4.2.1 生态系统中的能量流动-2021-2022学年高中生物必修3【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第二节　生态系统的稳态 第1课时　生态系统中的能量流动 学 习 目 标 核 心 素 养 1.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。 2.解释生态金字塔表示的食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。 1.使用示意图等方式表示和说明生态系统中能量流动的过程和特征，并对相关的生态学实践做出合理的分析和判断。(生命观念、科学思维、社会责任) 2.能按照科学探究的要求，调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动。 1．能量流动的概念和过程 (1)概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 (2)过程图解 (3)能量来源：太阳能。 (4)总能量：生产者固定的太阳能总量。 (5)渠道：食物链和食物网。 2．能量流动的特点及研究意义 (1)能量流动的特点 ①单向流动：指生态系统的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再流向第三营养级……能量流动不可逆转，也不能循环。 ②逐级递减：指能量在沿食物链传递的过程中，每一个营养级的生物在代谢中都会消耗很多的能量，结果流向下一个营养级的能量逐级减少。 ③传递效率 a.能量在相邻两个营养级之间的传递效率平均只有10%～20%。 b .生态系统的能量流动规律可用“能量金字塔”表示。从能量金字塔可以看出，一个生态系统的营养级越多，在能量流动过程中散失的热能就越多。 c .生态系统的能量流动一般不超过4～5个营养级。 (2)研究意义：在农业生产中推广生态农业，研究生态系统能量流动的规律，是为了使能量被多级利用，大大提高能量的利用率，还可以合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。 (1)能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统，通过呼吸作用输出生态系统。 (√) (2)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入体内的能量。 (×) 提示：第二营养级是指初级消费者，因此流经第二营养级的总能量是指被第二营养级所同化的能量，而不是被次级消费者摄入体内的能量。 (3)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。 (×) 提示：是以有机物中化学能的形式流动的。 (4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。 (×) 提示：由于在各营养级中都会有生物的细胞呼吸存在，通过细胞呼吸，部分能量会以热能的形式散失，因此研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，但是做不到全部流向人类。 能量流动的过程 1.能量流动过程分析 — 　⇓ — 　⇓ —太阳能→有机物中的化学能→热能 　⇓ — 2．每一营养级的能量来源与去路分析 (1)理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析。 ①定量不定时分析 流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能的形式从生物群落中散失。生产者只有源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。 ②定量定时分析 流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸散热消耗，即以热能的形式散失；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，未利用部分的能量将保留到下一年(如下图)。 (2)各种能量之间的关系 ①消费者摄入量＝消费者同化量＋粪便中的能量，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化量，应为上一营养级同化量。 ②消费者同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量。 ③用于生长、发育、繁殖的能量＝分解者分解利用量＋下一营养级同化量＋未被利用量。 ④由②③可知，消费者的同化量＝呼吸消耗量＋分解者分解利用量＋下一营养级同化量＋未被利用量。 [注意说明]　动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如，蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得大象的能量。 1．关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　) A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级 D　[本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A项正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B项正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入光能，C项正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D项错