5.2 生态系统的能量流动 教案（3课时）

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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
一、教学目标
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实践意义
3．尝试调查农田生态系统中的能量流动情况
二、教学重点、难点：
重点：分析生态系统能量流动的过程和特点
难点：分析生态系统能量流动的过程和特点
课时安排
3课时
四、教学内容
（一）生态系统能量流动的概念与过程
1．能量流动的概念
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。
2.能最流动的过程
(1)能量的输入
①源头：太阳能或氧化无机物产生的化学能。
②输入总量：生产者固定的总能量。
能量的传递
①传递途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
③流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所
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同化的能量，排出的粪便中的能量不属于该级消费者所同化的能量。
能量的（转化）去向
每一营养级的生物获得的能量可分为以下三部分：
①被该营养级生物细胞呼吸消耗。
②进入下一个营养级的生物体内（最高营养级生物除外）。
③随着动植物遗体、残枝败叶、粪便等被分解者利用。
能量的散失
①形式：热能是能量流动的最终归宿。
②过程-654054445000
③特殊途径：动植物遗体形成的煤炭、石油等工业燃烧热能。
能量流动过程图解
-6540595694500
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-44450107950000（二）生态系统能量流动的特点与研究意义
1．能量流动的特点
(1)单向流动
单向流动是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，不可逆向流动，也不能够循环流动。
单向流动的原因：
①各营养级的顺序是不可逆转的；
②各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热量散失，由于热能不能被绿色植物作为光合作用的能源，所以整个生态系统必须由太阳能不断予以补充。
逐级递减
逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流人下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
逐级递减的原因：
①各营养级的生物都会因呼吸消耗相当大的一部分能量；
②各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用；
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③生产者的残枝败叶、消费者的遗体、排泄物等所含的能量，被分解者分解而释放出来。
(3)能量传递效率
①能量传递效率：能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为10%（或10%-20%）。
②能量传递效率的计算：能量传递效率=下一个营养的同化量÷该营养级的同化量Xl00%。
(4)能量金字塔
能量金字塔是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，可形成一个金字塔图形。塔基为生产者，往上为较少的初级消费者f植食性动物j，再往上为更少的次级消费者，再往上为更少的三级消费者，塔顶是数量最少的顶级消费者，能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
2.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。例如，在农业生态系统中，如果把作物秸秆当燃料烧掉，人类就不能充分利用秸秆中的能量；如果将秸秆做饲料饲养牲畜，让牲畜粪便进人沼气池，将发酵产生的沼气做燃料，将沼气池中的沼渣做肥料，就能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
（2）研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量
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持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。
（三）生态系统能量流动分析
能量流过某一营养级具体过程分析（如下图） 1
-6540584899500（1）摄人量一粪便量=同化量。
（2）同化量一呼吸量＝用于生长、发育、繁殖
（3）下一营养级粪便量不属于该营养级同化量，而属于上一营养级的同化量及被分解者分解量。
（4）计算能量传递效率一定是同化量／同化量。
2．生态系统中各营养级间的能量流动分析（如下图）
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-6540582994500 该图表示的是生态系统能量流动过程，识别该图时要注意以下几点：
①明确生态系统的能量来源，太阳能并非全部被生产者吸收；
②每个营养级的能量总和。除了最高营养级外，每个营养级的能量是四个数值之和：本身呼吸消耗的能量、流向下-营养级的能量、被分解者利用的能量、未利用的能量，最高营养级没有流向下一营养级的能量；
③两个相邻营养级之间的能量传递效率是两个营养级的同化量之比。
五、板书设计
第五章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
（一）生态系统能量流动的概念与过程
1．能量流动的概念
2.能最流动的过程
(1)能量的输入
①源头：太阳能或氧化无机物产生的化学能。
②输入总量：生产者固定的总能量。
（2）能量的传递
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①传递途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
（3）能量的（转化）去向
每一营养级的生物获得的能量可分为以下三部分：
①细胞呼吸消耗。
②进入下一个营养级的生物体内（最高营养级生物除外）。
③被分解者利用。
（4）能量的散失
①形式：热能是能量流动的最终归宿。
（5）能量流动过程图解
-6540595377000（二）生态系统能量流动的特点与研究意义
1．能量流动的特点
（1）单向流动
（2）逐级递减
（3）能量传递效率
同化量÷同化量Xl00%。
六、作业布置
练习册和报纸
教学反思