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第2节 生态系统的能量流动,学前要点预览 知识要点图解,晨背关键词语 1.生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失等过程 2.能量流动的起点是生产者固定的太阳能，渠道是食物链和食物网，能量形式的变化由光能生物体有机物中的化学能热能 3.流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能 4.能量流动的特点是单向流动，逐级递减 5.能量金字塔的形状永远是正金字塔形，数量金字塔有倒置的情况 6.研究能量流动的意义： 设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用 调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,课堂探究 知识点一 能量流动的概念和过程(P93-94) 梳理教材新知 1.概念 生态系统中能量的_、传递、_和散失的过程。 2.过程,(2)第一营养级的能量分析：,(3)能量流动的过程示意图：,补充图中标号代表的内容： 甲：_ 乙：_ 丙：_ 丁：_ 戊：_ 据图总结流入每一营养级的能量最终去向： a:通过自身呼吸作用以_形式散失。 b:被_同化。 c:被_分解利用。,【答案】 1.输入 转化 2.(1)生产者 光合作用 化学能 (2)呼吸作用 生长、发育和繁殖 初级消费者 分解者 (3)生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者 热能 下一营养级 分解者,掌握核心内容 一、能量流动的概念和过程 1.研究能量流动的分析方法 (1)研究能量流动可以在个体水平上，也可以在群体水平上。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。,(2)研究能量在沿着食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，“能量流动的分析”过程为：,未被捕食的是指没有被下一个营养级摄食，仍旧以上一个营养级的形式存在的。 未食入的是指没有被摄食进去的，如食物的碎屑，动物的骨头、毛发等，植物的秸秆等。其会被分解者利用。 未同化的是指粪便，其会被分解者利用。 在自然界中，对一个种群来说，其同化的能量去向还包括未被捕食的，也可以说是未利用的。,2.生态系统中能量的输入 (1)能量来源：太阳光能(除极少数特殊空间外)。 (2)能量流动起点：生产者的光合作用。 (3)输入的总能量：是生产者通过光合作用固定的太阳能总量。 3.生态系统中能量的传递过程 (1)传递途径：食物链和食物网。 (2)传递形式：有机物中的化学能。,(3)传递过程(以初级消费者为例)：,【典例示范1】 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.太阳光能通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出 D.甲、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的总能量,【答案】 D,【问题导析】 (1)由图可知，甲能够固定_，则为_，乙从甲获取能量则乙为_。 (2)太阳光能通过_固定并进入生态系统，经过_后有一部分以_的形式散失，因此说生态系统需要不断从外界获得能量的同时又不断将能量扩散到外界。 (3)输入该生态系统的总能量是_ _。,【答案】 (1)太阳能 生产者 消费者 (2)光合作用生产者、消费者和分解者的呼吸作用 热能 (3)生产者甲固定的太阳能总量,【一题多变】 判断正误： (1)图中甲一定有叶绿体。 ( ) (2)甲中每个个体的能量都多于乙每个个体的能量。 ( ) (3)甲中流向分解者的能量包含了乙的粪便中所含的能量。 ( ) (4)能量输入至甲、乙中所发生的能量转化形式是相同的，而由甲、乙和分解者散失时的能量转化形式是不同的。 ( ),答案 (1) (2) (3) (4),知识点二 能量流动的特点及意义(P95-96) 梳理教材新知 1.能量流动的特点 (1)单向流动： 方向：沿_由低营养级流向高营养级。 特点：不可_，也不能_。,(2)逐级递减： 能量传递效率：相邻两个营养级的能量传递效率为_。 营养级数量：生态系统中的能量流动一般不超过_个营养级。 2.研究能量流动的意义 (1)设计人工生态系统，使能量得到_的利用。 (2)调整能量流动关系，使能量_。,【答案】 1.(1)食物链 逆转 循环流动 (2)10%-20% 4-5 2.(1)最有效 (2)流向对人类最有益的部分,掌握核心内容 1.能量流动特点的原因分析 (1)单向流动： 捕食关系不能逆转且散失的热能不能利用。 各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能而散失掉。由于热能不能被绿色植物作为光合作用的能源，所以整个生态系统必须有太阳能不断予以补充。,(2)逐级递减： 各营养级的生物都会因为细胞呼吸散失相当大的一部分能量。 各营养级总有一部分能量未被下一营养级的生物利用。 还有一部分能量流向分解者。 2.能量传递效率 (1)计算公式：相邻营养级间传递效率=下一营养级同化量 /本营养级同化量100% (2)一般生态系统中能量传递效率大约为10%-20%。,【典例示范2】 下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是 ( ),A.生态系统中能量流动具有单向性主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系不可逆转 B.一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率大约是10%-20% C.表示流经此生态系统的总能量 D.从能量关系看+,【答案】 C,【问题导析】 (1)食物链中的_关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此生态系统中能量流动具有_。 (2)一般情况下能量在相邻两个营养级之间传递效率大约是_。 (3)流经生态系统的总能量是_，即流入生产者的总能量。 (4)一个营养级的能量去向都可以包括三部分：_。,【答案】 (1)捕食 单向性 (2)10%-20% (3)生产者固定的太阳能 (4)流向下一营养级、流向分解者、自身呼吸作用所消耗,【一题多变】 (1)上题中，三级消费者的能量流动途径是_。 (2)除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分_。 (3)从图中可以总结出能量流动的特点是_、_。 (4)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是 _。,答案 (1)流向分解者、自身呼吸作用所消耗 (2)在细胞呼吸中以热能的形式散失 (3)单向流动 逐级递减 (4)帮助人们合理地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,随堂训练 考点一 能量流动的过程 1.在一个生态系统中，某草食动物同化的能量等于 ( ) A.生产者固定的太阳能总量 B.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 C.被草食动物吃了的植物中所含的能量减去粪便中所含的能量 D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量,解析 草食动物以草为食物，经消化吸收，真正进入体内的能量是食物中的能量减去粪便中包含的能量，即其同化的能量。 答案 C,2.如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中能表示生态系统能量流动的箭头的是 ( ) A. B. C. D.,解析 农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。 答案 C,3.在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的 ( ) A.羊的呼吸消耗量 B.羊的粪便量 C.羊的生长量 D.部分死亡羊的重量,解析 生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。 答案 B,考点二 能量流动的特点和计算 4.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,解析 /表示有机物质积累量/同化量。在同化量相同的情况下，由于恒温动物要维持自身的体温，所以其体内积累的有机物质要少于变温动物。可见，恒温动物的/值一般低于变温动物。/表示同化量/获取量，而不是能量传递效率。能量传递效率是后一营养级的同化量与前一营养级的同化量的比值。/表示同化量/食入量。圈养动物一般要求短时间内长大，如养猪，育肥速度越快越好，同化量高就意味着长得快，这个比值高意味着用同样的饲料能够让圈养的动物长得更快。食草哺乳动物的食物中含有大量纤维素，纤维素绝大部分不能被同化，食肉哺乳动物的食物中，营养物质主要是蛋白质、脂肪等，绝大部分都可以被同化，即食肉哺乳动物的/值要高于食草哺乳动物。 答案 C,5.(2014海南)用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是 ( ),解析 在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级生物数量小于昆虫的数量，第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量，故选B项。 答案 B,6.根据某生态系统的相关图示，分析回答有关问题。,(1)在此食物网中共有_条食物链，猫头鹰占有_个营养级。如果猫头鹰的体重每增加1 kg，则至少需要草_ kg，至多需要草_ kg。 (2)在此食物网中，种间关系为捕食和竞争的是_、_。(至少写出两组),(3)根据能量流动的图示可知，初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头_；三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量被分解者所利用应属于图示中的箭头_。(用图中的- 来表示) (4)从不同营养级间能量传递的多少来看，图中的特点是_ _。,解析 如题图所示，从左向右数，在此食物网中共有8条食物链，根据猫头鹰占据的位置，可以得出猫头鹰占有4个营养级。如果猫头鹰的体重每增加1 kg，至多需要多少草应该考虑能量传递效率为10%和食物链最长，至少需草量的能量传递效率为20%和食物链最短。每一个营养级的能量都有三个去向，那就是呼吸消耗、被下一营养级同化和被分解者利用，由图可知，E为分解者，那么初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头，同理可知，三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量被分解者所利用，应属于图示中的箭头。能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以从不同营养级间能量传递的多少来看，图中的特点是单向流动、逐级递减。,答案 (1)8 4 25 100 000 (2)蛇、猫头鹰 蜘蛛、蟾蜍(或蜘蛛、食虫鸟) (3) (4)单向流动、逐级递减,
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