資源簡介

(
呼吸作用
) (
呼吸作用
) (
呼吸作用
) (
太陽能
) (
初級(jí)消費(fèi)者
(植食動(dòng)物)
) (
次級(jí)消費(fèi)者
(
肉食動(dòng)物)
) (
三級(jí)消費(fèi)者
(
肉食動(dòng)物)
) (
……
) (
遺體
) (
遺體
) (
遺體
) (
枯枝敗葉
) (
未固定
) (
分解者(細(xì)菌、 真菌等微生物)
) (
生產(chǎn)者
(植物)
)第 2 節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
第 1 課時(shí) 能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)
班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名
1.通過分析能量在各營養(yǎng)級(jí)間的流動(dòng)情況，建立生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的模型，概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程。
2.通過定量分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)，概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)。
1. 能量流動(dòng)的含義：生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、 、 和 的過程。
2. 能量的傳遞
呼吸作用
(起點(diǎn))
呼吸作用
圖 5-7 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖（不定時(shí)分析）
（1）生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級(jí))能量的來源和去路
（2）各級(jí)消費(fèi)者能量的來源和去路
各級(jí)消費(fèi)者攝入的能量不等于其同化量，它們之間的關(guān)系式：同化量＝ － 。
（3）傳遞形式： 。
（4）傳遞途徑： 。
3. 能量的轉(zhuǎn)化和散失
4. 能量流動(dòng)的特點(diǎn)
（1）。原因：能量只能從上一營養(yǎng)級(jí)流入下一營養(yǎng)級(jí)，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)的
順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長期自然選擇的結(jié)果。
（2）。原因：
①各營養(yǎng)級(jí)生物 作用以 形式散失大部分能量，無法再利用。
②各營養(yǎng)級(jí)的生物中有一部分能量未被下一營養(yǎng)級(jí)的生物利用，即 部分。
③少部分能量被 分解利用。
5. 能量傳遞效率：一般來說，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是 。
公式：相鄰兩營養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率= ×100%
6.判斷下列相關(guān)表述的正誤
(1)能量通過光合作用和化能合成作用輸入生態(tài)系統(tǒng)，通過呼吸作用輸出生態(tài)系統(tǒng)。 ( )
(2)能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以熱能的形式流動(dòng)的。 ( )
(3)生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)無能量的輸入和散失。 ( )
(4)一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的 10%～20% 。( )
(5)在“植物→ 鼠→鷹 ”這條食物鏈中，第三營養(yǎng)級(jí)含能量最少。 ( )
(6)第三營養(yǎng)級(jí)生物產(chǎn)生糞便中的能量屬于該營養(yǎng)級(jí)的同化量。 ( )
任務(wù)一：能量流動(dòng)的過程
1．繪圖表示第一營養(yǎng)級(jí)的能量來源是什么， 去路有哪些？并回答第一營養(yǎng)級(jí)的能量怎樣傳遞到第二營養(yǎng)級(jí)？
2 ．?dāng)z入量指植食性動(dòng)物取食的總量， 即食物總量；同化量是指該動(dòng)物經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量。
請(qǐng)回答下列問題：
(1)請(qǐng)寫出攝入量和同化量之間的關(guān)系。
(2)輸入初級(jí)消費(fèi)者的能量是哪部分？初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于哪個(gè)營養(yǎng)級(jí)？
(3)構(gòu)建第二營養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)模型：嘗試用方框代表第二營養(yǎng)級(jí)的能量，用箭頭表示能量的來源和去路，并
配以文字介紹。
3 ．分析、比較分別流入第一、第二營養(yǎng)級(jí)的能量的去路，歸納二者的共同點(diǎn)。
4 ．在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)大致可以概括為如圖：
(1)輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？
(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式和渠道分別是什么？
(3)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中能量是怎么轉(zhuǎn)化的？
(4)生態(tài)系統(tǒng)中能量散失的途徑和形式分別是什么？
任務(wù)二：定量研究能量流動(dòng)的特點(diǎn)
1 ．仔細(xì)分析教材“思考 ·討論：分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng) ”，將圖中的數(shù)據(jù)用表格的形式進(jìn)行整理。
營養(yǎng)級(jí) 流入能量[J/(cm2·a)] 能量的去向[J/(cm2·a)]
生產(chǎn)者
植食性動(dòng)物
肉食性動(dòng)物
根據(jù)上表，回答下列問題：
(1)橫向比較每一級(jí)的輸入量和輸出量，請(qǐng)問生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是否遵循能量守恒定律？
(2)縱向比較各級(jí)輸入量，能量沿著營養(yǎng)級(jí)流動(dòng)時(shí)，有何特點(diǎn)？為什么？
2 ．生物之間經(jīng)過長期的進(jìn)化形成的吃與被吃的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量流動(dòng)還具有什么特點(diǎn)？
(
(
)
)1.如圖表示草場上某種草和某種羊的能量流動(dòng)關(guān)系,對(duì)該圖的描述正確的是
A.a表示草光合作用固定的能量
B.b表示草同化的能量中未利用的部分
C.c表示羊呼吸散失的熱量
D.c屬于羊流入分解者的能量
2.如圖是一個(gè)處于平衡狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,其中 A、B、C、D 分別代表不同營養(yǎng)級(jí)的生物類群,對(duì)
此圖解理解正確的一項(xiàng)是 ( )
A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是 A 通過光合作用固定的太陽能減去自身呼吸消耗的能量
B.D 中所儲(chǔ)存的能量與 C 中所儲(chǔ)存的能量之比就是能量從 C 傳遞到 D 的效率
C.B 同化的能量要大于 B、C、D 呼吸作用散失的熱能之和
D.由于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一定的,所以 B 獲得的能量越多,留給 C、D 的能量就越少
3.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個(gè)種群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單位
是萬 kJ)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A.三個(gè)種群及其他的所有生物構(gòu)成了群落
B.能量在流經(jīng)該系統(tǒng)時(shí)會(huì)經(jīng)歷輸入、轉(zhuǎn)化、傳遞和散失等過程
C.種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量約為 69.50 萬 kJ
D.生態(tài)系統(tǒng)中的能量隨營養(yǎng)級(jí)的提高所獲得的能量越少(
呼吸作用
) (
呼吸作用
) (
呼吸作用
) (
太陽能
) (
初級(jí)消費(fèi)者
(植食動(dòng)物)
) (
次級(jí)消費(fèi)者
(
肉食動(dòng)物)
) (
三級(jí)消費(fèi)者
(
肉食動(dòng)物)
) (
……
) (
遺體
) (
遺體
) (
遺體
) (
枯枝敗葉
) (
未固定
) (
分解者(細(xì)菌、 真菌等微生物)
) (
生產(chǎn)者
(植物)
)第 2 節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
第 1 課時(shí) 能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)
班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名
1.通過分析能量在各營養(yǎng)級(jí)間的流動(dòng)情況，建立生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的模型，概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程。
2.通過定量分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)，概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)。
1. 能量流動(dòng)的含義：生態(tài)系統(tǒng)中能量的 輸入 、 傳遞 、 轉(zhuǎn)化 和 散失 的過程。
2. 能量的傳遞
呼吸作用
(起點(diǎn))
呼吸作用
圖 5-7 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖（不定時(shí)分析）
（1）生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級(jí))能量的來源和去路
(
呼吸作用以熱能形式散失
太陽能
流入下一營養(yǎng)級(jí)
被分解者利用
)
（2）各級(jí)消費(fèi)者能量的來源和去路
上一營養(yǎng)級(jí)的 上一營養(yǎng)級(jí) 呼吸作用以熱能形式散失 流入下一營養(yǎng)級(jí) 最高營養(yǎng)級(jí) 被分解者利用
各級(jí)消費(fèi)者攝入的能量不等于其同化量，它們之間的關(guān)系式：同化量＝ 攝入量 － 糞便量 。
（3）傳遞形式： 有機(jī)物中的化學(xué)能 。
（4）傳遞途徑： 食物鏈和食物網(wǎng) 。
3. 能量的轉(zhuǎn)化和散失
(
光能
化學(xué)能
光合
化能合成
化學(xué)能
呼吸
熱能
各項(xiàng)生命活動(dòng)
)
4. 能量流動(dòng)的特點(diǎn)
（1） 單向流動(dòng) 。原因：能量只能從上一營養(yǎng)級(jí)流入下一營養(yǎng)級(jí)，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。食物
鏈中各營養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長期自然選擇的結(jié)果。
（2） 逐級(jí)遞減 。原因：
①各營養(yǎng)級(jí)生物 呼吸 作用以 熱能 形式散失大部分能量，無法再利用。
②各營養(yǎng)級(jí)的生物中有一部分能量未被下一營養(yǎng)級(jí)的生物利用，即 未被利用 部分。
③少部分能量被 分解者 分解利用。
5. 能量傳遞效率：一般來說，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是 10%～20% 。
下一營養(yǎng)級(jí)同化量
公式：相鄰兩營養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率= ×100%
上一營養(yǎng)級(jí)同化量
6.判斷下列相關(guān)表述的正誤
(1)能量通過光合作用和化能合成作用輸入生態(tài)系統(tǒng)，通過呼吸作用輸出生態(tài)系統(tǒng)。 ( √)
(2)能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以熱能的形式流動(dòng)的。 (×)
(3)生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)無能量的輸入和散失。 (×)
(4)一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量的 10%～20% 。(×)
(5)在“植物→ 鼠→鷹 ”這條食物鏈中，第三營養(yǎng)級(jí)含能量最少。 ( √)
(6)第三營養(yǎng)級(jí)生物產(chǎn)生糞便中的能量屬于該營養(yǎng)級(jí)的同化量。 (×)
任務(wù)一：能量流動(dòng)的過程
1．繪圖表示第一營養(yǎng)級(jí)的能量來源是什么， 去路有哪些？并回答第一營養(yǎng)級(jí)的能量怎樣傳遞到第二營養(yǎng)級(jí)？
提示 如圖所示
儲(chǔ)存在植物體中的能量，有一部分被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，能量就流入了第二營養(yǎng)級(jí)。
2 ．?dāng)z入量指植食性動(dòng)物取食的總量， 即食物總量；同化量是指該動(dòng)物經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量。
請(qǐng)回答下列問題：
(1)請(qǐng)寫出攝入量和同化量之間的關(guān)系。
提示 同化量＝攝入量－糞便量(或攝入量＝同化量＋糞便量)。
(2)輸入初級(jí)消費(fèi)者的能量是哪部分？初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于哪個(gè)營養(yǎng)級(jí)？
提示 輸入初級(jí)消費(fèi)者的能量是初級(jí)消費(fèi)者同化的能量。初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級(jí)。
(3)構(gòu)建第二營養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)模型：嘗試用方框代表第二營養(yǎng)級(jí)的能量，用箭頭表示能量的來源和去路，并
配以文字介紹。
提示 如圖所示
3 ．分析、比較分別流入第一、第二營養(yǎng)級(jí)的能量的去路，歸納二者的共同點(diǎn)。
提示 輸入這兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量，一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，另一部分用于其自身的生長、 發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在自身的有機(jī)物中。這些有機(jī)物中的能量一部分流向分解者，另一部分則被
下一營養(yǎng)級(jí)攝入體內(nèi)。
4 ．在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)大致可以概括為如圖：
(1)輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？
提示 輸入的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。
(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式和渠道分別是什么？
提示 能量傳遞的形式是有機(jī)物，渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。
(3)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中能量是怎么轉(zhuǎn)化的？
提示 太陽能 ―→有機(jī)物中的化學(xué)能 ―→熱能。
(4)生態(tài)系統(tǒng)中能量散失的途徑和形式分別是什么？
提示 能量散失的途徑是呼吸作用，形式是熱能。
任務(wù)二：定量研究能量流動(dòng)的特點(diǎn)
1 ．仔細(xì)分析教材“思考 ·討論：分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng) ”，將圖中的數(shù)據(jù)用表格的形式進(jìn)行整理。
營養(yǎng)級(jí) 流入能量[J/(cm2·a)] 能量的去向[J/(cm2·a)]
生產(chǎn)者 464.6 62.8(流入下一營養(yǎng)級(jí))、12.5(流入分解者)、 96.3(呼吸作用散失)、293(未利用)
植食性動(dòng)物 62.8 12.6(流入下一營養(yǎng)級(jí))、2.1(流入分解者)、18.8(呼 吸作用散失)、29.3(未利用)
肉食性動(dòng)物 12.6 微量(流入分解者)、7.5(呼吸作用散失)、5.0(未利 用)
根據(jù)上表，回答下列問題：
(1)橫向比較每一級(jí)的輸入量和輸出量，請(qǐng)問生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是否遵循能量守恒定律？
提示 遵循能量守恒守律。
(2)縱向比較各級(jí)輸入量，能量沿著營養(yǎng)級(jí)流動(dòng)時(shí)，有何特點(diǎn)？為什么？
提示 能量沿著營養(yǎng)級(jí)流動(dòng)的過程中逐級(jí)遞減。因?yàn)榱魅肽骋粻I養(yǎng)級(jí)的能量除了流入下一營養(yǎng)級(jí)之外，還 有一部分通過該營養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失；一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；一部分未被
利用。
2 ．生物之間經(jīng)過長期的進(jìn)化形成的吃與被吃的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量流動(dòng)還具有什么特點(diǎn)？
提示 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的。
1.如圖表示草場上某種草和某種羊的能量流動(dòng)關(guān)系,對(duì)該圖的描述正確的是 ( )
A.a表示草光合作用固定的能量
B.b表示草同化的能量中未利用的部分
C.c表示羊呼吸散失的熱量
D.c屬于羊流入分解者的能量
[解題思維]
提取關(guān)鍵點(diǎn) 草場上草和羊的能量流動(dòng)關(guān)系
轉(zhuǎn)化知識(shí)點(diǎn) 生物同化的能量一部分被呼吸消 耗,一部分用于生物的生長、發(fā)育 和繁殖
排除障礙點(diǎn) 生產(chǎn)者固定的能量就是同化量,若 進(jìn)行定時(shí)定量分析,同化量總有一 部分能量未利用
【解析】選 B。a表示草用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,屬于同化量的一部分,A 錯(cuò)誤;a的能量一部分被羊攝 入,一部分隨著遺體殘骸流向分解者,還有一部分未利用,B 正確 ;c表示羊排出的糞便中的能量,C 錯(cuò)誤 ;c 屬
于草流入分解者的能量,D 錯(cuò)誤。
2.如圖是一個(gè)處于平衡狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,其中 A、B、C、D 分別代表不同營養(yǎng)級(jí)的生物類群,對(duì)
此圖解理解正確的一項(xiàng)是 ( )
A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是 A 通過光合作用固定的太陽能減去自身呼吸消耗的能量
B.D 中所儲(chǔ)存的能量與 C 中所儲(chǔ)存的能量之比就是能量從 C 傳遞到 D 的效率
C.B 同化的能量要大于 B、C、D 呼吸作用散失的熱能之和
D.由于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一定的,所以 B 獲得的能量越多,留給 C、D 的能量就越少
【解析】選 C。本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的過程。據(jù)圖可知,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固 定的太陽能總量,A 錯(cuò)誤 ;能量的傳遞效率是指相鄰兩營養(yǎng)級(jí)群體中同化量之比,即下一營養(yǎng)級(jí)中所有生物的 同化量與上一營養(yǎng)級(jí)所有生物的同化量之比,不是儲(chǔ)存能量的比值,B 錯(cuò)誤;B 同化的能量有三個(gè)去向,呼吸作 用、傳給 C 和傳給分解者,由于生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),所以整體上看 B 同化的能量等于 B、C、D 的呼吸量 加三者傳給分解者的能量,所以B 的同化量大于三者呼吸消耗的能量,C 正確;若B 獲得的能量越多,按照傳遞
效率 10%~20%計(jì)算,C、D 獲得的能量相對(duì)越多,D 錯(cuò)誤。
3.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個(gè)種群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單位
是萬 kJ)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A.三個(gè)種群及其他的所有生物構(gòu)成了群落
B.能量在流經(jīng)該系統(tǒng)時(shí)會(huì)經(jīng)歷輸入、轉(zhuǎn)化、傳遞和散失等過程
C.種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量約為 69.50 萬 kJ
D.生態(tài)系統(tǒng)中的能量隨營養(yǎng)級(jí)的提高所獲得的能量越少
【解析】選C。本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的輸入輸出等過程。群落是指這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物,A 正確 ;能量流動(dòng)包括輸入、轉(zhuǎn)化、傳遞和散失等過程,B 正確 ;種群Ⅱ同化的能量=呼吸作用散失的能量+被種 群Ⅰ同化的能量+被分解者分解的能量+未被利用的能量,則種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量+被分解 者分解的能量=111.0-15.0-41.5=54.5 萬 kJ,故種群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量小于 54.5 萬 kJ,C 錯(cuò)
誤;由于能量流動(dòng)總是逐級(jí)遞減,因此營養(yǎng)級(jí)越高,獲得能量越少,D 正確。

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