2019-2020学年人教版生物必修三讲义:第5章 第2节 生态系统的能量流动 Word版含答案.pdf
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1、第第 2 节 生态系统的能量流动节 生态系统的能量流动 学学 习习 目目 标标核核 心心 素素 养养 1.识记能量流动的概念.识记能量流动的概念 2.理解能量流动在生态系统中的流动过 程 .理解能量流动在生态系统中的流动过 程 3.掌握能量流动的特点及意义.掌握能量流动的特点及意义 4.尝试调查农田生态系统中的能量流动 情况 .尝试调查农田生态系统中的能量流动 情况 1.通过分析生态系统的能量流动的过 程,建立生命系统的物质和能量观 .通过分析生态系统的能量流动的过 程,建立生命系统的物质和能量观 2.分析能量流动过程,归纳总结能量流 动特点,形成科学思维的习惯 .分析能量流动过程,归纳总结能
2、量流 动特点,形成科学思维的习惯 3.通过总结研究能量流动的实践意义, 形成学以致用,关注生产生活的态度 .通过总结研究能量流动的实践意义, 形成学以致用,关注生产生活的态度 一、能量流动的过程一、能量流动的过程 1概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2能量流经第一营养级的过程能量流经第一营养级的过程 (1)输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在有机物中。输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在有机物中。 (2)能量去向能量去向 在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。在生产者的呼吸作用中以热能形式散失
3、。 随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。 被初级消费者摄食同化,流入第二营养级。被初级消费者摄食同化,流入第二营养级。 3能量流经第二营养级的过程能量流经第二营养级的过程 (1)输入:通过摄食生产者获得。输入:通过摄食生产者获得。 (2)去向去向 通过呼吸作用以热能形式散失。通过呼吸作用以热能形式散失。 随尸体、排泄物流向分解者。随尸体、排泄物流向分解者。 被次级消费者摄食同化,流入下一营养级。被次级消费者摄食同化,流入下一营养级。 4能量流动过程图解能量流动过程图解 (1)补充图中标号代表的内容补充图中标号代表的内容 甲:生产者;乙:初级消费者;丙:次
4、级消费者;丁:呼吸作用;戊:分解者。甲:生产者;乙:初级消费者;丙:次级消费者;丁:呼吸作用;戊:分解者。 (2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向:据图总结流入每一营养级的能量最终去向: 通过自身呼吸作用以热能形式散失。通过自身呼吸作用以热能形式散失。 被下一营养级同化。被下一营养级同化。 被分解者分解利用。被分解者分解利用。 二、能量流动的特点二、能量流动的特点 1特点特点 (1)单向流动 : 沿食物链由低营养级流向高营养级, 不可逆转, 也不能循环流动。单向流动 : 沿食物链由低营养级流向高营养级, 不可逆转, 也不能循环流动。 (2)逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。逐级
5、递减:能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。 营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,生态系统中的能量流营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,生态系统中的能量流 动一般不超过动一般不超过 45 个营养级。个营养级。 2能量传递效率能量传递效率 (1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有 1020%,也就是说,在输,也就是说,在输 入某一营养级的能量中,只有入某一营养级的能量中,只有 1020%能够流入下一营养级。能够流入下一营养级。 (2)计算公式计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率相邻两个营养级间的能量传递效率100% 下下一一营营
6、养养级级同同化化量量 上上一一营营养养级级同同化化量量 3能量金字塔能量金字塔 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,可以形成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,可以形成 一个金字塔图形。一个金字塔图形。 三、研究能量流动的意义三、研究能量流动的意义 1帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 2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。对人类最有益的部分。 判断对错
7、判断对错(正确的打“” ,错误的打“”正确的打“” ,错误的打“”) 1能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统,通过呼吸作用输出生态能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统,通过呼吸作用输出生态 系统。系统。( ) 2能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。( ) 3生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。( ) 4生态系统中能量的初始来源只有太阳能。生态系统中能量的初始来源只有太阳能。( ) 5农业生态系统中,沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。农业生态系统中,沼渣、
8、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。( ) 提示:提示:1. 2 能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动。 能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动。 3 4 生态系统的能量来源主要为太阳能,也可源自某些无机物氧化分解释 放的能量,如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物。 生态系统的能量来源主要为太阳能,也可源自某些无机物氧化分解释 放的能量,如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物。 5 沼液和沼渣可以为农作物提供肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为 人类的能源物质,实现了能量的多级利用,而能量不能循环利用。 沼液和沼渣可以为农作物提供肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为 人类的能源物质,
9、实现了能量的多级利用,而能量不能循环利用。 能量流动的过程 能量流动的过程 问题探究问题探究 1呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子,存在一条食物链:草兔鹰。草原上生 产者主要是草,草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活,那么草的能量来 自哪里?它的能量又是什么途径传递给其他动物的? 呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子,存在一条食物链:草兔鹰。草原上生 产者主要是草,草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活,那么草的能量来 自哪里?它的能量又是什么途径传递给其他动物的? 提示:提示:草的能量来自太阳光能。传递途径为食物链或食物网。草的能量来自太阳光能。传递途径为食物链或食物网。 2如图表示能量流经第二营养级示
10、意图,请据图思考下列问题:如图表示能量流经第二营养级示意图,请据图思考下列问题: (1)摄入量摄入量(a)和粪便量和粪便量(c)、 初级消费者的同化量、 初级消费者的同化量(b)之间具有怎样的等量关系?之间具有怎样的等量关系? (2)初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级的能量?第三营养级的粪便中 的能量呢? 初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级的能量?第三营养级的粪便中 的能量呢? (3)初级消费者同化的能量又有几个流向?初级消费者同化的能量又有几个流向? 提示:提示:(1)摄入量粪便量同化量。摄入量粪便量同化量。 (2)初级消费者的粪便量中的能量属于第一营养级的能量,第三营养级的粪便 量
11、中的能量属于第二营养级的能量。 初级消费者的粪便量中的能量属于第一营养级的能量,第三营养级的粪便 量中的能量属于第二营养级的能量。 (3)三个:自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。三个:自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。 归 归纳纳总总结 结 流入某一营养级能量的来源和去路流入某一营养级能量的来源和去路 (1)能量来源能量来源 a. .生生产 产者者的的能能量量主主要 要来来自自太太阳阳能能 b. .消消费 费者者的的能能量量来来自 自于于上上一一营营养养级级 同同化化的的能能量量 ) (2)能量去向:流入某一营养级能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外最高营养级除外)的能
12、量去向可从以下两个角 度分析: 的能量去向可从以下两个角 度分析: 不定时不定时(能量的最终去路能量的最终去路) a. .自自身身呼呼吸吸消消耗耗 b. .流流入入下下一一营 营养 养级级 c. .被被分分解解者者分分解解利利用用) 定时定时(某段时间内的能量去路某段时间内的能量去路) a. .自自身身呼呼吸吸消消耗耗 b. .流流入入下下一一营 营养 养级级 c. .被被分分解解者者分分解解利利用用 d. .未未被被利利用用 ) 1下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图,各代表一定的能量 值,下列各项中正确的是 下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图,各代表一定的能量 值,下列各项中正确的是 (
13、 ) A在人工饲养的高密度鱼塘中一定小于在人工饲养的高密度鱼塘中一定小于 B图中包含了次级消费者粪便中的能量图中包含了次级消费者粪便中的能量 C在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的 D第三营养级到第四营养级的能量传递效率为第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(/)100% D 在人工鱼塘中,人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类,所以 可能比小,故 在人工鱼塘中,人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类,所以 可能比小,故 A 错误;粪便中的能量属于上个营养级,所以应包含三级消费 者粪便中的能量,故 错误;粪便中的能量属于
14、上个营养级,所以应包含三级消费 者粪便中的能量,故 B 错误;在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全 相同,故 错误;在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全 相同,故 C 错误;能量传递效率一个营养级的同化量错误;能量传递效率一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量,上一个营养级的同化量, 所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(/)100%,D 正确。正确。 2如图为能量流动示意图。其中如图为能量流动示意图。其中 a1是流入第一营养级的总能量,相关说法正 确的是 是流入第一营养级的总能量,相关说法正 确的是( ) A第一营养级传递给分
15、解者的总能量是第一营养级传递给分解者的总能量是 a4 B能量散失能量散失 a3不能再被生物同化利用不能再被生物同化利用 Ca1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在中的能量都以稳定化学能的形式存在 D第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是 a6a2 B 第二营养级粪便中的能量第二营养级粪便中的能量 a7也属于第一营养级传递给分解者的能量,也属于第一营养级传递给分解者的能量,A 项错误 ; 能量项错误 ; 能量 a3以热能的形式散失,不能再被生物同化利用,以热能的形式散失,不能再被生物同化利用,B 项正确、项正确、C 项错误 ; 第一营养
16、级和第二营养级之间的能量传递效率是 项错误 ; 第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是 a6a1100%,D 项错误。项错误。 能量流动的特点及意义 能量流动的特点及意义 问题探究问题探究 1用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。 提示:提示:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律可知,营养级越高, 可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律可知,营养级越高, 可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网网)流经 老虎的能量已减
17、到很小的程度。 因此, 老虎的数量将是很少的。 故 “一山不容二虎” 。 流经 老虎的能量已减到很小的程度。 因此, 老虎的数量将是很少的。 故 “一山不容二虎” 。 2如果是你被困荒岛,要维持更长时间等待救援,要获得更多能量,究竟要 采用以下哪种生存策略呢? 如果是你被困荒岛,要维持更长时间等待救援,要获得更多能量,究竟要 采用以下哪种生存策略呢? A先吃鸡再吃玉米先吃鸡再吃玉米 B先吃玉米,然后用一部分玉米喂鸡,吃鸡下的蛋,最后吃鸡先吃玉米,然后用一部分玉米喂鸡,吃鸡下的蛋,最后吃鸡 提示 :提示 : 应选应选 A 方案。应该先吃鸡,因为从营养级角度来讲,鸡是初级消费者, 玉米是生产者,
18、根据能量流动递减法则, 如果让鸡吃玉米, 玉米的能量最多有 方案。应该先吃鸡,因为从营养级角度来讲,鸡是初级消费者, 玉米是生产者, 根据能量流动递减法则, 如果让鸡吃玉米, 玉米的能量最多有 20% 转换到鸡的体内,然后人再吃鸡或者鸡蛋的话,获得的能量相当于玉米的转换到鸡的体内,然后人再吃鸡或者鸡蛋的话,获得的能量相当于玉米的 20%20%,这种方案中,玉米是生产者,鸡是初级消费者,人是次级消费者, 人所获得的能量是最少的,维持时间最短。所以,不如先把鸡吃掉,再吃玉米。 ,这种方案中,玉米是生产者,鸡是初级消费者,人是次级消费者, 人所获得的能量是最少的,维持时间最短。所以,不如先把鸡吃掉,
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