第2节生态系统的能量流动目标导航1.能量流动的概念2.能量流动的过程3.能量流动的特点及意义学习时间:4月3至4日内(两小时完成)第1课时(共2课时)学习导读1.生态系统中能量的、、和的过程,称为生态系统的能量流动。
2.研究生态系统中能量的流动一般在水平上。
3.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。
4.生产者所固定的的总量,就是这个生态系统所获得的能量。
5.一个营养级的生物所获得的能量,(1)一部分通过_____ 作用释放后,一方面用于自身的、和等生命活动,一方面以_______ 形式散失;(2)一部分被____ 摄入;(3)一部分则被分解利用。
破疑解难一.生态系统的能量流动过程能量流动图解具体分析图解:能量流动是生态系统的基本功能之一,能量是维持生态系统存在和发展的动力。
(1)能量流动的起点:是生产者,而不是太阳(光能),是从绿色植物把太阳能固定在体内开始的。
但生态系统能量的源头是阳光(光能)。
(2)能量流动的渠道:生态系统的营养结构……食物链和食物网。
(3)流人生态系统的总能量:是该生态系统中生产者固定的太阳能总量,而并非照射到生产者身上的能量。
(4)能量流动的主要形式:太阳光能一生物体内有机物中的化学能一热能,即主要是通过食物关系进行,而热能是能量流动的最终点,分解者将流人生态系统的能量最终以热能形式散失,(5)各个营养级的能量来源流人到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量,排出的粪便中的能量不计人排便生物所同化的能量,生产者的能量来自太阳能,分解者的能量来自生产者和消费者。
(6)各个营养级能量的去路:一般有三条:①自身呼吸消耗;②流人下一营养级;③被分解者分解利用。
但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失。
生产者只有源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。
经典例题例:(2006南京模拟)如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头符号为能量的流动方向,单位为kJ/m2年。
下列说法正确的是①在入射的太阳能中生产者只利用了其中的1%左右②分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量③消费者营养级别越高,可利用的总能量越多④当人们把生产者当作食物时,比起其他营养级可获得更多的能量A.①②B.①④ C.②③ D.③④解析:①生产者利用入射太阳能的比例为16000/1500000×100%≈1%。
转移到A中所有能量中,各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用,另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用,故②错误。
能量流动是逐级递减的,消费者营养级越高,可利用的总能量越少,故③也错误。
当人们把生产者当作食物时,食物链缩短,能量散失减少,可比其他途径获得更多的能量,故④正确。
答案:B实践探究1.生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是A.蚯蚓 B.绿藻 C.硝化细菌 D.酵母菌2.生态系统的能量流动是指A.太阳能被绿色植物固定的过程B.生态系统内生物体能量代谢的过程C.生态系统内伴随物质循环的能量转移过程D.能量从生物体进入环境的过程3.下列关于能量流动的叙述中,正确的是A.当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的全部能量B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时,能量就从第一营养级流入了第二营养级C.生产者通过光合作用制造有机物时,能量就由非生物环境流入了生物群落D.生态系统的能量流动是往复循环的4.下图是生态系统能量流动图解:请回答:(1)写出图中A—E所代表的成分:A ;B ;C ;D ;E 。
(2)流经生态系统的总能量是。
(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头依次变细表示。
(4)图中的F表示。
达标测评1.如果一个生态系统有四种生物并构成一条食物链,在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如右图所示。
在一段时间内,如果乙种群数量增加,将会引起A.甲、丁的种群数量增加,丙的种群数量下降B.甲、丙、丁的种群数量均增加C.甲、丁的种群数量下降,丙的种群数量增加D.甲的种群数量下降,丙、丁的种群数量增加2.右图是以每个营养级生物的数量多少而绘制的比例图,其中“l”、“2”、“3”分别代表第一、第二营养级的生物,下面哪条食物链与图形相符合①草;②树;③昆虫;④兔;⑤鸟;⑥狼。
A.①一③一⑤B.①一④一⑥C.②一③一⑤D.①一③一⑤3.下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图,下列叙述中不正确的是A.在该食物网中,共有5条食物链存在B.在该食物网中,H处于三个不同的营养级C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的密度在一段时间内会明显变大D.在该食物网中,如果C种群的数量下降10%,则H的数目不会发生明显的变化4.研究人员在对甲、乙两个不同生态系统调查后,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、三级和四级消费者。
若其他因素都一样,则A.甲生态系统的消费者总能量大干乙生态系统的消费者总能量B.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C.甲、乙两个生态系统的消费者总能量相等学;科网D.甲、乙两个生态系统消费者的总能量等于生产者的总能量5.当一条蛇捕食了一只青蛙后,从生态学角度看,下列叙述正确的是A.完成了物质循环 B.蛇破坏了生态平衡C.青蛙不适应环境 D.青蛙的能量流向了蛇6.某池塘生态系统全部生产者所固定的太阳能总值为a,全部消费者所利用的能量总值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+c7.在草→昆虫→蛙→蛇→鹰组成的食物链中,有个营养级,第营养级的能量最多,第营养级的能量最少。
蛙属于第营养级,是级消费者。
8.我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统获得了鱼、猪、蚕和粮的全面丰收。
下图是该生态系统的示意图。
请回答:(1)该生态系统的能量来自。
(2)该生态系统的生产者是。
(3)该生态系统中除了已知的生物种类,还必须有等生物作为。
第2课时(共2课时)学习导读1、生态系统中能量流动的特点是,。
2、能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。
3、能量金字塔的含义是:在一个生态系统中,营养级越多,在就越多。
4、生态系统中,食物链一般不超过个营养级。
5、研究能量流动的实践意义:①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。
②可以帮助人们合理的调整,使能量持续高效的流向。
破疑解难能量流动的特点:⑴生态系统能量流动是单向的,原因是:①食物链各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果;②各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能而散失掉,这些能量是无法再利用的。
⑵生态系统能量在流动中是逐级递减的。
原因是:①各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量;②各营养级的生物中总有一部分生物未被下一个营养级的生物所利用;③还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分解者。
⑶能量的传递效率为:10℅~20℅,即输入某一营养级的能量中,只有10℅~20℅的能量流入到下一个营养级(最高营养级例外)。
这里“输入到一个营养级的能量”应是指流入这个营养级的总能量,“流入到下一个营养级”应是指下一个营养级的总能量。
经典例题例1、下图是某生态系统的食物网简图,图中甲~庚代表各种不同的生物,已知各营养级之间的能量转化效率均为10%,若一种生物摄食两种生物,且它们被摄食的生物量相等,则丁每增加10千克生物量,需消耗生产者千克。
解析:根据题中信息分析,戊是生产者,丁可通过三条食物链获得能量,三条食物链以及能量计算如下:①戊→庚→丁中消耗戊为:10×1/2×10×10。
500(千克);②戊→甲→丁中消耗戊为:l0×1/2 X 10×1/2×10=250(千克);③戊→已→甲→丁中消耗戊为:10×1/2×10×1/2×10×10=2500(千克)。
则共消耗戊为:①十②+③=500+250+2500=3250(千克)。
答案:3250例2、下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。
图中A、B、C代表3个营养级,数字均为实际测得的能量值,单位为106kJ。
请据图回答:(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内,这部分能量是所固定的太阳能。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为%,从第二营养级到第三营养级的转化效率为%。
(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是。
(4)由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量。
原因有:①各营养级生物内的大量能量被;②上个营养级的部分能量;③还有少数能量被利用。
解析:生态系统中能量流动的渠道是食物链(网),具体就是从低营养级流向高营养级。
流经该生态系统的总能量是指生产者所固定的太阳能总量,它的去向有4个方面:被下一个营养级生物同化、自身呼吸消耗、被分解者利用以及未利用部分。
这样,本题中的A=15+51.5+3.0+41.5=111。
关于转化效率,是指一个营养级流向下一个营养级的能量占总能量的百分比。
由于各营养级生物内的大量能量被呼吸作用消耗掉;同时,上一个营养级的部分能量并未被下一个营养级利用,还有少数能量被分解者利用。
所以,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量。
答案:(1)A为(111)生产者 (2)13.5 20 (3)60% (4)呼吸作用消耗未被下个营养级利用分解者实践探究1.假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应为A.0.8% B.4% C.8% D.10%2.下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是A.能量流动是循环的,可逆转的B.食物链越短,流向最高营养级的能量就越少C.初级消费者个体数越少,次级消费者个体数就越多D.从一个营养级到下一个营养级的能量传递效率约为10%~20%3.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系A.能量和营养级B.个体大小和营养级C.个体大小和个体数量D.个体数量和生物类型4.在下列食物链中,假设初级消费者从生产者获得的能量数值相同,那么,哪一条食物链提供给猫头鹰的能量最多A.绿色植物→蚱蜢→蜘蛛→蜥蜴→蛇→猫头鹰B.绿色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→猫头鹰C.绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰D.绿色植物→鼠→猫头鹰5.下图表示某水生生态系统的能量流动示意图。
请据图回答:(1)生态系统中能量流动的渠道是,此图所表示的食物链可以写成。
(2)能量传递效率为;营养级越多能量。
所以一个食物链中的营养级一般不超过个,故处于食物链顶位的肉食动物得到的能量,个体数量。