第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動   分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點  概述研究能量流動的實踐意義  嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況一、能量流動的過程 能量流動的概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的        、       、      和        的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 能量流動的過程（1）能量的源頭：                   （2）能量輸入生態(tài)系統(tǒng)的主要途徑：                                 （3）輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：                                （4）能量傳遞渠道：                             （5）能量的散失途徑：                              （6）某一級別的消費者同化的能量=本級別消費者          的能量-              量 畫出生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖4.輸入第一營養(yǎng)級的能量，一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以           的形式散失，另一部分則用于生產(chǎn)者的        、        和       等生命活動，儲存在構(gòu)成植物體的有機(jī)物中。構(gòu)成植物體的有機(jī)物中的能量，一部分能量隨著             等被分解而釋放出來；另一部分則被                         ，這樣，能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級。【注意】1.太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入生態(tài)系統(tǒng)中（  ）2.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸作用外，其余均流入下一營養(yǎng)級（  ）二、能量流動的特點  能量流動的特點：                 、                  （1）能量在兩個相鄰營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是         ，計算方法是               （2）能量流動為何逐級遞減？                       、                           （3）能量流動為何是單向的？                         、                         （4）一般來說，能量在相鄰的兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為10%～20%。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越         1.能量沿著食物鏈流動是單向的（  ）2.能量逐級遞減是因為每個營養(yǎng)級自身呼吸消耗及被分解者利用了部分能量（  ）三、生態(tài)金字塔  能量金字塔：如果將單位時間內(nèi)個營養(yǎng)及所得到的           轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積的圖形，并將圖形按照                  次序排列，可形成一個金字塔圖形，叫作能量金字塔 對生態(tài)金字塔的理解：（1）生態(tài)金字塔包括：                、                、                （2）金字塔的每一個階段代表一個營養(yǎng)級同化的     、          或          （3）由低到高，營養(yǎng)級逐漸     ，每個營養(yǎng)級所同化的能量會逐漸     ，生物量或生物數(shù)量大都會逐漸           1.能量金字塔是可以倒置的（   ）四、研究能量流動的實踐意義   研究能量流動的三個實踐意義：①可以幫助人們將生物在        、      上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量；②可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使                               ；③可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的         ，使能量                          。隨堂訓(xùn)練1.下列對生態(tài)系統(tǒng)的功能敘述中不正確的是(   )A.能量只能由較低營養(yǎng)級流向較高營養(yǎng)級B.消費者營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越多C.能量流動和物質(zhì)循環(huán)可以較長時間地保持動態(tài)平衡D.生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能形式散失到環(huán)境中2.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)一條食物鏈中的三個種群一年內(nèi)能量流動統(tǒng)計的部分?jǐn)?shù)據(jù)。有關(guān)敘述正確的是 (   )   A. 三個種群組成的食物鏈?zhǔn)?/span>Ⅰ→Ⅱ→ⅢB. 種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量約為6.95×107 kJC. 不同營養(yǎng)級之間的能量流動以有機(jī)物為載體D. 第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為10%3.下圖若草固定的太陽能轉(zhuǎn)化的有機(jī)物為1000kg;又假如每個營養(yǎng)級的生物被兩種生物捕食時各食一半,則鷹最少增加(   ) A.12.75kg      B.15.25kg      C.7.75kg      D.21kg4.在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中，假設(shè)羊攝入體內(nèi)的能量為n，羊糞便中的能量為36%n，呼吸作用散失的能量為48%n，則(   )A.羊同化的能量為64%n B.儲存在羊體內(nèi)的能量為52%nC.由羊流向分解者的能量為36%n D.由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為16%n5.圖示為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(   )A.I和Ⅳ是實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分B.該圖所示的食物網(wǎng)只有1條食物鏈：I→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC.E1表示主要通過光合作用所固定的能量D.E2可被Ⅰ重新固定6.在由草、兔、狐組成的食物鏈中,兔經(jīng)同化作用所獲得的能量,其去向不包括(   )A.通過兔子細(xì)胞呼吸散失的能量
B.通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量
C.流入到狐體內(nèi)的能量
D.通過兔子的尸體流入到分解者體內(nèi)的能量7.在生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是(   )A.各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用
B.能量金字塔頂層的生物數(shù)量少,個體需要的能量少
C.生物維持自身的生命活動需要消耗一部分能量
D.各營養(yǎng)級中的能量一部分以熱能形式散失8. 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實踐中應(yīng)用的敘述,錯誤的是(   )A.除蟲除草可以讓農(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)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率
C.根據(jù)草場能量流動的特點,可以合理確定草場的載畜量
D.沼渣、沼液作為肥料還田,能使能量循環(huán)利用9.圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的流動途徑示意圖，其中表示能量值。請據(jù)圖作答：(1)圖1中，m2表示的能量形式為__________。通常情況下，位于營養(yǎng)級IV的生物個體數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于位于營養(yǎng)級Ⅲ的，主要原因是____________。(2)圖2中，若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示__________，C表示________。(3)圖2中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過__________實現(xiàn)的。(4)甲、乙、丙三種生物構(gòu)成的食物關(guān)系如圖3所示。其中，甲同化的能量中比例為x的部分直接提供給丙，要使丙同化的能量增加4 kJ，至少需要消耗甲同化的能量為_________(用含所給字母的表達(dá)式表示)kJ。

    
答案以及解析1.答案：B解析：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，能量流動是單向的，只能由較低營養(yǎng)級流向較高營養(yǎng)級；生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能形式散失到環(huán)境中；能量流動和物質(zhì)循環(huán)可以較長時間地保持動態(tài)平衡；由于能量流動具有“單向流動、逐級遞減”的特點，因此消費者的營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越少。2.答案：C解析：三個種群同化的能量由大到小依次是Ⅱ、I、Ⅲ，結(jié)合能量流動的特點可知，三個種群組成的食物鏈?zhǔn)?/span>Ⅱ→I→Ⅲ；種群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被種群Ⅰ同化的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，種群Ⅱ全部生物呼吸消耗的能量+流向分解者的能量=5.45×107 kJ，而由于題中沒有給出流向分解者的能量，因此種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量也無法求出；不同營養(yǎng)級之間能量以有機(jī)物形式流動；第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為3.0÷15.0×100%=20%。3.答案：C解析：已知低營養(yǎng)級的量，求高營養(yǎng)級的量時，最少增加量，按傳遞效率為10%計算若每個營養(yǎng)級的生物被兩種生物捕食時各占一半，則草固定的太陽能轉(zhuǎn)化的有機(jī)物為1000 kg,鷹最少增加 50010% 10% + 500 10%  1/2  10% + 50010%1/210% 10% =7.75 kg。4.答案：A解析：A、根據(jù)分析，羊同化的能量為64%n，A正確；
B、羊同化的能量為64%n，其中呼吸作用散失的能量為48%n，因此貯存在羊體內(nèi)的能量不是52%n，B錯誤；
C、羊同化能量的去向包括自身呼吸消耗、流向下一個營養(yǎng)級、被分解者利用，因此由羊流向分解者的能量小于36%n，C錯誤；
D、羊同化能量的去向包括自身呼吸消耗、流向下一個營養(yǎng)級、被分解者利用，因此由羊流向下一營養(yǎng)級的能量小于16%n，D錯誤．
故選：A．5.答案：C解析：根據(jù)能量單向流動、逐級遞減的特點，可判斷I~Ⅳ分別是第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級，第一營養(yǎng)級是生產(chǎn)者，第二、三、四營養(yǎng)級均是消費者。實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，每個營養(yǎng)級可能有多種生物，故該圖所示的食物網(wǎng)可能有多條食物鏈；E1是生產(chǎn)者同化的能量，主要是通過光合作用固定的太陽能；E2是各營養(yǎng)級生物通過呼吸作用散失的熱能，不能被生物重新固定。6.答案：B解析：7.答案：B解析：8.答案：D解析：9.答案：(1)熱能（或通過呼吸作用散失的熱量）在食物鏈中能傳遞逐級遞減，IV的營養(yǎng)級高，可利用的能量少(2)營養(yǎng)級Ⅱ所同化的能量    營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(3)分解者的分解作用(4)25A/ (1＋4x)解析：(1)是輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量，是太陽能，m2是該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，是熱能。在能量傳遞中由于大量能量以熱能形式散失，故最高營養(yǎng)級獲得的能量最少，位于營養(yǎng)級IV的生物個體教量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于位于營養(yǎng)級Ⅲ的。(2)圖2中，若A表示圖 1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，攝入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的能量，即是用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(C)。(3)由圖2看出，生態(tài)系統(tǒng)能量 散失的途徑有兩條:①通過自身的呼吸作用散失；②通過微生物（或分解者）的分解作用散失。(4)設(shè)至少需要消耗甲同化的能量為m kJ，則 m( 1－x) ×20% × 20% ＋mx× 20% ＝A，即 m = 25A/ ( 1＋4x)。

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第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

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