第3章 第2节 生态系统的能量流动(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019 SHJL版）

第2节　生态系统的能量流动 学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。 2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 3.概述研究生态系统能量流动的意义。 1.生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2.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。 3.生态系统中能量流动是单向的、逐级递减的。能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。 4.流入每个营养级中能量的去路一般有通过呼吸作用以热能的形式散失、流入下一营养级及遗体残骸被分解者分解。 5.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔三种类型。 [主干知识梳理] 一、能量流动的过程 1．概念：能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．能量流经第一营养级的过程 (1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。 (2)能量去向 ①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。 ②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。 ③被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。 3．能量流经第二营养级的过程 (1)输入：通过摄食生产者获得。 (2)去向 ①通过呼吸作用以热能形式散失。 ②随遗体残骸流向分解者。 ③被次级消费者捕食，流入下一营养级。 4．能量流动过程图解 (1)补充图中标号代表的内容 甲：生产者；乙：初级消费者；丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。 (2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向： ①通过自身呼吸作用以热能形式散失。 ②被下一营养级同化。 ③被分解者分解利用。 二、能量流动的特点 1．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。 2．能量传递效率 (1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10%～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10%～20%能够流到下一营养级。 (2)计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率：η＝×100%。 三、生态金字塔 1．能量金字塔 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，可形成一个金字塔图形。 2．生物量金字塔 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。 3．数量金字塔 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关系。 4．生态金字塔 能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔统称为生态金字塔。 四、研究能量流动的实践意义 1．研究生态系统的能量流动，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。 [边角知识发掘] (教材第57页图3­7)某个湖泊生态系统的能量金字塔模型示意图，共有A～D四层，按要求回答问题。 (1)A～D每层生物组成有什么共同特点？ 提示：同属同一个营养级。 (2)D层的含义是什么？ 提示：第一营养级(生产者)在单位时间内固定的太阳能。 (3)通常情况下，该图除表示能量金字塔外，还可以表示哪些生态金字塔？ 提示：还可以表示生物量金字塔、数量金字塔。 (4)试举一例倒置的金字塔。 提示：倒置金字塔如树和虫构成的数量金字塔、海洋中某时刻浮游植物与浮游动物构成的生物量金字塔等。 [教材问题提示] 一、思考·讨论 (一)生态系统中的能量流动(教材第55页) 1．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。 2．不能，能量流动是单向的。 (二)分析赛达伯格湖的能量流动(教材第56页) 1、2答案见下表： 营养级 流入能量/[J/(cm2·a)] 流出能量(输入下一个营养级)/[J/(cm2·a)] 出入比/% 生产者 464.6 62.8 13.52 植食性动物 62.8 12.6 20.06 肉食性动物 12.6 — — 分解者 14.6 — — 3.流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分以排出物、遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级；其他的才是流入下一营养级的能量。