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第2节生态系统的能量流动学习目标核心素养1.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3.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。
2．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。
(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。
②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。
③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(1)输入：通过摄食生产者获得。
(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。
②随尸体、排泄物流向分解者。
③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(1)补充图中标号代表的内容甲：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：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。
②被下一营养级同化。
③被分解者分解利用。
二、能量流动的特点1．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。
(2)逐级递减：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。
②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4～5个营养级。
2．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10～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10～20%能够流入下一营养级。
(2)计算公式相邻两个营养级间的能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100%3．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，可以形成一个金字塔图形。
生态系统的能量流动（答案在最后）第1课时能量流动的过程及特点[学习目标] 1.通过分析能量在各营养级间的流动情况，建立生态系统能量流动的模型，概述生态系统能量流动的过程。
2.通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统能量流动的特点。
1．能量流动的概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．能量流动的过程(1)第一营养级能量的输入和输出①输入：生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
②输出a．在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。
b.(2)能量流经第二营养级的示意图(3)生态系统能量流动的示意图据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。
②流入下一个营养级。
③被分解者分解利用。
3．能量流动的特点4．能量传递效率的计算 (1)计算公式能量传递效率＝下一个营养级同化量某一个营养级同化量×100%。
(2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%。
5．生态系统维持正常功能的条件任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
判断正误(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( ) (2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统( ) (3)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量( ) (4)蜣螂以牛粪为食，因此被牛同化的能量可流入蜣螂( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×任务一：研究能量流动的基本思路1．研究能量流经一个种群的情况，可以列举该种群中每一个个体的情况：如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？提示以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体会死亡、数据可能不准确、不同个体之间的差异过大等。
2．如果将种群看作一个整体去研究能量流动，则可概括为如图形式，又会遇到什么问题？提示种群存在于复杂的食物网内，可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。
主要知识点梳理一、能量流动的过程及特点
二、能量流动的意义
◆可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用
◆可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
金题精讲
题一：
右图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是（）
A. 甲是生产者，乙是消费者
B. 该生态系统是开放的
C. 能量通过光合作用固定并进入系统，可以
热能形式输出
D. 甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入
该生态系统的总能量
题二：
以下表示动物利用食物的过程：
正确的分析是（）
A. 恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B. 哺乳动物的③/①值一般为10%-20%
C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
题三：
下图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树同化的总能量为N。
方框中字母代
表能量，下列叙述不正确的是（）
A.从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为B/N
B. D是指呼吸作用消耗的能量
C. B是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量
D.该图解中不包含非生物的物质和能量
题四：
下图是生态系统的能量流动图解，N1-N6表示能量数值，请据图分析回答：
（1）流经该生态系统的总能量为_____（用N1-N6中的字母表示）由初级消费者传递给蜣螂
的能量为______。
能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为_____（用N1-N6中的字母表示）。
由图可知初级消费者同化的能量有两个去向：一部分在呼吸作用中以热能形式散失，一部分用于__________。
（2）当生态系统处于相对稳定的状态时，初级消费者的种群数量一般处于______（填K或K/2）值，此时种群数量的增长速率为_____ 。
（3）生态系统具有自我调节能力的基础是______ 。
（4）为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构。
若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4，地球可供养的人口数量是原来的_____倍（能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字）。
课后拓展练习
题一
四川地震造成了大熊猫自然保护区受到不同程度的破坏，该过程中不会出现的现象是（）A．生态系统的各组成成分发生变化B．生态系统的营养结构发生变化
C．各营养级之间的能量流动方向发生变化D．部分生物种群的密度会发生变化
题二
下图表示一草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系。
土壤中硝酸
盐含量下降的原因是（）
A．消费者排泄量增加
B．牧草的根增加
C．分解者数量增加
D．牧草枯死量增加
题三
研究人员在对甲、乙两个不同的生态系统调查后发现，两个生态系统的生产者总能量相同，甲生态系统只有初级和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、3级和4级消费者。
如果其他的因素都一样，则下列选项叙述正确的是（）
A．甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量
B．甲生态系统的消费者总能量小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反
C．甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量
D．乙生态系统的消费者总能量大于甲生态系统的消费者总能量
题四
如图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。
据图分析，下列说法错误的是（）
A．图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的乙相当于图1中的E
B．种群丙在a、b、d、e四个时期中种群密度最大的是a时期
C．图1中流入D的总能量小于F获得的总能量
D．某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，F、D的数量也都将减少
题五
下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中的箭头符号为能量的流动方向，单位为kcal/(m2·年)；图2为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式；图3为某生态系统食物网的图解。
据图分析不能得出的结论是（）
A．据图1可知，在入射的有机物中的化学能中，生产者只利用了其中的1%左右
B．据图2可知Ⅳ为分解者，相当于图1中的A，能够利用各营养级转移来的能量
C．图3中猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约25 kg
D．据图可知，图1中的生产者相当于图2中的Ⅰ，相当于图3中的A
题六
如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流动情况(秃鹫以动物尸体为食)，该生态系统中（）
A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2
B．共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多
C．图中狼与蚊子之间能量传递效率一般为10%～20%
D．群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性
讲义参考答案
金题精讲
题一：
答案：D
题二：
答案：C
题三：
答案：C
题四：
答案：（1）N20 N5/N2×100% 各种生命活动（生长、发育或繁殖）（2）K0 （3）负反馈调节（4）1.96
课后拓展练习
题一
答案：C
解析：由于生态系统的破坏，导致部分生物死亡和无机环境变化，会使生态系统中的各组成成分、营养结构、种群密度发生变化。
但是各营养级之间的能量流动方向不会发生变化，还是从低营养级流向高营养级。
题二
答案：B
解析：牧草数量增加，地下根系的总量也增加，吸收硝酸盐的量增加，从而导致土壤中的硝酸盐含量下降。
题三
答案：A
解析：由于消费者的总能量属于生产者同化的总能量的一部分，因此B、C项的说法都不正确。
随着食物链的延长，能量逐级递减，因此食物链越长的生态系统中，储存在生物体内的能量就越少。
乙生态系统中营养级的数量多于甲生态系统，因此乙生态系统中现存的消费者的总能量小于甲生态系统中现存的消费者的总能量。
题四
答案：A
解析：通过图1可知，E是生产者，A是大气，F、D、B是各级消费者，C是分解者。
故构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的植物相当于图1中的E。
题五
答案：B
解析：分析图中1数据可知，16 000/1 500 900≈1%，A项的结论是正确的；根据能量金字塔（图
2）的特点，可知Ⅰ为生产者、Ⅱ为初级消费者、Ⅲ为次级消费者、Ⅳ为三级消费者，能量金字塔中不包括分解者；图3中的A是生产者，D项正确；对于C项，抓住“至少消耗”去解题，当猫头鹰体重增加1 kg，全部来自于食物链A→B→猫头鹰，且传递效率为20%时，消耗的A最少，1÷20%÷20%＝25(kg)。
题六
答案：D
解析：题图表示了生态系统物质和能量的流动情况，所以M应表示光能和CO2等无机物，N 表示生产者和分解者通过呼吸散失的热能和CO2，P表示由分解者分解释放的热能和CO2，A 项错。
图中只有1条食物链，秃鹫属于分解者，B项错。
蚊子属于寄生生物，狼与蚊子之间的能量传递效率要小于10%，C项错。
负反馈调节是生态系统稳定性的基础。
