生物：5.2《生态系统的能量流动》学案（2）（新人教版必修3）

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第2节 生态系统的能量流动
一.考纲要求
理解能量流动的过程、特点、意义，以及相关的计算。
二.教学目的
1． 生态系统能量流动的过程和特点（D：应用）。
2． 研究生态系统能量流动的意义（D：应用）。
三.重点、难点及疑点
1． 教学重点 生态系统能量流动的过程和特点。
2． 教学难点 生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
3． 教学疑点 生态系统能量流动的具体过程。
四.教学方法　以练为主，通过练掌握具体细节知识
五.教学课时 1个课时
六.教学过程
能量流动的过程
生态系统的 单向流动
能量流动 能量流动的特点
逐级递减
研究能量流动的意义
一、概念：是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程
二、输入：绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入
三、总值：生产者固定的太阳能的总量是流动的总能量
四、过程：以有机物形式沿食物链向下一营养级传递；散失的是三大功能类群生物的呼吸作用产生的热能
方框大小、箭头大小的含义
（1） 能量流入某一营养级后的四个去向
呼吸散失①
能量流入某一营养级 残落物、遗体③
自身储存②
流入下一营养级④
五、特点
（一）单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级
每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能
（二）逐级递减 每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用
传递效率10%～20%（形象地用能量金字塔表示）
能量金字塔 始终为正金字塔，都遵循10%～20%传递效率
金字塔 生物量金字塔
数量金字塔：可能为正金字塔，也可能为倒金字塔，上下营养级之间无固定数量关系。
六、研究意义：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。
【针对训练】
A.基础训练
1. 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昆虫，
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。
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 。
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 。
D.奥赛一瞥：
1.（2008上海高考生物巻）右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
2.（2008上海高考生物巻）下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。请据图回答问题。
（1）在该生态系统中，既是分解者又可作为消费者食物的生物是 。
（2）请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称：①
；② ；③ 。
（3）有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系，结果如丙图。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是 。
（4）沼蟹会破坏大米草根系，土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂，则蜘蛛数量将 。一段时间后大米草数量不增反降，造成此结果的可能原因是大米草死亡导致细菌数量增加，通过甲图的 食物关系，引起沼蟹数量增加；同时因含磷杀虫剂的使用，导致藻类数量增加，通过食物链
也会引起沼蟹数量增加，从而造成大米草数量不增反降。
（5）上述事实说明，人类活动会引起生态系统中生物种类减少，从而导致生态系统的自动调节能力 ， 容易受到破坏。
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]
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]
D.奥赛一瞥：
1.A
2. （1）细菌 （2）藻类、大米草 食草虫、线虫、海螺 沼蟹、蜘蛛 （3）一龄幼虫
（4）减少 细菌→线虫→沼蟹（言之有理即给分） 藻类→线虫→沼蟹
（5）下降 生态平衡（生态系统）w.k.s.5.u.c
k.s.5.u
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
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
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