生态系统的能量流动 学案

第30讲 生态系统的结构与能量流动

[目标要求] 1.生态系统的结构。2.生态系统中能量流动的基本规律及应用。

考点一 生态系统的结构

1．生态系统的概述

教材中的隐性知识 源于必修3P88“旁栏思考题”：一个动物园中的全部动物不是(填“是”或“不是”)一个系统；因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有(填“有”或“没有”)内在联系和相互影响，不是(填“是”或“不是”)一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物不是(填“是”或“不是”)一个系统。

2．生态系统的组成成分

(1)各成分的作用及地位

项目 非生物的物

质和能量 生产者 消费者 分解者

营养方式 － 自养 异养 异养

实例 阳光、热能、水、空气、无机盐等 光合自养生物：绿色植物和蓝藻等；

化能合成生物：硝化细菌等 大多数动物、寄生植物、寄生细菌、病毒等 营腐生生活的细菌和真菌、腐生动物等

作用 生物群落中物质和能量的根本来源 将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中 加速生态系统的物质循环；帮助植物传播花粉和传播种子 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物

地位 生态系统的基础，必要成分 生态系统的基石、主要成分 生态系统最活跃的成分、非必要生态系统的关键成分、必要成分 成分

(2)相互关系

生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。

教材中的隐性知识 (1)源于必修3P90“概念图内容”

判断以下生物属于生态系统的什么成分？

①菟丝子

②硝化细菌 ③玉米 ④噬菌体 ⑤秃鹫

⑥蜣螂 ⑦蓝藻 ⑧结核杆菌

⑨蘑菇 生产者②③⑦；消费者①④⑧；分解者⑤⑥⑨。

3．生态系统的营养结构

(1)食物链

(2)食物网

教材中的隐性知识 (1)源于必修3P91：食物链一般不超过五个营养级的原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。

(2)源于必修3P92“拓展题”：一般来说，一个生态系统的食物链越多，食物网越复杂，这个生态系统抵抗外界干扰的能力与保持自身稳定的能力越强。农田和果园等人工生态系统可以通过增加或延长食物链，提高生态系统的稳定性，同时获得更多的产品。例如，水田养鱼、果园养鸡等。

高67级必修3学案（14） 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！

1 第2节 生态系统的能量流动

编制 王动勋 审核 王煦光

课前预习学案

预习目标：

1.生态系统能量流动的过程和特点。

2.研究生态系统能量流动的意义。

预习内容：

一、能量流动的概念：

生态系统中能量的 、 、 和 的过程，称为生态系统的能量流动。

二、能量流动的过程

1.能量的来源

生态系统所需的能量来自于 ____。

2.能量的输入

a．绿色植物通过 作用将_ 能转化为 能，使太阳能输入到生态系统中。

b．生产者所固定的 的总量，就是这个生态系统所获得的能量。

3.能量的传递

生态系统中能量的传递是沿_ 渠道进行的，一个营养级的生物所获得的能量：

（1） 一部分通过_____ 作用以_______ 形式散失；

（2）一部分用于自身的 、 和 等生命活动；

a. 一部分则被 分解利用；

b.一部分被____ 摄入。

三、能量流动的特点

1.生态系统的能量流动具有两个明显的特点：______________和______________。

2.能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是______________。

3.从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量越_____，生态系统中的能量流动一般不超过__________个能量级。

四、研究能量流动的实践意义

a.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们 ， 人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

b.可以帮助人们合理的调整 ，使能量持续高效的流向 。

1．下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是 ( )

A．流经生态系统的总能量主要是绿色植物所固定的太阳能的总量

B．生态系统中流动的能量不包括各营养级的呼吸量

C．生态系统的能量流动是单向、不循环的

D．在生态系统中能量流动是逐级递减的

解析：生态系统的能量流动是从生产者(主要是绿色植物)固定太阳能开始的，生产者所固定的总能量便是流经生态系统的总能量；生态系统的能量流动是沿着食物链或食物网进行的，能量流动是单向的，并且是逐级递减的。

答案：B

2．在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中流动。随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。下列解释错误的是( )

A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用

B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失

C．生物维持自身的生命活动需要消耗一部分能量

D．能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量少

解析：能量流动是逐级递减的，原因是一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，另一部分能量被分解者利用，生物维持自身的生命活动也消耗一部分能量。能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量不一定少。

答案：D

3．根据生态系统能量流动过程分析，下列说法正确的是( )

A．初级消费者粪便中的能量属于第二营养级的同化量

B．某一营养级的同化量并不等于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量

C．初级消费者同化的能量全部经自身呼吸作用以热能的形式散失

D．每个营养级同化的能量都有一部分要流向下一营养级

解析：初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即生产者(第一营养级)的同化量，A错误；某一营养级同化的能量一部分经自身呼吸作用以热能的形式散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖，B正确、C错误；最高营养级同化的能量不会流向下一营养级，D错误。

答案：B

4．营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是 (

1 / 8 第2节 生态系统的能量流动（第2课时）

 教学目标

1. 用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。

2. 概述研究生态系统能量流动的意义。

3. 尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

 教学重难点

【教学重点】

生态金字塔。

【教学难点】

尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

 教学过程

【新课引入】

【教师活动】教师提出问题，通过复习导入新课。

生态系统的能量流动具有什么特点呢？

生态系统能量传递效率是多少？

为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？

假设第一营养级的能量是A，第五营养级最多可以获得多少能量？最少可以获得多少能量呢？

【学生活动】

思考讨论上述问题，结合第1课时的知识进行解答。

单向流动，逐级递减。

10%~20%。

营养级越多，在能量流动过程中散失消耗的能量越多。

A×（20%）4 =A/625；A×（10%）4 =A/10000。

【新知讲解】

一、 生态金字塔

【学生活动】

阅读课本57~58页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。

2 / 8 能量金字塔

单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。

生物量金字塔

用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。

数量金字塔

表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。

【教师活动】

教师展示赛达伯格湖能量流动的数据，指导学生构建能量金字塔的模型。

名称 生态系统组成成分 该营养级能量/ [ J / (cm2.a)]

P 生产者 464.4

C1 植食性动物