高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2 32生態(tài)系統(tǒng)的能量流動學(xué)案

學(xué)習(xí)目標(biāo)第3章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動學(xué)習(xí)目標(biāo)1.物質(zhì)與能量觀：物質(zhì)的循環(huán)總是伴隨著能量的流動2.分析能量流動圖解，培養(yǎng)邏輯思維能力；3.分析能量流動過程，歸納總結(jié)能量特點(diǎn)基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理一、能量流動的過程1.能量流動的概念：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的、、、和的過程。2.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程（1）輸入：生產(chǎn)者通過把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。（2）能量去向：①在生產(chǎn)者的呼吸作用中以形式散失；②隨著殘枝敗葉等被分解而釋放出來；③被初級消費(fèi)者攝食同化，流入營養(yǎng)級。3.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程（1）輸入：通過獲得。（2）去向：①通過以形式散失。②隨尸體、排泄物流向。③被攝食同化，流入下一營養(yǎng)級。二、能量流動的特點(diǎn)1．特點(diǎn)（1）：沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可，也不能流動。（2）：能量在沿食物鏈流動的過程中逐級；營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過個營養(yǎng)級。2.能量不會百分之百地流入下一個營養(yǎng)級的原因：流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外，還有：（1）（2）；（3）。3.能量傳遞效率的計算（1）計算公式能量傳遞效率=×100%。（2）一般生態(tài)系統(tǒng)中相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為。4.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的實(shí)踐意義1.生態(tài)金字塔（1）能量金字塔將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列，可形成一個金字塔圖形。（2）生物量金字塔用能量金字塔的方法表示各個(每個營養(yǎng)級所容納的有機(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.研究能量流動的實(shí)踐意義（1）幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(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)了對能量的利用，提高了能量的利用率。（3）幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向易錯提示的部分。如合理確定草場的載畜量、劃區(qū)輪牧、農(nóng)田捉蟲、除草等。易錯提示1.營養(yǎng)級數(shù)量越多，相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率就越低（）2.各個營養(yǎng)級具有的能量與其平均體重成正相關(guān)（）3.能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以熱能的形式流動的（）4.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量（）5.能量只能沿著食物鏈傳遞，捕食關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的（）6.生物量金字塔、數(shù)量金字塔同能量金字塔一樣都是正立的（）7.生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大（）隨堂訓(xùn)練隨堂訓(xùn)練1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率為10%的理解，正確的是()A.頂級的消費(fèi)者的能量約占生產(chǎn)者能量的10%B.某一營養(yǎng)級約有10%的能量流到下一營養(yǎng)級C.某一營養(yǎng)級約有10%的個體被下一營養(yǎng)級吃掉D.分解者﹑消費(fèi)者總能量約占生產(chǎn)者能量的10%2.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中某兩個營養(yǎng)級（甲、乙）的能量流動示意圖，其中a-e表示能量，以下敘述正確的是()A.甲攝入的能量為e+a+cB.甲中生物數(shù)量多于乙中C.乙用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為a-bD.乙糞便中食物殘渣的能量包含在d中3.玉米螟是玉米田中的常見害蟲，引入步行蟲能有效地治理玉米螟?？蒲腥藛T研究了玉米田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，結(jié)果如下表[單位為kJ/（cm2·a）]。下列敘述正確的是()玉米同化的能量玉米螟攝入的能量玉米螟糞便中的能量玉米螟呼吸作用散失的能量玉米螟流入步行蟲的能量179.589.643.235.74.58A.玉米、玉米螟和步行蟲之間能進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)B.玉米螟糞便中的能量屬于玉米螟同化量中部分流入分解者的能量C.玉米螟用于生長、發(fā)育和繁殖的能量值為10.7kJ/（cm2·a）D.“玉米→玉米螟→步行蟲”食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途相同4.某農(nóng)場中甲，乙，丙三種生物歸屬于三個營養(yǎng)級，三者的數(shù)量變化建設(shè)（不都是消費(fèi)者）如圖1所示，該農(nóng)場中的能量流動簡圖如圖2所示，其中a1和b2分別為第二、第三營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級同化的能量，d1和d2為同化的飼料量。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖1所示的食物鏈?zhǔn)羌住摇鸅.若圖1中的乙數(shù)量大量減少，則短時間內(nèi)甲的數(shù)量會增加C.圖2中的第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率×100%D.圖2中第一營養(yǎng)級同化的總能量=a1+a25.“稻—萍—蟹”立體生態(tài)農(nóng)業(yè)，是把稻田與浮萍、河蟹有機(jī)結(jié)合起來。河蟹可捕食雜草、水生昆蟲，并能提高土壤含氧量和肥力；浮萍覆蓋水面能抑制雜草生長。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式實(shí)現(xiàn)了水稻、河蟹的“雙豐收”。下列相關(guān)敘述正確的是()A.輸入該系統(tǒng)的總能量是水稻固定的太陽能總量B.該模式通過調(diào)整種間關(guān)系，使能量更多的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠諧.河蟹和水生動物的排泄物中所含的能量流入水稻，促進(jìn)了水稻的生長D.與普通稻田相比，“稻—萍—蟹”立體生態(tài)農(nóng)業(yè)更容易發(fā)生病蟲害6.有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動說法正確的是()A.一種蜣螂專以大象糞為食，則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20%B.農(nóng)民在農(nóng)田中鋤草，滅蟲的主要目的的之一是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的關(guān)系，使能量更多流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠諧.一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%~20%的能量流入到狼的體內(nèi)D.某人同時養(yǎng)鼠和水貂，用鼠喂水貂，再用剝?nèi)テさ乃跷故?，這樣就可以實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)使用7.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個種群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）一年內(nèi)能量流動統(tǒng)計的部分?jǐn)?shù)據(jù)（圖中數(shù)值單位是萬kJ）。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.三個種群組成的食物鏈?zhǔn)洽颉瘛驜.動物糞便中的有機(jī)物所含的能量不屬于動物同化的能量C.種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量約為69.50萬kJD.由于能量流動總是逐級遞減，因此能量金字塔通常是上窄下寬8.以下有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能的敘述不正確的是()A.生態(tài)金字塔中的能量金字塔、數(shù)量金字塔及生物量金字塔都是上窄下寬形的B.蠶蛾醇為第一個被分離并鑒定的昆蟲性信息素，屬于化學(xué)信息C.鉛、汞等重金屬在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高，呈生物富集現(xiàn)象D.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，就是生態(tài)平衡9.如圖所示為生物界可能出現(xiàn)的4種生態(tài)金字塔。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.樹→蟲→鳥的數(shù)量金字塔和能量金字塔可分別用圖甲和圖丙表示B.圖丁不能表示能量金字塔與能量流動具有逐級遞減的特點(diǎn)有關(guān)C.生態(tài)金字塔中,每一種生物只能屬于一層,每一層都不含分解者D.生態(tài)金字塔中每一層代表一個營養(yǎng)級,圖中“1”代表第一營養(yǎng)級10.某城市河流由于生活污水和工業(yè)廢水的排入，水質(zhì)逐漸惡化。經(jīng)過治理后，河水又恢復(fù)了清澈。圖1表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為3種魚，丁為1種水鳥，甲不攝食藻類，箭頭指示能量流動方向)，圖2表示部分能量流動關(guān)系(圖中數(shù)字表示同化的能量)。請回答下列問題：(1)圖1所示食物網(wǎng)中，遺漏了一條能量流動途徑，該條途徑是__________。

(2)圖1所示食物網(wǎng)中，次級消費(fèi)者是__________，丁與丙之間的種間關(guān)系是__________。

(3)根據(jù)圖1分析，除了圖2中已經(jīng)標(biāo)出的能量去向之外，乙的能量去向還有__________。

(4)結(jié)合圖2分析，圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率__________(在“大于”“小于”或“等于”中選擇)7.6%。

(5)經(jīng)檢測，水體中含有某種可被生物富集的農(nóng)藥，推測此農(nóng)藥含量最高的物種是__________。

答案以及解析1.答案：B解析：生態(tài)系統(tǒng)能量流動傳遞效率為10%指的食物鏈中相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率。A、最頂部的消費(fèi)者的能量約占生產(chǎn)者能量的(10%)n-1(n指食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù)目)，A錯誤;B、上一營養(yǎng)級約有10%的能量流到下一營養(yǎng)級,B正確;C、上一營養(yǎng)級約有10%的能量被下一營養(yǎng)級同化,C錯誤;D、生態(tài)系統(tǒng)能量流動傳遞效率為10%指的食物鏈中相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率，D錯誤。故選B。2.答案：C解析：A、e+a+c表示甲同化的能量，A錯誤；B、甲處于的營養(yǎng)級別低于乙，但甲中生物數(shù)量不一定多于乙，B錯誤；C、乙用于生長、發(fā)育及繁殖的能量值=乙的同化量-呼吸散失的能量=a-b,C正確；D、乙糞便中食物殘渣的能量屬于甲同化量的一部分，應(yīng)該屬于c中，D錯誤。故選：C。3.答案：C解析：A、玉米、玉米螟和步行蟲之間可以構(gòu)成食物鏈，生態(tài)系統(tǒng)中的能量沿著食物鏈流動，但物質(zhì)循環(huán)指物質(zhì)在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)，A錯誤；B、玉米螟糞便中的能量屬于其上一營養(yǎng)級玉米同化的能量，玉米螟流入分解者的能量屬于玉米螟同化能量的一部分，B錯誤；C、玉米螟用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為同化量-糞便量-呼吸作用散失的能量=89.6-43.235.7=10.7kJ/（cm2·a），C正確；D、在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途不完全相同，如玉米是通過光合作用利用光能將無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ婺芰康挠袡C(jī)物，而消費(fèi)者是通過捕食獲得儲存能量的有機(jī)物進(jìn)而同化作用得到能量，D錯誤。故選：C。4.答案：D解析：A、由圖1可知，丙數(shù)量減少，則甲和乙的數(shù)量增加，可推測丙食用甲和乙為最高營養(yǎng)級，又甲的數(shù)量最多，食物鏈中，營養(yǎng)級越低該營養(yǎng)級數(shù)量越多，則甲是低營養(yǎng)級，食物鏈為甲→乙→丙，A正確；B、由食物鏈方向可知，乙是甲的食物，當(dāng)捕食者乙的數(shù)量減少，短時間內(nèi)甲的數(shù)量會增加，B正確；C、圖2中第二營養(yǎng)級的同化量為包括從第一營養(yǎng)級獲得的同化量和同化飼料的量為a2+d1，第三營養(yǎng)級從第二營養(yǎng)級中獲得的能量為b3，又能量傳遞效率的計算公式是：下一營養(yǎng)級同化量÷這一營養(yǎng)級同化量×100%，則圖2中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為=×100%，C正確；D、第一營養(yǎng)級同化的總能量是指某一營養(yǎng)級從外環(huán)境中得到的全部化學(xué)能。它表現(xiàn)為這一營養(yǎng)級的呼吸消耗量、這一營養(yǎng)級流向下個營養(yǎng)級的能量、這一營養(yǎng)級流向分解者的能量以及未被利用的能量，應(yīng)為a1+a2+a3，D錯誤。故選：D。5.答案：B解析：A、輸入該系統(tǒng)的總能量除了水稻固定的太陽能，還有浮萍、雜草等生產(chǎn)者固定的太陽能，A錯誤；B、該模式通過調(diào)整種間關(guān)系，科學(xué)合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動關(guān)系，使能量更多的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?，B正確；C、河蟹和水生動物的排泄物中所含的能量被分解者分解最終以熱能的形式散失，并沒有流入水稻，能量流動是單向的，分解者把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，供水稻利用，C錯誤；D、與普通稻田相比，“稻—萍一蟹”立體生態(tài)農(nóng)業(yè)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性更強(qiáng)，不容易發(fā)生病蟲害，D錯誤。故選B。6.答案：B解析：A.一種蜣螂專以大象糞為食,大象糞所含的能量不屬于大象所同化的能量,A錯誤;B.在農(nóng)田中鋤草,滅蟲的主要目的的之一是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的關(guān)系,使能量更多流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?B正確;C.一只狼捕食了一只兔子,則這只兔子中大部分能量流入到狼的體內(nèi),10%~20%是相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率,C錯誤;D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向流動的,不能循環(huán)使用,D錯誤。故選B。7.答案：C解析：A、根據(jù)圖中三個種群的同化的能量的數(shù)值,并結(jié)合能量流動具有逐級遞減的特點(diǎn)可知,三個種群組成的食物鏈?zhǔn)洽颉瘛?A正確;B、動物糞便中的有機(jī)物所含的能量不屬于動物同化的能量,屬于其上一營養(yǎng)級的同化量,B正確;C、種群同化的能量=呼吸作用散失的能量+被種群同化的能量+被分解者分解的能量+未被利用的能量,則種群全部生物的呼吸作用散失的能量+被分解者分解的能量=111.0-15.041.5=54.5萬KJ,故種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量小于54.5萬KJ,C錯誤;C、由于能量流動總是逐級遞減,因此能量金字塔通常是上窄下寬,且能量金字塔不可倒置,D正確。故選:C。8.答案：A解析：能量金字塔直觀反映各營養(yǎng)級間能量的關(guān)系，由于能量在流動過程中總是逐級遞減的，通常是上窄下寬的正金字塔；數(shù)量金字塔特殊情況可能是倒置的，如一顆樹上有許多昆蟲及捕食昆蟲的鳥建立的數(shù)量金字塔；生物量金字塔也存在倒置情況，不都是上窄下寬的，A錯誤；蠶蛾醇為第一個被分離并鑒定的昆蟲性信息素，屬于化學(xué)信息，B正確；鉛、汞等重金屬一經(jīng)進(jìn)入生物體，其濃度沿食