3.2生态系统的能量流动课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦“生态系统的能量流动”，涵盖概念、过程、特点、计算、生态金字塔及实践意义。以“荒岛生存策略选择”问题导入，通过对比两种策略引发思考，衔接能量流动的输入、传递、转化和散失过程，构建从基础概念到模型分析的学习支架。 其亮点在于以问题情境驱动探究实践，通过“拼图法”模型构建和赛达伯格湖能量数据案例，培养科学思维与物质能量观。结合能量传递效率计算、生态金字塔辨析及实践应用实例，帮助学生系统掌握知识，教师可依托清晰脉络提升教学效率，促进学生形成生命观念与社会责任意识。

假如你流落到一个不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么能使自己存活时间最长以等待救援的办法是什么呢？ 　　　　 策略1、先吃鸡，再吃玉米。 策略2、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 第二节 生态系统的能量流动 能量的输入 能量的散失 生态系统 一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统 概念： 生态系统中能量的_______、______、_____和_______的过程 输入 传递 转化 散失 一、能量流动的概念 3 通过各营养级及分解者的呼吸作用以热能形式散失 主要是生产者通过光合作用固定的太阳能总量 以有机物中化学能的形式沿着食物链（网）传递 ：光能 有机物中化学能 热能 转化 问题：输入生态系统的的能量来源是什么？沿着什么渠道进行传递？以什么形式传递？最终以什么形式散失？ 输入: 传递： 散失： 能量输入 种群 某营养级 能量储存 能量散失 研究能量流动的基本思路 能量流经一个种群的情况可以图示如下： 能量输入 个体1 个体2 个体3 …… 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。 如果将这个种群作为一个整体来研究,左图将概括为: 如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 科学方法 二、能量流动的过程 草 兔 狐 第一营养级 第二营养级 第三营养级 生产者 初级消费者 次级消费者 6 呼吸作用以热能形式散失 用于自身生长发育繁殖 初级消费者 （植食性动物） 分解者利用 光合作用 固定(同化) 散失 残枝 败叶 大部分 生产者 （植物） （储存在有机物中） （1）第一营养级能量的来源与去路 未利用 ①能量流动的起点: 生产者固定的太阳能 ②流经生态系统的总能量: 主要是生产者固定太阳能 ③能量输入方式: 若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能） 特别提醒： 生产者通过光合作用将光能转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中（其次还有化能合成作用） 未利用能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。 呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育、繁殖,储存在植物体的有机物中 生产者固定太阳能去向： 生产者固定的太阳能 (约占1%) 流入下一营养级； 分解者利用 未利用 思考：兔子把草吃进肚子里，草中的能量都被兔子吸收(同化)了吗？ 摄入 同化（固定） 粪便 粪便量属于谁的能量？ 属于上一营养级（草）同化量，最终流向分解者 同化为自身 能量 摄入量是指生物体实际吃进肚子里食物所蕴含的总能量 同化作用：是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。 同化/输入/流入量 摄入量-粪便量 = 9 同化 思考：兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？ 流入下一营养级 呼吸作用以 热能形式散失 遗体残骸 被分解者分解 用于自身生长 发育和繁殖 摄入 未利用 初级消费者 摄入 初级消费者 同化 粪便 分解者利用 用于生长 发育和繁殖 次级消费者 摄入 遗体 残骸 呼吸作用 散失 呼吸作用 散失 … 未利用 流经第二营养级的总能量： 同化量 同化/输入/流入量 摄入量-粪便量 = = 呼吸作用散失+用于生长 发育和繁殖 特别注意： 粪便属于上一营养级的同化量中流向分解者的部分。 （2）第二营养级的能量流动示意图 能量属于上一营养级 （未同化） 初级消费者同化的能量(b)＝　　　　　　　　　　　　　　　　____________________________ ＋___________________ ____________。 生长、发育和繁殖的能量(e)＝______________________＋______________________＋未被利用的能量(j)。 分解者利用的能量(f－c) 下一营养级同化的能量(i) 呼吸作用以热能的形式散失的 用于生长、发育和繁 能量(d) 殖的能量(e) （2）第二营养级的能量流动示意图 e＝f-c＋i＋j b＝a-c b＝d＋e 去路: 呼吸作用以热能形式散失 *流向下一营养级 分解者分解利用 未被利用 *最高营养级没有这一去向 （2）第二营养级的能量流动示意图 若为最高营养级，则没有去路2.a＝ b＋c，即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。 消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋用于生长、发育和繁殖(e)。 生长、发育和繁殖(e)＝分解者利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)。 粪便量不是该营养级同化量/流入量/输入量的一部分，而是属于上一营养级同化量的一部分。同化作用：是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。 13 注意：不同时间范围内能量去向不同： 某营养级同化量 呼吸作用中以热能形式散失 用于自身生长、发育、繁殖 被分解者分解利用 流入下一个营养级 1.某营养级的能量最终去向（时间无限拉长）： 2.某营养级的能量某段时间内的去向 某营养级同化量 呼吸作用中以热能形式散失 用于自身生长、发育、繁殖 被分解者分解利用 流入下一个营养级 未被利用的能量 即短时间内，某营养级的生物不会全部被捕食或死亡 定量不定时 定量定时 14 生产者 （绿色植物） 初级消费者 （植食性动物） 次级消费者 （肉食性动物） 三级消费者 （肉食性动物） 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分解者 呼吸作用 思考：各箭头具体含义？ 模型构建：构建食物链的能量流动模型 注意： 方框从大到小： 随营养级的升高，储存在生物体内能量 。 越来越少 箭头由粗到细： 表示流入下一营养级的能量 。 逐级递减 单向箭头：能量单向流动 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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。 15 1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？ 2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？ 思考： 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。 不能，能量流动是单向的。 ...... 生产者 （绿色植物） 初级消费者 次级消费者 三级 消费者 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分解者 呼吸作用 太阳能 方框大小、箭头粗细 1）不是所有生态系统的能量输入都只有生产者：如人工生态系统 2）能量流动并不是只在食物链、食物网中：如蘑菇等分解者被吃 3）生产者同化的能量，就是生产者通过光合作用制造的有机物中的能量，即光合作用总量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量：需除去其呼吸消耗的能量，即净光合量。 4）初级消费者同化量中流入分解者的能量 =初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。 注意事项 (1)初级消费者粪便中的能量属于哪个箭头？ (2)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？ (3)哪些代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？ ⑤ ①或②+③+④ ⑤ ①-③或②+④ 易错点训练： 粪便属于上一营养级的同化量中流向分解者的部分。 每一营养级流向分解者的能量=该营养级的遗体和下一营养级的粪便 易错点训练： 生态系统能量流动的分析（拼图法） W1 生产者固定能量（同化、流入、输入） 自身呼吸作用消耗 B1:未利用 D1:流向 下一营 养级 C1流向分解者=遗体+下一级粪便 1.生产者的同化量： 。 2.生产者用于生长发育繁殖的能量： 。 3.初级消费者的同化量： 。 4.初级消费者用于生长发育繁殖的能量： 。 W1 或 A1+B1+C1+D1 W1-A1 或 B1+C1+D1 D1或A2+B2+C2+D2 D1-A2或B2+C2+D2 【方法技巧】 巧用“拼图法”分析能量流动过程 分析： ①W1为生产者固定的太阳能，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能散失（ A1 ） ，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖（=B1＋C1＋D1）。 W1＝A1＋B1＋C1＋D1；其中B1 为未被利用的能量（现存在植物体）， C1 为流向分解者的能量，D1为初级消费者同化的能量 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 例1、下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　 　) A．流经人工鱼塘生态系统的总能量是生产者固定的能量 B．对于以绿色植物为生产者的自然生态系统来说，流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 C．流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量 D．各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级 C 例3、 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，其去向不应包括（　 ） A.通过兔子呼吸作用释放的能量 B.通过兔子的粪便流入到分解者体内 C.通过狐的粪便流入到分解者体内 D.流入到狐体内 例2、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食，假设一大象在某段时间内摄入的植物总量为108KJ，所同化的能量为107KJ，则大象从植物体内获得的能量_______KJ，这部分能量流入蜣螂体内的约为_____KJ。 107 0 粪便量属上一营养级（草）的同化量。 B 某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分。 例4、某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2 B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2 C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2 D.W1＝D1＋D2 A 例5、如图表示能量流经第二营养级的示意图，a~g表示相应能量的数值大小，据图回答 （1）A~E分别表示 A:________________________ B：__________________________ C:___________________________ D：_________________________ E:________________________ 第二营养级摄入的能量 第二营养级同化的能量 用于生长、发育、繁殖的能量 流向第三营养级的能量 流向分解者的能量 (2)由上图分析可知 ①输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。 ②粪便中的能量(c)　　 　(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为　 　　营养级同化的能量中流向　 　　的部分。 ③初级消费者同化的能量(b)＝ ＋ 。 ④生长、发育和繁殖的能量(e)＝ ＋ ＋未被利用的能量。 ⑤该营养级能量的去向是 b 不属于 上一个 分解者 呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育、繁殖 d e g f 分析赛达伯格湖的能量流动 思考·讨论 图中数字为能量数值，单位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。图中“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。 1、用表格的形式，将图中的数据进行整理，并计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。 2、通过以上分析，请总结出能量流动的特点并分析原因。 25 输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比 生产者 植食性动物 肉食性动物 464.6 62.8 12.6 信息转换，构建能量流动的数学模型 13.5% 20% 62.8 96.3 12.5 293 12.6 18.8 2.1 29.3 7.5 微量 5.0 / 能量传递效率 输出（去路） 逐级递减 单位（焦/厘米2 ·年） 未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析） 能量传递效率= 下一营养级的同化量 本营养级的同化量 ×100% 能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20% 每个营养级同化量 = 下一个营养级同化量+呼吸消耗的+分解者利用的+未利用能量 不同营养级之间能量传递效率并不是固定的 横向比较，是否遵循能量守恒定律？纵向比较，随着营养级的升高 ，同化量有什么变化？请计算一下第一到第二营养级的能量传递效率？能效一般为10到20，十分之一定律，那么为什么能量不能全部流向下一级？ 3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百流到下一个营养级? 4.通过以上分析，你能总结出什么规律? 思考·讨论·分析赛达伯格湖的能量流动 流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有： ①一部分通过该营养级的呼吸作用散失； ②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用； ③一部分未被利用 ①生态系统中能量流动是单向的； ②能量在流动过程中逐级递减； 1、单向流动 生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。 任何生态系统都需要不断得到能量（太阳能或化学能）补充，以便维持生态系统的正常功能。 原因：a.各营养级都会因呼吸作用消耗大部分能量。 b.各营养级能量都要有一部分流入分解者。 c.上一营养级生物不能全部被下一营养级捕食。 原因：a.生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转。 b.各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。 2、逐级递减 （不可逆转、不能循环流动） （传递效率为10%～20%） 三、能量流动的特点 28 能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗？为什么？ 不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。 问题探讨中，你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ 选择1:应该先吃鸡，再吃玉米。 若选择2，则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。 1.先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 总结：能量模型图的拆分 “一来二去” “一来三去” “一来四去” 定量定时 定量不定时 同化量 二向图 三向图 四向图 呼吸作用以热能形式散失 用于自身生长发育繁殖 流入下一营养级的同化量 流向分解者 呼吸作用以热能形式散失 流入下一营养级的同化量 流向分解者 未利用 呼吸作用以热能形式散失 总结：能量模型图的拆分 例.在分析生态系统的能量流动时经常涉及“总能量”“摄入量”、“输入量(输入到某一营养级的能量)”“同化量”“粪便量”“能量传递效率”等说法,则下列说法中正确的是(　 　) A.太阳辐射到某一生态系统中的能量即为输入生态系统的总能量 B.生产者积累的有机物中的能量为输入生态系统的总能量 C.某一营养级生物的摄入量减去粪便量,为该营养级生物同化量 D.相邻两营养级生物中高营养级与低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率 C 例、如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(　 　) A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJ B.从乙到丙的能量传递效率为15% C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田， 可以提高能量传递效率 D.食物链的营养关系一般不可逆转， 这决定了能量流动的单向性 C 34 【检测】某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能,方框大小表示所含能量的多少)。下列叙述中不正确的是( ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1 C. 流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2+D2) D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 B D1/w1 【检测】如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是（ ） A. 图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100% C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用 E. 缩短食物链可以提高能量传递效率 F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内 c b＝h＋c＝h＋f＋d c/aX100% 或(b-h)/aX100% 初级消费者 同化量 分解者利用 呼吸作用 用于生长、发育和繁殖 粪便 (未同化) 例、如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/（m2·a）]，下列说法错误的是（ ） A．图中A代表的生理过程是呼吸作用 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6% C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/（m2·a）D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 C • 人工输入的能量：属于某营养级同化量的一部分，但并非来自上一营养级。 • 传递效率计算：只统计上一营养级流入的能量，不包含人工直接输入到本营养级的能量。 传递效率= 下一营养级的同化量(不含人工输入第三营养级能量) 本营养级的同化量(含人工输入第二营养级能量) ×100% 第二营养级 → 第三营养级传递效率 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6% 1.正推类型： A B C D 解题思路：至少按最小效率（10%）计算 最多按最大效率（20%）计算 若A总重1000KG体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？ 2.逆推类型：A B C D 解题思路：至少按最大效率（20%）计算 最多按最小效率（10%）计算 若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克？ 四、能量流动计算 .上述能量传递效率是指各营养级之间的比例，一般为10%—20%，若题目中给出具体值，则按具体值计算。 40 例1、若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（   ）  A. 24kJ    B. 192kJ   C.96kJ   D. 960kJ  B 例2、在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（     ） A.25kg    B.125kg     C.625kg     D.3125kg C 41 知低营养级 求高营养级 最多 至少 四、能量流动计算规律总结 选最短食物链，按×20%计算 选最长食物链，按×10%计算 知高营养级 求低营养级 最多 至少 选最长食物链，按÷10%计算 选最短食物链，按÷20%计算 不涉及“最多”、“至少”，计算时，需按具体数值计算。 提醒： 选最长食物链，按×10计算 选最短食物链，按×5计算 例3、在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？ 在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加 沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg X 5 X 5 X 5 X 5 ＝625/4kg 消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）： 75/4kg+625/4 kg=175kg 沿食物链A→B→C逆推：3/4kg X 5 X 5＝75/4kg 【例】下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20 g体重，至少需要消耗植物A.900g　　　 B.500g C.200g D.600g A 沿食物链逆推：20 × 2/5g ÷ 20% ÷ 20% +20 × 2/5g ÷ 20% ÷20%+ 20 × 1/5g ÷ 20% ÷ 20% ÷ 20% ＝900g 知识小结 ①源头：________ ②起点：从 开始。 ③流入生态系统总量：________________________ ④主要方式：_________ ⑤能量转化：________________ 能量流动 过程 输入 生产者固定太阳能 生产者固定的太阳能总量 光能 化学能 光合作用 ①传递渠道：______________ ②传递过程： . 食物链和食物网 传递 转化 太阳能 化学能 热能 ATP中活跃的化学能 散失 ①大部分热能形式散失， ②需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用 生产者→初级消费者→次级消费者…… 太阳能 特点 单向流动、逐级递减 两营养级之间能量传递效率为10%～20% 464.6 生产者 62.8 植食性动物 12.6 肉食性动物 能量值 生物类群 （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 五、生态金字塔 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 肉食性动物 12.6 生产者 464.6 植食性动物 62.8 通常都是上窄下宽的正金字塔形 有无上宽下窄的能量金字塔？ 自然生态系统一定为正金字塔 特例：某些人工生态系统（如人工鱼塘、城市）可呈现倒置情况。 需要从该生态系统外输入大量的有机物，如流入鱼塘生态系统内的总能量为生产者固定的太阳能+饲料中的化学能。 （1）能量金字塔 营养级 第四营养级 第三营养级 第二营养级 第一营养级 干重g/m2 1.5 11 37 809 营养级 第四营养级 第三营养级 （2）生物量金字塔 将各营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）的多少转化图形面积的大小： 浮游动物 浮游植物 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其它动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔会出现倒置。但总的来看，浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。 2 表示各个营养级的生物个体的数量关系。 一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。 如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 昆虫 树 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 鼠 草 鼬 第三营养级 1.特点： 2.原因： （3）数量金字塔 49 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 每一层含义 特点 象征意义 单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 正金字塔形 能量在流动过程中总是逐级递减 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少 每一营养级生物个体的数目 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 五、 生态金字塔 例、如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是 A.Ⅰ是消费者 B.Ⅳ为分解者 C.E1为太阳能，E2为热能 D.能量可在食物链中循环利用 C 例、甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔。下列与之相关的说法，错误的是 A.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，基本呈现图丙所示形态 B.由于能量流动具有逐级递减的特征，能量金字塔通常呈现图丙所示形态 C.不能用图甲表示生物数量金字塔 D.生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中 C 例、如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能(　　 ) A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形 B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形 C.前者为金字塔形，后者为金字塔形 D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形 A 53 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。 间作套种 多层育苗 稻—萍—蛙 六、研究能量流动的实践意义 2.研究生态系统的能量流动，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。 用秸秆作饲料 粪便制作沼气 能量利用率：一般指流入最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值。 一般，食物链越短，能量利用率越高。 例如 : 秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率 概念辨析：能量传递效率与能量利用率 传递效率= 本营养级的同化量 下一营养级的同化量 ×100% 能量利用率= 生产者固定总能量 流入最高营养级的能量 ×100% ①能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间传递。 ②能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。 注意： (1)能量利用率≠能量传递效率; (2)食物链越 ，能量利用率越高; (3)能量传递效率在10-20%之间，不能提高。 短 能量永远不能循环利用，能量传递效率永远不能被提高。 56 3.研究生态系统的能量流动，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: 合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。 合理确定草场的载畜量 稻田除草、除虫 [思考] 下列做法的意义： ①桑基鱼塘——桑叶养蚕，蚕蛹喂鱼，塘泥肥桑。 ②秸秆还田 ③玉米田除虫 ④草原合理确定载畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提供的能量，放牧过多会造成草场退化，使得畜产品产量下降。 ①②实现能量的多级利用，提高能量的利用率 ③④合理调整能量流动关系，使得能量持续高效流向对人类最有益的部分。 例、下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是 A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量更多地流向对人类更有益的部分 B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用 C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产 D.“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率 D 例、茶树菇味道鲜美，常生长在油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是 A.油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量 B.生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者 C.套种措施可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率 D.该林场提高了能量的传递效率，实现了能量的多级利用 B C、茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光 60 拓展应用P60：1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解 × × × × 太阳能 农作物 家畜、家禽 人 太阳能 农作物 家畜、家禽 人 沼气池 (含微生物) 食用菌 61 拓展应用P60：1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。 (2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？ 图b所示的生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量多级、充分利用，提高了能量的利用率。 62 探究·实践·调查当地某生态系统中的能量流动情况 以稻田生态系统为例。组成成分：非生物的物质和能量；生产者，包括水稻、杂草、浮游植物等；消费者，包括蜘蛛、田螺、鱼(如泥鳅、黄鳝)、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；分解者，包括多种微生物。 1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。 2.初级消费者有田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言，植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害，田螺数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。 3.次级消费者有肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言，这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。 5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。 6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。 思维训练·分析和处理数据 这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？ 这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？ 这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？ 这块玉米田的太阳能 利用效率是多少？ 6687.5kg 1.07×108kJ 3.272×107kJ 1.3972×108kJ 23.4% 1.64% 课堂小结 66 $