高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 第二节　生态系统的能量流动导学案 新人教版必修3

1、第2节 生态系统的能量流动【课标点击】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。3、 尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。学习重、难点：生态系统能量流动的过程与特点【导入设计】教师：假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：1.先吃鸡，然后吃玉米2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡学生：每组学生各选一名代表，做出选择。（绝大部分学生选择的是2）教师：真理往往掌握在少数人手里。我们共同来看看鲁滨逊的选择是先吃鸡，后吃玉米。教师：母鸡可能就提出抗议了，为什么先吃我，对于母鸡的抗议，我们

2、是可以理解的。我们必须给母鸡一个合理的解释，消除母鸡的不满情绪，这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”【自主探究】知识点观察与思考归纳与结论能量流动的概念研究能量流动的方法观察93 能量流动的分析图解生态系统中能量的 、 、 和 的过程，称为生态系统的能量流动。研究生态系统中能量的流动一般在 水平上 。一、 能量流动的过程1、 能量的来源2、 能量的输入3、 能量的传递思考：植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的？思考：一片农田中，在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能 全部储存？1、 观察94生态系统能量流动示意图2、 思考：每一个营养级获得的能量有哪几

3、条去路？生态系统中能量的传递是沿_ _渠道进行的生态系统所需的能量来自于 _1、绿色植物通过 作用将_ 能转化为 能，使太阳能输入到生态系统中。2、生产者所固定的 的总量，就是这个生态系统所获得的能量。3、一个营养级的生物所获得的能量，（1） 一部分通过_ 作用释放后，一方面用于自身的 、 和 等生命活动，一方面以_ 形式散失；（2） 一部分被_ 摄入；（3） 一部分则被 分解利用。二、能量流动的特点1、 能量流动的特点1、 观察94图5-7，思考：为什么箭头由粗变细，方框的面积由大变小？1、 生态系统中能量流动的特点是 ， 2、 能量金字塔2、 将95图5-8中所列数据归类整理并计算:流入流

4、出出入比生产者464.662.8植食性动物62.812.6肉食性动物12.6-3、观察96能量金字塔中各营养级生物数量的多少。2、 能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是 。3、 能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在 就越多。4、 生态系统中，食物链一般不超过 个营养级。三、研究能量流动的实践意义观察“桑基鱼塘”的能量流动图解蚕桑 稻 鱼 猪1、 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们 人工生态系统，使能量得到最有效的利用。2、 可以帮助人们合理的调整 ，使能量持续高效的流向 。【教材精讲】一、生态系统的能量流动1.对能量流动过程的分析起点生产者源头太阳能能量输入相关生理过程光

5、合作用、化能合成作用总能量生产者固定的太阳能总量能量的传递传递形式：有机物传递渠道：沿食物链和食物网能量的散失相关生理过程细胞呼吸形式热能能量流动特点逐级递减；单向流动能量传递效率10%20%2.初级消费者中能量的来源及去向分析：消费者摄入能量（a）=消费者同化能量（b）+粪便中能量（c）。动物粪便中的能量没有被该营养级生物所同化，属于上一个营养级的能量。 消费者同化的能量（b）=呼吸消耗（d）+生长发育、繁殖的能量（e） 消费者同化能量若为两部分之和，则为b=d+e；若为四部分之和，则为b=d+f+i+j。3.能量传递效率的计算 （1） （2）设食物链为ABCD ，传递效率为10%20%。已

6、知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量=N（20%）3；最少能量=N（10%）3；已知D营养级的能量M，则至少需要A营养级的能量=M（20%）3；最多需要A营养级的能量= M（10%）3。 （3）同一食物链中能量传递效率不完全相同：设在食物链ABCD中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A营养级净增重N，则D营养级增重为Na%b%c%。生态系统中的“金字塔”不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。能量金字塔数量金字塔生物量金字塔含义各营养级固定的总能量每一营养级生物个体的数量每一营养级现存生物的总质量形状特点呈正金字塔形一般呈正金

7、字塔形一般呈正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散一株大树上,鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置 浮游植物的个体小,寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量（用质量来表示）可能低于浮游动物的生物量【例题精析】例1如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中箭头符号为能量的流动方向，单位为kJm2年。下列说法正确的是 ( ） 在入射的太阳能中生产者只利用了其中的1左右 分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量 消费者营养级别越高，可利用的总能量越多 当人们把生产者当作食物时，比起其他营养级可获得更多的能量 A. B. C D.【解析】生产者利用入射太阳能

8、的比例为16000/100%1。转移到A中所有能量中，各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用，另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用，故错误。能量流动是逐级递减的，消费者营养级越高，可利用的总能量越少，故也错误。当人们把生产者当作食物时，食物链缩短，能量散失减少，可比其他途径获得更多的能量，故正确。答案：B例2下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表3个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为106kJ。请据图回答：(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内，这部分能量是所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为，从第二营养级到

9、第三营养级的转化效率为。(3)次级消费者通过异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)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量。原因有：各营养级生物内的大量能量被；上个营养级的部分能量；还有少数能量被利用。【解析】生态系统中能量流动的渠道是食物链(网)，具体就是从低营养级流向高营养级。 流经该生态系统的总能量是指生产者所固定的太阳能总量，它的去向有4个方面：被下一个营养级生物同化、自身呼吸消耗、被分解者利用以及未利用部分。这样，本题中的A=15+51.5+3.0+41.5=111。关于转化效率，是指一个营养级流向下一个营养级的能量占总能量的百分比。由于各营养级生物内的大

10、量能量被呼吸作用消耗掉；同时，上一个营养级的部分能量并未被下一个营养级利用，还有少数能量被分解者利用。所以，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量。【答案】 (1)A为111生产者 (2)135 20 (3)60 (4)呼吸作用消耗 未被下个营养级利用 分解者例3下图是某生态系统的食物网简图，图中甲庚代表各种不同的生物，已知各营养级之间的能量转化效率均为10，若一种生物摄食两种生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者千克。【分析】根据题中信息分析，戊是生产者，丁可通过三条食物链获得能量，三条食物链以及能量计算如下：戊庚丁中消耗戊为：10121010。500(千

11、克)； 戊甲丁中消耗戊为：l012 X 101210=250(千克)；戊已甲丁中消耗戊为：101210121010=2500(千克)。则共消耗戊为：十+=500+250+2500=3250(千克)。【答案】3250【达标训练】1流经某一生态系统的总能量是指 （ ）A进入这个生态系统的全部太阳能 B这个生态系统的生产者所固定的全部太阳能C照射到这个生态系统内所有植物体上的太阳能D这个生态系统的生产者传递给初级消费者的全部太阳能2初级消费者体内的能量去向不包括（ ）A部分被分解者利用B部分被第二营养级摄取C部分用于自身的生命活动D部分以热能形式散失3下表为一个生态系统中甲、乙、丙、丁四个种群所含能

12、量种群甲乙丙丁能量（kJ）2.81091.31089.11072.9106下面符合这四个种群所构成的营养结构的是 （ ）A甲乙丙丁B甲丙乙丁 乙 乙C甲 丙D甲 丁 丁 丙4以下关于生态系统能量流动的叙述中不正确的是 （ ）A能量流动是单向的、不循环的B食物链越短，可供最高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5在“青草食草昆虫蜘蛛食虫鸟猫头鹰”的这条食物链中，占生态系统总能量比例最多的和最少的生物依次是 （ ）A猫头鹰和食虫昆虫 B青草和猫头鹰C食草昆虫和猫头鹰 D食草昆虫和青草如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是

13、( ) 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能养活10 000人，则B至少能养活500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生态系统中玉米、牛和人三种群不一定符合能量金字塔A. B.C. D.7. 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8. 某同学绘制了如图所示的能量流动图解

14、(其中W1为生产者固定的太阳能，方框大小表示所含能量多少)，下列叙述中不正确的是 （ ）A生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1C流入初级消费者的能量为(A2B2C2D2)D图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减9. 下图只表示了某生态系统的“能量流动”图解，请据图回答下列问题：（用序号、数字或字母回答）（1）如果该生态系统受到DDT（一种有机磷农药）污染，体内DDT含量最高的生物是 。（2）初级消费者通过呼吸作用分解一部分有机物，释放的能量是 。（3）若B的摄入量为100%，其粪便量为36%，呼吸量为48%，则B的

15、同化量为 。（4）若有一种昆虫专以B的粪便为食，设B在某段时间内所同化的能量为107 kJ，则这部分能量中可流入昆虫体内的大约为_。A.106 kJ B.0 kJ C.2106 kJ D.1062106 kJ（5）食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量流入分解者体内的过程应是图示中的_号箭头所示。（6）图中生物构成的食物链有 个营养级。（7）C中的能量大约只有B中能量的 。10. 如下图，甲图为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中I、II、III、分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。乙图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，m2表示的能量形式为 。通常情况下，位于营养级的生物个体数量一般远远少于III，主要原因是 。 （2）图乙中，若A表示图甲中营养级II所摄入的全部能量，则B表示 ，C表示 。 （3）图乙中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过 实现的。 （4）若图甲中营养级I、II、III各有一种生