江苏省连云港市赣榆县海头高级中学（人教版）生物高二上学期必修三教案：5-2 生态系统的能量流动

第二节 生态系统的能量流动
撰写人：卢华香 审定人：万垒源 编号： 16 时间：2015.10.27
一、学习目标
1.分析生态系统能量流动的过程和特点
2.概述研究能量流动的意义
二、学习重点和难点
能量流动的过程和特点
三、学习过程
思考：课本P91问题探讨，尝试回答讨论题，并思考选择此种生存策略的理由
一、能量流动的过程
1.概念
生态系统中能量的 、传递、 和散失的过程。
2.过程
（1）输入过程：主要是通过生产者的 ，将光能转化为
（2）起点：从 固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量为
（3）传递途径： 和
（4）流入每一营养级中能量去向：a
b c
（5）能量的散失
①形式： ，热能是能量流动的最后归宿。
思考讨论：
（1）流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗？
（2）消费者粪便中的能量是其同化的能量吗？
互动探究：尝试构建能量流经第二营养级的示意图
例1．在一个生态系统中，某草食性动物同化的能量等于（ ）
A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量
B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量
C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量
D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量
二、能量流动的特点
（1）单向流动:沿食物链由低营养级流向＿＿＿＿＿，不能逆转；也不能＿＿＿＿＿。
原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择地结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来以肉食性动物为食。
（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＿＿＿＿。
计算方法为：
思考讨论：
能量流动为什么是逐级递减的呢？
（3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多。生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。
例2．如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是（ ）
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A.图中方框的大小可表示该营养级生物所鞠鸥能量的相对值
B.图中C所具有的能量为B的10%～20%
C.图中A表示流经该生癌系统的总能量
D.图中A具有的总能量是B、C、D的总和
（4）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。
生物金字塔类型
能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量（现存生物有机物的总量）沿食物链流动逐级递减
每一阶含义 食物链中每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数目 每一营养级生物的总生物量
思考讨论：以上生物金字塔会出现倒置的现象吗？你能举例说明吗？
例3．下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（ ）
A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转
B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给
C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能
D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高
例4．一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是（ ）
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三、生态系统中有关能量的计算问题
1．已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物能够从较低营养级生物获得能量（或生物量）的最大值
例5. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（ ）
A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ C. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ。
2．已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值
例6. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼， ( http: / / www.21cnjy.com )若此鱼的食物有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，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？
小结： 选最短的食物链
最少消耗 获得最多
生产者 选最大传递效率20℅ 消费者
最大消耗 选最长的食物链 获得最少
选最小传递效率10℅
四、研究能量流动的实践意义
（1）帮助人们科学规划，设计 ，使能量得到最 。
（2）帮助人们合理地 生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向
【当堂检测】
1.某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是(　　)
A．能量流动是伴随着物质利用而进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量
D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
2. 某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解 ( http: / / www.21cnjy.com )。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）请将流经该生态系统的 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。