2022年高考生物第一轮复习生态系统的能量流动学案 .pdf
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1、学习必备欢迎下载学案 44 生态系统的能量流动考纲要求生态系统能量流动的基本规律及应用( ) 。复习要求1、分析生态系统的能量流动的过程与特点。2、概述研究能量流动的意义。基础自查一能量流动的概念二、能量流动的过程1起点:。2总量:。3流动渠道:。4特点: (1) 单向流动:。(2) 。传递效率为 (形象地用能量金字塔表示) 。三、能量流动研究意义1。2。课堂 深化探究一 分析能量流动过程图( 以初级消费者为例) ,完成下列问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页学习必备欢迎下载1.(1) 大方框代表。(2) 大粗箭
2、头表示,即。(3) 能量流动的方向( 以箭头表示 ) 。(4) 箭头由粗到细表示流入。(5) 方块面积越来越小表示(6) 分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外,成为不能再利用的能量。(7) 能量流动特点:。(8) 能量传递效率:。计算式为:。2对能量流动的理解“能量流动”是生态系统的基本功能之一,能量是维持生态系统存在和发展的动力。起点源头能量输入相关生理过程总能量能量的传递传递形式:传递渠道:能量的散失相关生理过程形式能量流动特点能量传递效率2简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。思维拓展1 能量的传递效率为10% 20% 的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%
3、20% 传到下一营养级。 如果按 20% 这一最高效率计算,若第一营养级的总能量为100% ,第二营养级所获得的能量为20% ,第三营养级所获得的能量为20% 20% 4% , 第 n 营养级所获得的能量是第一营养级能量的15n1( 若按传递效率10% 计算,公式为110n1) ,由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4 5 个营养级。2确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20% 计算,相邻两个营养级的能量差值也在 5 倍左右,若能量差值远比五倍小,则应位于同一营养级。3提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。4极值计算:(1) 设食物链ABCD,分情况讨论精选学习资料 - - - - -
4、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页学习必备欢迎下载现实问题思路求解D营养级净增重 M 至少需要A营养级多少N(20%)3M 最多需要A营养级多少N(10%)3M A营养级净增重 N D营养级最多增重多少N(20%)3M D营养级至少增重多少N(10%)3M (2) 在某一食物网中,一个消费者往往同时占有多条食物链,当该消费者增加了某一值时,若要计算最少消耗生产者多少时,应选最短的食物链和最大传递效率20% 进行计算,这样消费者获得的能量最多;若要计算最多消耗生产者多少时,应选最长的食物链和最小传递效率 10% 进行计算,这样消费者获得的能量最少。
5、方法技巧利用“拼图法”解决能量流动中的难题输入第一营养级的能量(W1) ,被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了 (A1) ,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1) 。而后一部分能量中,包括现存的植物体B1流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。参考图示,很容易理解以下问题:(1) 流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级,则刚好等于D1,即第二营养级同化的总能量;再将 D1“拼回”第一营养级,则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见, 在一个草原生态系统中,草原上所有生物的总能量都来自W1,所有生
6、物总能量之和都小于W1( 呼吸作用消耗的缘故) 。(2) 能量传递效率不会是100% 。从上图可以看出,从第一营养级向第二营养级能量的传递效应等于D1/W1,因此不会达到100% ,一般情况下,能量传递效率为10% 20% 。(3) 在解决有关能量传递的计算问题时,首先要确定相关的食物链,理清生物与生物在营养级上的差值。二每一营养级能量来源与去路的分析(1) 动 物 同 化 的 能 量 ,即。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量,就不能说蜣螂获得了大象的能量。(2) 流入一个营养级的能量是指。能量的来源与去路:来源精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
7、 -第 3 页,共 18 页学习必备欢迎下载去路即一个营养级所同化的能量。三流动模型生态金字塔的类型、含义比较能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形 状特 点象征含义每一阶含义特殊形状无树昆虫 鸟极少对应训练1. 如图表示在某生态系统中,能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( ) A能量流动是伴随着物质利用而进行的B图中甲为初级消费者同化的能量,即第二营养级所含有的能量C该图不够完善,缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去2如图表示一般生态系统的结构模式图,在不考虑物质的输入和输出情况下,下列说法不正确的是 ( 多选 )(
8、) A能量主要是以太阳能的形式输入生态系统B组分 1、 2、3 分别代表生产者、分解者和消费者C在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等D如果组分1 是生产者,那么组分1 代表的是绿色植物3. 下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况,图中箭头表示能量流动的方向,单位为 kcal/(m2a)。下列说法错误的是( ) A食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性B辐射的太阳能中仅有1% 左右的能量被生产者利用C每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
9、 - - - - -第 4 页,共 18 页学习必备欢迎下载4. 如图为某一生态系统的能量金字塔,其中、 、分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( ) A是初级消费者B为分解者CE1为太阳能, E2为热能D能量可在食物链中循环利用5. 在如图所示的食物网中,假如猫头鹰的食物有25来自于兔子,25来自于鼠,15来自于蛇,那么猫头鹰若增加20 g 体重,最少需要消费植物( ) 。A600 g B900 g C1 600 g D5 600 g 6下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是( ) 一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多能
10、量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减若 A和 B中玉米的数量相同,A若能养活 10 000 人,则 B可能只能养活1 000 人若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则A中的人比 B中的人体内污染物浓度低A BC D限时训练题组一能量流动过程和特点1以下关于生态系统的能量流动的叙述中,哪一项是不正确的( ) A能量流动是单向的、不循环的B食物链越短,终级消费者获得的能量越多C初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少D营养级越多,散失的能量越多2. 下图为生态系统中能量流动图解的部分示意图,各代表一定的能量值,下列各项中正确的是( ) 。A第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为()
11、100%精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页学习必备欢迎下载B图中包含了次级消费者粪便中的能量C在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于D食物链中的各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同3下列有关生态系统能量流动的叙述中,错误的是( ) A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B当狼吃掉一只兔子时,狼不可能获得兔子的全部能量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4某自然生态系统中有一条食物链:甲乙丙丁,测得
12、这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d( 单位: kg/ 年) 。下列叙述中正确的是( ) A丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群B甲从无机环境中获得的能量等于a 所含的能量C若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是20% ,则 bcd0.2 a D甲的同化作用类型为自养型5(2011马鞍山模拟) 如图表示某湖泊生态系统的营养结构,a e 代表各营养级的生物,下列叙述不正确的是( ) A共有三条食物链B各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的是a C若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是a D若 c 所含能量为5.8 109kJ,d 含 1.3 108kJ,则 a 至少
13、约含4.5 107kJ 题组二生态金字塔和研究能量流动的意义6 在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统 (如图所示 ) 。下列有关叙述正确的是( 多选 )( ) A该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分C该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率D沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性7如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中表示生态系统能量流动的箭头是( ) A BC D8我国北方的一些地区每年都会发生一定程度的蝗灾,当地政府和农牧民常用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫。2000 年
14、发生蝗灾时,新疆某地邀请来一批养鸭户,把几十万只鸭子放养到虫害严重的草原上,收到很好的效果。下列有关叙述中错误的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页学习必备欢迎下载A利用农药灭虫,农药对蝗虫起选择作用,生存下来的蝗虫都是抗药能力较强的B利用鸭子消灭蝗虫,根本目的是调整生态系统能量流动关系,使能量更多地流向鸭子C利用鸭子消灭蝗虫,从生态的成分看,鸭子是次级消费者,鸭子与草原上的牛、羊的关系是种间互助D利用鸭子消灭蝗虫不仅可以获得较好的经济效益,而且还能减轻污染、保护其他生物9 下图表示甲、乙两个特定生态系统的
15、能量金字塔,有关解释正确的是( ) 。A一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多B能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减C若甲和乙中玉米的数量相同,能量传递效率为10% ,且甲能养活10 000 人,则乙能养活 500 人D若土壤中含相同浓度的DDT ,则甲中的人比乙中的人体内DDT低题组三综合题10下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级, m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag 表示能量值的多少。请据图作答:(1) 图甲中, m1、m2表示的能量形式分别为_、_。通常情况下,位于营
16、养级的生物个体数量一般远远少于,主要原因是_ 。(2) 图乙中,若A 表示图甲中营养级所摄入的全部能量,则B 表示 _,C表示 _。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y,则营养级、间的能量传递效率是_( 用图中所给字母的表达式表示) 。(3) 由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_ _ 。(4) 若图甲营养级、各有一种生物甲、乙、丙,构成食物关系如右图。其中,甲能量中比例为X 的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加A kJ ,至少需要消耗甲的能量为_kJ( 用所给字母的表达式表示。) 高考真题体验1.(2013四川卷, 6)稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统,卷叶螟和褐飞虱是稻田中
17、两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是()A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率C.精耕稻田和弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页学习必备欢迎下载2.(2013安徽卷, 30)(20 分). ( 12 分)合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性
18、),以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。(2)轮虫和水溞的种间关系是。(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。 24h 后,测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为1mgAL, 白瓶溶氧量为1mgBL, 黑瓶溶氧量为1mgCL, 则该水层总光合速率为11mg Ld。若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿
19、藻叶绿体重3C含量。(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以。从能量流动的角度分析,合理密养可以。3. (2012 安徽) 30 II ( 8 分)某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/ (hm2a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.4510111.051097.501087.151082.441072.251072.18107(1) 能量从田鼠传递到鼬的效率是。(2) 在研究能量流动时,可通过标重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内,第一次捕获标记 40 只田鼠,第二次捕获30 只,其中有标记的15
20、只。该种群密度是只/hm2。 若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果。(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3% 5% 用于,其余在呼吸作用中以热能形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够,维持生态系统的稳定。4. (2012 海南)下图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是A.甲是生产者,乙是消费者B.该生态系统是一个开放的系统C.能量通过光合作用固定并进入系统,可以热能形式输出v D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
21、结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页学习必备欢迎下载5(2011 全国 I)回答下列与生态学有关的问题:(2)某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5 个种群,各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5 个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。种群甲乙丙丁戊重金属含量(g/Kg 鲜重)0.0037 0.0037 0.035 0.035 0.34 据表中数据绘出该生态系统的食物网。6. (2011 安徽)大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物,它们体型相近,曾经同城分布,一度都有较大的种
22、群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减,目前野生大熊猫仅有1600 只左右,而华南虎在野外已基本绝迹。(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫比华南虎有一定生存优势的原是。(2)根据能量流动逐级递减特点,由于华南虎是肉食性,而大熊猫是植食性动物,营养级低,所以生存优势强。7. (2011 山东) 6 月 5 日是世界环境日,今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、共享绿色未来” 。草原是绿色生态环境的组部分。某草原生态系统的食物网如图所示。(2)如果图中草能提供10000KJ的能量,营养级间的能量传递效率为10% 20% ,那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是_KJ 和_K
23、J。若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会_。若外来生物入侵该区,则会导致草原的_锐减或丧失。8. (2010 山东)以下表示动物利用食物的过程:“ 正确的分析是A恒温动物的 / 值一般高于变温动物B哺乳动物的 / 值一般为10%-20% C提高圈养动物生长量一般需提高/ 值D食肉哺乳动物的 / 值一般低于食草哺乳动物9. (2011天津理综,9)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1 是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量( 净光合产量光合作用合成量呼吸作用消耗量 )的变化图, G0为不放牧, G1G3为放牧强度逐渐增强。精选学习资料 - - - - - - -
24、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页学习必备欢迎下载据图回答:(1)5 10 月份的最适放牧强度是_( 从 G0G3中选填 ) ,_月份可被初级消费者利用的总能量最多。(2) 与放牧草地相比,8 月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有_( 多选 ) 。A过多枝叶对下层植物有遮光作用B植株衰老组织较多C缺少动物粪尿的施肥作用D草地生态系统的物质循环加快(3) 据图 1 分析,为使牧草净光合产量维持在最高水平,4 10 月份需要采取的放牧措施是 _ _ 。(4) 牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的_来表示。(5) 在牧草上喷洒32P标记的磷肥,检测32P在
25、初级和次级消费者中的放射强度,结果见图 2,其中 A消费者处于第_营养级。(6) 在生态系统的生物成分中,生产者体内的32P 除被消费者利用外,还有部分进入_。10(2010江苏, 11) 有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动,以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是( ) 。A多吃肉食会增加心血管病的发病率B直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平11(2009全国卷, 34) 某种植玉米的农场,其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食,玉米的秸秆则加工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用,人
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