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第十五课时 第2节 生态系统的能量流动
【课标点击】
1、 分析生态系统的能量流动的过程与特点。
2、 概述研究能量流动的意义。
3、 尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
学习重、难点：生态系统能量流动的过程与特点
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察与思考 归纳与结论
能量流动的概念研究能量流动的方法 观察Ｐ93 能量流动的分析图解 生态系统中能量的 、 、 和 的过程，称为生态系统的能量流动。研究生态系统中能量的流动一般在 水平上 。
能量流动的过程能量的来源能量的输入能量的传递 思考：植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的？思考：一片农田中，在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能 全部储存？观察Ｐ94生态系统能量流动示意图思考：每一个营养级获得的能量有哪几条去路？生态系统中能量的传递是沿_ ________渠道进行的 生态系统所需的能量来自于 ____________________________1、绿色植物通过 作用将_ 能转化为 能，使太阳能输入到生态系统中。2、生产者所固定的 的总量，就是这个生态系统所获得的能量。3、一个营养级的生物所获得的能量，（1） 一部分通过_____ 作用释放后，一方面用于自身的 、 和 等生命活动，一方面以_______ 形式散失；（2） 一部分被____ 摄入；（3） 一部分则被 分解利用。
二、能量流动的特点能量流动的特点 观察Ｐ94图5-7，思考：为什么箭头由粗变细，方框的面积由大变小？ 生态系统中能量流动的特点是 ，
能量金字塔 将Ｐ95图5-8中所列数据归类整理并计算:流入流出出入比生产者464.662.8植食性动物62.812.6肉食性动物12.6----3、观察Ｐ96能量金字塔中各营养级生物数量的多少。 能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是 。能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在 就越多。生态系统中，食物链一般不超过 个营养级。
三、研究能量流动的实践意义 观察“桑基鱼塘”的能量流动图解蚕桑 稻 鱼 猪 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们 人工生态系统，使能量得到最有效的利用。可以帮助人们合理的调整 ，使能量持续高效的流向 。
2、例题精析
〖例1〗（2006南京模拟）如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中箭头符号为能量的流动方向，单位为kJ／m2年。下列说法正确的是 ( 　）
①在入射的太阳能中生产者只利用了其中的1％左右
②分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量
③消费者营养级别越高，可利用的总能量越多
④当人们把生产者当作食物时，比起其他营养级可获得更多的能量
A.①② B.①④ C．②③ D.③④
解析：①生产者利用入射太阳能的比例为16000/1500000×100%≈1％。转移到A中所有能量中，各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用，另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用，故②错误。能量流动是逐级递减的，消费者营养级越高，可利用的总能量越少，故③也错误。当人们把生产者当作食物时，食物链缩短，能量散失减少，可比其他途径获得更多的能量，故④正确。
答案：B
〖例2〗在如图所示食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻_________kg;最多消耗水藻________kg。
解析：如图所示食物网中，人属最高营养级，若人增重1 kg：（1）要求最少消耗水藻的重量，应找出最短的食物链，即水藻小鱼人，按照最大的传递效率20%计算，列式如下：1 kg／20%×20%＝25 kg,则最少消耗水藻25 kg,（2）要求最多消耗水藻的重量，应找出最长的食物链，即水藻水蚤虾小鱼大鱼人，按照最小的传递效率10%计算，列式如下：1 kg／10%×10%×10%×10%×10%＝100000 kg,则最多消耗水藻100000kg。
答案：25 100000
【自我诊断】
●基础题
1.在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是（ ）
A.能量沿食物链流动是单方向的 　Ｂ.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
Ｃ.食物链越长，最高营养级获得的能量越少 D.生物种类越多，生态系统中的食物链越多
2.若牛的摄入量为100％，其中粪便量为36％，呼吸量为48％，则牛的同化量为（ ）
A．16％ B．52％ C．64％ D．84％
3.如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是（ ）
A．①③
B．②③⑤
C．①③④
D．①②③④⑤
4.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.单项流动，逐级递减
D.食物链越短，可供养的消费者越多
5.如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某—时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如右图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起 （ ）
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
D．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
6.人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所得到的能量的数值，下面的说法正确的是（ ）
A．生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量越多
B.最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者
C.生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量多
D.位于金字塔顶部的消费者获能最多
7.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（ ）
A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者
8.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，下列各项中不正确的是 （ ）
A．生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具单向性
B．①表示流经生态系统内部的总能量
C．一般情况下，②为①的10％～20％
D．从能量关系看：②>③＋④
9．右图为某生态系统的食物网示意图，若E生物种群含有的总能量为5.8×109kJ,B生物种群含有的总能量为1.3×108kJ,理论上A生物种群含有的总能量至少是（ ）　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｃ
A. 1.3×108kJ B. 5.8107kJ C.4.5×107kJ D. 4.5×108kJ　 Ａ　　 Ｅ　　 Ｂ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
10．生态系统的能量流动分析通常以哪个水平为前提（ ） Ｄ
Ａ．生物个体水平 B.种群水平 C.食物链（网）水平 D.营养级水平
11.如果成千上万只昆虫生活在一株大树上，鸟又以该树上的昆虫为食。那么树、昆虫和鸟的能量金字塔应是（ ）
A. B. C. D.
12.如图是生态系统的能量流动图解，利用图中各箭头的序号回答下列问题：
（1）图中的不应存在的箭头是________。
（2）流经生态系统的总能量是______；次级消费者自身生命活动所消耗的能量是__________。
（3）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的过程属于图示中的___________。
（4）图中生物构成的食物链有_______个营养级。
●拓展题：
13.某草原上长期生活着野兔、狐和狼，形成一个相对平衡的生态系统。经测定，其中各种生物所含能量如下，请回答：（能量单位：千焦/米2 年）
生物种类 草 兔 狐 狼
所含能量 9.5109 1.5109 0.2109 0.13109
（1）流经该生态系统的能量的最终来源是________,它由草的________作用所固定，到第________营养级能量最少。
（2）设流经该生态系统的总能量为X(千焦/米2 年),那么X的数值为_________
A.X=9.5109B. X>9.5109 C. X<9.5109 D. X≤9.5109
(3)该生态系统的食物网是_______________________.
14. 下表是某生态系统层次上的能量流动情况，其中Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn＝Pg－R），R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：大卡/m2/年）
环节 未利用 Pg和Pn R
植物 X1 Pg=208.1↓Pn=88.3↓ 119.8
动物1 X2 Pg=33.7↓Pn=14.8↓ Y2
动物2 X3 Pg=3.8↓Pn=0.67 Y3
分解者 Pg=50.6↓Pn=4.6 46.0
分析回答：
（1）流入此生态系统的总能量为__________大卡/m2/年，能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为 %。
（2）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是 。
（3）在上述食物链中，若次级消费者得到的能量相当于10mol葡萄糖所贮藏的能量，则此过程中生产者共产生了______mol的氧气。
（4）表格中X1的能量去向有 。
（5）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加 为什么
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生态金字塔的类型主要有以下三种：
(1)数量金字塔 它是以每一营养级上的生物体数目为指标绘制的。数量金字塔具有简单明了的特点，但容易倒置。如成千上万的昆虫以一株树为生，或者大量的寄生虫以一个寄主为生时，数量金字塔形就会发生倒置。
(2)生物量金字塔 以各营养级上总的生物量或个体重量为指标绘制的。如，一个
人若是靠吃水产品来增长0.5 kg体重的话，就得吃5 kg鱼，这5 kg鱼要以50 kg浮游动物为食，而这50 kg浮游动物又要消耗500 kg浮游植物才能成活，这以500 kg斤浮游植物→50 kg浮游动物→5kg鱼→0.5 kg人的体重，就是一个生物量金字塔。生物量金字塔很少发生颠倒，但在某些水生生态系统中有时发生，如海洋里，浮游动物量常常超过浮游植物量，因为浮游植物的个体小，寿命短，不断地被浮游动物所食。
(3)能流金字塔 这是一种经典的金字塔形，又叫生产力金字塔。是表示各营养级
之间的能量配置关系和能量传递的有效程度。例如太阳光能被绿色植物利用，转变为化学能，接着绿色植物→食草动物→第一肉食动物→第二肉食动物……。由于能量流动是单向的且逐级递减，在相邻的两个营养级之间传递效率大约只有10％～20％。这样，一条食物链中的能量流动，就形成了一个能量锥体，这就是能量金字塔。理论上能量金字塔不会倒置，它是以净生产力来表示，较之数量金字塔和生物量金字塔具有更为准确和更重要的意义，因此使用得也最为广泛。
例如：
下图是以每个营养级生物个体数量绘制的金字塔，其中1、2、3分别表示第一、
第二、第三营养级，下面哪条食物链与此金字塔相符：
①草 ②树 ③昆虫 ④兔 ⑤鸟 ⑥狼
A．①→④→⑤ B．①→③→⑤ C．②→③→⑤ D．②→④→⑥
答案：C
人
大鱼
小鱼
水藻
虾
水蚤
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