2017-2018學(xué)年高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)案 新人教版必修3

《2017-2018學(xué)年高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)案 新人教版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)案 新人教版必修3（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失等過(guò)程。 2．能量流動(dòng)的起點(diǎn)是綠色植物的光合作用，渠道是食物鏈和食物網(wǎng)，能量的轉(zhuǎn)化方式為光能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能。 3．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量。 4．能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減。 5．某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量有三個(gè)去向：通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失，流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，被分解者分解利用。 6．研究能量流動(dòng)的意義： ①幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 ②調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)、高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 能量流動(dòng)

2、的過(guò)程 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．能量流動(dòng)的含義 生態(tài)系統(tǒng)中能量的 2．能量流動(dòng)的過(guò)程 (1) (2)過(guò)程圖解： 1．生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭及流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量分別是指哪一部分？ 提示：能量的源頭是太陽(yáng)能，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能。 2．結(jié)合教材P94圖5-6思考： (1)初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量是其同化量嗎？它們之間存在什么關(guān)系？ 提示：初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量不等于其同化量，它們之間存在的關(guān)系是：同化量＝攝入量－糞便量。 (2)初級(jí)消費(fèi)者同化的能量會(huì)有哪些去向？ 提示：①通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失； ②流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)； ③被分解者分解

3、利用。 (3)初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量是指其流向分解者的那部分能量嗎？為什么？ 提示：不是，初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量不屬于其同化的能量。 3．整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中能量會(huì)因散失而減少，它主要是指哪個(gè)生理過(guò)程？以什么形式散失？ 提示：整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量主要是通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失。 [跟隨名師·解疑難] 1．能量流動(dòng)過(guò)程分析 由上圖分析可知： (1)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。 (2)能量流動(dòng)的途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。 (3)能量流動(dòng)的過(guò)程中能量的變化：太陽(yáng)能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能。 (4)能量散失的主要途徑：通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失。 (5)以第二

4、營(yíng)養(yǎng)級(jí)為例分析能量的分流： 2．能量形式的轉(zhuǎn)化 [特別提醒] (1)動(dòng)物的攝入量不等于同化量，關(guān)系為：同化量＝攝入量－糞便量。 (2)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，而應(yīng)是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量。 能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．能量流動(dòng)的特點(diǎn)[判斷] (1)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的。(√) (2)能量只能沿著食物鏈傳遞，捕食關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的。(√) (3)能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，其原因是有一部分能量被自身利用，還有一部分能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(×) (4)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)只能經(jīng)過(guò)4～5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(×) (5)營(yíng)養(yǎng)級(jí)越低，越在能量金

5、字塔的頂端。(×) 2．研究能量流動(dòng)的意義 (1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)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(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)、高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 1．結(jié)合教材P95圖5-8思考下列問(wèn)題： (1)圖中生產(chǎn)者的能量分為四部分，而圖5-7中生產(chǎn)者的能量分為三部分，差異是哪一部分？ 提示：差異是圖5-8中多一個(gè)未利用的能量。 (2)能量流動(dòng)在植食性動(dòng)物與肉食性動(dòng)物之間的傳遞效率是多少？能總結(jié)計(jì)算公式嗎？ 提示：能量傳遞效率＝×100%，能量在植食性動(dòng)物與肉食性動(dòng)物之間的傳遞效率約為20%。 2．結(jié)合教材P96圖5-9中各

6、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量由低到高繪成的能量金字塔，思考如果把每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量及生物數(shù)量關(guān)系用圖形表示出來(lái)，是不是也是正金字塔形？有沒(méi)有例外？ 提示：一般情況下，也是正金字塔形。但是有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。當(dāng)然，總的來(lái)看，一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。同理，成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一株大樹(shù)上，該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。 [跟隨名師·解疑難] 1．能量流動(dòng)的特點(diǎn) (1)單向流動(dòng)： 食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長(zhǎng)

7、期自然選擇的結(jié)果。 (2)逐級(jí)遞減： ①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用而消耗掉相當(dāng)大的一部分能量，并以熱能的形式散失，無(wú)法再利用。 ②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分能量未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用，即未被利用部分。 ③少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳給了分解者。 2．生態(tài)金字塔 生態(tài)金字塔是生態(tài)學(xué)中表示不同關(guān)系的一種形式，生態(tài)學(xué)中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、數(shù)量金字塔等。不同的金字塔能形象地說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)級(jí)與能量、生物個(gè)體數(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(diǎn) 正金字塔形 一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出

8、現(xiàn)倒金字塔形 一般為正金字塔形 象征 含義 能量在沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中具有逐級(jí)遞減的特性 生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減 生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量)沿食物鏈逐級(jí)遞減 每一階含義 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量 特殊形狀 無(wú) 如一棵樹(shù)與樹(shù)上昆蟲(chóng)及鳥(niǎo)的數(shù)量關(guān)系： 如人工養(yǎng)殖的魚(yú)塘，生產(chǎn)者的生物量可以小于消費(fèi)者的生物量 　　3.能量傳遞效率 能量傳遞效率＝×100% 生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為10%～20%，即輸入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中，只有10%～20%的能量流入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)。

9、 名師課堂：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 能量流動(dòng)過(guò)程分析 下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①→④表示相關(guān)過(guò)程的能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分 B．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 C．圖中②/①的比值代表草→兔的能量傳遞效率 D．分解者分解動(dòng)植物遺體釋放出來(lái)的能量，可供綠色植物再利用 [思路點(diǎn)撥] [解析]　圖中①②分別是流向兔和狐的能量，②與①之比不能代表“草→兔”的能量傳遞效率，所以C錯(cuò)。③是兔排出的糞便中所含的能量，兔是初級(jí)消費(fèi)者，初級(jí)消費(fèi)者的糞便所含的能量不屬于初級(jí)消費(fèi)者，而應(yīng)屬于生產(chǎn)者；④是由兔流向分解者的能

10、量，應(yīng)屬于兔同化量的一部分，所以A正確。流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)該是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量，而①僅是其中的一部分，所以B錯(cuò)。分解者分解遺體，其中的能量最終是以熱能的形式釋放，而熱能不能被綠色植物固定利用，所以D錯(cuò)。 [答案]　A 規(guī)律方法 能量流動(dòng)的兩種分析方法 (1)不定時(shí)分析：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的去路可能有3條，即自身呼吸消耗、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)和被分解者分解利用。 (2)定時(shí)分析：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路可能有4條，除了上面的3條外，還有一條是既未被自身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，即“未利用”部分。如果是以年為單

11、位研究，其中“未利用”部分的能量將保留到下一年。 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ是初級(jí)消費(fèi)者 B．Ⅳ為分解者 C．E1為太陽(yáng)能，E2為熱能 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 [思路點(diǎn)撥] ?? [解析]　依題意，Ⅰ是生產(chǎn)者，Ⅱ是初級(jí)消費(fèi)者，Ⅲ是次級(jí)消費(fèi)者，Ⅳ是三級(jí)消費(fèi)者，E1為生產(chǎn)者固定的能量，應(yīng)是太陽(yáng)能，E2為各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物通過(guò)呼吸作用釋放出的能量，應(yīng)為熱能。能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。 [答案]　C 歸納拓展 利用能量流動(dòng)特點(diǎn)確定食物鏈

12、(網(wǎng)) 　　 (1)根據(jù)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，能量含量越少，其營(yíng)養(yǎng)級(jí)別越高。 (2)根據(jù)能量傳遞效率為10%～20%，可確定相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量差別在5～10倍，若能量相差不多，則應(yīng)列為同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 表一 營(yíng)養(yǎng)級(jí) A B C D 固定的總能量 15.9 870.7 0.9 141.0 表二 生物體 A B C D E 有機(jī)汞濃度(ppm) 0.05 7 0.51 68 0.39 圖1表示每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)含有的有機(jī)物總量的多少，食物鏈為丙→甲→乙→?。粓D2表示每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的有機(jī)物總量的比例，食物網(wǎng)為。 表一表示每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化作用固定的總能量

13、的多少，食物鏈為B→D→A→C；表二表示每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)殘留的有機(jī)汞的濃度，有機(jī)汞存在生物富集作用，即隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加，有機(jī)汞的濃度增加，可知食物網(wǎng)為。 下表是一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)中五個(gè)種群(存在營(yíng)養(yǎng)關(guān)系)的能量調(diào)查結(jié)果： 種群 甲 乙 丙 丁 戊 能量(107kg·m－2) 2.50 13.30 9.80 0.28 220.00 下圖①～④是根據(jù)該表數(shù)據(jù)做出的一些分析，其中與表中數(shù)據(jù)不相符合的是(　　) A．①③　　　　　 B．②③ C．②④ D．①④ 解析：選A　由表中數(shù)據(jù)可推知，戊為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，乙、丙為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，甲為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，丁為第四營(yíng)

14、養(yǎng)級(jí)，則圖①所示與表中數(shù)據(jù)不相符合。圖③表示的是兩種生物間的捕食關(guān)系，而乙和丙的關(guān)系為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，所以圖③與表中數(shù)據(jù)不相符合。 1．調(diào)查某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況。 2．分析某一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況。 典例剖析 某地出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，導(dǎo)致此區(qū)域的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞，下圖為被毀的自然保護(hù)區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程中的能量流動(dòng)圖[單位：103 kJ/(m2·a)]。 (1)計(jì)算可知，肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為_(kāi)_____________。 由圖可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)________(填“較高”或“較低”)的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大。 (2)在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)

15、到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為_(kāi)_______。 (3)若某村落由于自然災(zāi)害在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不能得到外界援助，但尚可農(nóng)耕及畜牧養(yǎng)殖，此種狀態(tài)下可以適當(dāng)改變膳食結(jié)構(gòu)。例如，若將(草食)動(dòng)物性食物與植物性食物的比例由1∶1調(diào)整為1∶4，可供養(yǎng)的人口數(shù)量將是原來(lái)的________倍。(能量傳遞效率按10%計(jì)算，結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字) [解析]　(1)肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值＝流出肉食動(dòng)物的總能量－流入肉食動(dòng)物的總能量＝(肉食動(dòng)物呼吸消耗的熱能＋流入頂位肉食動(dòng)物的能量＋肉食動(dòng)物流入分解者的能量＋肉食動(dòng)物未利用的能量)－(植食動(dòng)物同化的總能量＋補(bǔ)償輸入植食動(dòng)物的總能量－植食動(dòng)物呼吸消耗的熱能－

16、植食動(dòng)物未利用的能量－植食動(dòng)物流入分解者的能量)＝(2.1＋0.25＋0.05＋5.1)×103－(14＋2－4－9－0.5)×103＝5×103 kJ/( m2·a)；補(bǔ)償輸入到植食動(dòng)物、肉食動(dòng)物、頂位肉食動(dòng)物的能量分別為2、5、12，進(jìn)而可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大。(2)在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(植食動(dòng)物)與第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)(肉食動(dòng)物)之間的傳遞效率＝從植食動(dòng)物流入肉食動(dòng)物的總能量/流入植食動(dòng)物的總能量＝(2.5÷16)×100%≈15.6%。(3)人因攝食植物性食物構(gòu)成的食物鏈為：植物→人；人因攝食(草食)動(dòng)物性食物構(gòu)成的食物鏈為：植物→草食動(dòng)物→人。假設(shè)現(xiàn)在村落中

17、人們獲得的總能量為a，能量傳遞效率按10%計(jì)算，當(dāng)膳食結(jié)構(gòu)中(草食)動(dòng)物性食物與植物性食物的比例為1∶1時(shí)，需要植物提供的能量為：(1/2)a÷10%＋(1/2)a÷10%÷10%＝55a，當(dāng)膳食結(jié)構(gòu)中(草食)動(dòng)物性食物與植物性食物的比例為1∶4時(shí)，需要植物提供的能量為：(4/5)a÷10%＋(1/5)a÷10%÷10%＝28a。改變膳食結(jié)構(gòu)后節(jié)約的能量為55a－28a＝27a，可以多供養(yǎng)的人口是原來(lái)的27a/28a≈0.96(倍)。因此，改變膳食結(jié)構(gòu)后，原有能量可以供養(yǎng)的人口數(shù)量為原來(lái)的1＋0.96＝1.96(倍)。 [答案]　(1)5×103 kJ/(m2·a)　較高 (2)15.6%

18、　(3)1.96 歸納拓展 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)分析 對(duì)能量流動(dòng)的具體過(guò)程和相關(guān)過(guò)程的實(shí)質(zhì)理解不到位是導(dǎo)致出錯(cuò)的主要原因。正確的理解：一是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路只有3個(gè)方面，不傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；二是分解者分解作用的實(shí)質(zhì)是呼吸作用；三是流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，對(duì)生產(chǎn)者而言是“固定”而不是“照射”，對(duì)各級(jí)消費(fèi)者而言是“同化”而不是“攝入(包括排出的食物殘?jiān)?”或“儲(chǔ)存”。 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．(全國(guó)丙卷)我國(guó)諺語(yǔ)中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹(shù)林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　) A．鷹的遷入增加了該樹(shù)林中蟬

19、及其天敵的數(shù)量 B．該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者 C．鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié) D．鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的方向 解析：選C　根據(jù)文字信息寫(xiě)出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會(huì)導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等系列變化。細(xì)菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動(dòng)植物遺體、遺物中獲得的能量通過(guò)分解作用以熱能的形式散失，不會(huì)再被生產(chǎn)者利用。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)變?yōu)?個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動(dòng)的方向未改變。 2．在某水生生態(tài)系統(tǒng)中，分布有水鳥(niǎo)、

20、藻類、蘆葦?shù)葎?dòng)植物，某些水鳥(niǎo)具有秋季遷徙的習(xí)性。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該水生生態(tài)系統(tǒng)的物種數(shù)量隨季節(jié)而發(fā)生變化 B．減少蘆葦和藻類后，輸入該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量維持不變 C．藻類和蘆葦?shù)壬a(chǎn)者固定的能量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 D．該水生生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物殘?bào)w被微生物分解后可產(chǎn)生含氮化合物 解析：選B　因該生態(tài)系統(tǒng)中，某些水鳥(niǎo)具有秋季的遷徙的習(xí)性，故該水生生態(tài)系統(tǒng)的物種數(shù)量隨季節(jié)而發(fā)生變化；減少蘆葦和藻類后，輸入該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量減少；藻類和蘆葦?shù)壬a(chǎn)者固定的能量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；該水生生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)植物殘?bào)w中也含有蛋白質(zhì)、核酸等含氮成分，被微生物分解后可產(chǎn)生含氮化合物。

21、 3．下面為某人工魚(yú)塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是 J·m－2·a－1)。下列敘述正確的是(　　) A．該食物網(wǎng)中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為第六營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．該食物網(wǎng)中第一到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為25% C．太陽(yáng)魚(yú)呼吸作用消耗的能量為1 357 J·m－2·a－1 D．該食物網(wǎng)中的生物與無(wú)機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 解析：選B　該食物網(wǎng)中最長(zhǎng)的食物鏈為：浮游植物―→浮游動(dòng)物―→幽蚊幼蟲(chóng)―→太陽(yáng)魚(yú)―→鱸魚(yú)，食物網(wǎng)中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)鱸魚(yú)屬于第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)；第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)包括浮游動(dòng)物和搖蚊幼蟲(chóng)，二者共有的能量為3 780＋4 200＝7 980 J·m－2·a－1，因此從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第

22、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為：7 980÷31 920×100%＝25%；一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量，一部分流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，還有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，題目中1 357是1 483(太陽(yáng)魚(yú)總同化量)減去126(下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量)得到的，因此太陽(yáng)魚(yú)呼吸作用消耗的能量比1 357 J·m－2·a－1要少；生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和無(wú)機(jī)環(huán)境，而食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，不能構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。 4．以下表示動(dòng)物利用食物的過(guò)程： 正確的分析是(　　) A．恒溫動(dòng)物的④/③值一般高于變溫動(dòng)物 B．哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%～20% C．提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般需提

23、高③/②值 D．食肉哺乳動(dòng)物的③/②值一般低于食草哺乳動(dòng)物 解析：選C　④/③表示有機(jī)物質(zhì)積累量/同化量。在同化量相同的情況下，由于恒溫動(dòng)物要維持自身的體溫，所以其體內(nèi)積累的有機(jī)物質(zhì)要少于變溫動(dòng)物?？梢?jiàn)，恒溫動(dòng)物的④/③值一般低于變溫動(dòng)物。③/①表示同化量/獲取量，而不是能量傳遞效率。能量傳遞效率是后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量與前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量的比值。③/②表示同化量/食入量。圈養(yǎng)動(dòng)物一般要求短時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)大，如養(yǎng)豬，育肥速度越快越好，同化量高就意味著長(zhǎng)得快，這個(gè)比值高意味著用同樣的飼料能夠讓圈養(yǎng)的動(dòng)物長(zhǎng)得更快。食草哺乳動(dòng)物的食物中含有大量纖維素，纖維素絕大部分不能被同化，食肉哺乳動(dòng)物的食物中，營(yíng)養(yǎng)物

24、質(zhì)主要是蛋白質(zhì)、脂肪等，絕大部分都可以被同化，即食肉哺乳動(dòng)物的③/②值要高于食草哺乳動(dòng)物。 5．(全國(guó)卷Ⅱ)某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250 km2，假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種植物→乙種動(dòng)物→丙種動(dòng)物，乙種動(dòng)物種群的K值為1 000頭。回答下列問(wèn)題： (1)某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物種群數(shù)量為550頭，則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動(dòng)物的種群密度為_(kāi)___________；當(dāng)乙種動(dòng)物的種群密度為_(kāi)___________時(shí)，其種群增長(zhǎng)速度最快。 (2)若丙種動(dòng)物的數(shù)量增加，則一段時(shí)間后，甲種植物數(shù)量也增加，其原因是____________________________________________

25、____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在甲種植物→乙種動(dòng)物→丙種動(dòng)物這一食物鏈中，乙種動(dòng)物同化的能量________(填“大于”“等于”或“小于”)丙種動(dòng)物同化的能量。 解析：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中，乙種動(dòng)物種群數(shù)量為550頭，該生態(tài)系統(tǒng)的總面積為250 km2，則乙種動(dòng)物的種群密度為550÷250＝2.2頭·km－2。乙種動(dòng)物種群的K值為1 000頭，當(dāng)種群數(shù)量為K/2時(shí)，種群的增長(zhǎng)速度最快，此時(shí)乙種動(dòng)物的種群密度為5

26、00÷250＝2頭·km－2。(2)若丙種動(dòng)物的數(shù)量增加，則乙種動(dòng)物被丙種動(dòng)物捕食的概率增加，導(dǎo)致乙種動(dòng)物數(shù)量減少，而乙種動(dòng)物數(shù)量減少將導(dǎo)致被捕食者甲種植物的數(shù)量增加。(3)在甲種植物→乙種動(dòng)物→丙種動(dòng)物這一食物鏈中，乙種動(dòng)物同化的能量主要有三個(gè)去路：被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(丙種動(dòng)物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙種動(dòng)物同化的能量要大于丙種動(dòng)物同化的能量。 答案：(1)2.2頭·km－2　2頭·km－2　(2)由于乙種動(dòng)物以甲種植物為食，丙種動(dòng)物的數(shù)量增加導(dǎo)致乙種動(dòng)物的數(shù)量減少，從而導(dǎo)致甲種植物數(shù)量的增加(其他合理答案也可)　(3)大于 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] (滿分50分　時(shí)間25分鐘)

27、 一、選擇題(每小題2分，共20分) 1．在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，能量形式的轉(zhuǎn)變順序是(　　) A．光能→化學(xué)能→熱能 B．熱能→光能→化學(xué)能 C．化學(xué)能→光能→熱能 D．光能→熱能→化學(xué)能 解析：選A　綠色植物通過(guò)光合作用把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，生物群落中的化學(xué)能最終以熱能的形式散失。 2．草→兔子→狐貍→狼為某草原上的一條食物鏈，下列關(guān)于該食物鏈的說(shuō)法中正確的是(　　) A．該食物鏈中兔子是初級(jí)消費(fèi)者、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．兔子產(chǎn)生的糞便不屬于兔子的同化量，而是草的固定量 C．根據(jù)能量金字塔可知，處于塔尖的狼，其個(gè)體體內(nèi)的能量少于兔子個(gè)體體內(nèi)的能量 D．狐貍捕食一

28、只兔子，則該兔子體內(nèi)的能量全部流向狐貍 解析：選B　生產(chǎn)者是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；兔子的糞便不屬于兔子的同化量；能量金字塔描述的是營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量關(guān)系，不能簡(jiǎn)單等同于單個(gè)個(gè)體。 3．根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的消耗最少，人們應(yīng)采用下列哪種食物結(jié)構(gòu)(　　) A．以禽蛋類為主 B．以淡水養(yǎng)殖的魚(yú)蝦為主 C．以谷物和植物蛋白為主 D．以豬肉等家畜的肉類為主 解析：選C　根據(jù)能量流動(dòng)規(guī)律，能量流經(jīng)每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，都要損失大量能量，因此應(yīng)盡可能地縮短食物鏈，減少能量損失。 4．下面是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈，據(jù)此分析，下列敘述正確的是(　　) 草→羊→人 A．能量在此食物鏈中的傳遞效

29、率一定在10%～20%之間 B．與自然的草原生態(tài)系統(tǒng)比較，該草原生態(tài)系統(tǒng)中的能量能更多地流向人類 C．羊排泄的糞便中的能量屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 D．為了提高草原生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率，羊的種群密度越大越好 解析：選B　在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率是在10%～20%之間。但是對(duì)某個(gè)食物鏈而言，能量傳遞效率不一定是在這個(gè)范圍。羊排泄的糞便中的能量是沒(méi)有被同化的部分，不屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。羊的種群密度超過(guò)一定值時(shí)會(huì)引起草場(chǎng)退化，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。 5.如圖為某池塘生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。下列分析正確的是(　　) A．生物f在該食物網(wǎng)中占有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．生物c與生物e

30、、生物d與生物f之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 C．生物b同化的能量大約有50%傳遞給生物f D．生物a固定的太陽(yáng)能是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 解析：選B　由題圖知，圖中生物a、b都是生產(chǎn)者，生物f占有第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)，故生物f占有3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；生物e與生物c都以生物a為食，故生物e與生物c之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，生物d與生物f都可以以生物b為食，故生物d與生物f之間也存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；生物b同化的能量中有10%～20%傳遞給生物f和生物d，因此，生物b同化的能量不可能有50%傳遞給生物f；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生物a和生物b固定的太陽(yáng)能。 6．下圖是某一個(gè)湖的能量金字塔，下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是(　　)

31、 A．甲、乙、丙、丁分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí) B．甲、乙、丙、丁之間只能形成一條從甲到丁的食物鏈 C．甲、乙、丙、丁的大小分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量 D．甲、乙、丙、丁的大小變化體現(xiàn)了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐級(jí)遞減的 解析：選B　生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔是將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量值繪制成的圖，由于能量逐級(jí)遞減，所以甲、乙、丙、丁的大小分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量。甲、乙、丙、丁每一層都有多種生物，因此，此金字塔所示生物間含有復(fù)雜的食物網(wǎng)，而不是簡(jiǎn)單的一條食物鏈。 7．下表是能量流經(jīng)某種植食性動(dòng)物時(shí)的情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) 項(xiàng)目 攝食量 糞便量 呼吸消耗量 用于

32、生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量 能量(kJ) 530 330 X 110 A．X表示的能量大小不能確定 B．該植食性動(dòng)物同化的能量中有25%以熱能的形式散失掉 C．表中四個(gè)量之間沒(méi)有一定的數(shù)量關(guān)系 D．流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量至多為40 kJ 解析：選D　攝食量－糞便量＝呼吸消耗量＋用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量，故X為90 kJ；該植食性動(dòng)物同化的能量中有90÷200×100%＝45%以熱能的形式散失掉；該植食性動(dòng)物同化的能量為200 kJ，則該植食性動(dòng)物流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最多有200×20%＝40 kJ。 8．下面是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖，下面有關(guān)敘述正確的是(　　)

33、A．發(fā)生X1過(guò)程的生物都是具有葉綠體的生物 B．X3過(guò)程表示第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入有機(jī)物中的能量 C．初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量通過(guò)Z2傳遞給分解者加以利用 D．初級(jí)消費(fèi)者到次級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率可用X3/X2表示 解析：選D　能利用太陽(yáng)能固定CO2的生物還包括沒(méi)有葉綠體的藍(lán)藻等原核生物；X3表示第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量；初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量通過(guò)Z1傳遞給分解者加以利用；能量傳遞的效率為下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量占上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量的比例。 9．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的原理在實(shí)踐中應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．除蟲(chóng)除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向?qū)θ祟惛幸饬x的部分 B．多途徑利用農(nóng)作物可提高

34、該系統(tǒng)的能量利用效率 C．根據(jù)草場(chǎng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，可以合理確定草場(chǎng)的載畜量 D．沼渣、沼液作為肥料還田，能使能量循環(huán)利用 解析：選D　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，不循環(huán)的。 10．下表是對(duì)某生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)情況的調(diào)查結(jié)果。表中的①②③④分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，⑤為分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物體貯存著的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 單位：102 kJ/(m2·a) GP NP R ① 15.91 2.81 13.10 ② 871.27 369.69 501.58 ③

35、 0.88 0.34 0.54 ④ 141.20 62.07 79.13 ⑤ 211.85 19.26 192.59 A.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的渠道可能是②→④→①→③→⑤ B．能量在初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者之間的傳遞效率約為5.5% C．若該生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)在能量輸入、輸出水平，則有機(jī)物的總量會(huì)增多 D．④營(yíng)養(yǎng)級(jí)GP的去向中，未被利用的能量有一部分殘留在自身的糞便中 解析：選C　據(jù)題干信息，⑤為分解者，不參與食物鏈構(gòu)成。GP表示生物同化作用固定的能量，即流經(jīng)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，根據(jù)①②③④的GP值可判斷食物鏈應(yīng)為②→④→①→③，則能量在初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者之間的傳遞效

36、率為(15.91/141.20)×100%＝11.3%。該生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量即生產(chǎn)者固定的能量(②中的GP)，輸入生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量最終在生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用過(guò)程中以熱能形式散失，因此輸出的總能量為五部分的R值之和，據(jù)兩數(shù)據(jù)的比較可知，輸入的能量多于輸出的能量，因此有機(jī)物總量會(huì)增多。消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中含有的能量屬于它的上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量。 二、非選擇題(共30分) 11．(14分)下面是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位是百萬(wàn)千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)接受到的太陽(yáng)輻射為118 872百萬(wàn)千焦，但其中118 761百

37、萬(wàn)千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答： (1)請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫(xiě)在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是____________所固定的太陽(yáng)能。 (2)能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_(kāi)___________，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_(kāi)___________。 (3)次級(jí)消費(fèi)者通過(guò)異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是____________。 (4)由圖可知，下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量，原因有：①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被____________消耗；②上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量__________；③少數(shù)能量被__________利用。

38、 解析：從圖中A、B、C三者關(guān)系分析得出：A是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)；B是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(初級(jí)消費(fèi)者)；C是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)(次級(jí)消費(fèi)者)，分解者不參與食物鏈構(gòu)成，A、B、C框內(nèi)的數(shù)值分別是其同化的能量值。(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為：118 872－118 761＝111(百萬(wàn)千焦)，該部分是生產(chǎn)者所固定的總能量；(2)A到B的能量轉(zhuǎn)化效率為15.0/111×100%≈13.5%，從B到C的能量轉(zhuǎn)化效率為3.0/15.0×100%＝20%。(3)次級(jí)消費(fèi)者通過(guò)異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比為1.8/3.0×100%＝60%。(4)能量在傳遞過(guò)程中逐級(jí)遞減，主要是由于每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都

39、會(huì)因呼吸作用而消耗相當(dāng)大的一部分能量，并且各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分能量未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用，還有少部分能量隨著殘枝、敗葉或遺體等直接流向了分解者。 答案：(1)111　生產(chǎn)者　(2)13.5　20　(3)60% (4)呼吸作用　未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用　分解者 12．(16分)在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的能量稱為總初級(jí)生產(chǎn)量。生產(chǎn)者固定的能量一部分被自己呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，這部分能量稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。下表列出的是四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中總初級(jí)生產(chǎn)量與總?cè)肷淙展饬俊⑸a(chǎn)者呼吸消耗量與總初級(jí)生產(chǎn)量的比值。 玉米田 荒地 Meadota湖 Ced

40、er Bog湖 總初級(jí)生產(chǎn) 量/總?cè)肷? 日光量 1.6% 1.2% 0.4% 0.1% 生產(chǎn)者呼吸 消耗量/總 初級(jí)生產(chǎn)量 23.4% 15.1% 22.3% 21.0% (1)四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，光能利用率最高的是________________，總初級(jí)生產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為凈初級(jí)生產(chǎn)量比例最高的生態(tài)系統(tǒng)是________。 (2)下圖表示一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中四個(gè)種群和分解者的能量相對(duì)值。請(qǐng)?jiān)谟蚁驴蛑欣L制由甲、乙、丙、丁四個(gè)種群形成的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖。 (3)在下圖中用箭頭和文字補(bǔ)充完成能量流經(jīng)丙種群的情況。 解析：(1)分析表格，總初級(jí)生產(chǎn)量/總?cè)肷淙展饬康闹底畲蟮纳鷳B(tài)系統(tǒng)即為光能利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)。生產(chǎn)者呼吸消耗量/總初級(jí)生產(chǎn)量的值最小的生態(tài)系統(tǒng)即為總初級(jí)生產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為凈初級(jí)生產(chǎn)量比例最高的生態(tài)系統(tǒng)。(2)由能量相對(duì)值分析，甲為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高能量相對(duì)值減小，但要注意分解者不參與構(gòu)成食物鏈(網(wǎng))，乙和丁能量相對(duì)值相近，為同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)本小題來(lái)自教材上能量流動(dòng)示意圖，注意消費(fèi)者的同化量＝攝入量－糞便量，同化量中除呼吸作用消耗的能量外，其余用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，但流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量和被分解者利用的能量都是來(lái)自于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。 答案：(1)玉米田　荒地 (2) (3) - 16 -