生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件【教材精講精研】高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

能量流動能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)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(huán)、不可逆?zhèn)鬟f效率為10%～20%。3.能量流動研究意義太陽能食物鏈或食物網(wǎng)能量散失的途徑、形式：呼吸作用熱能能量的轉(zhuǎn)化形式：太陽能--有機物中的化學(xué)能--熱能1.能量流動的概念課堂回顧練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.生態(tài)系統(tǒng)中所有生物的生命活動都需要能量，而不同營養(yǎng)級的生物獲取能量的途徑是有差別的。據(jù)此判斷下列表述是否正確。(1)太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入到生態(tài)系統(tǒng)中。()(2)生態(tài)系統(tǒng)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(xí)與應(yīng)用一、概念檢測2.流經(jīng)神農(nóng)架國家級自然保護區(qū)的總能量是(

)A.該保護區(qū)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量B.照射到該保護區(qū)中的全部太陽能C.該保護區(qū)中生產(chǎn)者所固定的太陽能D.該保護區(qū)中所有生產(chǎn)者、消費者、分解者體內(nèi)的能量C練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測3.在一定時間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)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(guān)系是()

A.a=b+c

B.a>b+c

C.a<b+c

D.c=a+bB二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用1.下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)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(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解。(2)哪個生態(tài)系統(tǒng)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(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用太陽能農(nóng)作物家禽、家畜人太陽能農(nóng)作物家禽、家畜沼氣池食用菌人圖a圖b二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用圖b所示生態(tài)系統(tǒng)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(xué)能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的利用率。1.下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)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(tài)系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)中的作用是否有了進一步的認(rèn)識？不能。在一個封閉的系統(tǒng)中,物質(zhì)總是由有序朝著無序(熵增加)的方向發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過細(xì)胞呼吸釋放能量,依靠能量完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化,維持其生命活動。能量的輸人對于生態(tài)系統(tǒng)有序性的維持來說是不可缺少的。二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用[第2課時]第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動過程中數(shù)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(xùn)練]分析和處理數(shù)據(jù)1.(2021·衡水高三開學(xué)考試)在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時經(jīng)常涉及“總能量”、“攝入量”、“輸入量(輸入到某一營養(yǎng)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(tài)系統(tǒng)中的能量即為輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.生產(chǎn)者積累的有機物中的能量為輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量C.某一營養(yǎng)級生物的攝入量減去糞便量,為該營養(yǎng)級生物同化量D.相鄰兩營養(yǎng)級生物中高營養(yǎng)級與低營養(yǎng)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(shù)量關(guān)系分析2．如圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)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(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為N5/N3B．生物間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，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(chǔ)【詳解】A、傳遞效率是營養(yǎng)級同化能量之比，所以第一營養(yǎng)級（草）與第二營養(yǎng)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(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養(yǎng)級生物的能量，D、E、F分別表示各營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)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(yǎng)級B．圖中的C．在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者固定的能量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)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(yǎng)級的總能量，相關(guān)說法正確的是（

）A．第一營養(yǎng)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．a(chǎn)1、a2、a3、a6中的能量都以穩(wěn)定化學(xué)能的形式存在D．第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間能量傳遞效率是a6/a2A5．下圖為生態(tài)系統(tǒng)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(guān)敘述正確的是（

）A．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)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(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具單向性D．從能量關(guān)系看②≥③＋④C6．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)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(nèi)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(nèi)C．生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物，能量就從無機環(huán)境流入到生物群落D．生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的C7．生態(tài)學(xué)中常以金字塔形象地說明營養(yǎng)級與能量、生物體個體數(shù)量、生物量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。生態(tài)金字塔有能量金字塔、數(shù)量金字塔、生物量金字塔三種類型。下列有關(guān)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(shù)量關(guān)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(guān)系D．在城市生態(tài)系統(tǒng)中該金字塔中的①表示生產(chǎn)者ABD8．(2021·河?xùn)|區(qū)一模)如圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)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(yǎng)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(guān)，無法確定1.有機物質(zhì)積累量（用于生長發(fā)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(yǎng)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(shù)量關(guān)系分析9.某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)，下列敘述中不正確的是（）A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1C.流入初級消費者體內(nèi)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(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)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(chǎn)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(wǎng)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(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)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(yǎng)級為單位。A5．圖為一食物網(wǎng)。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(chǎn)者（甲)的量為y，那么x與y的關(guān)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(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的_______倍。2023/2/21.375設(shè)當(dāng)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(shè)當(dāng)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(chǎn)者的數(shù)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(nóng)場的年能量流動示意圖單位：103

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

。據(jù)圖分析，第二營養(yǎng)級(B)同化的能量為(16＋2)×103

kJ/(m2·y)，傳遞到第三營養(yǎng)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(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據(jù)圖分析：生產(chǎn)者固定的太陽能總量與輸入的有機物中的化學(xué)能。①流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據(jù)圖分析：②生產(chǎn)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(jié)果保留小數(shù)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(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據(jù)圖分析：試分析圖中隨營養(yǎng)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(yǎng)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(xùn)練]分析和處理數(shù)據(jù)(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(jù)以上數(shù)據(jù)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(jié)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