1公斤的草，則這1公斤草中的能量就流入（即：同化）到了兔子體內B．一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10％～20％的能量流入到狼的體內C．生產者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環境流入到生物群落D．生態系統的能量是伴隨物質而循環利用的C7．生態學中常以金字塔形象地說明營養級與能量、生物體個體數量、生物量之間的關系，是定量研究生態系統的直觀體現。生態金字塔有能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔三種類型。下列有關敘述不正確的是（）。A．該金字塔可表示樹林中樹（①）、害蟲（②）和食蟲鳥（③）之間的個體數量關系B．如果表示能量金字塔，則能量的流動方向只能依次是③→②→①C．該金字塔可表示浮游植物（①）和浮游動物（②）的生物量之間的關系D．在城市生態系統中該金字塔中的①表示生產者ABD8．(2021·河東區一模)如圖表示在一個生態系統中，植物光合作用積累的有機物被植食性動物利用的過程。下列敘述正確的是()A．④占②的百分比為能量傳遞效率B．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量C．植食性動物糞便中的能量包含在⑦中D．①⑤之和為輸入到生態系統的全部能量C以下表示動物利用食物的過程，正確的分析是（

）A.

恒溫動物的④/③值一般高于變溫動物B.

哺乳動物的③/①值一般為10%﹣20%C.

提高圈養動物生長量一般需提高③/②值D.

食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物2.同化量/攝入量

與動物的消化吸收有關，無法確定1.有機物質積累量（用于生長發育繁殖的能量）/同化量

通常恒溫動物低于變溫動物（原因：恒溫動物需要消耗更多的有機物維持體溫）C太陽能下一個營養級W1D1B1C1D1A1自身呼吸作用消耗流向分解者A2B2C2D2自身呼吸作用消耗流向分解者一、能量流動過程中數量關系分析9.某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產者固定的太陽能)，下列敘述中不正確的是（）A.生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1/W1C.流入初級消費者體內的能量可表示為(A2＋B2＋C2)D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減C1、根據下圖所表示的食物網,結合能量流動的特點進行計算:蛇牧草鼠貓頭鷹如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量.若貓頭鷹要獲得1千焦能量,則至少消耗掉牧草所固定的______千焦能量。140251000最少消耗(獲得最多)選最短的食物鏈選最大的傳遞效率20%最大消耗(獲得最少)選最長的食物鏈選最小的傳遞效率10%最多能獲得______焦耳能量.最多消耗牧草固定的______千焦能量.二.能量流動中的最值計算選______的食物鏈選最小傳遞效率_____生產者消耗最少選最大傳遞效率_____消費者消耗最大獲得最多獲得最少選______的食物鏈

最短最長20%10%二.能量流動中的最值計算2.某人捕得一條重2kg的雜食海魚，若此魚的食物有1/2來自植物，1/4來自草食魚類，1/4來自以草食魚類為食的小型肉食魚類，則該魚至少需要海洋植物________kg。80草草食魚類雜食海魚1/21/4小型肉食魚類1/42kg按傳遞效率20％計算二.能量流動中的最值計算3.在如圖食物網中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為(

)A．80gB．900gC．800gD．600gB二.能量流動中的最值計算4.如圖為某生態系統中的食物網簡圖，若E種群中的總能量為5.8×109kJ，B種群的總能量為1.6×108kJ，從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是（）A2.0×108kJB．2.32×108kJC．4.2×108kJD．2.26×108kJAEBCD易錯警示：能量傳遞不是以個體或種群為單位，而是以營養級為單位。A5．圖為一食物網。若要使丙體重增加x，已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a，則至少需要的生產者（甲)的量為y，那么x與y的關系可表示為

A．y=90ax+10x B．y=25ax+5xC．y=20ax+5x D．y=10ax+10xC二.能量流動中的最值計算6.某生態系統中存在如圖所示的食物網，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載C的數量是原來的_______倍。2023/2/21.375設當食物比例A：B為1：1時，C的能量為x則需要的A為1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x設當食物比例A：B為2：1時，C的能量為y則需要的A為由于兩種情況下，生產者的數量是一定的，所以55x=40y，則y=1.375x．2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y二.能量流動中的最值計算三、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算1、如圖為某農場的年能量流動示意圖單位：103

kJ/(m2·y)，A、B、C、D共同構成生物群落。從第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率是

。據圖分析，第二營養級(B)同化的能量為(16＋2)×103

kJ/(m2·y)，傳遞到第三營養級(C)的能量為3×103

kJ/(m2·y)，所以其能量傳遞效率為3×103/18×103×100%＝16.67%.16.67%2.如圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據圖分析：生產者固定的太陽能總量與輸入的有機物中的化學能。①流經該生態系統中的總能量？

三、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算2.如圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據圖分析：②生產者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是多少？它們之間能量傳遞效率分別是多少？(結果保留小數點后一位)肉.量＝(0.25＋0.05＋2.1＋5.1)×103＝7.5×103kJ/(m2·y)；植.量＝[(7.5－5)＋0.5＋4＋9]×103＝16×103kJ/(m2·y)；生.量＝[(16－2)＋3＋70＋23]×103＝110×103

kJ/(m2·y)。(16－2)/110×100%≈12.7%(7.5－5)/16×100%≈15.6%三、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算2.如圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據圖分析：試分析圖中隨營養級的升高需要的有機物輸入越來越多的原因？能量流動逐級遞減以及維持各營養級較高的輸出量三、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算四、[思維訓練]分析和處理數據(P59)①這些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？儲存的能量是多少？葡萄糖為：（12+18）/12×2675=6687.5kg儲存的能量為：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ請根據以上數據計算：②這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？這些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107KJ③這些玉米在整個生長季節所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？這