2018版高中生物 第四章 生态系统的稳态 4.2 生态系统稳态的维持（第1课时）生态系统中的能量流动学案 苏教版必修3

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1、第二节　生态系统的稳态第1课时　生态系统中的能量流动1．简述生态系统中能量流动的概念。2．理解能量在生态系统中的流动过程及特点。(重难点)3．概述研究能量流动的意义。(难点)生态系统能量流动的概念和过程1．生态系统中能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2．生态系统中能量流动的过程(1)地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。(2)输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形势散失了；一部分用于生产者的生长、发育、繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。(3)构成植物体

2、的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内。探讨：初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间存在的关系是：同化量＝摄入量－粪便量。探讨：某种蜣螂专门以大象的粪便为食，能不能说蜣螂获得了大象的能量？简单说明。提示：不能。因为大象粪便中的能量并不属于大象的同化能量，而是生产者的同化量。1．能量的输入(1)起点：生产者通过光合作用固定的太阳能。(2)流入生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量。(3)输入

3、方式①几乎所有的生态系统：光能有机物中的化学能②特殊的生态系统：无机物氧化产生的化学能有机物中的化学能2．能量的传递(1)传递途径：食物链和食物网。(2)传递形式：有机物中的化学能。(3)传递过程3．以第二营养级为例分析能量的分流动物同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即第二营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。4．能量的转化和散失1．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，其去向不应该包括(　　)A．通过兔子的呼吸作用释放的能量B．通过兔子的粪便流入到分解者的体内C．通过狐狸的粪

4、便流入到分解者的体内D．流入到狐的体内【解析】　兔经同化作用所获得的能量＝兔的摄入量－兔的粪便量，因此，B项中的能量去向并非来自于兔同化作用获得的能量。【答案】　B2．如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为N。其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是(　　)A．从麻风树流入下一营养级的总能量是AB．C是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量C．D是指呼吸作用消耗的能量D．该图中不包含非生物的物质和能量【解析】　该图只包含两个营养级，麻风树是第一营养级，则A只能代表第二营养级的摄入量，B代表第

5、二营养级的同化量，其中D代表用于呼吸作用消耗的能量，C代表第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，E则是流入分解者的能量；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，没有非生物的物质和能量。【答案】　A3．在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则(　　)A．羊同化的能量为64%nB．贮存在羊体内的能量为52%nC．由羊流向分解者的能量为16%nD．由羊流向下一营养级的能量为64%n【解析】　羊同化的能量＝摄入量－粪便中能量，即n－36%n＝64%

6、n，故A正确；贮存在羊体内的能量＝同化量－呼吸散失量，即64%n－48%n＝16%n。故B错误；由羊流向分解者的能量和流向下一营养级的能量的和不会超过16%，故C、D均错。【答案】　A生态系统能量流动的特点及研究意义1．能量流动的特点(1)单向流动：指生态系统的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再流向第三营养级……能量流动不可逆转，也不能循环。(2)逐级递减：指能量在沿食物链传递的过程中，每一个营养级的生物在代谢中都会消耗很多的能量，结果流向下一个营养级的能量逐级减少。①能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的

7、传递效率平均只有10%～20%。②营养级数量：生态系统的能量流动一般不超过4～5个营养级，因为营养级越多，能量流动过程中散失的热能就越多。(3)生态系统的能量流动规律可用“能量金字塔”表示，其含义是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图形成的。2．研究生态系统能量流动的意义(1)可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用。(2)还可以合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。探讨：从能量流动角度分析，为什么猪肉的价格一般比蔬菜和粮食的价格更高一些？提示：蔬菜和粮

8、食属于生产者，是第一营养级，猪属于初级消费者，是第二营养级，而能量传递效率只有10%～20%，所以要获得相同质量的猪肉，要消耗5～10倍的蔬菜和粮食。因此猪肉的价格一般比蔬菜和粮食高。探讨：下图为某城市生态系统能量金字塔，为什么呈倒置状况也能维持生态系统的正常运转？提示：因为城市生态系统的能量基本是靠外部输入，所以其自身初级营养级能量很低，而次级营养级因为人口众多的缘故能