2018-2019学年高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动学案 新人教版必修3

第五章生态系统及其稳定性第一节生态系统的构造一、生态系统的概念：由生物群落及它的无机环境相互作用而形成的统一整体，最大的生态系统是生物圈〔是指地球上的全部生物及其无机环境的总和〕。

二、生态系统的类型：水域生态系统海洋生态系统农田生态系统自然生态系统淡水生态系统人工生态系统人工林生态系统森林生态系统果园生态系统陆地生态系统草原生态系统城市生态系统荒漠生态系统冻原生态系统自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统三、生态系统的构造非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、温度、无机盐等〔1〕组成成分生产者：自养生物〔光能自养、化能自养—硝化细菌〕生物成分主要是绿色植物〔最根本、最关键的的成分〕消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、寄生动物等分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌还有腐生生活的动物(蚯蚓)〔2〕营养构造：食物链、食物网◎食物链：从生产者开场到最高营养级完毕，分解者不参及食物链◎营养级：食物链中的一个个环节称营养级，它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和◎植物〔生产者〕总是第一营养级◎植食性动物〔即一级/初级消费者〕为第二营养级◎肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，那么处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，那么处于第四营养级。

◎同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级◎食物网：许多食物链彼此相互交织连接成复杂营养构造，就是食物网◎食物网越复杂，那么生态系统就越稳定，抵抗力就越强。

〔如果有某种生物消失，就会有其它生物来代替。

〕◎食物链，食物网是能量流动、物质循环的渠道。

◎分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系植物昆虫青蛙蛇鹰①如果生产者减少或增多，那么整条食物链的所有生物都减少或增多。

②如果蛇减少，那么会发生如下图情况。

四、生态系统功能：能量流动、物质循环、信息传递第二节生态系统的能量流动一、能量流动的概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程二、能量流动的过程1、一般研究能量流动都以种群为单位。

第二节生态系统的能量流动多级利用。

〖技能训练〗分析和处理数据〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是 6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/12×2 675，这些葡萄糖储存的能量是 1.07×1011kJ（计算公式是EG=MG×1.6×107）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是 3.272×1010kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×1011 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是 1.64%（计算公式为η=1.397 2×1011/8.5×1012）。

典型例题例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。

其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是A．a=b+d B．a＞b+d C．a＜b+d D．a＜c+d解析：一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。

该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。

这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。

在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。

能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。

本题正确答案是B。

目标检测1．右图表示某湖泊生态系统的营养结构，a—e代表各营养级的生物，下列叙述不正确．．．的是A．共有3条食物链B．各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是aC．若水体受有机磷农药轻度污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ,d含1.3×108kJ,则a至少约含4.5×107kJ2．在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，至少消耗浮游植物的量为A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg3．下列除哪项外．均为对生态系统内能量流动特征的描述：A、食物链和食物网是能量流动的渠道B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C、单向流动，逐级递减D、食物链越短，可供养的消费者越多4．某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c．那么，a、 b、c三者之间的关系为：A、a>b，b=cB、a=b+cC、a>b+cD、a<b+c5. 在一个阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。

第2节 生态系统的能量流动（五）一、选择题1．下列有关生态系统能量流动的叙述中，不正确的是( )A ．能量流动是单向的、不可逆转的B ．食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C ．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D ．营养级越多，散失的能量越多[答案] C[解析] 本题考查能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

由于相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，无论初级消费者多少，次级消费者获得的能量都是初级消费者的10%～20%。

2．下图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是( )A ．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B ．该图中的C 所具有的能量为B 的10%～20%C ．该图中的A 表示流经该生态系统的总能量D ．图中所示四个营养级能量的关系为A≥B＋C ＋D[答案] D[解析] ⎦⎥⎥⎥⎥⎤光能进入生态系统的起点是生产者，所以确定A 为生产者，则B 、C 、D 为消费者A 所固定的能量除流入下一营养级外，还有呼吸作用消耗、流向分解者→A 所固定的能量表示流经该生态系统的总能量，A>B ＋C ＋D →C 项正确，D 项错误 3.如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程中的能量流动量。

下列有关叙述正确的是( )A．①是流入该生态系统的总能量B．分解者获得的能量最少C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传递效率D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分[答案] D[解析]①是流入消费者的能量而非流入生态系统的总能量。

能量沿食物链流动时，只有10%～20%流向下一营养级，其余通过呼吸作用以热能形式散失，其中通过分解者的呼吸散失的较多。

草→兔能量传递效率可用兔同化量比草同化量表示。

4．在植物→昆虫→鸟的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总能量中从昆虫获得的总能量为x轴，植物供能总量为y轴，下图中绘制的相关曲线是( )[答案] D[解析]设鸟获得的总能量为常数a，则鸟从昆虫获得能量为x，从植物直接获得能量为a－x，可列式为x×10×10＋(a－x)×10＝y，即y＝10a＋90x。

第五章生态系统及其稳固性一、生态系统的构造1、定义：由生物群落与它的无机环境互相作用而形成的一致整体，最大的生态系统是生物圈（是指地球上的所有生物及其无机环境的总和）。

2、种类：自然生态系统：包含水域生态系统（大海生态系统、淡水生态系统）和陆地生态系统人工生态系统。

自然生态系统的自我调理能力大于人工生态系统3生态系统的构造（1）生态系统的构成成分（功能构造）成分构成作用（主要生理过程）营养方式地位非生物非生物的物物质：水、空气、无机盐为生物供给物质和能量成分质和能量等；能量：阳光、热能生产者绿色植物、光合细菌、化将无机物转变为有机自养型生态系统的基能合成细菌（光合作用化能合成用）石、主要成分生物成分动物、寄生微生物、花费有机物（呼吸作用），加速生态系统最活跃花费者物质循环，对传粉和种子流传具根瘤菌的成分有重要作用异养型各样营腐生生活的细菌、生态系统的重点分解者真菌及动物分解动植物遗体（呼吸作用）成分，对物质循环必不行少特例：寄生植物（如菟丝子）——花费者；腐食动物（如蚯蚓）——分解者；自养微生物（如硝化细菌）——生产者；寄生微生物（如肺炎双球菌）——花费者。

（2）食品链和食品网（营养构造）食品链：在生态系统中，各样生物之间因为食品关系而形成的一种联系（食品链不包含非生物物质和能量及分解者）。

食品网：在生态系统中，很多食品链相互互相交织连结的复杂的营养关系称为食品网剖析食品网时应注意：a越复杂的生态系统，食品网中的食品链的数目就越多。

食品网越复杂，生态系统抵挡外界扰乱的能力就越强。

食品链上一般不超出五个营养级。

b 生产者老是为第一营养级。

在食品网中，大型肉食动物在不一样的食品链中所处的营养级常常不一样的营养级 )。

(据有不一样C每条食品链的起点老是生产者，终点是不被其余动物所食的动物。

食品链中箭头的含义：方向代表能量流动的方向，同时表现捕食与被捕食的关系。

d生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这类渠道进行的。

第2节生态系统的能量流动能量流动的过程[自读教材·夯基础]1．能量流动的含义生态系统中能量的⎩⎪⎨⎪⎧输入传递转化散失2．能量流动的过程(1)能量输入⎩⎪⎨⎪⎧来源：太阳能过程：主要是生产者通过光合作用将光能转化为化学能(2)过程图解：1．生态系统中能量的源头及流经该生态系统的总能量分别是指哪一部分？提示：能量的源头是太阳能，流经该生态系统的总能量是指生产者固定的全部太阳能。

2．结合教材P94图5­6思考：(1)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？1.生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失等过程。

2．能量流动的起点是绿色植物的光合作用，渠道是食物链和食物网，能量的转化方式为光能→生物体内有机物中的化学能→热能。

3．流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量。

4．能量流动的特点是单向流动，逐级递减。

5．某一营养级的能量有三个去向：通过呼吸作用以热能的形式散失，流入下一营养级，被分解者分解利用。

6．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。

②调整能量流动关系，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。

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。

(2)初级消费者同化的能量会有哪些去向？提示：①通过呼吸作用以热能形式散失；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。

(3)初级消费者粪便中的能量是指其流向分解者的那部分能量吗？为什么？提示：不是，初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量。

3．整个生态系统中能量会因散失而减少，它主要是指哪个生理过程？以什么形式散失？提示：整个生态系统中的能量主要是通过呼吸作用以热能形式散失。

[跟随名师·解疑难]1．能量流动过程分析由上图分析可知：(1)能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始。

(2)能量流动的途径：食物链和食物网。

(3)能量流动的过程中能量的变化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能。