5..2《生态系统的能量流动》

1/16第一节生态系统的能量流动预习导学案2课时）【学习目标】1、分析生态系统能量流动的过程和特点2、概述研究能量流动的意义【学习重点】能量流动的过程和特点【学习难点】能量流动的过程【知识链接】光合作用、食物链、食物网等知识是学习本部分内容的知识基础，学好本部分内容也为学习生态系统的稳定性和环境保护等知识做好了知识铺垫。W4rz6M9tvo【学习过程】导入：完成课本P91问题探讨，尝试回答讨论题，并思考选择此种生存策略的理由一、能量流动的过程1、概念生态系统中能量的＿＿＿＿、传递、＿＿＿＿和散失的过程。2、过程1）输入过程：主要是通过生产者的，将光能转化为2）起点：从固定的太阳能开始，总能量为生产者所固定的2/16全部太阳能。3）传递途径：和4）流入每一营养级中能量去向：abc＿＿＿＿＿＿＿＿W4rz6M9tvo5）能量的散失①形式：热能，热能是能量流动的最后归宿。思考与讨论：1）流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗？2）消费者粪便中的能量是其同化的能量吗？注意：消费者摄取的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级的遗体，消费者同化的能量即是上一营养级流向该消费者的能量，也就是该营养级的总能量。W4rz6M9tvo例1、在一个生态系统中，某草食性动物同化的能量等于）A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量二、能量流动的特点1）单向流动:沿食物链由低营养级流向＿＿＿＿＿，不能逆转；也不能＿＿＿＿＿。原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择地结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来3/16以肉食性动物为食。W4rz6M9tvo2）逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是＿＿＿＿＿的，传递效率大约为＿＿＿＿。计算方法为：原因：a.各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热能的形式散失，无法再利用。b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。c.还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多。生态系统中的能量流动一般不超过个营养级。W4rz6M9tvo例2、：如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是）A.图中方框的大小可表示该营养级生物所鞠鸥能量的相对值B.图中C所具有的能量为B的10%～20%C.图中A表示流经该生癌系统的总能量D.图中A具有的总能量是B、C、D的总和4）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。W4rz6M9tvo生物金字塔类型4/16能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量现存生物有机物的总量）沿食物链流动逐级递减每一阶含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量注意：1、能量金字塔不会出现倒置现象。2、数量金字塔可出现倒置现象，如树林中，树、昆虫和食虫鸟三者形成的数量金字塔可出现倒置现象。例3、：下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确）A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高例4、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所5/16示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是）W4rz6M9tvo三、生态系统中有关能量的计算问题生态系统中的能量流动是高考中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对此类计算归类分析如下：W4rz6M9tvo1．已知较低营养级生物具有的能量或生物量），求较高营养级生物能够从较低营养级生物获得能量或生物量）的最大值W4rz6M9tvo例5.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是）W4rz6M9tvoA.540kJ和81kJB.3600kJ和960kJW4rz6M9tvoC.240kJ和24kJD.960kJ和192kJW4rz6M9tvo【解读】据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是：24000×20%×20%和24000×20%×20%×20%，即960kJ和192kJ。W4rz6M9tvo【小结】在未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在此基础上，可演变为另外一种题型，即“已知较低营养级具有的能量或生物量）及其能量传递效率时，求较高营养级从较低营养级获得的最多能量或生物量）”，此时，依据给定的能量传递效率计算即可。W4rz6M9tvo变式1：在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生240molO2，在能量传递效率为10～15%时，三级消费者可以获得的最大能量相当于mol葡萄糖）W4rz6M9tvoA.0.04B.0.4C.0.9D.0.09W4rz6M9tvo6/162．已知较高营养级的能量或生物量），求较低营养级应具备的能量或生物量）的最小值例6.某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少kg？W4rz6M9tvo【解读】由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。W4rz6M9tvo据题意，2kg重的杂食鱼中，有2×1/2＝1kg的能量直接来源于植物，则实际消耗植物的量至少是：1÷20%＝5kg；有2×1/4＝0.5kg的能量来自草食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.5÷20%÷20%＝12.5kg；有2×1/4＝0.5kg的能量来自小型肉食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.5÷20%÷20%÷20%＝62.5kg；则其消耗植物的最少量为5＋12.5＋62.5＝80kg。W4rz6M9tvo【小结】在已知较高营养级的生物具有的能量或生物量），未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较低营养级生物应具备的能量或生物量）最小值。在此基础上，也可演变为另一种题型，即“已知较高营养级具有的能量或生物量）及其能量传递效率时，求较低营养级生物应具备能量的最小值”，此时，依据给定的能量传递效率中的最大值计算即可。W4rz6M9tvo3．已知各营养级获得能量的总和，求各营养级间能量的传递效率例7．教材P95图5-8中为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。W4rz6M9tvo请据图5-8中相关数据计算出湖泊内各营养级间能量的传递效率？结合你的计算结果谈谈你怎样理解生态系统中能量流动的特点？W4rz6M9tvo【解读】能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能量的比例。则：第一营养级向第二营养级的传递效率为：62.8÷464.6×100%=13.52%；第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8×100%=20.06%；7/16由图中数据可知：生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点，即较高营养级所含有的能量低于较低营养级生物所具有的量；根据计算的能量传递效率可以看出：能量的传递效率大约在10%～20%之间。答案：略W4rz6M9tvo小结：选最短的食物链最少消耗获得最多生产者选最大传递效率20℅消费者W4rz6M9tvo最大消耗选最长的食物链获得最少选最小传递效率10℅对生态系统中能量流动的计算问题，应在认真审题的基础上分类进行计算即可。四、研究能量流动的实践意义1）帮助人们科学规划，设计＿＿＿＿＿，使能量得到最。2）帮助人们合理地＿＿＿＿生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。【课堂小结】8/16【学习检测】1、从生态学的角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于）A光合作用B高能化学键C绿色植物D太阳光能W4rz6M9tvo2、若鹿的消耗量为100%。其粪尿量为36%，呼吸量为48%，则鹿的同化量为）A64%B84%C16%D52%W4rz6M9tvo3．下图是某生态系统的食物网示意图，甲一庚代表不同的生物．箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是）W4rz6M9tvoA．此食物网中有六条食物链,丁占有四个不同的营养级B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D．向此生态系统大量引人外来物种，可增强该系统的稳定性4．稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了）A．保持生态平衡B．保持生物群落的单一性C．调整能量在生态系统中流动的方向D．使物质能够尽快地循环流动9/165．假若在一个与外界隔绝、没有食物的荒岛上，给你三只鸡其中2只为母鸡）和40斤玉M，理论上分析，如何利用它们使你在此荒岛上生存的时间最长）W4rz6M9tvoA．先吃掉三只鸡，然后再吃玉MB．先吃尽玉M，然后再吃鸡C．交替食用玉M和鸡D．用玉M喂养母鸡使之产蛋，吃之【限时训练：】1．当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是）A．完成了物质循环B．蛇破坏了生态平衡C．青蛙不能适应环境D．青蛙的能量流向了蛇2.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是）A.能量流动是单向流动，逐级递减的B.食物链越短，可供消费者的能量越多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3.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为）W4rz6M9tvoA.４％和４％B.０.８％和０.８％C.４％和０.８％D.１０％和４％4、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是）10/16A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5．某生态系统中有a、b、c、d、e五种生物，a为植物，其余的为动物。一年内输入内这五种生物的能量数值如下表：W4rz6M9tvo生物abcde能量(J.m-2×10-5909.50.961.80.32ｂ、c、d、e四种动物同处一个营养级的是）A．b与cB．c与dC．d与eD．b与dW4rz6M9tvo6．在一个生态系统中，已知初级消费者和次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量是M1、M2，则下列四项中正确的是）W4rz6M9tvoA．N1·M1N2·M2B．N1·M1=N2·M2C．N1·M1N2·M2D．N1·M1≥N2·M27．由于“赤潮”的影响，一条4Kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该11/16杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物）W4rz6M9tvoA．120㎏B．160㎏C．60㎏D．100㎏W4rz6M9tvo8．在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a，全部消费者所同化的能量为b，全