1、第2节 生态系统的能量流动情 境 导 入课 程 标 准学 习 目 标分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用。活动建议：调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。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能量流动情况。温故“学而时习之，不亦乐乎？”1连接生命世界和无机自然界的两个重要环节是()A生产者和消费者B生产者和分解者C消费者和分解者D消费者和非生物的成分解析：生产者通过光合作用将无机物合成有机物，并将光能转化为化学能贮存在所制造的有机物中，从而使无机自然界中的物质和能量流入生物群落；而分解者又将生物群落中的有机物分解成无机物归还到无机
2、环境中去，从而构成了物质循环的完整回路。答案：B2生态系统中，各种生物之间通过取食与被取食关系构成食物链。多条食物链彼此交织成食物网。右图食物网中的食物链有()A4 条B5 条C6 条D7 条解析：该食物网中 a、b 是生产者，共有 6 条食物链。acde；afge；afhi；bcde；be；bge。答案：C知新先自学教材，并思考以下问题：俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。”这看似简单的话语却包含着重要的生态学原理。正是受这一谚语的启发，美国生态学家林德曼结合自己对赛达伯格湖的调查研究成果，提出了能量流动的“十分之一定律”。通过本节课的学习，你将理解能量流动的过程，分析生态系统中能量流动的基本
3、规律，并能运用所学知识分析解决生产实践中能量流动的有关问题。能量流动的概念和过程【自主学习】1生态系统中能量的、和的过程，称为生态系统的能量流动。输入传递转化散失2能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。(2)能量去向在生产者的呼吸作用中以形式散失。随着残枝败叶等被分解而释放出来。被初级消费者摄食，流入营养级。光合作用热能分解者第二3能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过获得。(2)去向通过以形式散失。随尸体、排泄物流向，被利用。被摄食，流入下一营养级。摄食生产者呼吸作用热能分解者分解者次级消费者【互动探究】探究 1：生态系统中能量的流动过程是怎样
4、的？1生态系统中能量的输入能量来源：太阳光能(除极少数特殊空间外)。能量流动起点：生产者的光合作用。输入的总能量：是生产者通过光合作用固定的太阳能总量。2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)由上图可分析每个营养级的能量去路该营养级生物呼吸消耗。流入到下一个营养级的生物中(最高营养级生物除外)。以动植物遗体、残枝落叶等形式被分解者分解利用。消费者同化的能量等于消费者摄食的能量减去粪便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级的同化量中流向分解者的一部分能量，即同化量摄入量粪便量。3能量的散失过程(1)形式：热能，
5、热能是能量流动的最终归宿。(2)过程：有机物(化学能)(3)特殊途径动植物遗体、残落物等形成煤炭、石油等化石燃料工业燃烧 热能【体验成功】【例 1】下列有关能量流动过程的叙述中，错误的是()A进入生物群落的总能量与进入生态系统的总光能相等B能量流动的渠道是食物链(网)C各营养级的主要能量流动去向是呼吸消耗D每个营养级总有一部分能量流向分解者解析：进入生物群落的总能量是生产者固定的总的能量，小于进入生态系统的总的光能，所以 A 错；能量在生物群落中流动的渠道是食物链(网)，某个营养级能量的主要去向是该营养级的呼吸散失，其次是流向下一个营养级(最高营养级除外)和流向分解者。答案：A初级消费者体内的
6、能量，其去路不包括下列哪项()A被次级消费者获得B被第二营养级的其他生物获得C通过自身呼吸作用消耗D被分解者通过呼吸作用散发到环境中去解析：流经每一营养级的能量有三个去路：用于自身呼吸消耗；被下一营养级同化；被分解者分解以热能形式散失。答案：B蛇捕杀一只老鼠，是把整个老鼠吞入体内，那么蛇就获得了这只老鼠的()A全部物质 B全部能量C全部物质和能量D部分物质和能量解析：因为蛇与鼠是某一食物链的两个环节，蛇捕杀鼠说明蛇比鼠高一个营养级。根据食物链中的能量传递规律，蛇只能获得这只鼠的部分物质和能量，即使蛇吞下整个老鼠，它也不能把老鼠全部同化成自身组成物质，因为会有部分形成食物残渣排出体外。而能量是不
7、能离开物质独立存在的。答案：D能量流动的特点及研究意义【互动探究】探究 2：能量流动的特点及传递效率是什么？生态金字塔的类型有哪些？1能量流动的特点(1)单向流动：能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，一般不能逆向流动，也不能循环流动。单向流动的原因：各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能形式散失，散失的能量不能再利用。(2)逐级递减：是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。逐级递减的原因：a.各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量；b.各营
8、养级总有一部分能量未被下一营养级的生物所用；c.生产者的残枝败叶、消费者的遗体、排泄物中的能量被分解而释放出来。2能量的传递效率(1)含义：被某一营养级生物所同化的能量大约只有 10%20%能够被下一营养级所同化。(2)计算公式：能量传递效率下一营养级同化量上一营养级同化量100%3生态金字塔的类型及比较不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。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，如树上昆虫与鸟的数量关系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
9、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质量)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根据能量流动的递减性原则，在建立与人类相关的食物链时，应尽量控制食物链的长度，防止食物链过长。【体验成功】【例 2】某生态学家通过一年的时间，调查一个小型森林生态系统各营养级和能量流动情况，现把调查结果统计如下表其中 A、B、C 为不同营养级，D 为分解者；Pg 表示生物同化作用固定能量的总量；Pn 表示生物贮存的能量；R 表示生物呼吸消耗的能量，单位为 J/(cm2a)，以下说法正确的是()PgPnRA62.825.6
10、37.2B12.55.76.8C464.6186.3278.3D41.616.525.1A.该生态系统的营养结构可表示为 CABDBA 营养级的 Pg 去向中，未被利用的能量有一部分残留在粪便中C第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 16.5%D该生态系统处于发展状态解析：由表中各营养级同化作用固定的能量可以判断 C 是生产者，A 是初级消费者，B 是次级消费者。生态系统的营养结构就是指食物链和食物网，因此，D 不应该在食物链中，A 项错误；B 项中，A 的同化量摄入量粪便量，即在 A 的同化量中，不再包括其粪便中的能量；C 项第二营养级到第三营养级的能量传递效率12.562.819.9%，
11、而不是 16.5%；D 项流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能即 C 的 Pg量(464.6)，它大于 R 的总和(37.26.8278.325.1347.4)，即系统输入能量大于呼吸消耗总能量，故该生态系统处于发展进程之中。答案：D误区警示：本题易审题不仔细，不注意题中交代的“D 为分解者”这一信息。某草原生态系统有 4 个营养级甲、乙、丙、丁，一年内流经这四个营养级的能量如下表所示。该生态系统中初级消费者所属营养级是()营养级甲乙丙丁能量(Jm2)186.1410816.561081.45108826.98108A.甲B乙C丙D丁解析：生态系统中能量流动的特点是单向、递减，传递效率为10%20%，由此可知，在本题所示的四个营养级中，丁所含能量最多，即为生产者，其余依次甲为初级消费者、乙为次级消费者、丙为三级消费者。答案：A如图食物网中的猫头鹰体重每增加 20 g，至少需要消耗植物()A200 g B250 gC500 g D1 000 g解析：考查食物链(网)能量传递效率等相关知识。猫头鹰第三营养级，若使其增重 20 g 按最高传递效率计算，则第二营养级动物要具备 205 g，第一营养级植物至少为 2055 g500 g。答案：C课堂小结