1、课 题第五章 生态系统及其稳定性第2节 生态系统的能量流动教 学目 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实践意义。3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况教方学法讲述与学生练习、讨论相结合教材分析重点生态系统能量流动的过程和特点。难点能量流动过程、特点教具多媒体、实物投影仪教学过程讨论与总结一、生态系统的能量流动 1概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。2过程（1） 起点：从生产者固定太阳能开始，（2）过程 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者（植物） （草食动物） （肉食动物） （肉食动物） 分解者呼吸 （3）特点：单向流动，逐级第减 （4）研究目的：
2、设法调整生态系统的能量流动方向，使能量流向使能量持续高效流向对人类最益的部分。教学过程讲述（1）几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；（2）能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；（3）生物的遗体残骸是分解
3、者能量的来源。思考与讨论1学生思考回答，老师提示。提示1.遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。2.不能，能量流动是单向的。板书二、能量流动的特点资料分析学生思考回答，老师提示。1和2营养级流入能量流出能量（输入后一个营养级）出入比生产者464.662.813.52%植食性动物62.812.620.06%肉食性动物12.6 分解者14.6 3.流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者
4、所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。4.生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。讲述生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量才能维持生存；在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内；由于能量沿食物链流动过程中逐级递减，因而能量相同的食物，动物性食品比例越高，意味着消耗的总能量越多。板书能量流动的特点：1. 生态系统中能量流动是单向的；2. 能量在流动过程中逐级递减。旁栏思考题学生思考回答，老师提示。提示一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的
5、个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。板书三、研究能量流动的实践意义思考与讨论2学生思考回答，老师提示。提示“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。调查参考调查点：稻田生态系统组成成分： （1） 非生物的物质和能量； （2） 生产者： 水稻、杂草、浮游植物等；（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；（3）分解者：
6、多种微生物。问题提示1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以
7、用来生产沼气，以充分利用其中的能量。6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。技能训练分析和处理数据提示这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/122 675，这些葡萄糖储存的能量是1.071011 kJ（计算公式是EG=MG1.6107）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2721010 kJ（计算公式为E呼=MG1.6107）；这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 21011 kJ（计算公式为E固=EG+E呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是
8、23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为=1.397 21011/8.51012）。典型例题例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是 Aa=b+d Bab+d Cab+d Dac+d解析：一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到
9、环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。本题正确答案是B。 目标检测1右图表示某湖泊生态系统的营养结构，ae代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是A共有3条食物链B各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是aC若水体受有机磷农药轻度污染，则受害最严重的是aD若c所含能量为5.8109kJ,d含1.3108kJ,则a至少约含4.5107kJ2在浮游植物小鱼海豹虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1
10、kg体重，至少消耗浮游植物的量为 A、1kg B、10kg C、125kg D、1000kg3下列除哪项外均为对生态系统内能量流动特征的描述：A、食物链和食物网是能量流动的渠道B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C、单向流动，逐级递减D、食物链越短，可供养的消费者越多4某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c那么，a、 b、c三者之间的关系为：A、ab，b=c B、a=b+c C、ab+c D、ac=bB、 cbaC、 c=baD、 abc14假若某生态系统有四种生物，并构成一条食物链abcd，在某一时间分别
11、测得这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。下列叙述中，不正确的是 A四种生物中所含的能量归根到底来自于a通过光合作用固定的太阳能 B在一段时间内，若b种群数量增加，则a种群数量下降，d种群数量增加 C若m15m2，则生态系统的稳定性就会遭到破坏 Dd个体所含的有机物的质量一定比c个体所含的有机物的质量小15、如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物 A、10千克 B、280千克 C、100千克 D、28千克16. (多选题).下列叙述，错误的是 A当狼吃掉一只兔子时，就
12、获得了兔的全部能量B当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级C生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落D生态系统的能量流动是往复循环的17. (多选题).下列说法正确的是 A、只要时间允许，弃耕农田有可能形成树林B、在群落演替中，动物是依赖于植物而出现的C、在群落演替中，苔藓的出现比地衣早D、人类活动会改变群落演替的速度，但不会改变其方向18. (多选题).下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是 A各种细菌、真菌都是分解者 B将动植物遗体中的有机物分解成无机物，供生产者再利用 C有的动物也能成为分解者 D在分解动植物遗体时，将
13、有机物中的能量释放出来，供生产者再利用19. (多选题).下列有关食物链的说法中，正确的是 A在生态系统中，生物种类越复杂，个体数量越庞大，食物链就越多B自然生态系统中,沿着食物链的方向，能量逐级递减C在不同的食物链中，根据动物的食性，每种动物只能归属于某一特定的营养级D陆地生态系统的食物链中，营养级越高的生物，占有的碳元素越少20图302表示一生态系统中生物种类间的相互关系，图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石械则在岩石表面来回爬动找寻食物，图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例（%）。图302 此生态系统中处于第三营养级的种类有
14、 。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是_。 当除去全部海星一年后，与对照地区相 比，该处生物种类组成发生了很大的变化，其中_成为优势种，而石鳖和石械数量大为减少，其原因是_。21. (9分)根据右侧生态系统中的食物网简图，请据图回答：（1）该食物网中的肉食动物是 ，含能量最多的是 ，A生物与E生物的关系是 。（2）若B生物种群总能量为7.1l09 kJ，A生物种群总能量为2.3108 kJ，从理论上计算C储存的总能量最少为 kJ。在该生态系统的能量流动过程中B生物种群的能量除了图中所示的分配外，其余能量的去向还有 _ 、 _ 。 （3）若A种群生物量减少，E和D种群将如何变化？（4）右图是食物链“树昆虫食虫鸟”的两个金字塔。其中左边为金宇塔，右边为 金字塔。参考答案1-5. BCACA、6-10.CACAD、11-15.DADDB、16.ABD、17.AB、18.BC、19.ABD20海星、荔枝螺、海葵 海星和荔枝螺 藤壶 藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少。21. (9分) (1）C；B；竞争 （2）4.8107；一部分能量用于自身呼吸作用被消耗掉；一部分用于B生物的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在B生物的有机物中；部分能量随着遗体、残枝败叶被分解者分解（3）先增加后减少，最终恢复动态平衡 （4）数量；能量；