山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 5.2 生态系统的能量流动（2）学案 新人教版必修2
学习指导即时感悟
【学习目标】
知识目标
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
能力目标
尝试调查农田生态系统中 的能量流动情况。
情感、态度与价值观目标
初步形成生态学的观点，确立辩证唯物主义自然观和科学观的世界观。
【难点、重点】
生态系统能量流动的过程和特点。
准确把握学习目标要求
【学习方法指导】
1、课前20分钟，依据自学指导，结合教材助读通读课本，边理解边搞好教材的勾画标记，初步掌握重点内容。构建知识体系，从整体上把握本课内容。
2、以学习小组为单位，统计本组预习中存在的问题，由科代表统一反馈给老师。
方法是指导
【课前预习】
1．阅读课本93页的问题探讨，然后回答问题
（1）讨论：你认为那种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
（2）你还有其他的选择吗？
2.能量流动的概念：___________________________________________________
3．研究能量流动的方法：
研究生态系统中能量的流动一般在________水平上。
4．生态系统的能量流动过程：沿________________进行流动。
（1）能量的来源：___________________________________________
（2）能量流动的起点：_______________________________________
是从________ 通过______作用把________能转化为________开始的。
（3）能量流动的渠道：_______________________________________
（4）流入生态系统的总能量:使该系统中生产者固定的_______能量，而并非照射到生产者身上的能量。
（5）能量流动的主要形式________________________________________________即主要是通过食物关系进行，而______是能量流动的最终点,分解者将流入生态系统的能量最终以热能的形式散失。
（6）各个营养级的能量来源:
流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便。生物所同化的能量，生产者的能量来自______，分解者的
基础知识
要夯实
知之为知之，不知为不知形态？
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能量来自______和______。
（7）各个营养级的能量去路：
一般有三条:
一部分通过________作用释放后，一方面用于自身的______、____和______等生命活动，一方面以____ 形式散失；一部分被________摄入；一部分则被________分解利用。可以概括为__________________________________________________
4．能量流动的特点：
（1）能量流动的特点：
_________________________________________________
__________________________________________________
（2）能量传递效率：
能量在相邻两个营养级间的传递效率__________。
5．研究能量流动的实践意义：
（1）_________________________________________________________________
（2）__________________________________________________________________
【我的疑问】
同学们：通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
【自主合作探究】
探究一：生态系统中有关能量的计算问题生态系统中的能量流动是高考中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对此类计算归类分析如下：
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
【小结】在未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在此基础上，可演变为另外一种题型，即“已知较低营养级具有的能量（或生物量）及其能量传递效率时，求较高营养级从较低营养级获得的最多能量（或生物量）”，此时，依据给定的能量传递效率计算即可。
先自主探究
再合作探究
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变式1：在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生240molO2，在能量传递效率为10～15%时，三级消费者可以获得的最大能量相当于 mol葡萄糖（ ）
A.0.04 B. 0.4 C. 0.9 D.0.09
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，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】在已知较高营养级的生物具有的能量（或生物量），未知能量传递效率时，按能量传递效率为20%进行计算，所得数值为较低营养级生物应具备的能量（或生物量）最小值。在此基础上，也可演变为另一种题型，即“已知较高营养级具有的能量（或生物量）及其能量传递效率时，求较低营养级生物应具备能量的最小值”，此时，依据给定的能量传递效率中的最大值计算即可。
3．已知各营养级获得能量的总和，求各营养级间能量的传递效率
例7．教材P95图5-8中为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。
请据图5-8中相关数据计算出湖泊内各营养级间能量的传递效率？结合你的计算结果谈谈你怎样理解生态系统中能量流动的特点？
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℅
对生态系统中能量流动的计算问题，应在认真审题的基础上分类进行计算即可。
探究二：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 。
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（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＿＿。
【当堂达标】
1．某生态系统中有a、b、c、d、e五种生物，a为植物，其余的为动物。一年内输入内这五种生物的能量数值如下表：
生物
a
b
c
d
e
能量(J.m-2×10-5)
90
9.5
0.96
1.8
0.32
ｂ、c、d、e四种动物同处一个营养级的是 （ ）
A．b与c B．c与d C．d与e D．b与d
2．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·M1b+c C．ab=c
5．如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（ ）
兔
v植物 猫头鹰
独立完成
8
鼠
A.200g B.250g C.500g D.1000g
6.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107KJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为（ ）
A.0KJ B.106KJ C. 105KJ-106KJ D.106KJ-2×106KJ
7．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 。
8．下图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：
（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。
（2）何种生物数量有增加的趋势？______。
（3）该食物网中，草属于__________，山猫、鹰属于__________。
（4）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是__________ ，该生态系统的能量最终来源是__________，其能量流动的特点是__________
【反思提升】请同学们整理本框知识，构建知识体系
你还有什么想告诉大家的吗？
【拓展延伸】
1．当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是（ ）
A．完成了物质循环 B．蛇破坏了生态平衡
C．青蛙不能适应环境 D．青蛙的能量流向了蛇
2.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（ ）
8
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
D .营养级越多，散失的能量越多
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％
4、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
5．某生态系统中有a、b、c、d、e五种生物，a为植物，其余的为动物。一年内输入内这五种生物的能量数值如下表：
生物
a
b
c
d
e
能量(J.m-2×10-5)
90
9.5
0.96
1.8
0.32
ｂ、c、d、e四种动物同处一个营养级的是 （ ）
A．b与c B．c与d C．d与e D．b与d
6．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·M1b+c C．ab=c
9．如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（ ）
兔
植物 猫头鹰
鼠
A.200g B.250g C.500g D.1000g
10.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107KJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为（ ）
A.0KJ B.106KJ C. 105KJ-106KJ D.106KJ-2×106KJ
8
11．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 。
12．下图为一食物网，若把蛇全部捕光，请回答：
（1）此食物网中，何种生物数量大量减少？______。
（2）何种生物数量有增加的趋势？______。
（3）该食物网中，草属于________，山猫、鹰属于______。
（4）该食物网的各种生物中，含有能量最多的是_______ ，该生态系统的能量最终来源是_______，其能量流动的特点是_______
13．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_________________________________。
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（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____________。
1C2C3B4A5D6D7A8C9B10D11（1）3 （2）水绵、水藻(全对才给分)；生产者固定的太阳能总量
（3）海鸟、小鱼、淡水虾(全对才给分)；竞争；捕食 （4）D （5）增加；减少；减少
（6）水藻→甲壳类→海鸟； （7）A 12解：（1）（2）从上述食物网中可以看出：鹰以蛇为食物，蛇全部捕光以后，鹰会因为食物的减少而减少；
蛇以山猫为食物，蛇被全部杀光，山猫会因失去天敌的控制而增加；山猫数量增加后，松鼠和地鼠会因为天敌的增加而减少；草和花生的数量增加．
（3）花生和草能够通过光合作用制造有机物，为自身和其他生物提供物质和能量，属于生产者；山猫和鹰是动物，不能自己制造有机物，间接以植物为食物，属于消费者．
（4）生态系统的能量是从生产者固定太阳能开始的，最终来源于太阳能．生态系统能量流动的规律是单向流动，逐级递减的，所以生产者体内能量最多，花生和草都属于生产者．
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