内容正文:
第36讲 生态系统及其稳定性
第2课时 生态系统的能量流动
学习目标:(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)解释生态金字塔象征了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;
【新旧教材对比】增:生态金字塔
一、自主学习.知识梳理
1、能量流动概念:生态系统中能量的 、 、 和 过程。
2、生态系统所需能量的最终来源是 。流经生态系统的总能量是 。能量流动的渠道是 。
3、能量流动的特点: 、 。能量传递效率约为 。
4、研究能量流动的实践意义:①可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统, ;②还可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系, 。
5、生态金字塔的类型及特点
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
每一阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数量
每一营养级生物所含的有机物总量
象征
含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点
一般情况下,生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般情况下,生物体内有机物的总量随营养级升高而逐级递减
特征
上窄下宽的正金字塔形
一般为正金字塔形,但可能出现“倒置”,如“树→昆虫→鸟”
一般为正金字塔形
二、课堂过关.重难点突破
1、能量流经第二营养级(更高营养级)
①分析上图可知:
a.输入该营养级的总能量是指图中的 b (填字母)。
b.粪便中的能量(c) 不属于 (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,应为 上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分 。
c.摄入量= 同化量 + 粪便量 。
d.初级消费者同化的能量(b)= 呼吸消耗的能量(d) + 用于生长、发育和繁殖的能量(e) 。
e.生长、发育和繁殖的能量(e)= 分解者利用的能量(f) + 下一营养级同化的能量(i) + 未被利用的能量(j) 。
【提醒】:最高营养级的生物没有流向下一营养级的同化量。
2.“拼图法”分析能量流动过程
①W1、D1指相应营养级的 同化量 ,B1、B2指相应营养级中 未利用的能量 ;
②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为 B1+C1+D1 或 B2+C2+D2 ;
③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出,相邻两个营养级的传递效率等于 D1/W1×100% ,一般情况下,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%~20%;
④利用“拼图法”可得关系式:
典例1、如图为某农田生态系统的局部能量流动示意图,字母表示能量值。下列分析错误的是( D )
A.流经该生态系统的总能量为a和人工投入的能量
B.f表示生态系统中输出热能部分
C.c表示初级消费者同化的能量值
D.施用农家肥可为生产者提供能量
3.能量流动过程中相关“最值”计算
能量传递效率=×100%
注:相邻两营养级间的能量传递效率通常是10%~20%。 能量传递效率≠能量利用率
(1)“最值”计算
食物链越短,最高营养级获得能量越多。生物间的取食关系越简单,生态系统的能量流动过程中损耗的能量越少。
(2)“定值”计算
①已知营养级间能量传递效率,不能按“最值”计算,而需按具体数值计算。
②若给出的是各营养级同化能量值,可直接按同化能量比例计算。
典例2、下图为某生态系统食物网的图解,猫头鹰体重每增加1 kg,至少消耗A约( C )
A.100 kg B.44.5 kg C.25 kg D.15 kg
4.深挖教材
(选择性必修2 P55思考·讨论T1)生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体的________中,而另一部分通过生物的________作用以________的形式散失至非生物环境中,两部分之和与流入生态系统的能量________(填“相等”或“不相等”)。
有机物 呼吸 热能 相等
5.长句应答
1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的:__________________________________
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