第3章 第2节 生态系统的能量流动（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019 单选版）

第2节　生态系统的能量流动 课时目标 1.运用系统观分析能量流动，认同一切生命活动都伴随着能量变化。(生命观念) 2.运用模型法和定量分析法，分析能量流动的过程和特点。(科学思维) 3.基于能量流动的规律和特点，科学指导生产实践，提高能量利用率。(社会责任) [对应学生用书P54] 一、能量流动的概念与过程 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 二、能量流动的特点 1.能量流动的特点 2.能量传递效率的计算 (1)计算公式 能量传递效率＝×100% (2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%。 3.生态系统维持正常功能的条件 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。 三、生态金字塔 1.能量金字塔(以某个湖泊生态系统为例) (1)金字塔每一层代表单位时间内各营养级所得到的能量数值。 (2)由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。 2.生物量金字塔 (1)金字塔每一层代表各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)。 (2)特点：大多也是上窄下宽的金字塔形。 3.数量金字塔 (1)金字塔每一层代表各个营养级中生物个体的数量。 (2)特点：不同生态系统，金字塔的形状会有差异。有时会呈现上宽下窄倒置的金字塔形。 四、研究能量流动的实践意义 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。例如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。 2.可以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。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 3.还可以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。例如，合理确定草场载畜量等。 ◆名师点睛 1.流经生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能，而不是照射到植物体上的太阳能。 2.某些细菌利用无机物氧化时所释放的能量制造有机物，这些能量也属于流入生态系统的能量。 ◆助学巧记 数量金字塔的特例：从个体数量上来讲，第二营养级(昆虫)＞第三营养级(鸟)＞第一营养级(树)。 ◆思维启迪 结合本节知识，思考为什么“一山不能容二虎”？ 提示：从能量流动的角度考虑，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。老虎一般属于第四营养级或第五营养级，因此处于食物链顶端的老虎的生存需要消耗大量能量，由于生态系统的能量是有限的，所以处于食物链顶端的老虎的数量会很少。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1.地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。(　　√　　) 2.初级消费者粪便中的能量属于生产者同化的能量。(　　√　　) 3.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量，储存在有机物中。(　　×　　) 4.由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少。(　　×　　) 5.沼渣还田可以实现对能量的多级利用，从而提高生态系统的能量传递效率。(　　×　　) 6.生态金字塔都呈上窄下宽的金字塔形。(　　×　　) [对应学生用书P56] 任务一 能量流动的过程 在生态系统中，能量流动大致可以概括为下图： [问题探究] 1.初级消费者粪便中的能量是哪个箭头？ 答案：由生产者流向分解者的箭头。 2.哪个或哪些箭头代表初级消费者的同化量？ 答案：①或②＋③＋④。 3.哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？ 答案：①－③或②＋④。 4.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 答案：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统(生物体的有机物)中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。 1.能量流动概念的理解 2.能量流动的1个流程图和3个关系式 (1)摄入量＝同化量＋粪便中的能量。 (2)同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋呼吸作用消耗的能量。 (3)用于生长、发育和繁殖的能量＝分解者利用的能量＋下一个营养级同化量＝同化量－呼吸作用消耗的能量。 粪便量与遗体残骸(或枯枝败叶)量的比较 (1)不同点：某一营养级的粪便量，不属于该营养级的同化量，而是属于其上一营养级的同化量；某一营养级的遗体残骸(或枯枝败叶)量，属于该营养级的同化量。 (2)相同点：粪便和遗体残骸(或枯枝败叶)中的能量，最终都流向分解者。 1.(2023·保定高二检测)下图表示草场上某种草和某种羊的能量流动关系，对该图的描述正确的是(　　) A.a表示草光合作用固定的能量 B.b表示草同化的能量中未利用的部分 C.c表示羊呼