2020高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动学案（无答案）新人教版必修3

2020高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动学案（无答案）新人教版必修3

生态系统的能量流动 学习目标 ‎1、理解能量流动的过程，分清能量的去向。 ‎ ‎2、体验基本题型。 ‎ 预习探究 一、能量流动的概念和过程（课本必看P94）‎ ‎1.概念：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。‎ ‎2.能量流动的过程 ‎（1）能量的输入 ①能量流动的起点是 ‎ ‎②流经生态系统的总能量等于生产者通过光合作用固定的太阳能总量。‎ ‎（2）能量的传递 ‎ ①传递渠道： ‎ ‎ ②传递过程（P94图5-6）‎ 思考：‎ A.初级消费者摄入能量（a）= （b）+ （c），即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。‎ B.初级消费者同化能量（b）= (d)+ （e）‎ ‎ 中化学能 C.用于生长、发育和繁殖能量（e）= (f)+ （i）+ (j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b=d+e；若为四部分之和是b=d+f+i+j。‎ ‎（3）能量的转化和散失 ‎ （散失）‎ 太阳能 有机物中 ‎ ‎（4）各营养级的能量去路：‎ ‎①生产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量，一部分形成ATP，被生物用于各项生命活动，另一部分以热能形式散失；‎ ‎②一部分被 利用；③一部分被 分解。‎ 二、能量流动的特点 ‎1. ：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可 。‎ ‎2. ：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为 。‎ ‎3.能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的 数值由低到高绘成图，可形成一个金字塔图形。‎ 三、研究能量流动的意义 ‎1.帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到最有效的利用。‎ ‎2.帮助人们合理地调整生态系统中的 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 探究点一、能量流动过程的相关分析 ‎[例题１] 某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是（ ）‎ A.图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量 5‎ B.参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等 C.当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2‎ D.图中D的能量不全部来自B生物 ‎【思维拓展】如图表示能量在两个营养级之间的流动过程，请据图思考下列问题：‎ ‎(1)第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？ ‎ ‎ (2)上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？为什么？‎ ‎ ‎ ‎(3)为什么生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点？ ‎ ‎ ‎ ‎【变式1】如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是(　　)‎ A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性 B.⑤中包含了三级消费者粪便中的能量 C.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为 ×100%‎ D.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量 探究点二 能量传递效率的分析和计算 ‎[例题2] 某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)‎ B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1‎ C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)‎ D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 ‎【归纳总结】‎ ‎1．能量流动的计算方法 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。‎ ‎(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论如下：‎ ‎①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。‎ 5‎ ‎②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。‎ ‎(2)在食物网中分析：‎ 如在中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：‎ ‎①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。‎ ‎②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)3。‎ ‎(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。‎ 当堂检测 ‎1.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中，不正确的是(　　)‎ A. 鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者、第四营养级 B.该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争 C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者 D. 生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是多种生物在食物链中占 有不同营养级 ‎2.海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。图甲表示海洋鱼类大黄鱼的种群数量变化与增长速率的关系，图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的生物成分，以下分析正确的是(　　)‎ A.图乙在碳循环过程中起着关键作用的成分是A 、C、 D B.根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于a点 C.图乙的食物链中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%‎ D.用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值会偏低 ‎3.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/(cm2·a)]，据 图分析，有关说法正确的是(　　)‎ A.该生态系统第二营养级同化的能量是80‎ B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100‎ C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%‎ D.该生态系统第一营养级同化的能量至少为500‎ 5‎ ‎4.下图为某草场生态系统的部分能量流动示意图，图中Q表示牧草在一年内固定的太阳能总量，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠体内的能量。下列叙述错误的是(　　)‎ A.图中鹰属于次级和三级消费者，占有两个营养级 B.在能量流动的过程中，存在着信息传递 C.Q与(Q1＋Q2＋Q3)的差值为牧草呼吸作用消耗的能量 D.保护鹰和食虫鸟，利于人从生态系统中获得更多的能量 ‎5. 某生态系统中有四种生物构成的一条食物链：甲→乙→丙→丁，其中甲是生产者。在某一时间测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A.甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量 B.若c＞0.2b，则此生态系统的稳定性易受到影响 C.四种生物所含的有机物总量关系为：a＞b＞c＞d 且a＞b＋c＋d D.因为能量传递是逐级递减的，所以乙的个体数量一定比甲少 ‎6.下图是某宇宙飞船生态系统模式图，下列叙述错误的是(　　)‎ A.该系统可为航天员提供氧气 B.飞船实现了物质和能量的循环利用 C.分解罐可以向藻类植物提供二氧化碳和无机盐 D.太阳能经过藻类的光合作用转化为化学能 ‎7.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是(　　)‎ A. 从能量关系看②>③＋④‎ B. ①表示流经此生态系统的总能量 C. 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%‎ D. 生态系统中的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 ‎8.下图甲为自然生态系统的能量金字塔，乙为城市生态系统的能量金字塔，下列相关解释不正确的是(　)‎ A.图甲中食肉动物所含的能量一般为食草动物所含能量的10%～20%‎ B.甲生态系统受到DDT农药污染，污染物含量最高的是食肉动物 C.图乙中，人类一定处于第三营养级 D.图乙表示的生态系统，一旦人的作用消失，该生态系统会很快退化 ‎9.某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的自然保护区生态环境被破 坏，如图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位：103 kJ·m－2·a－1)。请分析并回答下列问题：‎ 5‎ ‎(1)由图中数据可知，生产者固定的能量值为___ _____，肉食动物需补偿输入的能量值为________。由图可知，营养级________________(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。‎ ‎(2)在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级、第三营养级到第四营养级之间的传递效率分别为________、________。‎ ‎(3)由图可知：用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是________________。‎ 5‎