生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 導(dǎo)學(xué)案-高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修二

1、3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教材基礎(chǔ)知識(shí)一、能量流動(dòng)的概念和過程1. 能量流動(dòng)的概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、傳遞、_和散失的過程。2. 能量流動(dòng)的過程分析（1）輸入：絕大多數(shù)是生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在它們所制造的有機(jī)物中。（2）傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程（以第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為例）輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量：一部分在生產(chǎn)者的_中以熱能的形式散失；另一部分用于生產(chǎn)者的_等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在植物體的有機(jī)物中。構(gòu)成植物體有機(jī)物中的能量：一部分隨著殘枝敗葉等被_分解而釋放出來；另一部分則被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入_營(yíng)養(yǎng)級(jí)。能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的圖解分析可以看出：生產(chǎn)者及各級(jí)消費(fèi)者（除最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)）能量流動(dòng)

2、相同的三個(gè)去向分別是通過呼吸作用以_的形式散失；流向_；被_分解利用。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1. 特點(diǎn)（1）單向流動(dòng)：沿食物鏈由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可_，也不能_流動(dòng)。（2）_：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中逐級(jí)減少；營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過_個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。2. 能量傳遞效率（1）計(jì)算公式：（2）能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率一般只有_，也就是說，在輸入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中，只有10%20%能夠流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3. 生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能的條件：任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自_的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。三、生態(tài)金字塔及研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意

3、義1. 生態(tài)金字塔（1）能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為_的圖形，并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形。（2）生物量金字塔：用能量金字塔的方法表示各個(gè)_（每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重）之間的關(guān)系。（3）數(shù)量金字塔用能量金字塔的方法表示_的數(shù)目比值關(guān)系。2. 研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義（1）幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的_。如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的間種套作、蔬菜大棚中的多層育苗、稻萍蛙等_生產(chǎn)方式都充分利用了空間和資源，獲得了更大收益。（2）幫助人們科學(xué)地規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到_的利用。如“桑基魚塘”等生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)能

4、量的_利用，提高了能量的_。（3）幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向_的部分。如合理確定草場(chǎng)的載畜量、劃區(qū)輪牧、農(nóng)田捉蟲、除草等。拓展學(xué)習(xí)任務(wù)攝入量和糞便量、初級(jí)消費(fèi)者的同化量之間具有怎樣的等量關(guān)系？初級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量屬于哪個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量？第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便中的能量呢？初級(jí)消費(fèi)者同化的能量又有幾個(gè)流向？隨堂知識(shí)小測(cè)1.能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一,具有明顯的特點(diǎn)。下列各項(xiàng)中,不屬于能量流動(dòng)特點(diǎn)的是（ ）A. 能量流動(dòng)是單向的B. 能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的C. 能量流動(dòng)是沿著食物鏈進(jìn)行的D. 熱能可以被生產(chǎn)者轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2.假設(shè)某初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為a，其糞便

5、中的能量為b，通過呼吸消耗的能量為c，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多為（ ）A. （a+b）20% B. （c+d）20% C. （a-c）20% D. （b-d）20%3.根據(jù)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量構(gòu)建的金字塔稱為能量金字塔，如圖是某溫帶陸地生態(tài)系統(tǒng)特定時(shí)間內(nèi)能量金字塔簡(jiǎn)圖，請(qǐng)回答下列問題：（1）該生態(tài)系統(tǒng)在能量上，_（填“是”或“不是”或“不一定”）一個(gè)自給自足的系統(tǒng)。在測(cè)定時(shí)間內(nèi)，山獅同化的能量去向包括_和未被利用的能量。（2）樹和草是該生態(tài)系統(tǒng)的基石，原因是_。（3）研究者對(duì)該群落進(jìn)行調(diào)查時(shí)可以采用_法對(duì)植物豐富度進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)注意調(diào)查_情況，以獲得群落的空間

6、結(jié)構(gòu)。參考答案教材基礎(chǔ)知識(shí)生物群落 非生物環(huán)境 統(tǒng)一整體 全部生物 非生物環(huán)境 生物圈 水域生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng) 城市逆轉(zhuǎn) 循環(huán) 逐級(jí)遞減 五 10%20% 系統(tǒng)外相應(yīng)面積（或體積） 營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量 各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體 總能量 立體農(nóng)業(yè) 最有效 多級(jí) 利用率 對(duì)人類最有益拓展學(xué)習(xí)任務(wù)提示：攝入量糞便量同化量。提示：初級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便中的能量屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。提示：三個(gè)：自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。隨堂知識(shí)小測(cè)1.答案：D解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，且該過程通常是沿著食物鏈和事務(wù)網(wǎng)進(jìn)行的，ABC正確；熱能散失后

7、不能再被生產(chǎn)者利用，D錯(cuò)誤。2.答案：B解析：在該生態(tài)系統(tǒng)中，假設(shè)初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為a，其中存在于糞便中的能量為b，說明初級(jí)消費(fèi)者的同化量是a-b；而生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞效率在之間，因此，流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多為（a-b）。初級(jí)消費(fèi)者通過呼吸消耗的能量為c，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為d，說明初級(jí)消費(fèi)者同化的能量是c+d；因此，流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多也可以表示為（c+d），故本題正確答案為B。3.答案：（1）不是；呼吸作用以熱能形式散失（只答呼吸作用不給分）、被分解者利用（2）樹和草通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中的化學(xué)能，從而被生物利用（3）樣方；不同物種空間上的分布解析：（1）對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的功能來講，物質(zhì)循環(huán)是可以自給自足的；而能量來自于生產(chǎn)者固定的太陽能，能量沿食物鏈流動(dòng)是單向傳遞、逐級(jí)遞減的，最終以熱能形式散失到無機(jī)環(huán)境，不是一個(gè)自我自足的系統(tǒng)，需要源源不斷的補(bǔ)充能量才能維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。山獅同化的能量的去向包括：自身呼吸作用消耗以熱能形式散失、被分解者利用和未被利用的能量。（2）生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者通過光合作用將太阻能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，將無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，并為生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的