高考生物總復(fù)習(xí) 3-2-4 生態(tài)系統(tǒng)的功能 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 考點1 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（517考）新人教版必修3

考點1生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(5年17考)(安徽卷、海南卷……)1．能量流動的過程(1)概念理解eq\x(輸入)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(源頭：太陽能,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者\a\vs4\al(固定的),\a\vs4\al(太陽能總量)))eq\x(傳遞)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(途徑：\a\vs4\al(食物鏈和食物網(wǎng)),形式：有機物中的\a\vs4\al(化學(xué)能)))eq\x(轉(zhuǎn)化)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(太陽能→有機物中的\a\vs4\al(化學(xué)能)→熱能))eq\x(散失)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形式：最終以\a\vs4\al(熱能)形式散失,過程：三大功能類群的\a\vs4\al(呼吸作用)))(2)能量流動圖解2．每一營養(yǎng)級能量來源與去路的分析(1)能量來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能,消費者的能量來自于上一營養(yǎng)級同化的能量)))(2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量可存在如下去向：①自身呼吸消耗②流入下一營養(yǎng)級③被分解者分解利用④未被利用量(最終也將被分解者利用)3．生態(tài)金字塔不同的生態(tài)金字塔能形象地說明各營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點正金字塔形一般為正金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減一般生物有機物的總質(zhì)量沿食物鏈升高逐級遞減每一階含義每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目每一營養(yǎng)級生物的有機物總量特殊形狀無極少4.能量流動的特點及意義(1)能量傳遞效率：是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值。(2)能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。(3)研究意義①幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。②幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。思維激活判斷正誤(1)植物→鼠→鷹這條食物鏈，第三營養(yǎng)級含能量少(·全國新課標(biāo)Ⅰ，5D)()。(2)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大(·海南，21C)()。(3)生態(tài)金字塔可采用生物量單位，能量單位和個體數(shù)量單位，生態(tài)金字塔必然呈正金字塔形()。(4)散失的熱能可以被生產(chǎn)者固定再次進入生態(tài)系統(tǒng)()。(5)相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%，也不會大于20%()。(6)研究能量流動，可合理設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的傳遞效率()。答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及特點1．(·安徽卷，30Ⅱ)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對此食物鏈能量流動進行了研究，結(jié)果如下表，單位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太陽能攝入量同化量呼吸量攝入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是________。(2)在研究能量流動時，可通過標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲并標(biāo)記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標(biāo)記的15只。該種群密度是________只/hm2。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果________。(3)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量中只有3%～5%用于____________，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。(4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕?？梢姡畔⒛軌騙_______________，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。解析(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107J/(hm2·a)，故能量傳遞效率為eq\f(2.25×107,7.50×108)×100%＝3%。(2)設(shè)1hm2的范圍內(nèi)種群數(shù)量為M，則eq\f(40,M)＝eq\f(15,30)，M＝80。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕個體中標(biāo)記個體數(shù)減少，則估算值M偏高。(3)某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于呼吸作用(細(xì)胞呼吸)，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。田鼠和鼬都屬于恒溫動物，進行呼吸作用用于維持體溫需消耗大量能量，還有部分能量用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。(4)由題意知，通過信息傳遞，鼬和田鼠的數(shù)量基本穩(wěn)定，可見信息傳遞可調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。答案(1)3%(2)80偏高(3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動(4)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系互動探究據(jù)上題表格中數(shù)據(jù)推算隨鼬糞便流失的能量是多少？這部分能量應(yīng)包含于表中哪一數(shù)據(jù)中？提示鼬糞便中的能量＝鼬的攝入量－鼬同化量＝2.44×107－2.25×107＝1.9×106(J/hm2·a)此部分能量應(yīng)包含于表中田鼠同化量即7.56×108h中。題后反思以第二營養(yǎng)級為例，能量的來源和去路圖解如下：由此可見：(1)攝入量－糞便量＝同化量。(2)同化量－呼吸量＝生長、發(fā)育、繁殖量。(3)一個營養(yǎng)級糞便量不屬于該營養(yǎng)級同化量，而屬于上一營養(yǎng)級的同化量，即上一營養(yǎng)級流向分解者的能量能量流動的相關(guān)計算2．如圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。解析能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻時，選最短的食物鏈，如水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設(shè)最少消耗水藻為X，則X×20%×20%＝1kg，X＝25kg；求最多消耗水藻時，選最長的食物鏈，如水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設(shè)最多消耗水藻為Y，則Y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，Y＝100000kg。答案25100000[對點強化](·廣東預(yù)測)如圖為部分能量流動圖解，下列敘述正確的是()。A．次級消費者攝入量占初級消費者攝入總量的10%～20%B．c表示初級消費者的同化量C．圖中能量數(shù)值b＝a＋cD．C指向分解者的箭頭中包含初級消費者的遺體殘骸，包括次級消費者的糞便解析能量傳遞效率10%～20%是相鄰營養(yǎng)級同