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第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选活动
教 案 设 计
必修三 第五章 第二节生态系统的能量流动
一、教学前的准备
该课是人教版《稳态与环境》第五章《生态系统及其稳定性》中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础,起着承上启下的作用,同时也可以与光合作用、呼吸作用、体温调节等知识建立联系,其又直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。根据本节特点,准备用一课时,采用多媒体教学来讲授新课。预计课题导入5分钟左右,教师引导性学习10分钟左右,学生自主性学习25分钟左右。
二、教学目标的确定
1、知识性目标
⑴、理解生态系统能量流动的概念。
⑵、描述生态系统能量流动的过程和特点(重点)。
⑶、说出研究生态系统能量流动的意义。
2、技能性目标
⑴、引导学生用数据来分析能量流动的特点,让学生在归纳总结的基础上,阐述出生态系统能量流动具有的两个特点。
⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、数学模型、物理模型。
⑶、对生态系统中能量的流入和流出加以分析,培养知识迁移和运用能力。
3、情感性目标
⑴、通过小组分工与自主性学习相结合,培训同学发现问题解决问题以及与他人合作交流的能力。
⑵、注重生态学观点的培养,同时关注农业的发展和生态农业的建设。
⑶、培养实事求是的科学态度,树立科学服务于社会的观点。
三、教学思路
该课直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入,让学生设计相关的食物链(网),激发学生学习的兴趣,建立能量在食物链中流动的感性认识。接下来从学生熟悉的生物在个体水平分析出能量流动的来源和去路。提出“能量流动的研究对象是什么?”。再从生态系统水平(个体->种群->营养级)总结能量流动过程的图解,并从中概括出能量流动的概念,同时构建新的能量流动的概念模型。然后利用多媒体展示林德曼的研究资料,引导学生利用表格进行分析,探讨能量流动过程的特点,并学会计算能量的传递效率。然后让学生根据能量流动的特点构建数学模型与物理模型(能量金字塔)。最后利用典型的习题来加强对知识的理解,并投影出整节课的知识要点体系,以便帮助形成系统的认识。
在教学过程中以问题讨论为主线,问题设计由浅入深,得出结论。引导学生利用已有知识,自主获取新知识,从而突破教学的难点。同时在教学中,重视“分析和处理数据”技能的训练,让学生体验整理数据、处理数据、分析数据,并最终用数据说明生物学现象和规律。
四、教学过程
学生活动
教师的组织和引导
教学意图
学生讨论,画出食物链(网)
提出问题“
1让学生根据图片提出问题探讨,并建立食物链或食物网?
图片来源:【百度空间】http://hi. baidu.com/ezsunlily2/album/item/90735bb316c70ebb30add1cf.html
通过情景设计提出本节教学的目标,即能量流动。
讨论完成教师提出的问题(2、3、4)以图的形式,联系熟悉的生物或自身在个体水平说明能量流动的途径,最终说明在营养级中能量流动的途径。
分析、组织讨论:
2就该食物网中的一个生物体(如鸡)而言,能量是如何输入、储存和散失的?
3如果对象是一个种群,能量又是如何输入、储存和散失的?
4我们研究生态系统的能量流动的对象应该是什么?
由以“个体”为研究对象到以“营养级”为研究对象,认识研究生态系统的基本方法。
同时通过小组讨论,根据能量守恒定律,初步得出能量流动的基本过程。
自主学习教材“能量流动的过程”,并进行交流讨论。
学生自主性学习:
请自学P94能量流动的过程,找出关键词。并以营养级为单位构建新的能量流动的概念模型(附件1)。
【百度百科】概念模型
http://baike.baidu.com/view/176360.htm
让学生自学,找出关键词,在理解的基础上,进行知识重组。通过构建新的能量流动的概念模型,来加深理解,巩固知识。
老师进行小结,学生整理。
小结:生态系统中,能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
提示:生态系统中能量流动包括三部分:无机环境到群落,群落内,群落到无机环境。教学中重点是学生能描述在群落内的能量流动过程
*情景中的问题该如何选择呢(吃鸡还是吃玉米)?
进行问题转换
*食物链(网)里能量的传递效率?
强调概念,突出重点。
归纳出能量流动逐级递减,引出下一学习目标:能量流动的特点
学生阅读相关文字与图片。分组讨论完成教师提出的问题(5、6、7、8、9)。
引入:赛达伯格湖的能量流动。并指导学生阅读教材中的能量流动图解。提出问题:
【百度视频】赛达伯格湖的能量流动
http://v.youku.com/v_show/id_XMTcyNjk3ODA0.html
5请以任一营养级为列,分析其能量的“流入”与“流出”。
6分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡。
7请用表格的形式,将图中营养级之间能量流动的数据进行整理。并计算能量传递的效率。
8能量传递效率为什么比较低(或高)?
9通过以上分析,你能总结什么规律。
回答情景中的问题。
本节教学的重点与难点。通过图解,引导学生认同能量守恒定律,理解能量流动的过程与特点。同时尝试列表分析的技能。
学生活动
教师的组织和引导
教学意图
学生阅读相关文字与图片。分组讨论完成教师提出的问题(10、11)。
知识迁移:
10在能量流动的特点基础上,构建能量流动的数学模型(附件2)与物理模型
【百度图片】:能量金字塔
http://wiki.lets-study.com/uploads/200907/1248093845M43tXO0V.jpg
【百度百科】:
数学模型
http://baike.baidu.com/view/76167.htm
物理模型http://baike.baidu.com/view/281890.htm
11投影展示经典例题。(附件3)
通过构建模型和解答经典例题,加强学生对知识点的理解深度。
学生讨论交流。
讨论:
12研究能量流动的意义,并最终指导学生归纳。
总结:通过学习生态系统的能量流动,我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力,是生态系统的基础。能量的流动维持各个营养级的生命和繁衍,使得一个生态系统得以存在和发展。
附件1能量流动的概念模型
附件2能量流动的数学模型与物理模型
数学模型:第n营养级获得的能量最多为 最少为
物理模型:能量金字塔
附件3能量流动的经典例题
请同学们讨论:该生态系统中,流经该生态系统的总能量是多少?第二营养级到第三营养级的能量传递效率是多少?
五、教学反思
本教案已多次用于实际教学中,课后我对整节课作了反思,归纳以下几点:
成功点
教学中,由于引入了网络功能,使得教学中知识点更加生动,便于理解。同时我努力引导学生通过多手段、多角度的探索,多次运用模型构建的方法分析问题、解决问题,发展创新意识。使学生能很好的理解并运用所学知识。
疑惑点
本节课知识点多且难,而课标要求只能用一课时来教学。故教学中难度与广度很难把握。知识点稍为拓深,时间就会超出要求。如何做到在一节课内,完成本节课所以知识点,还需探讨更有效率的教学方法。
感悟点
通过追踪教学过程,审视教学环节。我发现兴趣仍是大部分学生的学习推动力。而通过多媒体的教学手法则很好的调动了学生的学习兴趣。当然,认真严谨的教学设计也是必需的。如今,网络已经改变了人们的生活。若能合理的搜索网络资源并整合到教学中,将于教于学都大有裨益。这方面我还需要努力。
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《生态系统的能量流动》教学设计
一、教学目标
知识方面
(1)了解生态系统能量流动的概念。
(2)掌握生态系统能量流动的过程和特点。
(3)理解研究生态系统能量流动的意义。
2.能力方面
(1)通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发学生层层探究相结合,将知识化难为易,培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力。
(2)通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点,培养学生分析、综合和推理的思维能力。
3.情感态度与价值观方面
(1)通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容,使学生理解科学是第一生产力的观点。
(2)在教学中,通过联系生产、生活等实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。
二、教材分析
本小节内容包括生态系统中能量流动的过程,能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。本教材内容的知识要点较易掌握,但由于该内容往往把分析和应用结合在一起,学生还是有一定的困难。教学中运用多媒体课件形象说明能量流动过程的两大特点非常必要,另一方面以实例巩固是必不可少。本教材以“生态系统结构”为基础,结合第三章新陈代谢中能量的变化即“光合作用”“呼吸作用”,具有一定的综合度。
三、重点与难点
生态系统能量流动的过程
运用能量流动的多媒体课件,以草原生态系统为背景,以兔食草,鹰食兔的过程为核心问题,引导学生层层探究,形象地演示相邻两个营养级之间的能量流动关系,使学生直观形象地理解一个营养级的能量来源和去向,进而掌握能量流动的特点。
生态系统能量流动的特点
在能量流动过程的教学中实际已经渗透了能量流动的特点,因此教师引导学生自己探究得出能量流动的特点,再运用实际的例子(赛达伯格湖的能量流动过程),通过分组讨论、教师引导启发等教学手段,并在其间贯穿生活实际中的例子,加深学生对“能量流动的特点”的理解。
四、教学用具
多媒体课件,
影片:草原生态系统(鹰捕食兔子,草食动物,肉食动物,腐食动物)
五、教学设计
教学方法
探究式教学,讨论式教学
设计思路
本节课遇到的最大困难是:教材一看就明白,真正理解和应用却困难。若在课堂上照本宣科,学生既掌握不了知识,也会觉得很乏味。我采用探究式教学,以草原生态系统为核心内容,通过层层递进的问题重点探究了兔食草,鹰食兔的过程,通过师生共同探索,共同研究的过程。让学生明确能量流动的起点和数量以及途径,进而得出能量流动的特点。然后给出能量流动的实例,创造情景让学生提出问题,积极探索找出答案,进一步理解能量流动的特点。其教学流程为:创造情景---提出问题----自主探索-----总结发现。
教学过程
教学流程
教师活动
学生活动
引入新课
【创设情境】播放影片:非洲草原上鹰捕食兔子的过程。
观察。
能
量
流
动
的
过
程
生产者
【提问】刚才这部短篇的主角是谁?
【过渡】对了,兔、鹰、不要忘了还有小草,在非洲大草原上主要的生产者就是小草,草原上几乎所有的动物都是由小草养活的,没有小草,也就不会有兔子和鹰了。
现在小草有问题要问了。
【多媒体展示问题】
①我们的能量来自哪里?
②照射在草地上的太阳能都被我们吸收了吗?
③我们吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?
【引导】
兔子能把草吃的干干净净吗?
【总结】
边展示多媒体课件,边讲解。
学生讨论回答:兔、鹰还有草。
倾听,思考。
学生思考,得出结论。
1.阳光。
2.绿色植物只吸收了少部分阳光,大部分太阳能没有被利用。
学生思考、讨论,得出结论。
3.①被吸收入小草体内的能量,可以在呼吸作用过程中被释放出来,其中大部分以热能的形式散失,还有少部分用于生长、发育、繁殖等各种各样的生命活动。
②被兔子摄入体内。
③还有一些没有被兔子摄入的部分,例如:草根,这些最终会被分解者分解。
④还有很多没有被兔子吃掉的个体。
观察,倾听,思考。
消费者
【过渡】
现在让我们来看一看兔子又有什么问题要问呢?
【多媒体展示问题】
①我们把草吃进肚子里,草中的能量都被我们吸收了吗?
教师:很好,我们把被吸收进体内的能量称为同化的能量。
②我们吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
【总结】
边展示多媒体课件边讲解。
学生思考、总结。
没有,还有一部分能量随粪便排出提外了。
学生思考、讨论、得出结论。
①被吸收入兔子体内的能量,可以在呼吸作用过程中被释放出来,其中大部分以热能的形式散失,还有少部分用于生长、发育、繁殖等各种各样的生命活动。
②被鹰摄入体内。
③还有一些没有被鹰摄入的部分,例如:骨头、皮毛,这些以及刚才所提到的粪便最终都会被分解者分解。
④还有很多没有被鹰吃掉的个体。
学生观察、倾听、思考。
能量流动的过程
小草属于生产者,在草原上当然不仅仅只有小草一种生产者。而像兔子那样以绿色植物为食的动物也有很多。它们都属于初级消费者。
(影片:非洲草原上的植食动物。)
当然同样也存在着许多肉食动物。
(影片:非洲草原上的肉食动物。)
如果它们是以植食动物为食,就属于次级消费者。
另外草原上还有许多分解者。
(影片:非洲草原上的腐食动物)
影片中介绍了很多种腐食动物,然而我们知道还有一类非常重要的分解者——微生物。
【小结】
现在我们知道,光能通过生产者的光合作用输入生态系统,然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者,其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。
其中光合作用是能量流动的起点。而生产者固定的全部太阳能就是流经这个生态系统的总能量。
【提问】
那么能量输入生态系统后有哪些去向呢?
就这样能量通过食物链和食物网一级一级的传递,食物链和食物网是能量流动的渠道。
倾听、观看、思考、理解。
学生思考,总结。
①自身呼吸作用消耗(热能散失,自身生长发育、繁殖等等);
②分解者所利用;
③被下一营养级同化;
④未利用。
能
量
流
动
的
特
点
【提问】
通过我们刚才的分析,大家能不能得出生态系统的能量流动有什么特点呢?
【小结】
能量总是由被捕食者传入捕食者体内,不可能逆向流动,也不能循环流动,因此为单向流动。而这个过程中能量不可能百分之百的流入下一个营养级,因此是逐级递减的。
下面让我们具体的分析一个湖泊生态系统的能量流动情况。
【讲述】
大家都知道在湖泊中是大鱼吃小鱼小雨吃虾米虾米吃泥巴,泥巴包括一些藻类。而能量就随着食物链单向流动。
展示:某湖泊生态系统中生产者,植食性动物和肉食性动物所含能量的具体数据。
请计算能量传递效率(输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比).
【小结】
在生态系统中能量的传递效率大约为10%~20%,也就是说一个正常的生态系统,前一营养级的能量只有约10%~20%能输入下一个营养级。
通过以上分析我们知道能量流动是逐级递减的,为了形象的说明问题可以将单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成金字塔图形,叫做能量金字塔。
【实例】
如果一个小孩一年内仅以牛犊为食,则需4.5头牛犊,而喂养这些牛犊则需种植4公顷苜蓿。
4公顷苜蓿接受的太阳辐射量:6.3×1010卡/年;
4公顷苜蓿固定的能量:1.49×107卡/年;
4.5头牛吃苜蓿获得的能量为:1.19×106卡/年;
这个小孩吃牛肉获得的能量为:8.3×103卡/年。
请大家把上述事例绘制成一个能量金字塔。
【问题】
为什么牛肉往往比青菜贵?
【实例】
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就越多。
【问题】
为什么一条食物链一般不会超过4~5个营养级?
【问题】
还有80%~90%的能量到哪里去了呢?
课件展示各部分能量。
【小结】
从这些数据上看,能量流动的特点是逐级递减的。
【问题】
这种能量的逐级递减是否符合能量守恒定律?
怎样验证?
请大家通过所给的数据证明逐级递减符合能量守恒定律。
【小结】
每一营养级各个去向的能量相加等于输入此营养级的总能量,并且各去向的能量相加等于输入该生态系统的总能量,因此符合能量守恒定律。
刚才我们看到的是美国生态学家林德曼对一个天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析数据。
学生思考,讨论,总结。
单向流动,逐级递减。
学生思考,计算。
13.5%,20%
学生思考,绘图。
学生思考,回答。
因为牛的营养级比青菜高,牛增重1公斤,需要吃更多的青菜,也就是说,人若吃牛肉的话有很多能量都损耗在牛吃青菜的过程中了,因此牛肉往往比青菜贵。
学生思考,回答。
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就越多。当到第4~5个营养级时已经没有能量再向下传递了。
学生思考,回答。
①自身呼吸作用消耗(热能散失,自身生长发育、繁殖等等);
②分解者所利用;
③未利用;
学生:符合。
学生思考,计算。
研
究
能
量
流
动
的
意
义
【过渡】
现在我们已经了解了能量流动的过程和特点。下面让我们来解决具体的问题。
【问题】
农田生态系统的能量流动有什么特点?
教师:人所做的工作都是为了让能量尽可能的流向对人类有益的部分。
对于人类来说,研究能量流动的意义就在于使能量持续高效地流向对人类有益的部分。
【问题】
假如给你一个池塘,你会怎样经营,从而获得更大的收益?
教师介绍桑基鱼塘。
【小结】
我们把这类实现能量多层次利用的农业生态系统称为生态农业。
【问题】
还有哪些生态农业类型呢?
教师:如沼气池。
学生思考,回答。
学生讨论,各抒己见。
学生思考,讨论,交流。
课
后
延
伸
【问题】
“设计草场放牧方案”,怎样判断一个草场上是不是过度放牧?
小 结
今天这节课我们学习了生态系统能量流动的过程,以及特点,并运用这些知识解决了许多实际的问题。
作业布置
P91.习题
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第二节 生态系统的能量流动
一、学习目标
1.分析生态系统的能量流动的过程与特点。
2.概述研究能量流动的意义。
3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
二、学习重、难点
生态系统能量流动的过程与特点
三、目标完成过程
(一)温故而知新:
生态系统的结构、成分、营养结构?
请学生根据“螳螂捕蝉,黄雀在后”这句话写出相应的食物链,各营养级之间营养关系的实质是什么?(食物关系)也就是包含能量的营养物质在各营养级间的流动。生态系统食物链和食物网的结构决定了其功能是物质的循环和能量的流动。
(二)导入新课
通过“问题探讨”设置悬念,引入能量流动。
请学生结合课文“能量流动的分析”说出能量流动包括哪些过程?(能量的输入、传递、转化和散失)研究能量的流动以什么为单位?(种群)
(三)分析能量流动的过程:
质疑:食物链一定从生产者开始,能不能从动物开始?为什么?
阅读课文,结合示意图思考:
1.生产者固定的太阳能有哪些去处?
2.初级消费者如何获得能量?获得的能量有哪些去路?次级消费者呢?
3.每一个营养级获得能量的方式、能量的去路是否相同?最高营养级呢?
图示分析生产者与消费者能量流动过程
⑴生产者能量
输入:光合作用固定;
散失:细胞呼吸散热
传递:用于生长发育繁殖的能量,被下一营养级摄食、枯枝落叶被分解者分解。
⑵ 消费者
输入:摄食的能量中被同化的部分:摄食的能量=同化+粪便中的能量
通过对以上内容的分析,我们可以总结生态系统的能量流动过程,请同学分析此过程,思考五个问题:
a、能量输入的起点?(生产者的光合作用:太阳能——化学能)流经一个生态系统的总能量是光合作用固定的太阳能,没有生产者就没有生态系统;
b、能量传递的渠道?(食物链或食物网)——传递对象:下一营养级或分解者。
c、能量散失的途径?(细胞呼吸——各营养级和分解者)
d、能量传递的数量?(依次递减——各营养级都有能量的散失)
e、能量传递的方向?(单向——食物链和食物网的营养关系决定)
(四)能量流动的特点
能量流动的两个特点:单向流动和逐级递减
1942年由美国生态学家林德曼对赛达伯格湖能量流动的定量分析
请学生填表分析:
输入
输出(传递和散失)
生产者
464.6
171.6
植食性动物
62.8
33.5
肉食性动物
12.6
7.5
纵向比较:后者的能量来自前者,能量值沿营养级依次降低
横向比较:输入和输出的能量是否遵守能量守恒定律?
计算相邻营养级间能量的传递效率?
思考:
为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?
为什么食物链一般不超过五个营养级?
回答“问题探讨”留下的问题。
若某生态系统中单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘成图,得到如学案所示的金字塔形。请学生判断各层次代表的营养级,并思考:
此能量金字塔各营养级有无倒置的可能?该生态系统各营养级个体数量是否也呈金字塔形?有无倒置的可能?
如果要最大程度地减少能量的散失,应该怎么办?
四、总结
生态系统的能量流动
1、生态系统能量流动的定义:能量的输入、传递和散失
2、能量流动过程
各营养级能量的输入、传递和散失途径
生态系统的能量流动过程
3、能量流动的特点
①特点:单向流动和逐级递减
②能量传递效率:10-20%
③能量(数量)金字塔
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第五章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动的教学案
一、本节聚焦
1、怎样研究生态系统的能量流动?
2、生态系统中的能量流动有什么特点?
3、什么是能量金字塔?
二、知识结构
概念
过程
生态系统的能量流动
特点
研究意义
三、自主学习
四、例题讨论
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。
【分析】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
五、反馈评价
A组
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、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 。
(5)图中只画了4个营养级,向下还会有很多吗?请分析说明。
答案:生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 生产者所固定的太阳能 流入到下一个营养级的能量逐级递减 呼吸作用散失的能量
不会 营养级越多,在能量流动过程中,消耗的能量就越多,高营养级生物不能得到充足能量
3、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%
4.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%
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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。 5 1 5 3 次
10、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 。
答案:稻、桑固定的太阳能 稻、桑 细菌、真菌 分解者
11、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
12、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 。
(3)若将食肉动物全部捕杀,则食草动物的平均增长速度将会 ( )
A.增大 B.减小 C.不变 D、先增后减
答案:食物链和食物网 浮游生物→食草动物→食肉动物 6.8% 消耗越多 4~5 越少 越少 D
B组
13、下表表示甲、乙、丙、丁四个种群在一个相对稳定的环境中所含有的总能量:
根据表格中的内容,下列叙述正确的是( )
A.甲在生态系统中属于生产者
B.乙和丙是捕食关系
C.其中甲的营养级最高
D.这四个种群组成一条有四个营养级的食物链
14、如下图食物网中,若人的体重增加1Kg,最少消耗水藻 25 kg;最多消耗水藻 100000 kg。
15、下图是一个农业人工生态系统的模式图:
请据图回答:
(1)该生态系统中起决定作用的是 。
(2)建立该人工生态系统的目的是 ,在农村实践证明,该生态
系统比一般的农田经济效益好,原因是充分利用了 中的能量。
(3)若将全部粮食喂猪,人体从猪肉中获得100kJ能量,至少需消耗 kJ能量的粮食。
答案:农作物 使能量得到最有效利用 粪便等废弃物 2500
16、大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107千焦,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为 ( )
A.0 B.106千焦 C.2×l06千焦 D.106~2×106千焦
17.谚语“一山不容二虎”,用生态学的观点来解释应为 ( )
A.虎的个体太大,生活的空间也大
B.虎的性情孤僻,不喜欢群居
C.虎的性情凶残,把幼虎吃掉了
D.虎是营养级很高的生物,能得到的能量少,个体数量也就少、
18、如果一个人食物中有1/2来自绿色植物,1/4来自小型肉食动物,1/4来自羊肉,假如传递效率为10%,那么此人每增加l千克体重,约消耗植物 ( )
A.10千克 B.28千克 C.100千克 D.280千克
19、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.①一③一⑤
B.①一④一⑥
C.②一③一⑤
D.①一③一⑤
20、据下图判断,下列叙述不符合生态学原理的是
A.物质经过多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
21、生态系统能量流动,下列说法错误的是 ( )
A.在食物链中能量流动是单向的,是因为上一个营养级的生物不可能以下一个营养 级的生物为食
B.能量逐级递减流动的原因之一是呼吸消耗
C.能量的流动特点说明自然界中的能量是不守恒的
D.能量的传递效率大约为10%~20%
22、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
23、设如图所示食物网中水稻固定的太阳能为N,能量传递效率为l0%,则人类获得的能量 ( )
A.等于10-1N
B.等于l0-2N
C.少于l0-1N
D.多于10-1N
24.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
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
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5-2生态系统的能量流动
基 础 巩 固
一、选择题
1.有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是( )
A.生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的
B.生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能
C.生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的
D.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持
[答案] A
[解析] 生态系统中能量流动的起点应为生产者固定的太阳能。
2.某地的一种金龟子专以大象的粪便为食,大象是初级消费者,假设第一营养级的能量为2. 5×108kJ,则以下说法正确的是( )
①金龟子处于第三营养级
②金龟子属于分解者
③流向金龟子的能量至少为2.5×106 kJ
④金龟子从第二营养级获得能量为零
A.①③ B.②④
C.只有② D.只有①
[答案] B
[解析] 金龟子分解动物粪便,属分解者,不占营养级;象粪便中所含的能量仍属第一营养级。
3.下列各项能量流动中不属于人们生产研究目的的一项是( )
A.在牧场上,最好使能量多流向牛、羊等牲畜
B.在农业上,最好使能量多储存在农作物、蔬菜中
C.在养鱼中,最好使能量更多地流向鱼中
D.在森林中,最好使能量储存在动物中
[答案] D
[解析] 人们研究生态系统能量流动的目的,是调整生态系统能量流动关系,使能量最大限度地流向人类或对人类有益的部分。如A、B、C项都是符合上述原理,而D项,在森林中使能量储存在动物中对人是不利的。
4.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列各项中不正确的是( )
A.初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分
B.①表示流经生态系统内部的总能量
C.一般情况下,③为②的10%~20%
D.从能量关系看②>③+④
[答案] B
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,①是流入初级消费者的能量;②为初级消费者流入次级消费者的能量,能量在各营养级之间的传递效率为10%~20%;因次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量,因此②>③+④。
5.某个池塘有生产者(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,此生态系统的能量金字塔中,下列表述正确的是( )
A.a=b+c+d B.a>b+c
C.a[答案] B
[解析] 根据生态系统能量流动的原理,能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的,能量的传递效率只有10%~20%。生态系统能量流动的渠道是食物链和食物网,包括生产者和消费者两种生物成分,不包括分解者,所以有a>b+c。
6.在生态系统的一条食物链中,若生产者通过光合作用产生了60 mol的氧气,则其所固定的太阳能中,流入初级消费者体内并被利用的能量最多是( )
A.1161 kJ B.2322 kJ
C.2870 kJ D.5740 kJ
[答案] B
[解析] 因为植物光合作用每产生6 mol氧气的同时会产生1 mol葡萄糖,所以该生态系统中生产者固定的太阳能是10 mol葡萄糖含有的能量,即28700 kJ。流入初级消费者的体内且能被利用的能量最多是11610×20%=2322 kJ。
二、非选择题
7.下面是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。
图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答:
(1)流经该生态系统的总能量是________(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传递效率为________%,从第二营养级到第三营养级传递效率为________%。
(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其次是上个营养级的部分能量________________;③还有少数能量被______________利用;④结论:________________________________ ________________________________________。
[答案] (1)A(111) 生产者
(2)13.5 20 (3)60%
(4)①呼吸作用消耗
②未被下一个营养级利用
③分解者 ④生态系统中能量流动是单向的;能量在流动中逐级递减。
[解析] 生态系统中的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程。能量是沿食物链伴随着物质流动而流动的,具体就是从低营养级流向高营养级。(1)流经某个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,即118872-118761=111(百万千焦)。(2)能量在两个相邻的营养级之间的传递效率可用公式计算,即15.0/111×100%=13.5%(A―→B);3.0/15.0×100%=20%(B―→C)。(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的百分比为1.8/3×100%=60%。(4)能量在传递过程中逐级递减,主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量,并且各个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,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。(5)通过分析可知:生态系统中能量流动是单向的;能量在流动中逐级递减。
能 力 拓 展
一、选择题
1.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析(图中所示数值的单位是J/(cm2·a)),G为植物,H为植食性动物,C为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是( )
A.与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H和C所形成的营养结构
B.由G到H的能量传递效率为13.51%
C.从生态学的观点来看,G、H和C所包含的所有生物构成生物群落
D.H包括多种动物,它们之间的需求相似构成竞争关系
[答案] C
[解析] 群落是指某一生态系统内所有生物的总和,而G、H、C仅为生产者和消费者,还应有分解者。
2.在一条食物链中,如果生产者固定太阳能时产生了6a mol的氧气,当生产者固定的这些能量传递到次级消费者被利用时,转移到ATP中的能量最多是( )
A.46.44 a kJ B.232a kJ
C.9.328a kJ D.11.61a kJ
[答案] A
[解析] 生产者产生6a mol氧气意味着有a mol葡萄糖产生,这部分有机物传递到次级消费者最多为(a×20%×20%)mol,所以在次级消费者体内被转移到ATP中的能量最多为:(a×20%×20%×1161)kJ。
3.某一生态系统中,已知一只鹰增重2 kg要吃10 kg小鸟,小鸟增重0.25 kg要吃2 kg昆虫,而昆虫增重100 kg要吃1 000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为( )
A.0.05% B.0.5%
C.0.25% D.0.025%
[答案] C
[解析] 根据题意,鹰增重1 kg需要的绿色植物为:××=400(kg)。则鹰对绿色植物的能量利用率为:×100%=0.25%。
4.(2012·海南高考,19)下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.该生态系统是一个开放的系统
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
[答案] D
[解析] 根据题中简图可知,甲能够固定太阳能,为生产者,乙从甲获取能量,为消费者,A正确;该生态系统需要从外界获得能量,同时能量也可以扩散到外界,是一个开放的生态系统,B正确;能量通过光合作用进入生态系统,经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失,C正确;输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量,D不正确。
5.初级消费者体内能量的去路不包括( )
A.用于自身的生长、发育和繁殖
B.被第二营养级的其他生物所获得
C.以热能的形式散失
D.被分解者分解释放到环境中去
[答案] B
[解析] 每个营养级体内能量的去路包括:a.一部分通过呼吸作用以热能形式散失;b.一部分用于自身的生长、发育和繁殖,也就是储存在构成自身的有机物中(此部分的最终去向为随着生物的遗体、残枝落叶中的能量被分解者分解而释放出来,或被下一营养级生物捕食而流到下一个营养级中)。故此能量去路不包括B选项。
6.在“浮游植物―→浮游动物―→鱼”这条食物链中,如果鱼要增加1000kg体重,那么,至少需要浮游动物和浮游植物的重量分别为( )
A.10000 kg和50000 kg B.5000 kg和25000 kg
C.50000 kg和50000 kg D.10000 kg和10000 kg
[答案] B
[解析] 要想低营养级生物量最少,则能量传递效率要最高,故按20%的传递效率来计算。所以需浮游动物1000÷20%=5000 kg;需浮游植物1000÷20%÷20%=25000 kg。
7.下图为某生态系统能量流动示意图[单位:J(cm2·a)],以下分析不正确的是( )
A.甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1250 J/(cm2)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.每一营养级的能量大部分用于细胞呼吸和被丁利用
D.在此生态系统中,一只狼捕食一只野兔,获得的能量只能在10%~20%之间
[答案] D
[解析] 生态系统的能量传递效率是指食物链中相邻两个营养级的种群间同化所得能量的比值,而不是指个体间同化所得能量的比值,一只狼捕食一只野兔,可以获得野兔同化所得能量的大部分。
8.下图为生态系统中部分能量流动情况示意图,①②③④⑤⑥各代表一定能量,有关叙述正确的是( )
A.从能量关系看①=②+⑤
B.⑥都属于初级消费者的同化量
C.分解者获得的能量最少
D.③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
[答案] D
[解析] ①是流经生态系统的总能量,它包括②(流入下一营养级的能量)、⑤(流入分解者中的能量)和生产者呼吸消耗的能量;⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便,是食物残渣,属于生产者的同化量;食物链中的最高营养级获得能量最少。
二、非选择题
9.下图是某生态系统的能量流动图解,图中数值的单位为J/(cm2·a)。请回答下列问题。
(1)该生态系统能量流动的源头是________。
(2)输入该生态系统的总能量值是________J/(cm2·a),能量在该生态系统中是沿着________流动的。
(3)第二营养级的能量流入第三营养级的传递效率约为________%(保留一位小数)。
(4)上图数据反映出该生态系统的生物群落没有演替到相对稳定的阶段,判断依据是能量输入________(大于、等于、小于)能量输出。
[答案] (1)太阳能 (2)20810 食物链 (3)11.3 (4)大于
10.(2013·威海高二检测)下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。请据图作答。
(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为________、________。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是______________________________。
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示______________________________,C表示________________ ________________________。
若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________________(用图中所给字母表示)。
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是______________________________。
[答案] (1)太阳能(或生产者同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级高,可利用能量少 (2)营养级Ⅱ同化固定的能量
营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×l00% (3)单向流动,逐级递减
[解析] (1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太阳能或生产者同化固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用能量越少,所以个体数量往往也越少。(2)若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示Ⅱ同化固定的能量,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级I所固定的太阳能总量为y,而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b,因此营养级I、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动,逐级递减。
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第2讲 生态系统的能量流动
一、选择题
1.(密码改编)如图所示,A、B、C、D、E、F各代表一种生物种群,下列对该图分析合理的是( )
A.该图表示一个生物群落
B.该图表示一个生态系统
C.若D种群为增长型年龄组成,则E种群密度将逐渐增大
D.图中C种群获得的能量占A种群能量的10%~20%
解析:题图中缺少分解者,多了非生物的物质和能量,不是群落,也不是生态系统。对于增长型种群,其种群密度将逐渐增大,E种群也会随之增大。图中B、C和F属于第二营养级,其能量之和占A种群能量的10%~20%。
答案:C
2.在某草原生态系统能量流动过程中,假设羊摄入体内的能量为n,羊粪便中的能量为36%n,呼吸作用散失的能量为48%n,则羊同化量为( )
A.羊同化的能量为64%n
B.贮存在羊体内的能量为52%n
C.由羊流向分解者的能量为16%n
D.由羊流向下一营养级的能量为64%n
解析:摄入量包括同化量和粪便量,故羊的同化量为n-36%n=64%n。
答案:A
3.请预测一段时间内,某食物链a→b→c中,a肯定比b具有( )
A.更大的个体体积 B.更大的有机物干重
C.更广阔的生态区域 D.更多的个体数
解析:能量沿食物链的流动过程是逐级递减的,能量以有机物的形式存在,贮存在有机体内。a为生产者含有的能量最多。
答案:B
4.右图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。下列叙述中正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B.该图所示的食物网只有1条食物链;Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C.E1表示主要通过光合作用所摄入的能量
D.能量可在食物链中循环利用
解析:物质循环的关键生态成分是生产者与分解者,而Ⅳ是消费者;题图代表一个生态系统的能量金字塔,反映了相邻营养级间的能量传递效率,所以不可能只有一条食物链;E1是流入整个生态系统的总能量,主要通过光合作用固定;能量沿食物链是单向流动、逐级递减的,不能循环使用。
答案:C
5.(密码原创)食草动物同化效率低,食肉动物同化效率高,但食肉动物净同化效率却低于食草动物,对以上现象解释不正确的是( )
A.食草动物所吃植物中含有难消化的物质,通过消化道排出去的食物残渣多
B.食肉动物吃的动物组织营养价值高
C.食肉动物捕食时要消耗更多的能量
D.食肉动物体内酶的催化效率高
解析:食草动物所吃植物中含有难消化的物质,通过消化道排出去的食物残渣多;食肉动物吃的动物组织营养价值高,因而食草动物同化效率低于食肉动物。食肉动物捕食时比食草动物要消耗更多的能量,因而食肉动物净同化效率低于食草动物。与酶的催化效率无关。
答案:D
6.假若某生态系统有食物链a→b→c→d,在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。下列叙述中正确的是( )
A.m1+m2+m3+m4等于a固定的太阳能总量
B.在一段时间内,若c种群数量减少,则a种群数量增加,d种群数量下降
C.b种群的个体数量一定比a种群的个体数量少
D.d种群中单个个体所含的有机物质量不一定比c种群中单个个体所含的有机物质量小
解析:a固定的太阳能多数被呼吸消耗了,因此m1+m2+m3+m4小于a固定的太阳能总量。若c种群数量减少,b种群增加,则a种群数量减少。b种群能量比a种群少,但数量不一定少。d种群能量少于c种群,但单个个体所含的有机物质量不一定比c种群中单个个体所含的有机物质量小。
答案:D
7.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列各项中不正确的是( )
A.生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转,所以能量流动具有单向性
B.①表示流经生态系统内部的总能量
C.一般情况下,②为①的10%~20%
D.从能量关系看②>③+④
解析:流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,①是流入初级消费者的能量;生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转,所以能量流动具有单向性;②为初级消费者流入次级消费者的能量,能量在各营养级之间的传递效率为10%~20%;次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量,因此②>③+④。
答案:B
8.假如一个人在代谢过程中,其全部同化量的1/2来自植物,另1/2来自牛肉,并且能量在各营养级之间的传递效率均为10%,现有G千克植物通过食物链被摄入人体,最多能使人体体重增加(不计人体细胞呼吸所重新消耗的部分能量)…
( )
A.G/10 B.2G/11
C.G/55 D.G/280
解析:题中包含了两个食物链:①植物→牛→人,②植物→人。假设最多使人体增重x ,则有x/2的重量是直接吃植物增重的,根据食物链②需要吃植物的量为10·x/2,人有x/2的重量是吃牛肉增重的,根据食物链①需要吃植物的量为100·x/2,根据题意:G=10·x/2+100·x/2,x=G/55。
答案:C
9.某自然生态系统中有四种生物构成的一条食物链:甲→乙→丙→丁,其中甲是自养型生物。在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物中能量分别为a、b、c、d。下列叙述中正确的是( )
A.a即流经此生态系统的总能量
B.若b>0.2a,此生态系统的稳定性可能会受影响
C.甲种群的一个个体所含有机物的总量在四种生物单一个体中最多
D.这四种生物个体的总和构成一个自然生物群落
解析:甲为生产者,a是积累的能量,即流经此生态系统的总能量减去呼吸消耗之后的。若b>0.2a,能量流动效率超过20%,此生态系统的稳定性可能会受影响。甲种群含能量最多,但甲的一个个体所含总量不一定多。该地域所有生物的总和构成一个自然生物群落,只有这四种生物个体之和不能构成群落。
答案:B
10.下列4种现象中,不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是( )
A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种
B.蓝藻易在富营养化水体中爆发
C.饲养牛、羊等动物,成本低、产量高
D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食
解析:本题考查的是生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向性和逐级递减。A项中虎等大型肉食动物处在最高营养级,获得的能量最少,数量较少,因此容易成为濒危物种。蓝藻暴发是因为水体中含有大量的N、P等元素,给蓝藻提供营养物质,利于蓝藻的生长,与能量流动关系不大。C项中牛、羊等属于第二营养级,获得的能量较多,因此成本低,产量高。D项中蓝鲸以浮游动物为食,能量便由浮游动物流向了蓝鲸。
答案:B
11.有生态学家分别对一片玉米田、一片荒地和一个湖泊在单位时间内的光合作用生产效率进行了测定,所测数据如下表所示。单位:J/(cm2·a)
玉米田
荒地
湖泊
入射太阳能
2 043
471
118 872
收获的全部有机物
25.3
4.95
111.3
呼吸
7.7
0.88
23.4
下列说法中错误的是( )
A.玉米田对太阳能的利用率最高,因为玉米田中植物收获的有机物的能量与太阳辐射能比值最高
B.玉米田中收获的是玉米,玉米田和荒地如果固定了相等的太阳能,荒地能较多地把能量传递给下一个营养级
C.玉米田的光能利用率高,和人的管理有很大的关系
D.因为玉米田的光能利用率最高,所以它的营养结构比荒地和湖泊的复杂
解析:玉米田属于农业生态系统,营养结构要比荒地和湖泊的简单。
答案:D
12.右图是一个生态系统内各种成分的关系图,下列有关说法中错误的是( )
A.字母所代表的生态系统的成分中,e为三级消费者,f为分解者
B.如果大量捕杀e,则d的数量变化是先增加后减少
C.进入c的能量一部分通过c的呼吸作用被消耗,约有10%的能量传给d,另一部分传给f
D.由于长期使用DDT,c类群产生了对DDT的抗药性,c类群抗药性增强的主要原因是变异的结果
解析:从题图中得出的食物关系为:b→c→d→e,e为三级消费者,f为分解者。大量捕杀e,d的天敌减少,d数量会增加,随之种内斗争加剧,数量又会减少。进入c的能量一部分通过c的呼吸作用被消耗,约有10%的能量传给d,另一部分传给f被分解。c类群抗药性增强的主要原因是DDT对c类群进行了筛选,不抗DDT的个体被淘汰。
答案:D
13.如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图,h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分),方框大小表示使用量。下列叙述中正确的是( )
A.进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等
B.生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量
C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用
解析:A项,进入该生态系统的CO2量通过光合作用合成有机物,由于每个营养级都有未利用的,所以进入该生态系统的CO2量应大于各h产生的CO2量;B项,由于能量逐渐递减,所以生产者i的量大于被初级消费者同化的有机物的量;C项,k不能被生产者直接吸收利用;D项,能量是单向流动的,不循环。
答案:B
二、非选择题
14.科学家曾对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析,得到下表相关数量。NP(净同化量)=GP(总同化量)-R(呼吸量)。
食物链环节
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
GP和NP
GP=55.6×102
NP=1.3×102
GP=176×103
NP=6×103
GP=59.3×106
NP=49.5×106
NP/GP
0.02
0.03
0.85
R
54.3×102
170×103
8.8×106
未利用
—
62.8%
99.7%
(1)Ⅱ所代表的动物是____________,其呼吸产生的能量用于________________________________________________________________________。
(2)第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同,主要原因是________________________________________________________________________。
(3)该食物链中,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为____________,该数据不在10%~20%这一范围,原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)题表中根据总同化量知,Ⅲ是植物、Ⅱ是田鼠、Ⅰ是鼬。(2)由于动物呼吸作用旺盛,散失能量较多,第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值与植物不同。(3)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为176×103÷59.3×106×100%=0.3%,能量传递效率较低,说明第一营养级流入第二营养级的能量较少,有较多的Ⅲ未被Ⅱ利用。
答案:(1)田鼠(或初级消费者) 维持正常生命活动和体温
(2)呼吸所消耗的能量不同(田鼠呼吸强度相对较高,植物呼吸强度相对较低)
(3)0.3% Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多
15.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数量变化曲线,请据图回答问题。
(1)图1中能构成群落的是________,图2中的乙相当于图1中的________。
(2)图1中流入D的总能量小于F获得的总能量,主要原因是F获得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用的部分外,还有部分能量被________所利用。
(3)种群丙在a、b、c、d四个时期中种群密度最大的是________时期。
(4)某地区因环境污染造成E中出现大量白化苗,对F、D数量的影响是________。
(5)若图1表示一农业生态系统,某校生物研究性学习小组对其进行考察发现:秸秆都是当做燃料,粪便、废水均作为肥料直接施入农田,由此造成________等不良后果。针对这一现象,该小组向有关部门建议,利用秸秆生产“再生纤维共混膜”作为地膜使用,可在一定程度上解决出现的问题。此膜可在自然条件下由图1中的________(填字母)产生的________催化分解为无机物供植物生长再利用。
解析:(1)题图1中A是空气中的CO2,E是生产者,F是初级消费者,D是次级消费者,B是三级消费者,C是分解者。群落是该区域中所有的生物,包括图1中的B、C、D、E、F。(2)在图2中乙是初级消费者,丙是次级消费者,甲是三级消费者。F是初级消费者,它的能量除用于自身呼吸作用和未被利用外,还有一部分流向分解者。(3)判断丙种群的种群密度的大小就看其数量的多少。(4)E大量出现白化苗,则F由于缺少食物而减少,D也随之减少。(5)粪便、废水等直接进入农田,将导致能量的浪费及环境污染等。
答案:(1)B、C、D、E、F(缺一不可) F
(2)分解者 (3)a (4)F、D数量都将减少
(5)能源和物质资源的浪费、环境污染、病虫害传播、农业成本高(只要答出其中一点即可) C 纤维素酶(和果胶酶)
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生态系统的能量流动
某一生态系统中,已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟,小鸟增重0.25kg要吃2kg虫,而昆虫增重l00kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为
A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%
2.在一条食物链中,初级消费者同化的能量,其去向为
①通过呼吸作用释放的能量 ②通过呼吸作用释放的热能
③流人到次级消费者体内 ④流人到分解者体内
A.②③ B.②④ C.①③④ D.②③④
3.下图是生态系统中食物链所反应出的能量流动情况,图中箭头表示能量流动的方向,单位是Kcal/m2/年
下列说法正确的是
A.在入射的太阳能中,生产者只利用其中的1%左右
B.分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量
C.消费者营养级别越高,可利用的总能量越多
D.当人们把生产者作为食物时,比起其他营养级,可获得更少的能量
4.流经一个生态系统的总能量是
A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B.流经各个营养级的能量总和
C.各个营养级生物同化的能量总和 D.生产者固定的太阳能的总量
5.有关生态系统中能量流动的叙述,不正确的是
A.生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量
B.生态系统中能量几乎全部来自太阳能
C.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持
D.生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的
6.生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是
A.逐级递减和循环流动 B.逐级递增和单向流动
C.逐级递减和单向流动 D.逐级递增和循环流动
7.在一定的时间内,某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a,全部消费者所同化的能量为b,全部分解者获得的能量为c,则A、B、c之间的关系是
A.a=b+c B.a>b+c C.ab=c
8.假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,三级消费者所获得的能量为
A.0.1% B.1% C.0.8% D.8%
9.大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107千焦,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为
A.0千焦 B.106千焦 C.2X106千焦 D.106—2X106千焦
10.在一个密闭的生态系统中,如果生产者光合作用消耗了240摩尔的二氧化碳气体,此过程积累的氧气全部用于初级消费者分解葡萄糖,则其释放并储存在ATP中能量最多有多少被三级消费者获得()
A.0.245×106J B.1.008×106J C.1.609×106J D.1.858×106J
11.由于“赤潮”的影响,一条4Kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性的食物有1/2来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量流动效率20%计算,该杂食性鱼从出生到死亡,共需海洋植物
A.120㎏ B.160㎏ C.60㎏ D.100㎏
12.在一个生态系统内,随着营养级的递增和不同营养级的能量传递,农药残留为
A.递增 B.递减 C.相等 D.不少
13.下列关于生态系统能量流动的叙述,错误的是
A.食物链和食物网时能量流动的渠道
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
14.假设右图所示食物网中水稻固定的大阳能为N,能量传递效率为10%,且均匀传递,则人类获得的能量
A.等于10-1N B.等于10-2N
C.少于10-1N D.多于10-1N
15.右图所示食物网存在于某相对封闭的生态系统,若甲(生产者)固定太阳能为N,能量传递效率为10%,则丁获得的能量
A.等于10-1N B.等于10-2N
C.少于10-1N D.多于10-1N
16.与下图所示情况不相符合的是
A.具有一对相对性状的杂合子植物自交所产生后代的性状分离比
B.第一营养级和第二营养级所含能量比
C.高等植物消耗等摩尔的葡萄糖进行有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2的比值
D.一个初级卵母细胞经减数分裂形成的极体与卵细胞的数目之比
17.初级消费者体内的能量,其去路不包括
A.用于自身生命活动 B.被第二营养级的其他生物所获得
C.通过呼吸作用被消耗 D.通过分解者分解作用释放到环境中去
18.在一个生态系统中,已知初级消费者和次级消费者的个体数分别为N1、N2,个体平均重量是M1、M2,则下列四项中正确的是
A.N1·M1>N2·M2 B.N1·M1=N2·M2 C.N1·M119.生态系统的能量流动分析通常在哪个水平上进行?
A.生物个体水平 B.种群水平 C.食物链(网)水平 D.营养级水平
20.根据生态学的原理,要使能量流经食物链的总消耗最少,人们应采用哪一种食物结构
A.以禽类、蛋类为主 B.以淡水养殖的鱼虾为主
C.以谷物和植物蛋白为主 D.以猪肉等家畜的肉类为主
21.稻田中农民要拔掉稗草,鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”,用生态学观点看,这是为了
A.保持生态平衡 B.保持生物群落的单一性
C.调整能量在生态系统中流动的方向 D.使物质能够尽快地循环流动
22.“一山不容二虎”这一谚语,用生态学观点可以解释为
A.虎所需的生活空间很大
B.身强体壮的虎以身体弱小的虎为食
C.虎性情孤独,不群聚
D.营养级越高的生物,能得到的能量越少,个体数量也就越少
23.图中是以每个营养级生物的数量多少而绘制的金字塔,其中1、2、3分别代表第一、二、三个营养级的生物,下面哪条食物链与金字塔相符
①草 ②树 ③昆虫 ④兔 ⑤鸟 ⑥狼
A.①→③→⑤ B.①→④→⑥
C.②→③→⑤ D.①→③→⑥
24.某食物链中,甲、乙、丙、丁四种生物体内富集DDT的平均浓度依次是3.4ppm、0.7ppm、0.35ppm、0.04ppm。则乙和丙
A.都是初级消费者 B.都是次级消费者
C.乙是初级消费者,丙是次级消费者 D.乙是次级消费者,丙是初级消费者
25.下表是甲、乙、丙、丁四个种群,在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。
甲
乙
丙
丁
能量(KJ)
2.8×109
1.3×108
9.1×107
2.9×107
DDT浓度(ppm)
0.04
0.35
0.39
3.5
请分析说明
(1)甲在该生态系统的成分中属于 。
(2)写出这四个种群的最简单的能量流动的流动渠道。
(3)在能量流动的渠道中, 越高,生物体内的DDT的浓度也越高。
B.提高训练
1.在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为105kJ,从能量
流动角度分析,鱼可从中获得能量为
A.0kJ B.104 kJ C.2×104kJ D.介于104kJ和2×104kJ之间
2.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看,这是由于
A.动物饲养麻烦、花工夫、投资大
B.动物性食物营养价值高
C.食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高
D.植物栽培较容易
3.下面哪种情况,生物的数量金字塔是倒置的
A.几平方米的草地上生活着几只蝗虫
B.几十平方公里范围内生活着一只老虎
C.几十平方公里的草原上生活着数十只田鼠
D.一株玉米上生活着数千只昆虫
4.根据生态学原理,要使能量流经食物链的总消耗最少,人们应采取哪一种食物结构
A.以禽类、蛋类为主 B.以淡水养殖的鱼虾为主
C.以谷物和植物蛋白为主 D.以猪肉等家畜的肉类为食
5.假若在一个与外界隔绝、没有食物的荒岛上,给你三只鸡(其中2只为母鸡)和40斤玉米,理论上分析,如何利用它们使你在此荒岛上生存的时间最长
A.先吃掉三只鸡,然后再吃玉米 B.先吃尽玉米,然后再吃鸡
C.交替食用玉米和鸡 D.用玉米喂养母鸡使之产蛋,吃之
6.请预测一段时期内,某食物链a→b→c 中,a肯定比b具有
A.更大的个体体积 B.更大的有机物干重
C.更广阔的生存区域 D.更多的个体数
7.森林是地球上生产力最高的生态系统,原因是
A.一年中森林固定的有机物最多
B.一年中合成的有机物最多
C.一年中单位空间的森林积累有机物的速率最快
D.森林可以生产多种产品
8.下列生态系统的功能叙述中不正确的是
A.能量只能由较低营养级流向较高营养级
B.食物链中的营养级可以是无限的
C.能量流动和物质循环可以较长时间地保持动态平衡
D.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
9.下图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。B图是将A图中的各营养级所含有的生物进行分类剖析,图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量(假设它不被下一营养级利用),e、e1、e2表示呼吸消耗量。据图回答。
(1)如设种群Q1、Q2的个体数为N1、N2,平均每个个体所占的能量为W1、W2,那么,N1、与N2、W2之间的关系是 。
(2)每年流入这个生态系统的总能量是 (用B图中的英文字母表示)。
(3)B图中的b1和d1表示 。
(4)若P和Q同化作用固定能量的总量分别为480J/(cm2.a),生物体内贮存的能量分别为200J/(cm2.a)和24J/(cm2.a)。那么,能量从P传递到Q的效率为 。
10.下面是有关生态关系的问题。
(1)右图是生态系统中碳循环示意图,图中“→”表示碳的流动方向。请回答:
①写出图中含有三个营养级的食物链(用字母表示)
②在物质循环的过程中,同时伴随着 。若生产者有5000Kg,按能量最大传递效率计算,位于第三营养级的生物可增
重 Kg。
③据测定,生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2,而在光照充足条件下,每小时释放出32mg的O2,则生产者每小时实际产生的O2量为 mg。
(2)右图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露的岩石上,其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着在岩石表面,海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动寻找食物。图中的数字表示海星食物中各类所占的比例(%)。
①此生态系统中处于第三营养级的种类有 ,两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是 。
②当除去全部海星一年后,与对照地区相比,该处生物种类组成发生了很大变化,其中
成为优势种,而石鳖和石槭数量大为减少,其原因是 。
C.能力训练
1.右图是处于平衡状态的简单淡水生态系统,请回答:
(1)此生态系统中共有 条食物链。
(2)含能量最多的生物类群是 ,流经这个生态系统的总能量是 。
(3)此生态系统中属于第三营养级的动物是
,淡水虾与小鱼的关系是 ,大鱼与小鱼的关系是 。
(4)此生态系统中分解者是( )
A.海鸟 B.水绵 C.水藻 D.腐生细菌
(5)若所有海鸟迁徒到别处,则大鱼的数目 ,水藻的数目 ,淡水虾数目 。
(6)海鸟获得能量最多的食物链是 。海鸟每增加1千克,需消耗生产者生产的有机物至少 千克。
(7)若此生态系统中水绵大量减少,则下列哪一项会随着发生( )
A.水藻大量增加 B.小鱼的数目增多
C.海鸟的数目增多 D.甲壳类的数目增多
(8)图中各种生物的总和,在生态学上称为 。
热带
雨林
温带
草地
温带
落叶林
北方
针叶林
冻
原
净光合生产
(t.ha-1.y-1)
50
7.5
11.5
7.5
1.5
枯叶输入
(t.ha-1.y-1)
45
6.0
10.0
6.1
1.2
枯叶现存量
(t.ha-1)
5
5
15
35
44
2.下图表示某一生态系统中各种生物之间的关系,请分析回答:
(1)在此生态系统中,主要成分是 。此生态系统的主要功能是 和 。
(2)作为一个生态系统,除图中已有成分外,还需要有 。
(3)图中腐生细菌和真菌,在生态系统中属于 成分,它们能为树木提供 。
(4)如果一只鸟生存需要100 m2的取食范围,那么一条蛇生存,至少需要 m2的取食范围。
(5)请分别绘出生态系统的捕食链各营养级生物的能量和数量金字塔(平面图即可)。
3.(5分)下图是对某水生生态系统的能量流动分析调查和结果。A-E表示生物成分按营养功能的归类群体。GP表示总同化量,NP表示净积累量,R表示呼吸消耗量。分析回答:
(1)图中属于消费者的是 。
(2)生产者同化的总能量中有 未被消费者同化。
(3)该生态系统中没有更高营养级的原因是 (填字母)的NP不足以维持更高营养级的存在。人直接以植物为食,供养的人口更多,从能量流动的特点看,是因为
。
4.下面是植物体内几项生理活动关系示意图,请回答:
(1)通过① 把A 转变成贮存在 中的稳定的化学能。
(2)影响② 的生态因素主要是 ,能量B中约有 %转移到ATP中。
(3)让述四种作用中能产生水的有 。在碳循环中,通过呼吸作用却不能将碳归还无机环境的是 (填序号)。
(4)③ 在 条件下进行,能量C中约有 %转移到ATP中。
(5)在啤酒生产中,酵母苗大量繁殖时,通过上图中 (填序号)获得能量,发酵时,通过 (填序号)获得能量。
5.下表示不同陆地生态系统的生产和分解的有关数据。请分析回答:
几种类型生态系烧的生产和分解特点比较
(1)表中显示净光合生产(生产力)最高的生态系统是 ,这与
等非生物因素密切相关。
(2)根据表中数值,请在表右侧坐标图上用曲线表示枯叶分解率随温度变化的走势。
(3)生态系统的分解功能主要由 等生物完成。
(4)研究发现,待分解资源的C∶N比影响分解过程,其原因是
。受水浸泡的沼泽土壤可供开发为有机肥料和生物能源的原因是 。
参考答案:
A.基础训练:
1—5CCADA 6—10BBAAD
11—15BACCC 16—20CBADC
21—24CDCA
25[(1)生产者(2)甲→乙→丁和甲→丙→丁(3)营养级]
B.提高训练:
1——8ACDCABCB
9.[(1)W1.N1>W2.N2(2)P的b+c+d+e(3)未被Q2利用的能量;流向分解者的能量(4)15%]
10.[(1)①A D E②能量流动 ;200③64(2)①海星、荔枝螺、海葵;海星和荔枝螺②藤壶;藤壶大量繁殖,占据了岩石表面,使海藻不能生长,石鳖和石槭因失去食物而数量减少]
C.能力训练:
1.[(1)3(2)水绵、水藻;生产者固定的太阳能总量(3)海鸟、小鱼、淡水虾;竞争;捕食(4)D(5)增加;减少;减少(6)水藻→甲壳类→海鸟;25(7)A(8)生物因素]
2.[(1)树;物质循环;能量流动(2)非生物的物质和能量(3)分解者;CO2、H2O和无机盐(4)500(5)如下图]
3.[(1)B、C、D(1分) (2)730.17(1分) (3)D 能量流动逐级递减]
4.[(1)光合作用,光能,糖类(通常指葡萄糖)(2)呼吸作用,空气和温度,40.45(1161÷2870×100%) (3)①、②;③(4)无氧呼吸,无氧,31.06 (61.08÷196.65×100%)(5)② ④ ]
5.[(1)热带雨林 温度较高、雨量充沛、光照较强 (2)见右图 (3)细菌和真菌(4)腐生微生物合成自身物质需要营养物质的供应 受水浸泡的沼泽土壤中缺氧,抑制微生物的有氧分解,有机物质积累量很大]
(4) O2 分解者(微生物)(每空1分,共2分)
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课时提升作业(三十三)
(45分钟 100分)
一、选择题(包括10小题,每小题5分,共50分)
1.某同学通过分析蛇的食性绘制了如下图所示的食物关系。假如一条1 kg的蛇,4/5的食物来自鼠,1/5的食物来自蛙。按能量流动的最高效率计算,此蛇间接消耗的植物为( )
A.45 kg B.22.5 kg C.90 kg D.20 kg
2.下图是生态系统的能量流动图解,N1~N6表示能量数值,下列有关叙述中错误的是( )
A.流经该生态系统的总能量为N2,由初级消费者流向蜣螂的能量为N6
B.能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N5/N2×100%
C.N5将有两个去向,其中之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖
D.能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递
3.某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲,其食物1/2来自浮游植物乙,1/4来自草食性鱼类丙,1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是( )
A.甲和丁存在着竞争关系
B.从理论上计算,甲每增加1 kg体重,最少需要乙提供360 kg的物质
C.若湖泊中受到DDT污染,则DDT浓度最低的生物是乙
D.此食物网中占有三个营养级的生物是甲
4.(2013·南宁模拟)下图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解,已知麻风树的总能量为a,其中字母代表了能量,则下列叙述不正确的是( )
A.从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为a′/a
B.c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量
C.d是指呼吸作用消耗的能量
D.该图中不包括非生物的物质和能量
5.下图为生态系统中部分能量流动情况示意图,①②③④⑤⑥各代表一定能量,下列有关叙述正确的是( )
A.从能量关系来看①=②+⑤
B.⑥都属于初级消费者的同化量
C.分解者获得的能量最少
D.③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
6.下图表示某生态系统中食物网的图解,相关叙述正确的是( )
A.图中共含有5条食物链,桉树、合欢树属于生产者
B.叶状虫属于初级消费者,第一营养级
C.该生态系统中袋鼬所含的能量最多
D.蜘蛛、蜜雀是属于第三营养级的生物
7.(2013·柳州模拟)研究某水域生态系统中藻类(假设是惟一生产者)固定太阳能的状况,可先把藻类从已知水体中过滤出来,测定藻类的生物量,并据此推算出该生态系统中藻类光合作用固定的太阳能。以下叙述正确的是( )
A.生态系统在光照强度适宜时,可成倍提高能量流动的传递效率
B.藻类细胞中所含色素的种类和比例与水域深度无关
C.藻类固定太阳能的同时不一定都伴随物质循环发生
D.流经该生态系统的总能量取决于藻类所固定的太阳能
8.下图表示某草原生态系统中能量流动图解,①~④表示相关过程的能量数值。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
9.(能力挑战题)下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:①生产者呼吸释放量;②分解者呼吸释放量;③消费者呼吸释放量;④生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是( )
A.流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B.②的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C.消费者同化作用的大小可用③表示
D.该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
10.下图是对某生态系统的能量流动分析调查后的结果,甲~戊表示生态系统中的生物成分(戊是分解者)。GP表示总同化量,NP表示净积累量,R表示呼吸消耗量。箭头表示能量流动方向。据图分析下列叙述正确的是[数值单位:105焦(m2·年)]( )
A.该生态系统的营养结构可表示为甲→戊→乙→丙→丁
B.能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是16%
C.生产者同化的总能量中约为7.3×107(焦/m2/年)未被消费者同化
D.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,即图中所有GP之和
二、非选择题(包括2小题,共50分)
11.(29分)下图表示某农田生态系统的能量流动情况,其中箭头表示能量流动方向,数字为同化能量数值,单位为J/(cm2·a)。请回答下列问题:
(1)流经该农田生态系统的总能量为________,图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为______。
(2)图中B和C的种间关系为________,若要调查A中某种生物的种群密度常采用的方法是________。
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以______的形式进行。
(4)该生态系统与森林生态系统相比,________(抵抗力/恢复力)稳定性更高。
(5)用图中有关字母写出该生态系统的食物网简图:
12.(21分)下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解[能量单位为:J/ (cm2·a)],请回答:
(1)图中A代表__________________,输入此鱼塘的能量有__________________,池塘中的水草、鱼、细菌等生物共同构成______________。与森林生态系统相比,该鱼塘生态系统抵抗力稳定性较__________。
(2)草鱼以水草为食,白鲢以绿藻和水草为食,草鱼与白鲢的种间关系是_______
____________;调查鱼塘中草鱼的种群密度,常用____________法。
(3)由于食性不同,鱼塘中鱼类等生物具有分层现象,群落的这种空间结构称为___________________________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选A。按能量流动最高效率20%计算,蛇生长1 kg需5 kg的食物,由于其食物的4/5来自鼠,1/5来自蛙,所以需4 kg的鼠,1 kg的蛙,而鼠生长4 kg需20 kg的植物,而蛙生长1 kg需25 kg植物,所以蛇间接消耗的植物为45 kg。
2.【解析】选A。流入生态系统的总能量是生产者固定的能量(N2),图中蜣螂获得的“粪便”中的能量(N6)属于生产者流向分解者的能量;能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N5/N2×100%;N5将有两个去向,其一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖,其二是自身呼吸作用以热能形式散失;能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递,三者相辅相成,不可分割。
3.【解析】选B。由于甲、丁均以丙为食,故两者间不仅有捕食关系,还存在着竞争关系;DDT是通过食物链而富集的,营养级越低,体内DDT浓度越低,反之则越高;甲在此食物网中占有二、三、四3个营养级。从理论上计算,甲增重1 kg至少需要乙提供的物质的量应按20%的传递效率,则甲增重1 kg至少需要乙提供的物质的量是:1/2÷20% +1/4÷(20%×20%)+1/4÷(20%×20%×20%)=40(kg)。
4.【解析】选A。由题干中的信息可知,该图只包括两个营养级,麻风树是第一营养级,则a′只能代表第二营养级的摄入量,b代表第二营养级的同化量,其中d代表用于呼吸作用消耗的能量,c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量,e则是通过第二营养级流入分解者的能量;该图解中包括了生产者、消费者和分解者,没有非生物的物质和能量。
5.【解析】选D。①是流经生态系统的总能量,它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量;⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便,是食物残渣,属于生产者同化量;最高级消费者获得能量最少。
【方法技巧】能量流动去向的分析
(1)定量不定时分析:流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用。
(2)定量定时分析:流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。如果是以年为单位研究,这部分的能量将保留到下一年。
6.【解析】选D。食物网中有8条食物链,叶状虫为第二营养级,处于最高营养级的袋鼬所含的能量最少。蜘蛛、蜜雀属于第三营养级。
7.【解析】选D。光照强度适宜,光合作用制造的有机物多,但不能提高能量流动的传递效率。海水深度不同,能透过海水的光的波长不同,分布的藻类不同。藻类固定太阳能是能量流动的开始,同时也把无机物转变为有机物。
8.【解析】选D。流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量,①代表的是兔同化的总能量;能量流动的特点是单向流动、逐级递减的,所以食物链中营养级别最高的狐获得的能量最少;图中②代表的是狐同化的总能量,则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率;兔粪便中的能量并不是兔同化量的一部分,而是草同化量的一部分,兔遗体残骸中的能量属于兔同化量的一部分。
9.【解析】选A。流经该农田生态系统的总能量是生产者光合作用固定的能量,对应CO2的消耗总量;施用的有机肥料越多,分解者呼吸释放CO2量越多;③是消费者呼吸释放量,占同化作用的一部分;农田生态系统一年中有有机物的积累,光合作用固定的CO2量多于呼吸作用释放的CO2量。
10.【解析】选C。该生态系统的营养结构应该为甲→乙→丙→丁,不包括分解者戊;能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是:15.91÷141.10×100%=11.3%;流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,即871.27×105焦(m2·年),并不是所有GP之和;生产者同化的总能量中未被消费者同化的为:871.27×105-141.1×105≈7.3×107焦(m2·年)。
11.【解析】(1)流经该农田生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,为900 J/(cm2·a);第一营养级为A,能量为900 J/(cm2·a),第二营养级为B和C,能量为65+70=135 J/(cm2·a),所以能量的传递效率为135/900×100%=15%。
(2)因为B和C都以A为食,故它们的种间关系为竞争;A为生产者,所以调查A中某种生物的种群密度常采用的方法是样方法。
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
(4)因为该生态系统结构简单,故与森林生态系统相比恢复力稳定性更高。
(5)从图中可知A、B、C、D都有箭头指向E,由此推知E为分解者,而A为生产者,B和C为初级消费者,D为次级消费者,由此可绘出食物网简图。
答案:(1)900 J/(cm2·a)(不写单位不可) 15%
(2)竞争 样方法 (3)CO2
(4)恢复力 (5)
12.【解析】(1)图中A不是分解者,也不是未利用的能量,而生产者、植食性动物和肉食性动物都有箭头指向A,所以A是呼吸作用消耗的能量;输入此鱼塘的能量有太阳能还有有机物输入,有机物中的是化学能;池塘中的各种生物构成了生物群落;池塘生态系统生物种类少,营养结构简单,所以与森林生态系统相比,抵抗力稳定性弱。
(2)草鱼和白鲢都以水草为食,故种间关系为竞争;调查草鱼的种群密度,因为是体型较大的动物,所以只能用标志重捕法。
(3)由于食性不同,所以根据食物的垂直分层现象,鱼类也会出现垂直分层现象,这是群落的垂直结构。
答案:(1)呼吸作用(消耗的能量) 化学能和太阳能 生物群落 弱
(2)竞争 标志重捕 (3)垂直结构
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训练2 生态系统的能量流动
基础过关
1.生态系统的能量流动是指( )
①能量输入 ②能量传递 ③能量储存 ④能量转化 ⑤能量散失
A.①②③④ B.①②④
C.①②④⑤ D.①②③⑤
2.下图是生态系统能量流动的图解,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
3.已知各营养级之间的能量传递效率均为10%,若草固定的能量相同,则下面哪一条
途径鹰获得的能量最多( )
A.
B.
C.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰
D.草→昆虫→食虫鸟→鹰
4.在一个生态系统中,已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、N2,个体平
均重量分别为M1、M2,则下列正确的是( )
A.N1·M1>N2·M2
B.N1·M1<N2·M2
C.N1·M1=N2·M2
D.N1·M1≥N2·M2
5.下图表示某生态系统中,四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的
比例,则这四种生物之间的食物关系最可能的是( )
A.甲乙丁丙 B.丁甲乙丙
C.甲乙丙丁 D.甲乙丙丁
6.如图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。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ是初级消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能,E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
7.据图判断,下列叙述不正确的是( )
A.食用菌也利用了农作物通过光合作用储存的能量
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
8.运用生态系统能量流动规律分析下列四项中,能量不利于流向对人类最有益的部分
的是( )
A.在森林中,使能量多储存在木材里
B.在草原牧场,使能量多流向牛和羊
C.能量流经初级消费者→次级消费者→三级消费者(人的食物)
D.在养鱼池,让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食
能力提升
9.右图食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5
来自蛇,那么,猫头鹰若要增加 20 g体重,最少需要消耗的植物为
( )
A.80 g B.900 g
C.800 g D.600 g
10.如图所示食物网中,E是生产者,共含有7.1×109 kJ的能量,B生物种群总能量为
2.3×108 kJ,从理论上计算A最多获得的能量是( )
A.2.84×108 kJ
B.2.38×108 kJ
C.1.41×109 kJ
D.3.05×108 kJ
11.假设如图所示食物网中,水稻固定的太阳能为N,能量传
递效率为10%,则人类获得的能量为( )
A.等于10-2N B.少于10-2N
C.少于10-1N D.多于10-1N
12.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的A、B、C、D
分别表示不同的营养级,E为分解者;Pg表示生物同化作用固定的能量;Pn表示生物
贮存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量;能量单位为102 kJ/(m2·a)。以下说法不正确的
是( )
A
B
C
D
E
Pg
15.9
870.7
0.9
141.0
211.5
Pn
2.8
369.4
0.3
61.9
20.1
R
13.1
501.3
0.6
79.1
191.4
A.流经该系统的总能量是植物所固定的太阳能,即五个Pg之和
B.该生态系统的营养结构可表示为B→D→A→C
C.第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为5.7%
D.流入各营养级的能量,大部分被生物的呼吸作用所消耗
13.下图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解,其中A、B、C、D分别代表不
同营养级的生物类群,对此图理解正确的一项是( )
A.流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的
能量
B.在此生态系统中,若一只狼捕食了一只野兔,则该野兔中约有10%~20%的能量流
入这只狼体内
C.B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和
D.由于流经该生态系统的总能量是一定的,所以B获得的能量越多,留给C、D的能
量就越少
14.下图表示在生态系统中,能量流经第二营养级的示意图,请分析回答。
(1)图中A表示__________________;B表示____________________。除了图中所示,第
二营养级同化的能量还有一部分______________________________________。
(2)从图中可以总结出能量流动的特点是______________、____________。
(3)人类对生态系统的能量流动进行调查研究,其意义是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15.如图为某生态系统能量流动的过程图解,请据图回答下列问题:
(1)图中的箭头________是不应存在的(填序号)。
(2)流经生态系统的总能量是______,初级消费者自身生命活动所消耗
的能量是________(填序号)。
(3)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量,这部分能量被分解者所利
用的过程应属于箭头________。
(4)图中生物构成的食物链有________个营养级。属于第三营养级的是
________。
(5)图中?所指的是____________________,E代表的成分是________。
(6)④中的能量大约只有③中能量的________。
(7)生态系统能量流动的特点是____________________。
个性拓展
16.非洲某草原生态系统有如下食物网:
(1)当这个草原生态系统处于平衡状态时,输入系统的能量______________输出系统的能
量;生态系统输出的能量形式是____________。
(2)已知在人类干预作用前,这个草原生态系统处于平衡状态,此时这块草原的生产者固
定太阳能为300万千焦。按10%的传递效率进行能量流动,设一种生物被下一个营养级
各种生物平均摄食,此时狮群获得的能量正好维持一个种群的生存。这时狮群获得的能
量是________万千焦。
(3)后来由于人类活动的干扰,鼠类大量繁殖,种群密度大增。此时鼠类摄取的能量占本
营养级的2/3。其仍按10%能量流动,其他生物量被下一个营养级各种生物平均摄食,
计算人类干预后,狮群能够获得的能量为________万千焦。如果狮群维持原有的种群数
量继续生存,狮子的捕食区域的面积应是原来的________倍。如果草原的面积有限,则
预测狮子种群的密度会__________。
答案
1.C 2.D 3.A 4.A 5.A 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B
11.C 12.A 13.C
14.(1)初级消费者同化的能量 用于生长发育和繁殖的能量
在细胞呼吸中以热能的形式散失 (2)单向流动 逐级递减 (3)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
15.(1)? (2)① ⑤ (3)⑧ (4)四 C
(5)生产者呼吸消耗的能量 分解者 (6)10%~20% (7)单向流动、逐级递减
16.(1)等于或大于 热能 (2)1.11 (3)0.57 2 下降
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课件30张PPT。生态系统的能量流动 点此播放教学视频 同化作用又叫合成代谢,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的过程。 异化作用即分解代谢点此播放教学视频 能量流动相关概念1.能量以有机物为载体2.同化量=摄入量—粪便量4.能量最终归宿——热能3.能量流动的途径是食物链和食物网5.同化量——流入量——输入量点此播放教学视频 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。能量流动的概念以种群、营养级为研究对象点此播放教学视频 能量流动——第一营养级生产者
(植物)太阳能生产者所固定太阳能的总量输入的能量呼吸散失储存于有机物中被分解者分解流入下一营养级6初级消费者
摄入呼吸散失遗体
残骸...能量流动——第二营养级能量的去处:①呼吸作用散失
②给下一个营养级
③给分解者点此播放教学视频 请观察:请表述:
图中的箭头A、B、C各表示什么含义?A、呼吸作用散失的能量
B、输入下一营养级的能量
C、分解者呼吸作用散失的能量点此播放教学视频 1.生态系统的能量源头:太阳能3.能量流动的起点:2.流经生态系统的总能量:生产者所固定的太阳能的总量能量流动的过程总结6.来源:生产者消费者——太阳光能 ——前一营养级 4.流动的渠道:生产者固定的太阳能开始食物链和食物网5.能量在食物链中的流动形式:分解者——生产者、消费者的遗体和
排遗物有机物中的化学能7.去路:呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用8、能量的转化:生物体内有机物中的化学能热能9、同化量/流入量/输入量=摄入量-粪便量太阳能点此播放教学视频 …呼 吸能量流动的过程????同化量/流入量/输入量:
?=能量传递效率=?和??+?+??/?(10%——20%)点此播放教学视频 能量的传递效率的计算方法1.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,最多消耗浮游植物的量为( )
A.1kg B.10kg C.125kg D.1000kgD2.如图食物网中,假如鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,鹰若要增加20g体重,最少需要消耗的植物为( )
A.80g B.900g
C.800g D.600g
B效率低效率高点此播放教学视频 “至少需要”、“最多利用”——20%,选最短食物链
“最大消耗”、“最少利用”——10%,选最长食物链传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量3.某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A.1.875倍 B.1.375倍
C.1.273倍 D.0.575倍B解析:解题时应该从C出发,设当食物比例A∶B=1∶1时,C的能量为x,需要的A为(1/2)x×10+(1/2)x×10×10=55x。设当食物比例A∶B=2∶1时,C的能量为y,需要的A为(2/3)y×10+(1/3)y×10×10=40y。由于两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x。4.图中食物网中的鹰体重每增加20g,至少需要消耗植物( )A.200g B.250g C.500g D.1000gC选最短食物链点此播放教学视频 (1)相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆
转,能量只能从低营养级流向高营养级。2、逐级递减(10-20%)原因能量流动的特点1、单向流动原因 (1)每个营养级都要呼吸消耗一部分能量; (3)每个营养级的能量总有一部分不能被
下一营养级利用(最终被分解者分解)。(2)各营养级呼吸作用散失的热能无法被
重复利用。(2)有少部分能量随残枝败叶直接传给了分解者13.520.1464.662.862.812.696.318.812.52.1 29329.3根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制而成--能量金字塔 能量、数量金字塔根据单位时间内各个营养级所具的生物数量数值绘制而成—数量金字塔点此播放教学视频 18第一营养级第二营养级第三
营养级第四
营养级能量金字塔营养级能量点此播放教学视频 数量金字塔点此播放教学视频 特殊情况:点此播放教学视频 例如,设计生态农业的原理:物质循环再生,能量多级利用1、实现能量的多级利用和物质的循环利用,
提高能量的利用率研究能量流动的实践意义2、合理调整能量流动方向,使能量流向对人类最有益的部分例如,在森林中,最好使能量多储存在木材中;在草原牧场上,则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内,获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。点此播放教学视频 4.下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是( )
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%
B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级
C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落
D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C点此播放教学视频 5.有关生态系统能量流动的叙述中,错误的一项是
A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量
B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的
C.能量流动的特点是单向的、不循环的
D.能量流动是逐级递减的,其传递效率是10%~20%A点此播放教学视频 6.下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.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物再利用
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D7.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C点此播放教学视频 9.如图为某生态系统能量流动示意图[单位:J/(cm2·a)],以下分析不正确的是( )
A.甲的数值是1250J/(cm2·a)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D.乙的个体数目一定比甲少D点此播放教学视频 10.运用生态系统能量流动规律分析下列四项中,能量不利于流向对人类最有益的部分的是( )
A.在森林中,使能量多储存在木材里
B.在草原牧场,使能量多流向牛和羊
C.能量流经初级消费者→次级消费者→三级消费者(人的食物)
D.在养鱼池,让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食C点此播放教学视频 11.有如图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算),则下列叙述中正确的是( )
A.该食物网中初级消费者是昆虫,次级消费者是鸟
B.昆虫属于第一营养级,鸟属于第二营养级
C.若绿色植物固定的太阳能总量为M,昆虫获得的总能量为m1,鸟获得的总能量为m2,则M>m1+m2
D.在鸟类的食物构成中,若动物性食物占1/3,植物性食物占2/3,则鸟类增加能量A时,生产者需提供能量为55AC点此播放教学视频 12.下图是某生态系统的食物网示意图,甲~庚代表不同的生物,箭头表示能量流动的方向和物种联系。下列叙述正确的是( )
A.此食物网中有六条食物链,丁占有四个不同的营养级
B.戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C.丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D.向此生态系统大量引入外来物种,可增强该系统的稳定性C点此播放教学视频 小结点此播放教学视频 课件33张PPT。第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动 点此播放教学视频 复习:1.生态系统结构包括_________和 ________。组成成分营养结构2.生态系统结构包括__________________、______、_____、_______和 _______、_______。非生物的物质和能量生产者消费者分解者食物链食物网组成成分营养结构点此播放教学视频 某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羊羔。第五年,岛上狐濒临灭绝,但野兔的数量大大超过人登岛前地数量。第六年,野兔种群暴发了由瘟疫热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题:
1.人与狐的种间关系是???????? ???________,兔瘟热病毒也野兔的
种间关系是??????????? 。
2.画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
3.人登岛后的第五年,与登岛前相比,野兔的种内竞争
度???????????(增加、减小、不变)
4.一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而_??????????? (增强、减弱、不变)2011年全国高考题竞争和捕食寄生增加减弱点此播放教学视频 下图是处于平衡状态的简单淡水生态系统,请回答:
1.此生态系统中共有 条食物链。
2.生态系统中属第三营养级的动物有 ________。
3.此生态系统中的分解者是______________。
4.若此生态系统中的水绵大量减少,则( )
A.水藻大量减少 B.小鱼数目增多
C.大鱼数目减少 D.甲壳类数目增多
5.此生态系统中各种生物的总和,生态学上称_________。3水鸟、小鱼、淡水虾腐生细菌、真菌C群落点此播放教学视频 第2节 生态系统的能量流动一、能量流动概念
1.概念:生态系统中能量的 、传递、 和散失过程。(1)源头:太阳能。
(2)起点:从开始 。
(3)流入生态系统总能量: 。生产者固定太阳能生产者固定的太阳能总量二.能量流动的过程1.能量的输入基础要点 (4)主要方式:__________。光合作用 (5)能量转化:______________。光能化学能输入转化化学能无机物有机物点此播放教学视频 2.能量的传递
(1)传递渠道: 。
(2)传递过程食物链和食物网植物虫鹰鸟第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级生产者一级消费者二级消费者三级消费者点此播放教学视频 呼吸散失用于生长、
发育、繁殖遗体、
残枝败叶分解者初级消费者摄入能量流经第一营养级示意图生产者固定的太阳能(2)传递过程(储存在植物
体中的有机物)呼吸散失1.能量是怎样输入生态系统的?2.生产者所固定的能量会不会全部被初级消费者利用?点此播放教学视频 粪便初级消费者
同化分解者呼吸散失能量流经第二营养级示意图(2)传递过程呼吸散失初级消费者
摄入用于生长、
发育、繁殖遗体、残骸分解者次级消费者摄入呼吸散失同化量=摄入量-粪便中有机物量1.初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗?2.初级消费者同化的能量有哪几个去向?点此播放教学视频 下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的
是 ( )
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多
能获取大象所同化能量的20%
B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能
量就从第一营养级流入第二营养级
C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从
非生物环境流入生物群落
D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的点此播放教学视频 解析 蜣螂以大象粪便为食,那么,大象同化的
能量没有被蜣螂获得,因为粪便为食物残渣,是
未被吸收同化的成分;狼捕食兔子则是能量从第
二营养级流入到了第三营养级;光合作用合成有
机物的同时把非生物环境中的光能转变为化学能
而进入了生物群落;生态系统的能量流动伴随着
物质循环,但不能循环利用。
答案 C点此播放教学视频 生态系统的能量流动图解生产者(植物)呼吸初级消费者
(植食动物)呼吸次级消费者
(肉食动物)呼吸分 解 者…呼吸三级消费者
(肉食动物)呼吸(2)传递过程注意:箭头由粗到细:表示流入下一营养级的能量逐级递减。方框从大到小:随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。3.能量的转化太阳能化学能热能ATP4.能量的散失
(1)形式:大部分热能散失(2)特殊形式:动植物遗体残骸形成煤炭、石油点此播放教学视频 赛达伯格湖赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊,气候较为寒冷。这里人口较少,保留了原始的景观。
赛达伯格湖大约50公顷左右,是一个较小且封闭的湖泊。
点此播放教学视频 赛达伯格湖的能量流动图解同化量同化量资料分析464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%1、2:各营养级之间的传递效率在多大范围内?(10%-20%)能量传递效率=流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分
通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排
出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而
为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕
食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量
不可能百分之百地流到下一营养级。 3.流入某一营养级的能量,为什么不会百分之
百流到下一个营养级?4.生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过
程中逐级递减。 第一、能量流动不是循环的而是单向的:
从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费→……。 第二、能量流动是逐级递减的:
传递率为10%~20% 三、能量流动的特点点此播放教学视频 能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值,由低到高绘制的图形从能量流动金字塔可以看出:营养级越多,在能量流动中消耗的能量就 _____。越多能量金字塔(正金字塔)生产者(第一营养级)初级消费者(第二营养级)次级消费者(第三营养级)三级消费者(第四营养级)人工生态系统中能量可人为补充,可能会能量金字塔呈现倒置状况。点此播放教学视频 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?
为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方米却有百万昆虫?
人增加一千克,要消耗多少克的植物?
(从不同食物链考虑)
生物富集作用?知识应用点此播放教学视频 能量流动概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头:流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能的总量途径:食物链或食物网特点单向流动:逐级递减:沿食物链方向由低营养级流向下一营养级传递效率为10%~20%。太阳能点此播放教学视频 四、能量流动的相关计算1、能量在食物链中传递的计算2、能量在食物网中传递的计算点此播放教学视频 1食物链(计算能量传递效率)例1.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸消耗的能量。 单位:102千焦/m2/年(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的 ,
为什么 。
(2)该生态系统能量从第三营养级传递到第四营养级效是 。
(3)从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量是否增加?
为什么 ___________________________________________。 B B营养级含能量最多,B为生产者 5.7% 增加。该生态系统输入总能量大于所有生物消耗能量之和【解析】首先根据表格、题干分析,B营养级固定的能量最多,故B为生产者,又因为E为分解者,所以食物链为B→D→A→C,再根据公式②计算从第三营养级传递到第四营养级的效率是0.9/15.9=5.7%。输入的总能量即为生产者固定的总能量Pg(生产者)=870.7,输出的总能量=所有生物呼吸消耗能量之和=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5;因为870.7>785.5。所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和。 【规律】 ①生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能
=第一营养级得同化量
点此播放教学视频 例2.在某生态系统中,1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟,0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫,而100 kg的昆虫要吃1000 kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话,那么,绿色植物到鹰的能量传递效率为(??? )
A. 0.05%? ???? B. 0.5%????? ? C. 0.25%???? D. 0.025%【解析】根据题意,可根据食物链及能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率,即从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰这一食物链中小鸟→鹰的传递效率为2/10=0.2,昆虫→小鸟的传递效率为2/0.25=0.125,绿色植物→昆虫的传递效率为100/1000=0.1,因此绿色植物到鹰的能量传递效率为0.1×0.125×0.2=0.0025,即0.25%??。 【规律】如设A→B→C→D食物链中,传递效率分别为a%、b
%、c%,若现有A营养级生物重为M,则能使D营养级生物增
重的量=M·a%·b%·c%。点此播放教学视频 1食物链(某一生物所获得的最多(最少)的能量)例3.若某生态系统固定的总能量为24000kJ,则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是(??? )?
A. 24kJ?????????? ????? B. 192kJ??? ??? ? C.96kJ?????? ? ? D. 960kJ?【解析】第四营养级获能量最大值:
24000×20%×20%×20%=192kJ 例4.在一条有5个营养级的食物链中,若第五营养级的生物体重 增加1 kg,理论上至少要消耗第一营养级的生物量为(??? )
A. 25 kg??????????? B. 125 kg?????? C. 625 kg?? ? D. 3125 kg【解析】应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养
级的生物量为X kg,则X=1÷(20%)4=625 kg。 1食物链(某一生物所获得的最多(最少)的能量)【规律】1.正推类型:
A B C D解题思路:至少按最小效率(10%)计算
最多按最大效率(20%)计算若A总重1000KG体重,至少(或最多)能使D增重多少千克?2.逆推类型:
A B C D解题思路:至少按最大效率(20%)计算
最多按最小效率(10%)计算1食物网(能量分配比例已知且能量传递效率也已知时的能量计算)例5.由于“赤潮”的影响,一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性的食物有1/2来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量流动效率20%计算,该杂食性鱼从出生到死亡,共需海洋植物 ( )
A.120kg B.160kg C.60kg D.100kg【解析】根据题干,可绘出食物网如下:共需海洋植物:
4×1/2×5+4×1/4×5×5+4×1/4×5×5×5=160kg 点此播放教学视频 1食物网(能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算 )例6. 下图食物网中,在能量传递效率为10%~20%时,假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg,至少需要消耗水藻????? ? kg。【解析】人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的,小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的,而且,题中“至少”需要多少,应按能量传递的最大效率计算。 点此播放教学视频 1食物网(能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算 )【解析】在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中,大鱼的生物量至少为0.5÷20%=2.5kg,小鱼的生物量至少为2.5÷20%=12.5kg;在“小鱼→人”的传递途径中,小鱼的生物量至少是0.5÷20%=2.5kg。因此,小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15kg。
同理:在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中,水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20%÷20%=937.5kg;在“水藻→小鱼”的传递过程中,水藻的生物量至少是15÷2÷20%=37.5kg。因此,水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975kg。答案:975。点此播放教学视频 1食物网(能量分配比例未知计算某一生物获得的最多或最少能量)例7.下图食物网中,若人的体重增加1kg,最少消耗水藻____kg,
最多消耗水藻_______kg 。【解析】本题中,最短食物链为水蚤→小鱼→人,传递效率按20%计算。设最少消耗水藻为x,则x×20%×20%=1,所以x=25.要求最多消耗就要选择水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人,传递率按10%计算。设最多消耗为y,则y×(10%)5=1,y=105kg。点此播放教学视频 1食物网(能量分配比例未知计算某一生物获得的最多或最少能量)【规律】点此播放教学视频 植物 -> 牛 -> 人植物 -> 人人们应采用以
谷物和植物蛋白
为主的食物结构如何调整饮食结构?点此播放教学视频 课件69张PPT。第2节 生态系统的能量流动第五章 生态系统及其稳定性点此播放教学视频 假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用,你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?( )
A.先吃鸡,然后吃玉米
B.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋,最后再吃鸡点此播放教学视频 玉米人玉米鸡人鸡 假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用,你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?( )
A.先吃鸡,然后吃玉米
B.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋,最后再吃鸡点此播放教学视频 能量流动: 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
生态系统的能量流动是生态系统的功能之一点此播放教学视频 一、能量流动的概念和过程
1.概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。点此播放教学视频 2.过程
(1)输入过程:主要是生产者的 。
(2)起点:从生产者固定太阳能开始,总能量为生产者所固定的 。
(3)传递途径: 和食物网。
(4)散失:通过 ,以热能的形式散失掉。光合作用全部太阳能食物链细胞呼吸点此播放教学视频 二、能量流动的特点
1.单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级,不能逆转;也不 。
2.逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中是 的,传递效率大约为 。
3.能量金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值 绘成图,所形成的一个金字塔图形。循环流动逐级减少10%~20%由低到高点此播放教学视频 草的能量是怎样得来的光合作用?点此播放教学视频 呼吸消耗分解者分解下一营养级摄入草的能量的去向?未利用的能量点此播放教学视频 兔子的摄入量就是兔子的同化量吗?(同化量=摄入量—粪便量)兔子的能量到哪里去了?点此播放教学视频 3.能量流动的图解某营养级同化的总能量点此播放教学视频 呼吸消耗各营养级能量去向:分解者分解流入下一营养级未利用的能量总结?点此播放教学视频 例如.某同学绘制了能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中不正确的是
A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减点此播放教学视频 【典例训练1】如图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析。其中分析不正确的是( )
(注:图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量)点此播放教学视频 A.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量
B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量
C.b和d之一,可代表生产者传递给分解者的能量
D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中
【解题指南】
1.知识储备
(1)生态系统能量传递的途径与形式;
(2)食物链中每一营养级的能量的来源与去路。
2.解题关键:明确能量锥体图中每段所代表的含义,分析能量流动的传递过程。点此播放教学视频 【解析】选D。结合图形分析知,b+c+d+e为植物光合作用利用的光能(固定的能量),即流入该生态系统的总能量;c1代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量;b和d可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量;初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量,应在b或d中。点此播放教学视频 下列表示生态系统中处于第二营养级的生物,其能量流动的过程图解,有关叙述正确的是( )A.图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能
B.呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较小
C.流入下一个营养级的能量占摄入量的10%~20%
D.从图示可知,能量在营养级之间不具有单向流动的特点点此播放教学视频 解析:第二营养级的生物同化的能量是摄入的能量减去粪便中的能量。粪便中的能量是第二营养级的生物没有同化的能量,属于生产者经光合作用所固定的太阳能。呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的大部分。流入下一个营养级的能量占第二营养级的生物同化能量的10%~20%,不是占摄入量的10%~20%。第二营养级的生物同化的能量的流向不是单一的,能量在营养级之间的流动是单向的。
答案:A点此播放教学视频 生态系统的能量流动图解生产者(植物)初级消费者
(植食动物)呼吸次级消费者
(肉食动物)呼吸分 解 者...呼吸三级消费者
(肉食动物)思考:呼吸1、图中箭头的含义是什么?
2、能量能否逆向流动、循环流动?为什么
3、通过以上的定性分析,说出能量流动的特点呼吸点此播放教学视频 从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的
能量 总量的百分比是多少?
从第二营养级流入第三营养级的能量,占第二营养级所
同化的能量总量的百分比是多少?
(13.5%)(20%)计算:点此播放教学视频 (1)一是自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量,供生命活动利用;(2) 随尸体、排泄物等流入到分解者中;(3) 有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。 1、各营养级能量的去处:第一,食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果;第二,各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能散失掉.2、能量流动单向的原因:3、能量流动中逐级递减的原因:第一,各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量;第二,各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用.小结:点此播放教学视频 某个湖的能量金字塔思考:
1、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗?
2、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级。
3、如把各个营养级的生物量(质量)和数量用金字塔的方式表示,是否也成金字塔形? 从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为10%-20%。所以,食物链一般不超过五个营养级,到第五营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。 点此播放教学视频 三、研究能量流动的实践意义
1.帮助人们科学规划,设计人工生态系统,提高能量的利用效率。
2.帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。点此播放教学视频 森林中,螳螂捕蝉,黄雀在后,可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克,按理论计算,最多需要蝉( )
至少需要蝉( )
A.100克 B.250克
C.1000克 D.10000克
CB点此播放教学视频 下图是一个陆地生态食物网的结构模式图,下列叙述不正确的是( ) 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3个不同的营养级
C. 若B种群各年龄期的个体数量比例适中,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种群的数量不会发生明显变化C点此播放教学视频 根据能量流动示意图,回答问题:(1)请指出该能量流动图解中几处科学性错误:
①____________________________________,
②____________________________________,
③___________________________________。
(2)兔子奔跑的能量来自图中的________,排出的粪便归于________。①植物、兔子、狼的框要越来越小②从左到右,箭头要越来越细③细菌和真菌应改为“营腐生生活的细菌和真菌”
bd点此播放教学视频 13.(创新探究)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代表三个营养级,数字均为实际测得的,单位为百万千焦。请回答:
(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__________通过同化作用所固定的太阳能。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化率为___%,从第二营养级到第三营养级的转化率为______%。
(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各营养级生物体内的大量
能量被_____________________________________;
②上个营养级的部分能量_______________________________;
③还有少量能量被________利用。111 生产者 13.5 20 60% 呼吸作用消耗 未被下一营养级利用 分解者 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,
表中A.B.C.D分别表示不同的营养级,E为分解者。Pg表示生
物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),
R表示生物呼吸消耗的能量。(单位:102千焦/㎡/年)A、B、C、D分别代表哪个营养级?第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级分解者请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率?请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量0.9÷15.9=5.7% 输入: 870.7 输出: 785.5 下列叙述不正确的是 ( )
A.当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的部分能量
B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时,能量从第一营养级流入第二营养级
C.生产者通过光合作用合成了有机物,能量就从非生物环境流入生物群落
D.生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的B点此播放教学视频 2.如图表示一个草原生态系统的食物网:若美洲狮的食物2/3来自鹿,其余来自浣熊,则一只美洲狮体重每增加3 kg,至少需要消耗青草________kg。175
点此播放教学视频 如图是某生态系统能量流动的图解,对此图理解有误的是 ( )A.B营养级的生物个体数量不一定比A少
B.该图中C所有的能量为B的10%~20%
C.B摄入的能量即为B的同化量
D.A所固定的能量大于B、C、D所含能量之和
C点此播放教学视频 2.碳循环
(1)无机环境中存在形式: 。
(2)生物群落中主要存在形式: 。
(3)无机环境与生物群落之间的循环形式是 。
(4)特点:具 性,可 利用。1.概念:组成生物体的 等元素,不断进
行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的
循环过程,又称为 。C、H、O、N、P、S生物地球化学循环CO2和碳酸盐有机物CO2全球循环(5)循环范围:_________和_________之间。
(6)循环途径:以_______形式沿________________传递。生物群落无机环境有机物食物链和食物网第3节 生态系统的物质循环3.实例——碳循环点此播放教学视频 (1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。
(2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。
(3)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他成分之间的传递都是单向的。点此播放教学视频 (4)用碳循环过程理解生态系统的发育状态(不考虑人工排放CO2)
①若从大气进入生物群落的CO2量>从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统处于成长阶段;
②若从大气进入生物群落的CO2量≈从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统处于相对稳定阶段;
③若从大气进入生物群落的CO2量<从生物群落进入大气的CO2量,则生态系统往往处于衰退阶段。点此播放教学视频 4.温室效应
(1)主要成因:大量使用化学燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡,大气中的二氧化碳迅速增加。
(2)影响:地球气候异常,灾难性气候增加;温度上升,冰川融化,导致海平面上升,沿海国家和地区可能被海水淹没。
(3)解决方法:
①减少化学燃料的使用,开发新的能源,改进能源结构,如利用风能、水能、核能等。
②多植树造林,增加CO2从大气进入生物群落的量。点此播放教学视频 【技巧点拨台】
碳循环的总结
(1)碳的存在形式:
①生物群落内:以有机物形式存在;
②无机环境中:以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳的循环形式:
碳在生物群落和无机环境中主要以CO2的形式循环。
(3)与碳循环有关的生理过程:
光合作用、呼吸作用和分解作用,其中分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。点此播放教学视频 【思维判断】
1.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组
成。( )
【分析】食物链和食物网是生态系统中能量流动的渠道,食物
链、食物网由生产者、消费者组成。
2.研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量
全部流向人类。( )
【分析】研究能量流动使能量得到最有效利用,实现能量的多
级利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,而非全
部。××点此播放教学视频 3.碳在无机环境中存在形式是CO2。( )
【分析】碳在无机环境中的存在形式是CO2和碳酸盐。
4.物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。
( )
【分析】物质作为能量载体,使能量沿着食物链(网)流动;能
量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循
环往返。×√点此播放教学视频 物质循环(判断正误)
1.参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( )
2.物质循环的范围是生物圈。( )
3.碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。( )
4.化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。( )
能量流动和物质循环的关系(判断正误)
1.物质循环和能量流动是各自独立地进行的。( )
2.物质和能量都是往复循环,重复利用的。( )
3.物质是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。( )×√×√××√点此播放教学视频 4.比较能量流动与物质循环点此播放教学视频 点此播放教学视频 探究实验中的变量分析与控制
——生态系统中分解者的作用
【案例】下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例,请在相应的空白处作答。
(1)案例Ⅰ:探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分解)。点此播放教学视频 设计思路:
对实验组土壤应该进行______处理,尽可能排除______的作用。
(2)案例Ⅱ:探究土壤微生物对淀粉的分解作用。点此播放教学视频 实验步骤:
①将取自农田的土壤制成土壤浸出液,放在烧杯中静置一段时间。
②另取两只烧杯,编号为A、B,加入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30mL土壤浸出液,B烧杯中加入______。
③在室温条件下放置7天后,从A烧杯中取20mL溶液,分别加入A1和A2两支试管各10mL;从B烧杯中取20mL溶液,分别加入B1和B2两支试管各10 mL;
④在A1和B1中加入碘液;在A2和B2中加入____,并进行____处理。
⑤观察各试管的______,记录实验结果。点此播放教学视频 【命题人透析】
(1)对照实验中自变量的处理方法:
①案例Ⅰ中实验的自变量是土壤微生物的有无,对照组不做处理含有微生物,实验组应不含微生物,应进行灭菌处理。
②案例Ⅱ中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无,A组土壤浸出液含有微生物,B组烧杯中加入的液体应不含微生物,因此可加入等量的蒸馏水。
(2)验证不同糖类需要的试剂:
①淀粉遇碘液变蓝;
②淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀。点此播放教学视频 【标准答案】
(1)灭菌 土壤微生物
(2)②30mL(等量)蒸馏水(无菌水)
④(等量的)斐林试剂 水浴加热
⑤颜色变化点此播放教学视频 【典例分析】
在探究土壤微生物的分解作用的实验中,就需要设置空白对照。点此播放教学视频 一、生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的类型比较物理物理过程生物体
无机环境第4节 生态系统的信息传递点此播放教学视频 化学化学物质信息素生物体点此播放教学视频 行为特殊行为生物体点此播放教学视频 2.信息传递的作用
(1)个体方面: 离不开信息传递。
(2)种群方面: 离不开信息传递。
(3)生态系统方面:信息传递能 从
而维持生态系统的稳定性。
3.控制动物危害的措施
控制动物危害的三类技术: 、 和
,三类技术中,人们越来越倾向于
技术。生命活动的正常进行生物种群的繁衍调节生物的种间关系化学防治生物防治机械防治生物防治点此播放教学视频 [做一题]
[例1] 下列有关生态系统中信息传递的说法,不正确的是 ( )
A.信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品
的产量,也可以对有害动物进行控制
B.任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利
用信息的能力,就无法适应环境.C.植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产
物属于行为信息
D.在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的
关系都是密不可分的点此播放教学视频 [解析] 信息传递在农业生产中的应用能够提高农产品的产量,对有害生物进行控制等;植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息,而不是行为信息;能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的功能,它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一整体。
[答案] C点此播放教学视频 信息传递与能量流动、物质循环的比较点此播放教学视频 [关键一点]
(1)信息传递可存在于生物与生物之间(包括同种生物间、
不同种生物间),还可存在于生物与无机环境之间。
(2)在信息传递过程中,有些具有特异性,如昆虫的某一性
外激素只对特定昆虫起作用;有些没有特异性,如某些
昆虫的趋光性。点此播放教学视频
(1)生态系统稳定性是指生态系统所具有的哪种能力?
。
(2)生态系统为何能维持相对稳定?
由于生态系统具有 能力。保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力自我调节第5节 生态系统的稳定性点此播放教学视频 (3)当河流受到轻度污染时能通过哪些作用消除污染?
这反映了生态系统具有何种能力?
①消除污染的途径: 、 、 。
②该实例反映了生态系统具有 能力。
(4)试比较生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性:物理沉降化学分解微生物分解自我调节点此播放教学视频 保持恢复保持原状遭到破坏,恢复原状越强抵抗力点此播放教学视频 (5)请列举两项提高生态系统稳定性的具体措施:
① 。
②对人类利用强度较大的生态系统,应
的投入,保证生态系统内部 。控制对生态系统的干扰程度实施相应的物质、能量结构与功能的协调点此播放教学视频 生态系统稳定性的理解及其调节 1.生态系统稳定性的理解
生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解:
(1)结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现周期性变化,
可用如图曲线表示:点此播放教学视频 (2)功能的相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。
(3)图解:点此播放教学视频 1.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的
关系(如下图)(1) 图中两条虚线之间的部分表示
生态系统功能正常的作用范围。
(2) y表示一个外来干扰使之偏离这
一范围的大小,偏离的大小可以作
为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力稳定性强,如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。点此播放教学视频 (3) x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢
复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性强。
(4) TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳
定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。点此播放教学视频 2.生态系统的自我调节能力
(1)比较负反馈调节与正反馈调节:点此播放教学视频 点此播放教学视频 (2)生态系统自我调节能力的大小:(1)生态系统组分越多,食物网越复杂自动调节能力越强,抵抗力稳定性越高,但不可盲目地说“抵抗力稳定性越低时恢复力稳定性越高”,如荒漠地区抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低。
(2)某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。点此播放教学视频 【友情提醒】①生物圈稳态是一种相对稳定状态,不是绝对不变的。
②生物圈中生物间复杂的营养关系是生物圈稳态维持的根本原因。
③生态系统两种稳定性通常具有如下关系:
a.自我调节能力较强的生态系统抵抗力稳定性较强。
b.抵抗力稳定性较强的生态系统恢复力稳定性较差。
c.恢复力稳定性较强的生态系统抵抗力稳定性较差。 点此播放教学视频 点此播放教学视频 课件43张PPT。温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面?
2.生态系统的成分有哪些?
3.生态系统的营养结构是什么?
4生态系统的什么是沿着食物链和食物网进行的?生态系统的成分,生态系统的营养结构生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网能量流动和物质循环点此播放教学视频 第2节 生态系统的能量流动(主要功能之一)点此播放教学视频 问题探讨备选策略1:先吃鸡,再吃玉米;
备选策略2:先吃玉米,同时用一部分玉米喂 鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。 假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的
荒岛上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以
食用,那么使自己活的最长的办法是:点此播放教学视频 1、从能量流动的角度考虑,那条食物链可以使人获得更多的能量?2、玉米中的能量来源于哪里?二、能量流动的过程点此播放教学视频 用于生长、
发育、繁殖鸡人点此播放教学视频 1、从能量流动的角度考虑,那条食物链可以使人获得更多的能量?鸡人玉米玉米点此播放教学视频 一、生态系统的能量流动概念1、概念:生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量流动。点此播放教学视频 生态系统的能量流动过程图解:生产者(植物)初级消费者
(植食动物)次级消费者
(肉食动物)…三级消费者
(肉食动物)ABCBB请表述:
图中的箭头A、B、C各表示什么含义?A...初级消费者
摄入初级消费者
同化用于生长、
发育和繁殖次级消费者
摄入分解者散失呼吸粪便遗体残骸呼吸散失1.初级消费者粪便中的能量为什么不包括在初级消费者同化的能量中?2. 初级消费者同化的能量有哪几个去向?①呼吸作用散失;
②被分解者利用;
③下一个营养级利用。点此播放教学视频 初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入呼吸散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者利用粪便呼吸散失...能量流经第二营养级示意图1.初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗?不包括。同化的能量是被吸收后储存在消费者自身组织中的能量。2. 初级消费者同化的能量有哪几个去向?①呼吸作用散失;
②被分解者利用;
③下一个营养级摄食。一个营养级所同化的能量=
呼吸散失+被分解者利用(遗体)+被下一营养级利用⒈生态系统的能量来源是:?2.流经生态系统的总能量是:?4.生产者(第一营养级) 能量的去路有哪些?
太阳能生产者所固定的太阳能3.能量流动的起点和渠道是什么?要点:点此播放教学视频 输入:传递:能量沿着食物链(网)逐级流动散失:各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用(呼吸),能量以热能散失 生产者固定的太阳能的总量,是流经这个生态系统的总能量。生态系统的总能量:太阳能生态系统的能量来源:转化:热能太阳光能化学能二、能量流动的过程点此播放教学视频
2.生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么?
讨论:
1.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?不能,能量流动是单向的。 点此播放教学视频 赛达伯格湖的能量流动图解三.能量流动的特点点此播放教学视频 思考讨论12.662.813.52%20.06%1、完成上图的数据 ?
2、为什么出入比会这么小?
3、总结能量流动的规律?464.662.812.614.6点此播放教学视频 单向流动:不可逆转,不能循环
食物链各个营养级的顺序是不可逆的
逐级递减: 沿食物链
传递效率为10%~20%。
逐级递减的原因:自身呼吸消耗、被分解者分 解、未被下一个营养级利用。三、能量流动的特点点此播放教学视频 由单位时间内各营养级所得到的能量数值,由低到高绘制的图形。在一个生态系统中,营养级
越多,在能量流动的过程中
消耗的能量就越多,能量流
动是单向、逐级递减的。能量金字塔 任何生态系统都需要不断得到能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃。 点此播放教学视频 为什么一般的食物链上营养级不会多于5个?答:根据能量传递效率为10%-20%计算,流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4-5个营养级,所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。点此播放教学视频 为什么谚语说“一山不容二虎”?参考要点:
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,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)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”有一定的生态学道理。 点此播放教学视频 引申:人增加一千克,要消耗多少千克的植物?为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?美国生态学家林德曼,提出了“十分之一定律”:从理论上讲,一个人靠吃鱼增长身体1kg,就得吃掉10kg鱼,10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物,100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说,1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼,进而才能使人增长1kg体重。 点此播放教学视频 假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上,只有15kg玉米和一只母鸡可以食用,那么使自己活的最长的办法是:
1.先吃鸡,然后吃玉米
2.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产
的蛋,最后再吃鸡请大家思考并讨论√点此播放教学视频 生物量金字塔:按生物的质量表示。生产者(大叶藻) 4800万吨;
初级消费者(吃大叶藻的小鱼虾) 1200万吨;
次级消费者(吃小鱼虾的大鱼) 17万吨;
三级消费者(吃大鱼的鱼) 3万吨。例外点此播放教学视频 生物数量金字塔:按生物的个体数量表示。生产者(野草) 5842424株;
初级消费者(草原动物、昆虫) 708 624只;
次级消费者(肉食动物、吃昆虫的小鸟) 354 904 只;
三级消费者(肉食动物、吃小鸟的鹰) 3只。 例外能量金字塔永远是正金字塔形,
而数量和生物量金字塔有时倒置。点此播放教学视频 、第2课时点此播放教学视频 回 顾能量流动的起点:
生产者的能量来源:
分解者的能量来源:
各级消费者的能量来源:
流入某营养级的能量是:
能量流动特点:生产者固定的太阳能开始主要来自太阳能生产者和消费者上一营养级该营养级所同化的量单向流动,逐级递减点此播放教学视频 如图,B鱼体重增加1kg,最多需要浮游植物多少千克 浮游植物浮游动物A鱼B鱼1000kg10%10%10%至少20%20%25kg1kg食物网中,求某一营养级增加量所需下级营养级量时:最多量:至少量:按最长食物链、10%算按最短食物链、20%算点此播放教学视频 能量流动特点应用:选______的食物链 选传递效率_____生产者最少消耗选传递效率__ ___消
费
者
最大消耗获得最多获得最少选______的食物链 最短最长20%最大10%最小点此播放教学视频 1、假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,第三营养级和三级消费者所获得的能量应为
A.4%和4% B.0.8%和0.8%
C .4%和0.8% D.10%和4%能量在食物链中传递的计算:点此播放教学视频 2、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算:牧草鼠蛇猫头鹰 如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得______焦耳能量, 最多能获得______焦耳能量.140点此播放教学视频 四、研究生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用,提高能量的利用率。例如:沼气工程(秸秆的多级利用)、桑基鱼塘点此播放教学视频 2、帮助人们合理地______________________,使能量持续高效地流向对_____________的部分。调整能量流动关系人类最有益 例:根据生态系统的结构和功能,下列叙述中正确的是(双选)( )
A.“桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统
B.水产养殖业,为充分利用生产者所固定的能量,应以食物链长的鱼类为养殖对象
C.在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草”的措施
D.营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多,所获得的能量越少
CD 例如:除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量人工建立 短 点此播放教学视频 生物的富集作用点此播放教学视频
C例:据图判断,下列叙述不符合生态学原理的是
A.物质经过多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染点此播放教学视频 例:下图是某生态系统中食物网简图,图中甲—庚代表各种不同的的生物,请据图回答(1)此生态系统中作为生产者的生物是 ,作为次级消费者的生物是 。
(2)若该生态系统受到重金属污染,那么在体内积存重金属污染物最多的生物是 。戊丙甲、乙、丁(3)该生态系统只表示部分成分,图中未表示的成分为 。分解者非生物的物质和能量有多少条食物链?5条点此播放教学视频
(5)已知各营养级之间能量的转化效率为10%,若一种生物摄食多种生物时,各种生物被摄食的生物量相等,则丁每增加10千克,需要消耗生产者 千克 3250本节知识体系能量流动概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头:流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能的总量途径:特点单向流动:逐级递减:沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔:能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能食物链和食物网课后练习答案 P97 技能训练:分析和处理数据
1.这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg,
计算公式是180/(12×6) ×2 675,这些葡萄糖储存的能量是1.07×108 kJ(计算公式是EG=MG×1.6×104);
2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107 kJ(计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×104);
3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×108 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%;
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 2×108/8.5×109)。 点此播放教学视频 课后练习答案基础题
1.A。2.D。3.B。
拓展题
(2)图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,因此,该生态系统实现了能量的多级、充分利用,提高了能量的利用率。
2.提示:不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序的方向(熵增加)发展。
硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。点此播放教学视频 B1、在一定的时间内,某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a,全部消费者所同化的能量为b,全部分解者获得的能量为c,则a 、 b 、c之间的关系是( )
A.a=b+c B.a>b+c C.ab=c
2、稻田中农民要拔掉稗草,鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”,用生态学观点看,这是为了( )
A.保持生态平衡 B.保持生物群落的单一性
C.调整能量在生态系统中流动的方向 D.使物质能够尽快地循环流动
3、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是( )
A当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级
B当狼吃掉一只兔子时,狼不可能获得兔子的全部能量
C生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落
D生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的CA二三巩固提升:(1)请将流经该生态系统的总能量数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)由图8—5—5可知,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物体内的大量能量供____________;②其次是上一个营养级的部分能量_________________;③还有少数能量被_________利用。4、右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代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答:生产者13.5120呼吸消耗111未被利用分解者点此播放教学视频 1.在社会主义新农村建
设中,四川某地通过新
建沼气池和植树造林,
构建了新型农业
生态系统(如图所示)
。下列说法错误的是A该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B该生态系统中人的作用非常关键,植物是主要成分
C该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率
D沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性
C点此播放教学视频 2.珠江三角洲的农民充分利用自然资源,建立
了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘,请据图回答:(1) 要使它长期稳定发展,除了有稳定的 来源,各类生物要
(2)该生态系统内物质经多次重复利用,大大提高了能量
,
能提高的原因是因为其营养结构具有 的特点。 (3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用又被桑蔗基所利用。
蚕粪中的氨经过 作用,
形成 被植物吸收。能量保持相对稳定流向对人类最有益的部分 食物链短 分解者 硝化细菌的化能合成亚硝酸盐和硝酸盐3.下图表示一个生态系统,请据图回答下列问题:
(1)图中除阳光、CO2、H2O、N2以外,其余部分总
称为 。
(2)在生物因素中,不可缺少的成分是 。
(3)若黄雀重增加2g,则需至少消耗生产者的有机物
是 g。 生物群落绿色植物和细菌250 点此播放教学视频 课件37张PPT。第2节 生态系统的能量流动授课教师: 点此播放教学视频 温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面?
2.生态系统的成分有哪些?
3.生态系统的营养结构是什么?
生态系统的成分,生态系统的营养结构生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网点此播放教学视频 作为生物与环境组成的统一整体,生态系统不仅具有一定的结构,而且具有一定的功能。生态系统的主要功能一是生态系统的能量流动,二是生态系统的物质循环,首先学习讨论生态系统的能量流动。点此播放教学视频 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
一、生态系统的能量流动概念点此播放教学视频 能量流动的分析个体 储存在体内的能量呼吸作用散失的能量
照射在草地上的太阳能
都被小草固定了吗? 二、能量流动的过程点此播放教学视频 二、能量流动的过程点此播放教学视频 生产者
(植物)太阳能生产者所固定太阳能的总量能量在第一营养级中的变化点此播放教学视频 二、能量流动的过程点此播放教学视频
兔子把草吃进肚子里,草
中的能量都被兔子吸收了
吗? 同化 二、能量流动的过程初级消费者
摄入分
解
者
利
用能量在第二营养级中的变化摄入量就是同化量吗?(对于消费者:同化量=摄入量—粪便量)同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质,并且储存能量的过程。点此播放教学视频 残枝败叶等残骸残骸 散失(分解者) 散失(呼吸作用) 呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
分解者分解者分解者能量流动:
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。传递传递初级
消费者生
产者次级
消费者二、能量流动的过程自身呼吸作用消耗(热能散失,生命活动);食物链和食物网 散失(呼吸作用) 散失(分解者) 传递传递输入 起点:始于生产者固定太阳能,即流经生态系统的总能量。去向:分解者所利用;被下一营养级同化渠道:初级
消费者生
产者次级
消费者二、能量流动的过程输入传递散失一、能量流动的过程小结点此播放教学视频 二、能量流动的特点:请计算能量传递效率(输入后一营养级的
能量与输入前一营养级的能量的比)13.5%20%单位(焦/厘米2 ·年)96.318.87.5 分解者
14.6 12.52.1微量 未利用
327.3 29329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸
122.6 单向流动:自身呼吸作用消耗分解者利用暂未利用13.5%20%96.318.87.5 分解者
14.6 12.52.1微量 未利用
327.3 29329.35.0 呼吸
122.6 逐级递减:三、能量流动的特点:能量传递效率10%~20%不可逆向,不可循环赛达伯格湖的能量流动图解的数据整理13.5%20.1%点此播放教学视频 1、流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百地流到下一个营养级?
2、通过以上分析,你能得出什么规律?三
能量流动的特点流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。生态系统中能量流动是单向的;
能量在流动过程中逐级递减点此播放教学视频 三、能量流动的特点(1).单向流动(不循环)原因是:第一:食物链中各营养级的顺序不可逆转 (自然选择的结果)第二:各营养级的生物呼吸作用产生的 热能不能被生物利用(2).逐级递减原因是:第一:各营养级的生物都因呼吸作用消耗了 大部分的能量第二:各个营养级总有一部分生物(或生物 体的某一部分)未被下一个营养级的 生物所利用。第三:各营养级生物中的能量都要有一部分
流入分解者点此播放教学视频 肉食性动物
12.6 植食性动物
62.8 生产者
464.6
能量金字塔 点此播放教学视频 生态系统的生物量金字塔树昆虫鸟特例点此播放教学视频 根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图,可形成一个金字塔图形能量金字塔从中可以看出,一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中,消耗的能量就越多。点此播放教学视频 迁移创新: 1、如D鱼体重增加1kg,所需浮游至少需要植物约 125kg能量传递效率的含义与计算:
在一食物链中,若求某营养级获得最多能量,一般取20%作为传递效率;反之,取10%作为传递效率。点此播放教学视频 关于能量流动的计算问题:如果遇到“至少”或者“至多”等字眼,如何解题?
选最短食物链 获得最多
生 最少消耗 选最大传递效率20℅ 消
产 费
者 最大消耗 选最长食物链 获得最少 者
选最小传递率10℅
点此播放教学视频 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,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)流经老虎的能量已减到很少的程度。因此,老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。2.为什么说“一山不容二虎”?迁移创新:点此播放教学视频 从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为10%-20%。 所以,食物链一般不超过五个营养级,到第五营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分,所以食物链越长,流量流失就越多。3.食物链一般不超过5个营养级?迁移创新:能不能改变生态系统能量流动
的规律? 质疑:研究能量流动的意义点此播放教学视频 人们虽然不能改变能量流动的客观规律,但可设法调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.
例如:
1.在森林中,怎样才能使能量更多多储存在木材中?
2.在草原牧场上,单位面积内养多少头羊最合适?
研究能量流动的意义除去杂草、修去树木的侧枝等点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 桑基鱼塘
沼气工程
实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率研究能量流动的意义点此播放教学视频 桑基鱼塘点此播放教学视频 “桑基鱼塘”农业生态系统蚕桑猪鱼稻塘泥粪尿(饲料)鱼粉粪尿粪(饲料)粪尿茎叶、糠加工场粪研究能量流动的意义点此播放教学视频 沼气工程点此播放教学视频 例1、在1957年,美国的生态学家H.T.Odum对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查,下表是调查结果。表中的①、②、③、④分别是表示不同的营养级,⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量,R表示生物呼吸消耗的能量,NP表示生物体贮存着的能量(NP=GP-R),下列叙述中正确的是( ) 单位:102千焦/m2/年A.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③→⑤
B.能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%
C.若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平,则有机物的总量会增多
D.④营养级GP的去向中,未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中C×生产者固定的能量>所有生物呼吸消耗的能量食物链的组成:
生产者和消费者粪便属于上一营养级的遗体,是未被同化的本节知识体系能量流动概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头:流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能的总量途径:食物链或食物网特点单向流动:逐级递减:沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔:能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能点此播放教学视频 课件29张PPT。生态系统的能量流动点此播放教学视频 温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面?
2.生态系统的成分有哪些?
3.生态系统的营养结构是什么?
生态系统的成分,食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网点此播放教学视频 一、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。点此播放教学视频 就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存和散失的? 能量输入个体呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流动的分析点此播放教学视频 能量输入个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量…能量流动的分析点此播放教学视频 能量流经一个种群的情况:能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析 研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。点此播放教学视频 请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段,完成下面几个问题:
1.能量的来源是什么?
2.能量是如何输入生态系统第一营养级的?
3.能量流动的主要渠道是什么?
4.能量的散失形式?能量流动的过程点此播放教学视频 能量流动的过程生产者
(植物)分 解 者遗体 残骸能量在第一营养级中的变化(教材P94 第二段)点此播放教学视频 初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入呼吸散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者利用粪便呼吸散失…能量流经第二营养级示意图摄入的能量: 粪便中的能量(未被同化的能量)该营养级所固定的能量上一营养级同化量的一部分属于本营养级的同化量同化量的去向:
⑴ 本营养级个体自身呼吸消耗(散失);
⑵ 本营养级个体自身生长、发育
繁殖的积累(储存)。
a. 遗体残骸被分解者分解;
b. 流向下一营养级。
c. 未被利用部分(石油、煤炭等)生态系统能量流动的过程完成教材P94 “思考与讨论”输入传递散失能量的源头:
流动的起点:
输入生态系统的总能量:
主要渠道:
散失形式:太阳能从生产者固定太阳能开始食物链和食物网生产者固定的太阳能总量能量流动的过程主要以热能的形式点此播放教学视频 1、下图表示某生态系统的能量流动,请据图回答:(1)将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中:
A. B. C. D. 。
(2)图中a1代表 ,
图中a2代表 。 及时巩固生产者初级消费者次级消费者三级消费者生产者所固定的太阳能被初级消费者同化的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量 2、若鹿的进食能量为100%,其粪尿能量为36%,呼吸能量为48%,则鹿的同化量为( )
A.64% B.84% C.16% D.52%及时巩固A同化量=摄入量-粪便量3、大象是植食性动物,有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m,则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为( )A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道A点此播放教学视频 二、能量流动的特点赛达伯格湖的能量流动 P95资料分析327.3122.614.6点此播放教学视频 能量传递效率 根据“赛达伯格湖的能量流动图解”,
计算相邻两个营养级间能量传递效率。试计算:
从第一营养级到第二营养级的传递效率?
从第二营养级到第三营养级的传递效率?13.5%20%结论:相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。点此播放教学视频 Q1:生态系统中的能量最终去了哪里?
Q2:生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒
定律?
Q3:流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来?
20’-25‘思考与讨论:一部分以热能的形式散失了,一部分贮存在有机物中。遵循;因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。不能。点此播放教学视频 二、能量流动的特点单向流动
逐级递减只能沿食物链由低营养级流向高营养级1、各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量2、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用3、能量传递效率:10-20%点此播放教学视频 能量金字塔 营养级越多,在能量流动过程
中消耗的能量就越多,所以生
态系统中的能量流动一般不超
过4—5个营养级。 如果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,叫做能量金字塔。塔基是生产者,塔形是正锥形。思考讨论: 食物链中的营养级一般不超过五个,为什么? 任何生态系统都需要不断得到能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃。 点此播放教学视频 在“草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰”这条食物链,设流经这条食物链
的总能量为100%,按最高传递率计算,
蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为
A、20%和2% B、0.8%和0.032%
C、4%和0.8% D、0.4%和0.016%?及时巩固点此播放教学视频 数量金字塔存在吗?思考题:如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金字塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形?如果是,有没有例外?一般是金字塔形;有例外。点此播放教学视频 小 结能量流动的起点:
能量流动的途径:
能量的变化情况:
生产者的能量来源:
分解者的能量来源:
各级消费者的能量来源:
流入某营养级的能量是:
能量流动特点:生产者食物链和食物网,以有机物的形式太阳能→化学能→热能主要来自太阳能生产者和消费者上一营养级该营养级所同化的量单向流动(不循环),逐级递减点此播放教学视频 三、研究能量流动实践意义 P962、帮助人们合理的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有益的部分。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。点此播放教学视频 1、根据生态学原理,要使能量流经食物链总消耗量最少,人们应该采用哪种食物结构
A、以离类、蛋类为主
B、以淡水养殖的鱼、虾为主
C、以谷物和植物蛋白为主
D、以猪肉等家畜肉类为主?巩固练习点此播放教学视频 2、初级消费者体内能量的去路包括(多选)
A、用于自身的生长、发育和繁殖
B、被第二营养级的其他生物所获得
C、以热能的形式散失
D、被分解者分解释放到环境中去???3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系
A、能量与营养级 B、能量与个体大小
C、能量与个体数量 D、能量与生物代谢类型?4、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述,正确的是(多选)
A.能量沿食物链流动是单向的
B.食物链越短,能量的利用率越高
C.初级消费者越多,次级消费者获得的
能量就越少
D.生物种类越多,生态系统中的 食物链越多???点此播放教学视频 5、“一山不能存二虎”这一谚语,用生态观点
可以理解为
A、虎所需要的生活空间很大
B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食
C、虎性情孤独,不群居
D、营养级越高的生物,能得到的能量越小,
个体数量也就减少?点此播放教学视频 要点补充新陈代谢中的同化作用和异化作用新
陈
代
谢同
化
作
用异
化
作
用把外界环境中获取的营养
物质,转变成自身的组成
物质。储存能量释放能量分解自身的一部分组成
物质,把分解的最终产物
排出体外。点此播放教学视频 能量单向流动的原因?食物链中各营养级的顺序是不可逆转的;
各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉,而不被生态系统利用,所以能量不能循环。点此播放教学视频 20’-25‘能量流动过程中逐级递减的原因?捕食不彻底:当动物体在捕食猎物时,由于相互之间经过长期的自然选择,捕食者能够捕食到猎物,但不可能将其种群中的全部个体捕食。
摄食不彻底:当动物捕食成功后,在取食对方时,也不可能将对方的所有有机物全部吃下。
消化不彻底:当动物将食物摄取到消化道中之后,也不可能将其中的全部营养都能吸收。
以上就产生了分解者的营养来源。
另外生物体本身需要维持正常的生命活动,进行繁殖以及生长、发育等,这一切都将以呼吸热的形式最终散失。
点此播放教学视频 课件21张PPT。非生物物质和能量生产者消费者分解者捕食关系生态系统
的成分食物链(网)
(营养结构)生态系统的结构?复习点此播放教学视频 生态系统能量流动高二生物组 黄玲点此播放教学视频 能量流经一个种群的情况能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析点此播放教学视频 初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入呼吸散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者利用粪便呼吸散失...能量流经第二营养级示意图同化量=摄入量-粪便量能量来自上一营养级点此播放教学视频 ①能量的源头是什么?阳光能量流动过程分析:②能量流动的起点: 生产者固定的太阳能 ③流经生态系统的总能量生产者所固定的全部太阳光能④能量流动的渠道: 食物链、食物网 生态系统的能量流动⑤生产者固定能量的几个去向?第二 三营养级呢?生产者植食性动物肉食性动物单位(焦/厘米2 ·年) 96.3 18.8 7.5 分解者
14.6 12.5 2.1 0.1 未利用
327.3 293 29.3 5.0赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸
122.6
生态系统中能量的
输入、传递、转化和散失的过程。
生态系统能量流动:点此播放教学视频 下一营养级同化量上一营养级同化量能量传递效率10%~20%点此播放教学视频 1.从数值上看,能量为何不会百分之百从一个营养级流到下一个营养级?
2 .从方向上看,能量流到能不能逆转?能不能循环流动?
3.能量流动有何规律?点此播放教学视频 能量流动的特点:数值上:逐级递减
方向上:单向流动点此播放教学视频 肉食性动物
12.6 植食性动物
62.8
生产者
464.3
三、能量流动的特点
能量金字塔营养级越高,能量流动过程中消耗的能量就越多点此播放教学视频 1.食物链上一般不超过5个营养级,为什么?
2.如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金子塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形? 如果是,有没有例外?点此播放教学视频 特殊情况:点此播放教学视频 七嘴八舌食物链越短,能量到我体内的越多,我活的时间就越长呀!点此播放教学视频 本节知识体系能量流动概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头:流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能的总量渠道:特点单向流动:逐级递减:沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率为10%-20%。太阳能食物链或食物网点此播放教学视频 学以致用:为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?点此播放教学视频 在青草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→猫头鹰这条食物链中,占生态系统总能量比例最多和最少的消费者依次是 A.猫头鹰和食草昆虫 B.青草和猫头鹰C.食草昆虫和青草 D.食草昆虫和猫头鹰学案【思维训练】1恭喜你,答对了!再接再厉!不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!点此播放教学视频 能量沿着食物链由一个营养级传递到下一个营养级时,呈逐级递减趋势的原因是 A.各营养级生物维持自身生命活动要
呼吸耗能 B.枯枝败叶、尸体或粪便被分解者利用 C.各营养级生物体内贮存部分能量 D.上述各个原因都是学案【思维训练】2不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!点此播放教学视频 D.营养级越多,散失的能量越多学案【思维训练】3下面有关生态系统能量流动的表述,不正确的是A.能量流动是单向流动,逐级递减的B.食物链越短,可供消费者的能量越多C.初级消费者越多,次级消费者获得的
能量越少不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!不要灰心,再来一次!恭喜你,答对了!再接再厉!点此播放教学视频 不经历风雨 怎么能见彩虹?同学们,请继续努力!谢谢!点此播放教学视频 课件36张PPT。2018/12/12 第二节 生态系统的能量流动 第5章 生态系统的稳定性 第二节 生态系统的能量流动 1点此播放教学视频 2018/12/12 教 材 分 析2一、本节教材内容:1、生态系统中能量流动的过程
2、生态系统中能量流动的特点
3、人类研究生态系统能量流动意义点此播放教学视频 2018/12/12 教 材 分 析3二、本节教材特点:1、设置了多个示意图2、通过“思考讨论”、“资料分析”“技能训练”等,培养学生分析理解以及整理数据、处理数据的能力。3、注重与学生的生活经验联系4、体现了“科学、技术、社会”的观点点此播放教学视频 2018/12/12 教 材 分 析4三、本节在教材中的地位:承上:能量流动和食物链、食物网关系密切;启下:能量流动总是伴随着物质变化。点此播放教学视频 2018/12/12学情分析51、“储存能量的物质”、“光合作用”、“呼吸作用”“食物链、食物网”等内容知识基础:思维特点:2、通过物理的学习已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念1、以形象思维为主的,具一定的逻辑思维和抽象思维点此播放教学视频 2018/12/126重、难点分析重点:生态系统能量流动的过程和特点难点:
1、能量流动的过程和特点
2、摄入量、同化量、粪便量等概念的理解6点此播放教学视频 2018/12/12教学目标1、理解生态系统能量流动的概念
2、能分析、理解、阐述能量流动的过程和特点
3、能概述研究生态系统能量流动的实践意义7(一)知识与技能目标点此播放教学视频 2018/12/12教学目标1、借助一条具体食物链,分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程,训练学生的思维迁移能力。
2、?通过赛达伯格湖图解的具体数据推算生态系统的能量传递效率,并学会运用能量传递效率解决相关问题,培养学生的运算能力和思维能力。
8(二)过程与方法目标点此播放教学视频 2018/12/12教学目标 通过对“研究能量流动的意义”的分析、思考,使学生体会科学是第一生产力的观点,体会生物科学与生产生活实践密切联系,体会生态农业的巨大魅力。
9(三)情感态度与价值观点此播放教学视频 2018/12/12教学过程10概念新课引入分析过程特点意义能量流动的相关知识练习反馈作业布置点此播放教学视频 2018/12/12问题探讨备选策略1:先吃鸡,再吃玉米;
备选策略2:先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。112018/12/121212点此播放教学视频 2018/12/121、草、野牛、狮子分别属第几营养级?2、食物链中箭头表示什么含义?3、草的能量流向野牛,那么草的能量来源是?太阳光能是怎样输入这条食物链的呢?4、光合作用过程中,太阳光能转化为什么形式的能?5、草体内的化学能全部传递给了野牛吗?13点此播放教学视频 2018/12/12 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
一、生态系统的能量流动概念14点此播放教学视频 2018/12/1215能量流动的分析 食物链中每种生物其实是以一个种群为整体来研究的。
点此播放教学视频 2018/12/12161、生态系统能量流动的起点是什么?
2、生产者固定的太阳能有哪些去向? 生产者初级消费者次级消费者能量流动的过程点此播放教学视频 2018/12/12通过自身呼吸作用以热能形式散失储存的能量
(用于自身生长、发育、繁殖)被分解者分解流入初级消费者1、起点:生产者固定的太阳能(光合)172、去向(一)生产者的能量的来源与去向点此播放教学视频 2018/12/12①初级消费者摄入的能量来自于哪?
②什么是同化?
③摄入的能量等于同化量吗?牛粪中的能量来自于牛还是草?
④初级消费者同化的能量有哪些去向?
18思考与讨论点此播放教学视频 2018/12/12粪便量储存的能量(用于生长、
发育、繁殖)分解者分解利用次级消费者摄入摄入量同化量呼吸作用以热能散失19(二)初级消费者的能量的来源与去向(属于上一营养级)点此播放教学视频 2018/12/12 在草原上,牛以草为食,屎壳郎(蜣螂)以牛粪为食。
1、在能量流动的分析中牛粪中所含的能量属于哪一部分?2、被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎?20点此播放教学视频 2018/12/12生产者(植物)呼吸作用…生态系统的能量流动图解:21点此播放教学视频 2018/12/12输入:传递:能量沿着食物链(网)逐级流动散失:各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用(呼吸),能量以热能散失生产者固定的太阳能的总量,是流经这个生态系统的总能量。生态系统的总能量:太阳能能量的最终源头:转化:热能太阳光能化学能能量流动过程知识小结2223能量流动的特点点此播放教学视频 思考讨论1、完成上图的数据 ?
2、流入某营养级的能量为什么不是百分百的流入下一营养级?
3、总结能量流动的规律?242018/12/121、能量流动是单向的能量流动的特点从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……不可逆转,不能循环。2、能量流动是逐级递减的:传递效率为 10%~20%。自身呼吸消耗、未被下一个营养级利用、被分解者分解。
25点此播放教学视频 2018/12/12
① 能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么?
②流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?
③生态系统中能量流动一般不超过4-5个营养级,为什么?
26深入思考:点此播放教学视频 2018/12/12 判断
A——D可以形成一条食物链,对吗?27能量金字塔点此播放教学视频 2018/12/12重回问题探讨备选策略1:先吃鸡,再吃玉米;
备选策略2:先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。282018/12/1229能不能改变生态系统能量流动的规律? 质疑:思考:农民在进行田间管理的时候,要进行
灭虫除草,目的是什么?
研究能量流动的意义29点此播放教学视频 人们虽然不能改变能量流动的客观规律,但可设法调整能量流动方向,使能量流向对人类最有益的部分
30点此播放教学视频 板书设计生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。1、单向流动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。1、能量的源头:太阳能2、流经生态系统的总能量:生产者固定3、总渠道:食物链或食物网2、逐级递减:传递效率为10% ~ 20%的太阳能的总量。过程特点意义:概念:生态系统的能量流动点此播放教学视频 识图作答:下图表示生态系统的能量流动,请据图回答:(1)写出A、B、C、D各营养级的名称
(2)图中a1代表?图中a2代表 ?
(4)a3<a2的原因是?
(5)从生态系统能量传递效率上看,一个营养级的能量,流到下一个营养级只有______ 因此,一个食物链一般不能超过______
练习反馈:点此播放教学视频 2018/12/1233作业布置技能训练:分析和处理数据
点此播放教学视频 2018/12/1234教学反思:(1)能够调动学生积极主动地参与学习活动。
本节以《鲁滨逊漂流记》的有关情节引入,激发了学生学习的兴趣,调动了学生学习的积极性,在课堂上通过学生的互相讨论,学生的思维被充分地调动起来,主动参与学习,成为学习的主人。
点此播放教学视频 2018/12/1235教学反思:(2)师生互动活动方式为学生阅读教材后相互讨论,解决教师提出的问题。通过这种互动方式使学生能够主动学习、获取知识,提高了学生理解、观察、分析和解决问题的能力,培养了学生的创新思维。
点此播放教学视频 2018/12/1236教学反思:(3)在本节课的教学中,利用多媒体课件直观的刺激学生的感觉器官,使学生感受肉眼看不到的能量流动的过程,激发了学生的学习兴趣;然后,学生借助图解,通过讨论、分析、归纳,得出结论。学生能比较轻松、自如地在自主探究中将问题一步一步地分解,突出重点,突破难点。
点此播放教学视频 课件19张PPT。第2节 生态系统的能量流动点此播放教学视频 作为生物与环境组成的统一整体,生态系统不仅具有一定的结构,而且具有一定的功能。生态系统的主要功能一是生态系统的能量流动,二是生态系统的物质循环,首先复习讨论生态系统的能量流动。引言:点此播放教学视频 一、能量流动的过程输入传递散失点此播放教学视频 上图为生态系统能量流动示意图,请结合图示分析:
1、能量输入总量: _____________________________;
指生产者通过___________,将光能转化为________并储存在有机物中,这样意味着非生物环境中的______进入到生物群落。
2、能量流动的渠道:_____________和_____________。
3、能量流动中能量形式的变化:_____________ →生物体有机物中的化学能→_______(最终散失)。
另:能量转化方面,如动物通过消耗身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。
4、能量传递的形式:__________________________。
5、能量散失的主要途径:_________(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸);
能量散失的主要形式:_________。 生产者固定的太阳能总量光合作用化学能能量食物链食物网太阳能(光能)热能有机物中的化学能呼吸作用热能点此播放教学视频 每个营养级同化的能量=下一个营养级同化的能量
+呼吸消耗的能量
+分解者利用的能量
+未被利用的能量点此播放教学视频 变式2:在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应包括( )
A.通过兔子呼吸作用释放的能量
B.通过兔子的粪便流入到分解者体内
C.通过狐的粪便流入到分解者体内
D.流入到狐体内
【解析】兔子摄取了草,其中一部分被同化了,兔子同化的能量可以流向下一营养级狐,可用于自身呼吸作用,也可流向分解者。在兔子摄入的能量中,以粪便形式排出体外的不属于其同化的能量。 变式1:大象是植食性动物,有一种蜣螂则专门以象粪为食,设大象在某段时间所同化的能量为107kJ,则这部分能量中流入蜣螂体内的约为
A、0kJ B、106 kJ C、2×106kJ D、106-2×106kJ
AB变式:3
右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
D赛达伯格湖的能量流动图解三、
能量流动的特点二、能量流动的特点(1).单向流动(不循环)原因是:第一:食物链中各营养级的顺序不可逆转 (自然选择的结果)第二:各营养级的生物呼吸作用产生的 热能不能被生物利用(2).逐级递减原因是:第一:各营养级的生物都因呼吸作用消耗了 大部分的能量第二:各个营养级总有一部分生物(或生物 体的某一部分)未被下一个营养级的 生物所利用。第三:各营养级生物中的能量都要有一部分
流入分解者点此播放教学视频 能量传递效率:10%—20%若按最高效率20%计算,第n营养级从第一营养级那里获得的能量只有第一营养级的1/5(n-1)
若按传递效率为10%计算,则为1/10(n-1)下一营养级同化量上一营养级同化量点此播放教学视频 关于能量流动的计算问题:如果遇到“至少”或者“至多”等字眼,如何解题?
选最短食物链 获得最多
生 最少消耗 选最大传递效率20℅ 消
产 费
者 最大消耗 选最长食物链 获得最少 者
选最小传递率10℅
点此播放教学视频 1、假如现有草100公斤,至少可使鹰增重 公斤。2、假如现有草100公斤,最多可使鹰增重 公斤。3、假如要使鹰增加2公斤体重,最少要耗草 公斤。4、假如要使鹰增加2公斤体重,最多要耗草 公斤。设使鹰增重X1公斤,则:设使鹰增重X2公斤,则:设最少耗草Y1公斤,则:设最多耗草Y2公斤,则:变式1:在食物链“草 兔 鹰”中,1420050点此播放教学视频 分类举例:1、已知一简单食物网,求某一营养级通过该食物网获得最多(少)的能量。 [例]:如图所示的食物网中,已知C的
体重增加1Kg,求最少消耗A_____Kg,
最多消耗A______Kg。 25100点此播放教学视频 3、已知一食物网中,生产者流入下一营养级中各种群的能量比例,求第三营养级获得的能量。 [例]:(2004.上海)如果一个人食物
有1/2来自绿色植物,1/4来自小型肉食
动物,1/4来自羊肉。假如传递效率为
10%,那么该人每增加1Kg体重,
约消耗植物________Kg。 280点此播放教学视频 [例]在食物网中,C既以B为食,也以A为食,B是初级消费者。
若C同化的总能量为a,其中由A经过A-C食物链过程的供能比例为x,则按最低传递效率计算,需要A的总能量y与x的函数关系式为__________. a*x*10+a*(1-x)*10*10=y
简化为y=100a-90ax点此播放教学视频 能量金字塔D 第四营养级
C 第三营养级
B 第二营养级
A 第一营养级点此播放教学视频 例3、一片树林中,树、昆虫和食虫鸟的个数比例关系如左下图所示。右下图中选项能正确表示树、昆虫和食虫鸟之间的能量流动关系的是(方框面积表示能量数) ( ) 点此播放教学视频 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、帮助人们合理的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.三、研究能量流动的实践意义点此播放教学视频 本节知识体系能量流动概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头:流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能的总量途径:特点单向流动:逐级递减:沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔:能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能食物链和食物网课后练习答案点此播放教学视频 课件24张PPT。生态系统的能量流动 点此播放教学视频 生态系统中能量流动过程:生态系统的能量输入、传递、转化和散失的过程。点此播放教学视频 (1) 能量输入:只有1%的可见光被生产者固定。
能量转化:生产者固定的太阳能→有机物中的化学能→热能 (最终散失)。
(2)途径:食物链和食物网 (养成好的习惯,两个都要写)
(3)散失途径:呼吸作用,包括各个营养级以及分解者的呼吸作用
(4)能量散失的形式:以热能形式散失。
(5)消费者同化的能量=摄入量-粪便量(粪便中有机物的能量)点此播放教学视频 ◆每一个营养级的生物获得的能量可分为以下三个部分:点此播放教学视频 关于未利用的能量;
1.未被自身呼吸消耗,
2.也未被下一营养级利用,
3未被分解者利用,
即“未利用”。
最后的走向还是这三个。 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 能量流动的特点(1)大方框代表一个生态系统。
(2流经一个生态系统的总能量是全部生产者所固定的太阳能总量。
(3)营养级别增加,可利用的能量越来越少。所以生态系统的能量流动一般不超过4~5个营养级(4)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外,成为不能再利用的能量,不能循环利用。
(5)能量流动特点:单向流动、逐级递减。 (8)能量传递效率:10%~20%。
计算方法:(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%点此播放教学视频 关于牛粪便中的能量:属于牛(初级消费者)的摄入量,不属于牛的同化量,是草(生产者)的同化量,是草流向分解者的能量,不属于牛流入分解者的能量。
点此播放教学视频 (1)第一营养级到第二营养剂的传递效率是多少?
(2)植食性动物到肉食性动物的传递效率是多少? 62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.0%xyz5+x=0.25+0.05+2.1+5.1
X=2.52+y=0.5+2.5+4+9
y=14Z=3+14+70+23
=110点此播放教学视频 注意:一株大树上,鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置 点此播放教学视频 关于能量问题的计算1.辨别食物链
(1)曲线图呈现构建食物链
先增加者先减少,先变化的是被捕食者(2)柱形图呈现构建食物链(网)
丙→甲→乙→丁 如果有两个生物有机物总量或者能量大致相等,则可能是同一营养级,两者关系可能是竞争。 (3)表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)B→D→A→C 点此播放教学视频 (4)表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)
因为食物链的富集作用,使高营养级的有害物质浓度更高。点此播放教学视频 2.能量传递效率的相关“最值”计算能量在流经各个营养级时,上一营养级的能量大约有10%~20%传到下一营养级,营养级越高,能量越少。因此食物链越长,能量损失越多。为了充分利用能量,应尽量缩短食物链。有关能量的“最值”计算方法总结如下:点此播放教学视频 最多4kg,最少0.1kg点此播放教学视频 至少:250kJ,至多10000kJ点此播放教学视频 笨方法---即使笨也是对的方法如果实在记不住,那么就把传递效率10%和20%的结果都算一下,最短和最长的链都算一下,得出的结果最小的是至少,最大的是至多。点此播放教学视频 ◆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。点此播放教学视频