2019-2020年高二生物 生态系统的能量流动导学案 苏教版 .doc

2019-2020年高二生物 生态系统的能量流动导学案 苏教版【重难点突破】1生态系统的能量流动过程分析1能量的输入(1)几乎所有的生态系统光能 绿色植物 光合作用 有机物中的化学能(2)特殊的生态系统深海热泉生态系统 硝化细菌 无机物氧化产生的能量 化能合成作用 有机物中的化学能2能量的传递(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：A：生产者，B、C、D：各级消费者，E：分解者a:流入各营养级的能量b:呼吸消耗的能量c:流入分解者体内的能量3能量的转化有机物中的化学能有机物中的化学能热能(最终散失)4能量的散失形式：热能，热能是能量流动的最后形式。过程：有机物(化学能) 5能量流动特点：单向流动，逐级递减。【典题演示1】（xx苏州调研）若ABC为某生态系统中的唯一食物链。该生态系统接受的年太阳辐射量为200 000百万千焦，但其中绝大部分能量未能被生产者固定。该食物链中各种群对能量的同化、利用、传递与散失等各部分的数量关系如下表（单位：百万千焦）：种群同化量净生产量（净同化量）呼吸消耗流向分解者被下一营养级所摄食未被利用的能量A75.53.032.537.0B28.0190.553.5C4.21.40.01无 则在该年度内（ ）A. B摄食后未同化的能量值为4.5百万千焦 B. B的净生产量为9百万千焦C. 该生态系统的能量净增加值为148百万千焦D. 从BC的传递效率为15%【变式训练1】（xx南通调研）如图为某草原生态系统中能量流动图解，表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()A是流入该生态系统的总能量B分解者获得的能量最少C. 图中/的比值代表草兔的能量传递效率D和分别属于草和兔同化量的一部分解析：表示草同化的能量流向下一营养级即兔的能量，草所固定的有机物中的化学能是流入该生态系统的总能量；图中/的比值代表兔狐的能量传递效率；兔粪便中的能量是草同化的能量的一部分；在一个生态系统中分解者获得的能量不一定是最少的。答案：D。二三种生态金字塔的比较类型项目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，有时会出现倒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量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量每一营养级生物的总生物量【特别提示】1.数量金字塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如图所示的数量金字塔。2.生物量金字塔也有特殊形状，如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。【典题演示2】下图是某一个湖的能量金字塔，相关描述正确的是 ()AA、B、C、D分别表示不同的营养级BA、B、C、D之间可以形成一条A到D的食物链CA、B、C、D的大小分别表示不同的营养级所得到的能量DA、B、C、D的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减解析：生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成的图，由于能量逐级递减，所以A、B、C、D的大小分别表示不同的营养级所得到的能量。A、B、C、D每一层都有多种生物，因此，含有复杂的食物网，不是简单的一条食物链。答案：ACD。【变式训练2】（xx苏北四市二调）下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：生产者呼吸释放量；分解者呼吸释放量；消费者呼吸释放量；生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是（ ）A. 流经该农田生态系统的总能量可用表示B. 的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多C. 消费者同化作用的大小可用表示D. 该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等三能量传递效率的应用(1)确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。(2)极值计算设食物链ABCD，分情况讨论：现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少N(20%)3M最多需要A营养级多少N(10%)3MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N(20%)3MD营养级至少增重多少N(10%)3M在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。【典题演示3】下表表示对某水生生态系统营养级和能量流动情况的测定结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者，Pg表示生物同化作用固定的能量总量，Pn表示生物贮存的能量(PnPgR)，R表示生物呼吸作用消耗的能量(单位：102 kJ/m2a)。PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520. 119.4下列分析中，错误的是()A. 该生态系统的营养结构是BDACB能量从第三营养级传递到第四营养级的传递效率约为5.7%C从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量并未增加D生物呼吸作用消耗的能量是某营养级能量流动的主要去向解析:根据A、B、C、D四个营养级固定的能量数值可以判断B为第一营养级，D、A、C分别是第二、三、四营养级，所以该生态系统的营养结构是BDAC。传递效率下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以能量从第三营养级传递到第四营养级的传递效率0.915.9100%5.7%。由表中数据可以看出，每个营养级呼吸作用消耗的能量占该营养级同化作用固定的能量的大部分，所以说，生物呼吸作用消耗的能量是某营养级能量流动的主要去向。该生态系统的能量输入量为生产者的同化量，即870.7(102 kJ/m2a)，输出量为各个营养级以及分解者的呼吸作用消耗量之和，即13.1501.30.679.1191.4785.5(102 kJ/m2a)，输出量小于输入量，所以该生态系统的总能量是增加的。答案：C。【变式训练3】（xx南通一调）下图表示某稳定生态系统中能量流动情况，AG表示具体的能量流动过程，ad表示相关能量数据。请据图分析回答：（1）流入该生态系统的总能量是 kJm-2y-1，生产者对光能的利用率为 。（2） b值为 ，过程E表示 。（3） 能量从第一营养级传递到第二营养级的效率为 。（4） 当生态系统中分解者很少或没有时，对碳循环的影响是 。（5） 如果该生态系统为农田生态系统，从物质循环的角度看，需要施肥的原因是 。解析：生产者对光能的利用率为生物着固定的太阳能（87400）/照射在植物表面的太阳能（7000000）=1.2%；b为次级消费者流向分解者的能量=1600-1330-90=180；农田生态系统由于要积累输出大量有机物，所以同化量要远大于异化量（呼吸消耗量），因而要不断施肥输入有机物。答案：（1）87400 1.2% （2）180 分解者利用遗骸中有机物（3）16% （4）腐殖质中碳元素不能回到无机环境 （5）农田中产品不断输出【总结提升】1、生态系统功能之一能量流动中的关键知识点名词：单向流动、逐级递减、传递效率、能量金字塔。2、消费者摄食的能量不是上一营养级流入该营养级的能量，流入该消费者的能量（同化量）=消费者摄食的能量粪便中所含能量，粪便中所含能量属于上一营养级的遗体。3、一段时间内某营养级能量去向除呼吸消耗，流向下一营养级和被分解者分解三个最终流向外，还应包括未被利用的能量。4、能量传递效率的计算 若在食物网中，则A传递给下一个营养级的的能量传递效率为：。能量消耗的极值问题见重难点突破三。