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1、第2节 生态系统的能量流动,第5章 生态系统及其稳定性,学习目标,1.说出能量流动的概念。 2.理解能量流动的过程。 3.总结能量流动的特点。 4.概述研究能量流动的意义。,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,基础知识导学,答案,一、能量流动的概念和过程 1.概念 (1)以种群作为能量流动的研究对象，请完成下图：,输入,储存,散失,(2)能量流动的概念：能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,答案,2.完善能量流经第二营养级的示意图，并回答下列问题：,散失,分 解 者,同化,生长、,发育和繁殖,次级,呼吸作用,答案,(1)输入第二营养级的能量是初级消费者摄入
2、的还是其同化的？ 答案 同化的能量。 (2)第二营养级同化的能量有哪些去向？ 答案 经呼吸作用散失、被次级消费者摄入和遗体残骸等被分解者分解三部分。 (3)初级消费者的粪便量属于初级消费者的同化量吗？ 答案 初级消费者的粪便量属于初级消费者摄入消化道，但是未被吸收同化的能量，应属于生产者流向分解者的那部分能量。,3.生态系统能量流动的过程,答案,(1)能量的输入源头是什么？在输入过程中能量是如何转换的？ 答案 能量的输入源头是太阳能。 在输入过程中发生光能有机物中的化学能的转换。,答案,(2)流经生态系统的总能量是什么？ 答案 生产者固定的太阳能总量。 (3)生态系统能量流动的主渠道是什么？
3、答案 食物链和食物网。 (4)流经生态系统的能量最终主要通过什么途径以什么形式散失的？ 答案 通过各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用，以热能的形式散失。,二、能量流动的特点 下图是赛达伯格湖的能量流动图解单位：J/(cm2a)，请完成以下分析：,答案,1. 图中生产者能否同化肉食性动物的能量完成循环？ 答案 不能，经过长期的自然选择，食物链中吃与被吃的关系不可逆转。,2. 呼吸作用散失的能量能否再被生产者利用来合成有机物？ 答案 不能，生产者不能利用散失的热能。 3. 由此可见，生态系统的能量流动有什么特点？ 答案 单向流动。 4.每个营养级会把所有的能量传递给下一个营养级吗？为什么
4、？据此可知能量流动还有什么特点？ 答案 不会。因为各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大一部分能量，还有少部分能量传递给了分解者和未被利用。所以，能量流动还具有逐级递减的特点。,答案,5.如何计算相邻营养级之间的能量传递效率？相邻两营养级间的传递效率一般是多少？,答案,6. 若将单位时间内各营养级所得到的能量、每个营养级有机体的数量及单位空间内各营养级的生物量数值绘制成金字塔，如下面图表所示，分析并填空。,答案,正,正,倒,正,倒,三、研究能量流动的实践意义,答案,1.相比农作物秸秆直接燃烧，上图中设计的生态系统有何优点？ 答案 该生态系统实现了农作物中能量的多级利用，提高了能量利用率。,
5、2.在上述生态系统中，人们为提高农作物的产量，要经常到田间除草、灭虫、灭鼠。这样做的目的是什么？ 答案 合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 3.有人说：“由于上述生态系统是人工设计，所以其中营养级之间能量的传递效率可由人类任意控制。”你认为对吗？ 答案 不对，通过人工设计可以把本应该流向分解者的能量，重新被人类利用，从而提高了能量的利用效率，但没有改变能量的传递效率。,答案,返回,重点难点探究,一、例析能量流动的过程 下图是某湖泊生态系统能量流动的原理分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。请据图回答下列问题：,
6、1.流经该生态系统的总能量是哪部分？具体数值是多少？,解析答案,分析 流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能的总量，即： 3.015.051.541.5111.0(百万千焦)。 答案 是生产者(A)所固定的太阳能总量。具体数值是111.0百万千焦。,2.能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为多少？从第二营养级到第三营养级的转化效率又是多少？ 分析 能量的转化效率也就是能量的利用率，等于后一营养级同化的能量与前一营养级同化的能量之比。AB：15.0/111.0100%13.5%；BC：3.0/15.0100%20%。 答案 13.5%；20%。,解析答案,3.次级消费者通过异化作用消耗的能
7、量占其总能量的百分比是多少？ 分析 次级消费者C通过异化作用消耗的能量占其同化作用得到的能量百分比为：1.8/3.0100%60%。 答案 60%。,解析答案,4.次级消费者粪便中的能量属于次级消费者给分解者的能量吗？为什么？ 答案 不属于。次级消费者的粪便中的能量不属于次级消费者同化的能量，属于初级消费者的遗体残骸流向分解者的能量。 5.图中展示了生态系统能量流动的两个特点，分别是什么？ 答案 单向流动和逐级递减。,答案,【归纳提炼】,1. 如果 A增重1千克， C最多增重多少千克，最少增重多少千克？ 分析 C增重最多，按最短食物链，最高传递效率： 1 kg20%20%1/25 kg C增重
8、最少，按最长食物链，最低传递效率： 1 kg10%10%10%10%1/10 000 kg 答案 1/25千克；1/10 000千克,二、能量流动过程中相关最值的计算 分析下图食物网，进行相关计算：,解析答案,2.如果C增重1千克，至少需消耗A多少千克，最多需消耗A多少千克？ 分析 如果C增重1千克，消耗A最少，按最短食物链、最高传递效率： 1 kg20%20%25 kg 消耗A最多，按最长食物链、最低传递效率： 1 kg10%10%10%10%10 000 kg 答案 25千克；10 000千克。,解析答案,3.如果C从B、F中获得的能量比为31，C增重1千克，则最少需要消耗A多少千克？,解
9、析答案,分析 消耗A最少，按最高传递效率计算： 沿食物链ABC逆推：3/4 kg20%20%75/4 kg 沿食物链ADEFC逆推：1/4 kg20%20%20%20%625/4 kg 答案 175千克。,4.如果C取食B、F的能量比例关系由11变为12，当C增重1千克，传递效率为10%时，所需要A的能量是改变前的多少倍？,解析答案,分析 当比例关系为11时，当C增重1千克时，C从B获得1/2 kg，沿食物链ABC计算：1/2 kg10%10%50 kg C从F获得1/2kg，沿食物链ADEFC计算： 1/2 kg10%10%10%10%5 000 kg A总量为50 kg5 000 kg5
10、050 kg 当比例关系变为12后，当C增重1千克时，C从B获得1/3 kg，沿食物链ABC计算：1/3 kg10%10%100/3 kg C从F获得2/3 kg，沿食物链ADEFC计算： 2/3 kg10%10%10%10%20 000/3 kg A总量为100/3 kg 20 000/3 kg 6 700 kg 所以所需要A的能量是改变前的6 700 kg5 050 kg1.33倍。 答案 1.33倍。,返回,1.某生态系统的能量传递效率为10%。在“草兔狐”食物链中，如果狐活动一天需要200 kJ的能量，需要草提供的能量约为( ) A.200 kJ B.2 500 kJ C.5 000
11、kJ D.20 000 kJ,随堂达标检测,1,2,3,4,D,解析答案,5,解析 如果狐活动一天需要200 kJ的能量，需要草提供的能量约为200 kJ10%10%20 000 kJ。,2.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，下列关于能量流动的叙述，正确的是( ) A.能量沿食物链单向流动 B.能量沿食物链循环流动 C.能量在各营养级间可以循环利用 D.消费者的级别越高，所获得的能量越多,解析答案,1,2,3,4,5,解析 能量流动的特点是单向流动，逐级递减，A正确； 能量沿食物链或食物网单向流动，B错误； 能量在各营养级间不能循环利用，C错误； 消费者的级别越高，所获
12、得的能量越少，D错误。 答案 A,1,2,3,4,5,3.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，下列说法正确的是( ),解析答案,1,2,3,4,5,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、消费者和分解者 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,解析 能量主要是通过生产者固定太阳能输入生态系统中，A正确； 据图可知，生态系统的组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者，B错误； 在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输入量大于输出量，C错误； 如果组分
13、1是生产者，那么组分1代表的主要是绿色植物，还包括蓝藻，以及进行化能合成作用的硝化细菌等，D错误。 答案 A,1,2,3,4,5,4.根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是( ) A.“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量多级利用 B.人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能 C.水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为 养殖对象 D.营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少,1,2,3,4,5,解析答案,解析 “桑基鱼塘”是人工建立的良性生态系统，实现了能量的多级利用，A正确； 由于人工鱼塘中高密度饲养鱼，需要
14、投入大量的饲料，因此人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能，B正确； 能量是单向流动、逐级递减的，所以水产养殖时，为充分利用生产者所固定的太阳能，应缩短食物链，减少能量的浪费，因此应多养殖植食性鱼类，C错误； 由于食物链的富集作用，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，由于能量逐级递减，营养级越高的生物从生产者获得的能量越少，D正确。 答案 C,1,2,3,4,5,5.如图为某草原生态系统流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向下一营养级的能量，以下分析正确的是( ),返回,1,2,3,4,5,解析答案,解析 b表示该营养级同化的能量，c表示用于生长、发育和繁殖的能量，A、B错误； d表示分解者利用的能量，有一部分能量未被该营养级生物同化，C错误；,返回,1,2,3,4,5,答案 D,
