(教用word)第3章 第2节 生态系统的能量流动-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境(人教版2019)

第2节　生态系统的能量流动 学习任务目标 1．通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观。 2．利用物质与能量观分析生态系统中的能量流动，理解生态金字塔，了解能量流动在生态系统中的意义，强化生命的系统观。 一、能量流动的概念和过程 1．能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．能量流动的过程(下图为能量流动示意图，a、b、c、d代表能量) (1)输入 (2)传递渠道：食物链和食物网。 (3)转化：写出图中a、b、c、d代表的含义 a同化量；b呼吸作用以热能形式散失的能量； c流向下一营养级的能量；d分解者分解利用的能量。 其中，a－b可表示用于生长、发育和繁殖的能量。 二、能量流动的特点及意义 1．能量流动的特点 (1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。 (2)逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。 2．能量传递效率 (1)一般来说，在输入某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流入下一营养级，也就是说，该能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。因此生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。 (2)计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率＝下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量×100%。 3．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 4．生态金字塔 生态金字塔是生态学中表示生态系统各营养级不同关系的一种模型，常见的有以下几种类型： 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 特点 自然生态系统一定为正金字塔 一般为正金字塔 一般为正金字塔，有时会出现倒金字塔 图形 含义 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列 用能量金字塔的方法表示各个营养级生物量_(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系 用能量金字塔的方法表示各个营养级的生物个体的数目比值的关系 每一阶 含义 每个营养级生物所含能量的多少 每个营养级所容纳的有机物的总干重 每个营养级生物个体的数量 特殊 形状 某些人工生态系统可呈现倒金字塔形 在海洋生态系统中，某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系可呈现倒金字塔形 5．研究能量流动的意义 (1)可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 (2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 (3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 能量流动的过程 下图为某生态系统能量流动过程图解，请据图讨论： (1)图中的哪个箭头不应存在？为什么？ 提示：图中箭头⑪不应存在，因为分解者经呼吸作用散失的热能不能被生产者利用。 (2)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于哪个箭头？说出你判断的依据。 提示：食草动物排出的粪便中的能量不属于初级消费者的同化量，而应该属于生产者的同化量，是生产者传入分解者的，故这部分能量被分解者利用的过程应属于箭头⑫。 下列关于生态系统能量流动的叙述中，正确的是(　　) A．通过消费者的粪便流入分解者体内的能量属于消费者同化作用所获得的能量的一部分 B．能量可以循环流动 C．生产者可通过光合作用合成有机物，并把能量从非生物环境带入生物群落 D．当捕食者吃掉被捕食者时，捕食者便获得了被捕食者的全部能量 C　解析：同化量＝摄入量－粪便量，粪便中的能量不属于该营养级的同化量，A错误；能量流动是单向的，不能循环流动，B错误；生产者可通过光合作用把太阳能转化为自身体内有机物中的化学能，并把能量从非生物环境带入生物群落，C正确；当捕食者吃掉被捕食者时，捕食者把被捕食者的绝大部分能量同化为自身能量的一部分，但有少量能量会变为粪便排出体外而未被捕食者利用，D错误。 [思维升华]流入某一营养级能量的来源和去路 (1)能量来源 (2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析： 1．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不包括(　　) A．通过兔细胞呼吸释放的能量 B．通过兔的粪便流入分解者体内的能量 C．通过狐的粪便流入分解者体内的能量 D．流入狐体内的能量 B　解析：同化量＝摄入量－粪便量，可见通过兔的粪便流入分解者体内的能量不属于兔的同化量，而属于生产者同化量的一部分。而狐粪便中所含有的能量则属于其捕食的兔同化量的一部分。 2．下图为生态系统中能量流动的部分过程。下列叙述不正确的是(　　) A．①中的能量来自