3.2生态系统的能量流动
学号:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．在生态系统中，能量沿着食物链流动的特点是（ ）
A．反复循环，逐级递减 B．单向流动，逐级递减
C．反复循环，逐级递增 D．单向流动，逐级递增
2．下列有关生态系统能量流动的叙述，不正确的是
A．太阳能只有通过生产者才能输入生态系统
B．处于稳态时生态系统能量输入与输出相等
C．生态系统的能量最终将以热能的形式散失
D．通过物质多级利用可提高能量的传递效率
3．下图是某生态系统中能量流经生产者的示意图(字母代表能量值，其中D为被下一营养级同化的能量)。以下分析正确的是（ ）
A．图中能量A等于能量B、C、D的能量之和
B．太阳光大约只有10%以可见光的形式被生产者转化为化学能
C．能量B全部以热能形式散失
D．能量C为流经该生态系统的总能量
4．下列关于种群、群落、生态系统的叙述，正确的是（ ）
A．种群中不同个体之间的关系包括种内斗争、互利共生等
B．一片水杉林中水杉高矮不同，这体现了群落中垂直结构的分层现象
C．人类活动能改变群落演替的速度，不改变演替的方向
D．生态系统的物质循环和能量流动是沿着生态系统的食物链和食物网进行的
5．下列有关生态系统能量流动的叙述正确的是（ ）
A．能量流动是指生态系统能量的输入、传递和转化过程
B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%-20%的能量流入到狼的体内
C．一种蜣螂专以象粪为食，该种蜣螂最多能获取大象同化能量的20%
D．生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境流入生物群落
6．如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．一只狐狸捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狐狸的体内
B．③和④分别属于草和兔同化量的一部分
C．图中②与①的比值代表“草→兔”的能量传递效率
D．该生态系统中狐的营养级别最高，获得的能量最多
7．资料显示：“鲤鱼，食性杂，荤素皆吃，以荤为主。”下图表示一个仅养殖了鲤鱼的人工鱼塘中的能量流动关系（单位：×103kJ/年）。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．该鱼塘中生产者每年固定的总能量约为1．0258×107kJ
B．鲤鱼在上述生态系统中属于第二、三营养级
C．该鱼塘的抵抗力稳定性低于环境条件优越的自然池塘
D．该生态系统结构与功能的协调，离不开人类不断投入的物质和能量
8．以亚马逊热带雨林的相关数据建构生态金字塔如下图所示（图中、代表不同营养级）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．消费者粪便中的能量可被生产者同化利用
B．生态系统生物数量金字塔可能会出现倒置现象
C．部分同化的能量以遗体和自身粪便中化学能的形式流向分解者
D．图中到的能量传递效率为25%
9．科研人员为研究江苏近海食物网的季节性变化，采用测量生物不同组织中稳定性同位素13C、15N的含，按公式计算获得了部分生物的平均营养级，结果如下图。叙述不正确的是（ ）
A．水生生物的分层与阳光、溶氧量等因素密切相关
B．图中所有生物不能组成生物群落，也不能组成完整食物网
C．春季三梭蟹的营养级高于夏季，说明其拥有的能量比夏季少
D．不同季节小黄鱼的营养级差异较大，可能与其食物来源改变有关
二、非选择题
10．长江是世界上水生生物多样性最为丰富的河流之一。有研究表明，多年来的高强度开发、粗 放式利用让长江不堪重负，流域生态功能退化，诸多物种濒临灭绝，长江生物完整性指数已经到了最差的“无鱼”等级。白曁豚、白鲟、长江鲥鱼等物种已多年未见，实施禁捕，让长江休养生息，迫在眉睫。为保护和恢复长江生物多样性，农业农村部宣布从2020 年 1 月 1 日 0 时起实施长江十年禁渔计划。
(1)长江中的各种生物形成了一个群落，区分不同群落的重要特征是 。生物群落和 相互作用形成了这个独特的生态系统，长江生态系统的结构包括 。
(2)图1所示所示的能量流动图解中，生产者固定的总能量可表示为 (用图中字母表示) ，初级消费者同化的能量可用于自身生长发育和繁殖以及 ，这部分能量可表示为 (用图中字母表示)。
(3)根据图2分析，流经该生态系统的总能量为 ，从乙到丙的能量传递率是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 B D C D D B A B C
1．B
【分析】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。
【详解】ABCD、生态系统的能量流动具有两个明显的特点：①生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动；②能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，ACD错误，B正确。
故选B。
2．D
【详解】A、太阳能只有通过生产者才能输入生态系统，A正确；
B、稳定的生态系统的能量输入与输出处于动态平衡，B正确；
C、生态系统的能量通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用最终将以热能的形式散失，C正确；
D、通过物质多级利用可提高能量的利用率，但是不能改变能量的传递效率，D错误。
故选D。
3．C
【分析】生产者固定的太阳能，一部分呼吸作用以热能形式散失，一部分用于自身生长发育繁殖。
【详解】A、图中能量 A 等于能量 B、C 的能量之和，A 错误；
B、太阳输送到地球的光能大约只有 1%以可见光形式被生产者转化为化学能，B 错误；
C、能量 B 为呼吸作用中以热能形式散失的能量，C 正确；
D、能量 A 为流经该生态系统的总能量，D 错误。
故选 C。
4．D
【分析】群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。人类活动可改变演替的速度和方向。
【详解】A、种内关系包括种内斗争、种内互助等，互利共生是种间关系，A错误；
B、一片水杉林已经明确是同一物种，构成的是种群，不具备群落的空间结构，不具有垂直结构，B错误；
C、人类活动不仅能改变群落演替的速度 ，也能改变群落演替的方向，C错误；
D、食物链和食物网是生态系统的物质循环、能量流动的渠道，D正确。
故选D。
5．D
【分析】能量流动是生态系统的功能之一，其中流经生态系统的总能量一般指的是生产者固定的太阳能，能量流动的特点是单向流动、逐级递减，相邻两个营养级的能量传递效率一般为10%～20%。
【详解】A、能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程，A错误；
B、一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中大部分能量流入到狼的体内，10%～20%是相邻两个营养级之间的传递效率，B错误；
C、由于大象粪便是大象消化后没有吸收的能量，所以不属于大象同化的能量，而是上一营养级的能量，所以一种专以大象粪为食蜣螂，不能从大象同化的能量中获取能量，其从大象粪便中获取的能量应该属于大象的上一营养级，C错误；
D、绿色植物（生产者）通过光合作用，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气，从而使能量从无机环境流入生物群落，D正确。
故选D。
6．B
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，能量流动特点：单向流动，逐级递减。
【详解】A、10%～20%是相邻两个营养级之间的传递效率，而不是两个动物之间的传递效率，A错误；
B、兔子的粪便是草的能量，狐的粪便是兔子的能量，所以③和④分别属于草和兔同化量的一部分，B正确；
C、图中②与①的比值代表“兔→狐”的能量传递效率，C错误；
D、能量流动具有逐级递减的特点，该生态系统中狐的营养级别最高，获能最少，D错误。
故选B。
7．A
【分析】自然生态系统中输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，而人工生态系统中输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和人工输入的能量之和，消费者粪便中所含的能量属于其上一个营养级同化的能量。
【详解】A、根据图示，浮游植物和食性浮游动物总能量为1.0258×107，这里面包括消费者的能量，不能确定生产者固定的总能量，A错误；
B、由图可知，鲤鱼能吃浮游植物，属于第二营养级，鲤鱼又能吃植食性浮游动物，属于第三营养级，B正确；
C、该人工鱼塘的生物种类较少，营养结构相对简单，所以抵抗力稳定性低于环境条件优越的自然池塘，C正确。
D、该生态系统生产者固定的能量小于各营养级消耗的总能量，该生态系统的稳定离不开人类投入的物质和能量，D正确。
故选A。
8．B
【分析】分析题图，图中C1是第二营养级，C2是第三营养级，能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
【详解】A、消费者C2粪便中的能量不能被生产者同化利用，只能被分解者利用，A错误；
B、生态系统生物数量金字塔可能会出现倒置现象，比如数和虫子的关系，作为消费者的虫子数量远多于生产者树的数量，B正确；
C、部分C1同化的能量以遗体的形式流向分解者，自身粪便中化学能不属于C1的同化量，属于上一营养级，即生产者的同化量，C错误；
D、能量的传递效率是两个相邻营养级的同化量的比值，图中C1和C2的能量并非同化量，故无法计算两者的能量传递效率，D错误。
故选B。
9．C
【分析】在生态系统中的碳循环中，碳元素是以二氧化碳的形式在无机环境和生物群落之间往复循环的。在生物群落内部则是以含碳有机物的形式传递的。食物网是由生产者和消费者组成的，在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
【详解】A、在垂直方向上，水生群落具有明显的分层现象，与光照、水体温度、盐度及溶氧量等密切相关，A正确；
B、图中纵轴上的生物缺乏生产者和分解者，因此，既不能组成完整生物群落，也不能构成食物网，B正确；
C、春季三梭蟹的营养级高于夏季，但其食物来源有差异，其拥有的能量不一定少于夏季，C错误；
D、由于某种生物在不同季节生态系统中食物的种类和数量会因气候、光照等的变化而改变，因而小黄鱼食物来源可能会发生改变，导致统计结果中不同季节营养级发生较大差异，D正确。
故选C。
10．(1) 物种组成 非生物的物质和能量（或非生物环境） 组成成分和营养结构（组成成分可写成生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量；营养结构可写成食物链和食物网）
(2) 或或 通过呼吸作用以热能的形式散失
(3) 1250kJ 15%
【分析】图1分析，A表示呼吸作用消耗，B表示未被利用，C表示流向分解者，D表示流入下一营养级，能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动。
图2分析：甲是生产者，是第一营养级；乙是初级消费者，是第二营养级；丙是次级消费者，是第三营养级，丁是分解者。
【详解】（1）不同群落的物种组成不同，所以群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。生物群落和非生物的物质和能量（或非生物环境）相互作用形成了这个独特的生态系统。生态系统的结构包括组成成分和营养结构，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构是指食物链和食物网。
（2）分析图1可知，W1为生产者固定的太阳能，其能量去向主要有：A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1流向分解者，D1流向下一营养级，生产者固定的总能量(W1)是流经该生态系统的总能量，W1=A1+B1+C1+D1，又因为D1=A2+B2+C2+D2，所以W1=A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2。初级消费者同化的能量可用于生长发育和繁殖以及呼吸作用散失，呼吸作用散失的能量为A2。
（3）分析图2可知，能量流动是从甲（生产者）固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为175+200+875=1250kJ，乙的同化量为200kJ，丙的同化量为30kJ，因此从乙到丙的能量传递效率=30/200×100%=15%。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页【注意】字体安装之后
必须要重启PPT，字体
（适用于字体种类较少的情况） 才能显示出来。
找到压缩包中 鼠标左键双击 双击后，选择左上角的“安装”
的字体文件夹 字体文件
【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
（适用于字体种类较多的情况）
找到压缩包中 打开后有较多字体安装包，Ctrl+A全选 将字体文件包粘贴到：C盘 >
的字体文件夹 windows文件夹 > fonts文件夹
（Mac系统的安装与windows系统类似，仅提供路径）
找到压缩包中的字体文件夹 应用窗口中打开“字体册”
鼠标左键双击字体文件 界面左上方点击“+”
双击后，选择左上角的“安装” 选中要安装的字体，点击“打开”
【注意】Mac系统与Windows系统一样，都需要重启PPT，字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了，播放也正常的，但拿去教室
电脑上播放，字体又变得乱七八糟！”
老师们自己电脑上安装成功了，代表安装在自己电脑上的C盘
（一般情况下），但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体，在打开PPT时，会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts
文件夹里即可。
“下载了字体，安装也成功了，电脑也重启了，但PPT内却
找不到这款字体了？！”
一般这种情况出现在有多种字重的情况（例：阿里巴巴普惠
体），部分字体隐藏了。字重：可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后，
打开PPT，直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作：①字体安装后重启PPT； ②把这款字体整个系列（全部字重）都已下载(共48张PPT)
生态系统的能量流动
第二节
第三章生态系统及其稳定性
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分析生态系统能量流动的过程和特点。
生命观念|科学思维
学习目标
概述研究能量流动的实践意义。
社会责任|科学思维
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
科学探究
问题探讨
假设你流落在一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米。哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
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该选哪种生存策略呢？
策略1
先吃鸡，再吃玉米
策略2
先吃玉米和鸡蛋，玉米喂鸡，最后吃鸡
生态系统的能量流动
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统。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。
输入
1
能量来源
2
能量流动的起点
3
流经生态系统的总能量
4
能量输入过程
太阳能
生产者固定太阳能
生产者所固定的全部太阳能
生产者通过光合作用将光能转化成为化学能，
固定在它们所制造的有机物中（其次还有化能合成作用）。
若为人工生态系统，流经生态系统的能量为生产者固定的太阳能总量和人工补充的能量。
生态系统的能量流动
1
能量传递的途径（渠道）
2
能量传递的形式
食物链和食物网
有机物中的化学能
光合作用
呼吸作用
1
散失的主要途径
散失的形式
2
细胞呼吸
热能
传递
转化
散失
太阳能
有机物中的化学能
热能
科学方法
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
能量
输入
个体1
个体2
个体3
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
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
……
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
研究能量流动的基本思路
科学方法
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。
种群
能量
储存
能量
散失
如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
能量
输入
研究能量流动的基本思路
科学方法
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么下图将概括为何种形式呢
某营养级
能量
储存
能量
散失
能量
输入
可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
研究能量流动的基本思路
【1】能量流动的过程
草固定的能量将何去？
照射到地面上的太阳能大约只有1%的被吸收
生长发育和繁殖储存起来
残枝败叶被分解者分解
呼吸作用以热能形式散失
生产者固定的太阳能
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
流入下一营养级
残枝
败叶
分解者
1%
【1】能量流动的过程
同学们，兔子吃下去的草的能量都给兔子了吗？
摄入
粪便
分解者
粪便量属于上一营养级的同化量
=
同化量
+
摄入量
粪便量
【1】能量流动的过程
同学们，思考生产者的同化量怎么表示？
生产者的同化量
=
照射到地面上的太阳能
—
反射的太阳能
=
呼吸消耗的能量
+
自身生长发育繁殖的能量
=
呼吸消耗的能量
+
流向下一营养级的能量
+
分解者利用的能量
+
未被利用的能量
【1】能量流动的过程
兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？
生长发育和繁殖
分解者
兔的同化量
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
流入下一营养级
遗体残骸
分解者
呼吸作用
【1】能量流动的过程
鹰同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？
鹰的同化量
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
流入下一营养级
遗体残骸
分解者
呼吸作用
生长发育和繁殖
分解者
【1】能量流动的过程
=
同化量
+
摄入量
粪便量
=
呼吸散失
同化量
+
生长发育繁殖量
生长发育繁殖
=
下一营养级
+
分解者
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
吸收
……
分解者利用
遗体
残骸
粪便
呼吸
作用
散失
呼吸作用
散失
【1】能量流动的过程
每个营养级
能量来源
总能量
能量去路
生产者
各级消费者
生产者
各级消费者
呼吸作用散失
用于自身生长、发育和繁殖的部分
太阳能
上一个营养级
固定的太阳能总量
同化量=摄入量－粪便量
1.流入下一营养级
2.被分解者利用
3.未被利用
【2】能量流动的特点
【思考讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
林德曼（1915—1942）
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
Raymond Lindeman
赛达伯格（Cedar Bog）湖
图源网络
泥炭型沼泽湖
高山寒冷地区
无其他水系注入
有机质沉积至湖底…
【2】能量流动的特点
数字为能量数值
未利用是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
单位是 J/（cm2 ·a）（焦 每平方厘米年）
【2】能量流动的特点
营养级 流入能量/[J/(cm2·a)] 流出能量(输入下一个营养级)/[J/(cm2·a)] 出入比
生产者 464.6 62.8 13.52%
植食性动物 62.8 12.6 20.06%
肉食性动物 12.6 － －
分解者 14.6 － －
从能量传递效率上看，能量为什么不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级？
思考1
能量传递效率 =
×100%
下一营养级同化量
上一营养级同化量
【2】能量流动的特点
生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？
思考2
遵循，能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。
流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
思考3
不能，通过呼吸作用、分解者分解作用产生的热能散失到无机环境中，不能循环利用。
【2】能量流动的特点
单位是 J/（cm2 ·a）（焦 每平方厘米年）
（1）从方向上看
单向流动
在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可 ，也不能 。
逆转
循环流动
【2】能量流动的特点
（2）从数值上看
逐级递减
（能量传递效率为10%～20%）
逐级递减
就具体某一条食物链中相邻两个营养级的能量传递效率可能低于10%或高于20%
注
能量流动的特点
单向流动
逐级递减
【2】能量流动的特点
原因
原因
食物链中的捕食关系不能逆转
通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用
1
2
总有一部分能量经自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。（能量传递效率为10%～20%）
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。
【2】能量流动的特点
拓展延伸
1.已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，则：
①最多可使鹰增重 kg。
②最少可使鹰增重 kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
2.已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
①最多要消耗草 kg。
②最少要消耗草 kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
4
1
20%
10%
20%
10%
200
50
在食物链“草→兔→鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则：
【2】能量流动的特点
如果A有10000 kg，C最多增加 kg，最少增加 kg。
3.多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级
获得能量最多：选最 食物链；按 计算
获得能量最少：选最 食物链；按 计算
拓展延伸
400
1
短
长
20%
10%
【2】能量流动的特点
若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻 kg，最多消耗水藻 kg。
4.多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级
需最少能量：选最 食物链；按 计算
需最多能量：选最 食物链；按 计算
拓展延伸
25
100000
短
长
20%
10%
【3】生态金字塔
除了用数字表示之外，还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征？
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
肉食性动物
12.6
植食性动物
62.8
生产者
464.6
【3】生态金字塔
除了用数字表示之外，还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征？
如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换成相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔。
【3】生态金字塔
1.能量金字塔
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
营养级递增
能量递减
【3】生态金字塔
2.生物量金字塔
生物量指每个营养级所容纳的有机物的总干重，大多也是上窄下宽。
草
蟋蟀
麻雀
3.数量金字塔
各营养级的数量关系一般是金字塔，但倒置金字塔的情况也很常见，如一棵树可以养活很多的毛毛虫，这时高营养级数量未必就少。
毛毛虫
喜鹊
树
【3】生态金字塔
三种生态金字塔的比较
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
特点
每一层含义
自然生态系统一定为正金字塔
一般为正金字塔，有时出现倒金字塔形
一般为正金字塔，有时出现倒金字塔形
单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重
每一营养级生物个体的数目
【4】研究能量流动的意义
1
研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
多层育苗
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间作套种
稻-萍-蛙
【4】研究能量流动的意义
2
研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
实现了对能量多级利用，从而大大提高能量利用率。（≠能量的传递效率）
秸秆饲料
沼气池
沼渣
图源网络
【4】研究能量流动的意义
太阳能
水稻
秸秆
焚烧
人类
食用菌
菌渣
猪、羊
牛
粪
沼气池
粪
二级利用
三级利用
三级利用
二级利用
一级利用
稻谷
饲料
【4】研究能量流动的意义
3
研究生态系统的能量流动，帮助人们合理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。
合理确定草场的载畜量
稻田除草除虫
探究·实践
调查当地某生态系统中的能量流动情况
目的要求
1
调查当地农田生态系统，明确它的组成成分。
2
分析农田生态系统中能量流动的情况，并作出评价。
3
对所调查的农田生态系统提出能量流动方面的改进建议。
调查过程
以农村常见的稻田生态系统为例。组成成分有：
分解者，包括多种微生物
1
非生物的物质和能量
2
生产者，如水稻、杂草、浮游植物等
3
消费者，如蜘蛛、田螺、鱼（如泥鳅、黄鳝）、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等
4
探究·实践
生产者的主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。
1.当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些种类的生物是生产者？农民是用什么方法抑制其他生产者的数量的？
2.初级消费者有哪些？其中哪些是对农业生产有益的？哪些是有害的？对这些初级消费者，农民分别采取了哪些措施？
初级消费者：田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言，植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害，田螺数量较多时也会对水稻构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。
探究·实践
3.次级消费者有哪些？它们与农作物是什么关系？
次级消费者：肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言，这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕、适量放养等措施，实现生态农业目标。
4.养殖动物的饲料来源有哪些？
养殖动物的饲料主要来源于农田的青贮饲料和饲料企业的成品饲料。
农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。
5.农民对作物秸秆是如何处理的？
探究·实践
6.人们通过什么方式来提高光能利用效率？
主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
7.怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用？
通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量多级利用。
撰写调查报告
交流
整理调查结果，尽可能详尽画出该农田生态系统的食物链和食物网，写一篇有关农田生态系统能量流动情况的调查分析报告。
思维训练：分析和处理数据
1926年，一位生态学家研究一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据
在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ
1
这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg
2
据估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消的葡萄糖共2045kg
3
1kg葡萄储存1.6×104kJ能量
4
1.这些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存能量是多少？
葡萄糖：
储存的能量为：
（12+18）/12×2675=6687.5kg
6687.5×1.6×104=1.07×108kJ
思维训练：分析和处理数据
2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是：
2045×1.6×104kJ=3.272×107kJ
3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这些玉米固定的太阳能总量是：
呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：
1.07×108+3.272×107=1.3972×108kJ
3.272×107/1.3972×108=23.4%
4.这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%
思维训练：分析和处理数据
5.根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。
玉米种群
太阳能：8.5×109kJ
散失
利用：1.3972×108kJ，1.64%
呼吸作用
3.272×107kJ，23.4%
储存
1.07×108kJ，76.6%
课堂小结
分解者
单向流动
逐级递减
当堂检测
1.下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是( )
A
营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低
B
呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多
C
生产者的同化量越大，各级消费者的体型就越大
D
营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多
B
当堂检测
2.在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于( )
A
生产者固定的太阳能的总量
B
生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C
被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D
用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量
C
当堂检测
3.如图是某一个湖的能量金字塔，下列相关描述不正确的是( )
A
甲、乙、丙、丁分别表示不同的营养级
B
甲、乙、丙、丁之间形成一条甲到丁的食物链
C
甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量
D
甲、乙、丙、丁的大小变化体现了能量流动是逐级递减的特点
B
甲
乙
丙
丁
当堂检测
4.如图为生态系统中能量流动部分示意图，a、b、c、d、e各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( )
1
第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为(c＋d/b)×100%
2
图中d包含了次级消费者粪便中的能量
续下一页
当堂检测
4. 下列各项中不正确的是( )
3
在人工饲养的高密度鱼塘中生产者固定的能量肯定大于初级消费者固定的能量
4
在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同
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A
A
①②③④
B
①②③
C
①④
D
②③
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