高中生物知識點:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網


生態(tài)系統(tǒng)的能量流動:

1、概念生物系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程,輸入生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產者固定的太陽能,傳遞沿食物鏈、食物網,散失通過呼吸作用以熱能形式散失的。
2、過程:
(1)能量的輸入

③輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產者固定的太陽能總量。
(2)能量的傳遞
①傳遞途徑:食物鏈和食物網。
②傳遞形式:有機物中的化學能。
③傳遞過程:

(3)能量的轉化

(4)能量的散失
①形式:熱能,熱能是能量流動的最后形式。


3、能量流動的特點
(1)單向流動
①食物鏈中,相鄰營養(yǎng)級生物的捕食關系不可逆轉,因此能量不能倒流,這是長期自然選擇的結果。
②各營養(yǎng)級的能量總有一部分通過細胞呼吸以熱能的形式散失,這些能量是無法再利用的。
(2)逐級遞減
①每個營養(yǎng)級的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用。
②各個營養(yǎng)級的生物都會因細胞呼吸消耗相當大的一部分能量,供自身利用和一熱能形式散失。
③各營養(yǎng)級中的能量都要有一部分流入分解者。
4、能量傳遞效率能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率一般為10?~20?,即輸入某一營養(yǎng)級的能量中,只有10?~20?的能量流到下一營養(yǎng)級。
計算方法為:

4、研究能量流動的意義:
(1)實現對能量的多級利用,提高能量的利用效率(如;~塘)
(2)合理地調整能量流動關系,使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分(如農作物除草、滅蟲)


生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的計算:

在解決有關能量傳遞的計算問題時,首先要確定相關的食物鏈,理清生物在營養(yǎng)級上的差別,能量傳遞效率為10%-20%,解題時注意題目中是否有“最多” “最少…至少”等特殊的字眼,從而碗定使用l0%或 20%來解題。
1.設食物鏈A→B→C→D,分情況討論如下:
已知D營養(yǎng)級的能量為M,則至少需要A營養(yǎng)級的能量=M÷(20%)3;最多需要A營養(yǎng)級的能量 =M÷(10%)3
已知A營養(yǎng)級的能量為N,則D營養(yǎng)級獲得的最多能量=N×(20%)3;D營養(yǎng)級獲得的最少能量=N× (l0%)3。 2.如果是在食物網中,同一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量,則按照各單獨的食物鏈進行詩算后合并。
3.在食物網中分析如A→B→C→D確定生物量變 化的“最多”或“最少”時,還應遵循以下原則:
(1)食物鏈越短,最高營養(yǎng)級獲得的能量越多;
(2)生物間的取食關系越簡單,生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量就越少,如已知D營養(yǎng)級的能量為M,計算至少需要 A營養(yǎng)級的能量時,應取最短食物鏈A→D,并以20% 的效率進行傳遞,即等于M÷20%;計算最多需要A營養(yǎng)級的能量時,應取最長的食物鏈A→B→C→D,并以 10%的效率進行傳遞,即等于M÷(10%)3。
4.已知較低營養(yǎng)級生物的能量求解較高營養(yǎng)級生物的能量時,若求解“最多”值,則說明較低營養(yǎng)級的能量按“最高”效率傳遞;若求解“最(至)少”值,則說明較低營養(yǎng)級生物的能量按“最低”效率傳遞。具體規(guī)律如下:


表解生態(tài)系統(tǒng)三種金字塔的不同:

































項目\類型能量金字塔數量金宇塔生物量金字塔
形狀
特點正金字塔一般呈正金字塔,有時呈倒金字塔一般為正金字塔
象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性生物個體數目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減生物量(現存生物有機物的總量)沿食物鏈流動逐級遞減
每一階含義食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數目每一營養(yǎng)級生物的總生物量
異常分析人工魚塘中的生產者并不多,需要人工給魚施加有機飼料,如圖
成千上萬只昆蟲生活在一棵大樹上時,該數量金字塔的塔形會發(fā)生變化,如圖
浮游植物的個體小,壽命短,又不斷被浮游動物吃掉,所以某一時間浮游植物的生物量會低于浮游動物,如圖


易錯點撥:

1、圖解中的箭頭由粗到細表示流如下一營養(yǎng)級的能量逐級遞減;方塊面積越來越小表示營養(yǎng)級的升高,儲存在生物體內的能量越來越少。
2、每一營養(yǎng)級的能量來源及去向流入一個營養(yǎng)級的能量石指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。營養(yǎng)級的能量的來源與去路如下:

3、消費者產生的糞便不屬于該營養(yǎng)級同化的能量,它屬于上一營養(yǎng)級未被利用的部分。
4、動物同化的能量并不等于攝入的能量:動物同化的能量=動物攝入的能量-動物糞便中的能量。


知識拓展:

1、由于能量傳遞效率為10?~20?,傳到第五營養(yǎng)級時,能量已經很少了,再往下傳遞不足以維持一個營養(yǎng)級,所以一條食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個。
2、食物網中,能量傳遞效率是指某營養(yǎng)級流向各食物鏈下一營養(yǎng)級的總能量占該營養(yǎng)級比例。
如: 是指流向B、C的總能量占A的10?~20?。
3、根據能量流動的遞減性原則,在建立與人類相關的食物鏈時,應盡量縮短食物鏈。

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