第3章 第2节 生态系统的能量流动（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】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）

第2节　生态系统的能量流动 [课标要求]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．解释生态金字塔表征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.通过能量流动模型的构建，分析能量流动的过程、特点和规律，形成结构与功能观。 能量流动的过程和特点 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 (1)能量输入：被生产者通过光合作用转化为化学能固定在它们所制造的有机物中。 (2)第一营养级的能量分析 (3)能量流经第二营养级的示意图 (4)生态系统能量流动的示意图 3．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：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。 (3)能量传递效率＝×100% 能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10%～20%。 (4)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。 生态金字塔 1．类型：能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 2．能量金字塔 (1)概念：如果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，即可得到一个金字塔图形，称作能量金字塔。 (2)特征：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。 3．生物量金字塔 (1)概念：若用同样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，就形成生物量金字塔。 (2)特征：生物量金字塔大多也是上窄下宽的金字塔形，一般来说，植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。 4．数量金字塔 (1)概念：若表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。 (2)特征：①在一个草原生态系统中，吃草的鼠比草的数目少，吃鼠的鼬又比鼠的数目少，这时，数量金字塔是上窄下宽的金字塔形。 ②如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置的金字塔形。 研究能量流动的实践意义 1．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．帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 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。 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (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)生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。(√) (3)生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，且捕食关系是不可逆的。(√) (4)生态金字塔总呈上窄下宽的金字塔形。(×) (5)拔去田地中的杂草是人为调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率。(×) 2．教材习题改编小练(教材P60“概念检测”改编) 下列与生态系统能量流动相关的叙述，错误的是(B) A．太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中 B．生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 C．能量沿食物链流动是单向的 D．流经神农架国家级自然保护区的总能量是该保护区中生产者所固定的太阳能 能量流动的过程及特点 1．(教材P54“问题探讨”)假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15 kg玉米。要维持更长时间等待救援，需获得更多能量，那么究竟要采用以下哪种生存策略呢？ A．先吃鸡再吃玉米 B．先吃玉米，然后用一部分玉米喂鸡，吃鸡下的蛋，最后吃鸡 提示　应该先吃鸡，再吃玉米(即选择A)。若选择B，则玉米是生产者，鸡是初级消费者，人是次级消费者，如此增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少，维持时间缩短。 1．如图表示某生态系统能量流经第二营养级示意图，请据图思考下列问题： (1)摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b)之间的关系可表示为__________________________________________________________________。 (2)初级消费者的粪便中的能量属于第______营养级的同化量的一部分，而第三营养级粪便中的能量应属于________________的同化量的一部分。 (3)初级消费者同化的能量应包含如下去向： ①_______________________________________