人教高中生物必修三5.2生态系统的能量流动 知识点总结和练习(含解析) 联系客服

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生物必修三第五章第二节:生态系统的能量流动

1、能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。 2、能量流动的分析

(1)个体层次:能量输入→个体→储存在体内的能量 →呼吸作用散失的能量 (2)种群层次:能量输入→种群→能量储存 →能量散失 3、能量流动的过程: 能量的源头:太阳

起点:从生产者固定太阳能开始。

输入的总能量:生产者所固定的全部太阳能。 渠道:沿食物链和食物网,逐级流动。

(1)第一营养级(生产者)中能量的去路:

摄入量 ①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失

粪便量 ②用于生产者的生长发育和繁殖

同化量 ③随残枝败叶被分解者分解而释放

④被初级消费者摄入体内

(2)第二营养级(第三第四营养级类同)中能量的去路: 注意: (见右图) ★以一个营养级为研究单位并非一个个体

★同化量:某一个营养级从外界环境中获得的全部化学能量 ★粪便量属于未被同化的能量,属于上一营养级的能量 ★同化量=摄入量-粪便量

同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育和繁殖的能量

用于生长发育和繁殖的能量=死亡后流向分解者的能量+下一营养级的摄入量

4、不定时不定量分析能量流动过程:(上图) ①方向:单向流动

②箭头由粗变细:流入下一营养级的能量逐级递减

③矩形面积变小:营养级越高,储存在该营养级生物体内的能量越少

5、定时定量分析能量流动过程:(下图) ①定时定量分析时有未利用的能量,指既未被呼吸作用消耗,也没有被下一营养级和分解者利用的能量。

6、生态系统能量流动的特点:

(1)单向流动:不可逆转也不可循环流动

(2)逐级递减:在输入到某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一营养级 注:★下限10%效率的意义是:维持下一个营养级的存在 上限20%效率的意义是:维持本营养级的存在

★传递效率=某一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量 ★人不能改变能量传递效率,可以提高能量利用效率 ★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。 ★食物链越短,能量利用效率越高

7、金字塔模型

(1)在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,生态系统中的能量一般不超过4~5个营养级。

(2)能量金字塔为客观规律,一定正确; 数量金字塔为一般规律,不一定正确。

8、相关计算:

“至少需要消耗能量”→用20%计算 “至多需要消耗能量”→用10%计算

习题:

1、下列有关生态系统能量流动的叙述中,错误的是( ) A.当狼吃掉一只兔子时,狼不可能获得兔子的全部能量

B.当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级 C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的 答案:B

解析:A:狼吃掉兔子,一部分能量被同化,一部分能量以粪便的形式排出。 B:兔子属于第二营养级,狼属于第三营养级。 C:能量的流动起点从生产者固定太阳能开始。

2、有如图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算) 昆虫 则下列叙述正确的是 植物

A.昆虫属于第一营养级,鸟属于第二营养级 鸟 B.该食物网中初级消费者是昆虫,次级消费者是鸟

C.在鸟类的食物构成中,若动物性食物和植物性食物各占一半,则鸟类增加能量a时,生产者需提供的能量为50a D.若绿色植物固定的太阳能总量为M ,昆虫获得的总能量为m1 鸟获得的总能量为m2 则 M 〉m1 +m2 答案:D

解析:该食物网中,鸟占有两个营养级,即第二、三营养级,故AB均错;根据食物网中能量值的分配可知,鸟增加A时,需要生产者:1/2A÷10%+1/2A÷10%÷10%=55A,故C错; 由于能量流动的特点之一是逐级递减,因此生产者固定的总能量大于各营养级的同化量,故D正确。

3、有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是( ) A.能量沿食物链的流动和单向的

B.食物链越长,越高营养级获得的能量越少 C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少 D.生物种类越多,生态系统中的食物链越多 答案:C

解析:不管初级消费者的数量有多少,流入次级消费者的能量总在10%~20%,不存在上一营养级数量增多,流入下一营养级能量变少的特点。

4、某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲,其食物有1/2来自浮游植物乙,1/4来自草食性鱼类丙,1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是 A.甲和丁存在着竞争关系

B.若湖泊受到DDT污染,则DDT浓度最低的生物是乙

C.甲每增加1千克体重,最少需要乙提供360千克的物质 D.在此食物网中占有三个营养级的生物是甲 答案:D

解析:A:由于甲、丁均以丙为食,故两者间不仅有捕食关系,还存在着竞争关系; B:DDT是通过食物链而富集的,营养级越低,体内DDT浓度越低,反之则越高; C:从理论上计算,甲增重1kg至少需要乙提供的物质量应按20%的传递效率,则甲 增重1kg至少需要乙提供的物质的量是:1/2÷20%+1/4÷(20%×20%)+1/4÷(20% ×20%×20%)=40kg

D:甲在此食物网中占有二、三、四三个营养级。

5、如果一个生态系统有4种生物,并构成一条食物链,在某一时间内分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。请据此回答:

(1)这一食物链关系可以表示为_______________________________。

(2)生态系统有4种成分,如果这4种生物分别属于其中2种成分,那么另外2种成分是___________________。

(3)如果在一段时间内,甲种生物的种群数量增加,则会引起其他3种生物种群数量的变化是___________________________________________。

(4)如果提高系统中的CO2的浓度,能使有机物总量有所增加,那么,按质量增加由多到少排列这4种生物的顺序应该是____________________________。

(5)如果系统中有某种有害物质易被生物体吸收,但不易被分解排出,那么这种物质在生物体内积累的浓度由高到低排列,这4种生物的顺序应该是___________________。 答案:(1)丙→甲→乙→丁 (2)分解者和非生物的物质和能量 (3)乙增加,丙减小,丁增加 (4)丙甲乙丁 (5)丁乙甲丙