2020届高中生物一轮复习人教版生态系统的能量流动学案
人教版高中生物必修三《生态系统的能量流动》教案
《生态系统的能量流动》教学设计一、学情分析《生态系统的能量流动》是紧接生态系统的结构之后的内容，生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，因而学习本节后对下节生态系统的另一个功能——物质循环的理解有促进作用，所以本节在本章中起着承上启下的作用，是本章的重点内容。
从知识储备看，学生已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；有关储存能量的物质、能量代谢等知识已学习过，这些都是理解本节内容的基础。
从教材内容看，包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的实践意义等，内容比较抽象，联系的知识相对较多，学生学习有一定的难度。
二、教学目标知识与能力目标1.通过生态系统能量流动图示的分析，进行能量流动图示的识图、分析和相关的计算。
2.通过小组讨论、交流，能够运用生态系统能量流动的过程和特点分析常见的具体事例。
3.通过定量分析某个具体生态系统的能量流动过程，概况生态系统能量流动的特点。
4.通过资料分析、教师讲解，能够准确表述研究生态系统能量流动的意义。
学科素养1.基础知识（生态系统能量流动的过程和特点、研究生态系统能量流动的意义）；2.基本技能（初步学会运用生态学的观点来认识生态系统中的能量流动）；3.基本思想（通过“研究能量流动的意义”的实例，渗透“科学—技术—社会”教育思想）；4.基本活动经验（通过小组讨论、交流，进行合作学习、分析解决实际问题）。
三、教学重点生态系统能量流动过程和特点。
四、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。
五、教学方法引导分析、合作探究、点拨归纳法。
六、教具准备多媒体课件。
七、课时安排1课时。
八、教学过程九、板书设计第二节 生态系统的能量流动（一）概念：生态系统中能量的输入、传递和散失过程。
能量的源头：阳光能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量 输入各级消费者的能量：各级消费者的同化量（二）过程呼吸作用消耗的能量 流入下一营养级的能量各营养级能量的去路分解者分解释放的能量 未利用的能量(现存量)能量流动的总渠道：食物链和食物网 单向流动：生产者→初级消费者→次级消费者（三）特点逐级递减：传递效率为10%－20%（四）意义：调整能量流动的方向，使其流向对人类最有益的地方。
新人教生物一轮复习学案：第41讲 生态系统的能量流动(含答案解析)
新人教生物一轮复习学案 第41讲 生态系统的能量流动概 念 落 实1.能量流动概念剖析2.每一营养级能量的来源（1）生产者的能量主要来自 。
（2）消费者的能量来自 的能量。
3.能量去路分析（以初级消费者为例）（1）摄入量（a ）＝ ＋ ，其中粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级的同化量。
（2）同化量（b ）＝＋ 。
（3）用于生长、发育和繁殖的能量去向，从以下两个角度分析： ①定量不定时（在足够长的时间内能量的最终去路）用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝遗体残骸流向的能量（f）＋流向下一营养级的能量，即下一营养级（i）。
②定量定时（流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路）用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝遗体残骸流向分解者的能量（f）＋下一营养级摄入量（i）＋的能量（j）。
如果是以年为单位研究，未被利用的能量（j）将保留到下一年，因此“未被利用”是指在有限的时间“还没来得及被利用的能量”。
（4）合并（2）（3）中等式，总结同化量（b）的去路可用下图表示，即同化量＝消耗量＋流向的能量＋流向的能量（＋未被利用的能量）。
4.能量流动效率相邻两个营养级之间的能量传递效率＝（某营养级同化的能量/上一营养级同化的能量）×100%。
一般为。
◉方法规律能量流动过程中相关“最值”计算在食物链（网）中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
◀诊断·加强▶1.判断下列说法的正误：（1）生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程。
（）（2）流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。
（）（3）流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入体内的能量。
（）（4）生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境输入到了生物群落。
（）（5）某一营养级的总能量由四个部分组成：自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量。
高三生物一轮复习生态系统能量流动学案+
生态系统的能量流动一、核心概念1.生态系统的结构包括；生态系统的功能是。
2.流入生态系统的总能量：自然生态系统--；某些人工生态系统，如人工鱼塘、含有机污水的湿地----。
3.传递效率=下一营养级/上一营养级×100%。
4.能量流动的特点：（不可循环）、（传递效率10%~20%）。
5.生态农业的意义：通过实现对能量的，大大提高能量的。
6.农田中除杂草、除害虫的目的：。
7.同化量的计算：①同化量= -②同化量= +③同化量= + +二、易错易混思考1.生态系统无论大小，都需要能量的不断输入。
2.生态系统的总能量均为生产者固定的太阳能。
3.一只狼抓住一只兔子，能同化其10%～20%的能量。
4.营养级越高，其个体越大，营养级总能量越少。
5.农田中施加有机肥，使其能量流向生产者庄稼。
6.由于生物富集作用，某些重金属或有害物质含量随食物链营养级的升高而浓度增加。
7.一头牛排出粪便10KJ，一只蜣螂摄入并同化7KJ，这只蜣螂从牛身上同化获得7KJ 能量。
8.碳在生物群落中是以含碳有机物的形式传递。
9.能量金字塔均为正金字塔，数量金字塔多为倒置金字塔。
10.生态系统能量流动的特点决定食物链营养级一般不超过4～5个。
11.生产者一定是自养型生物，主要是绿色植物。
12.消费者和分解者都属于异养型生物，其中消费者的存在可以加速物种循环。
13.食物链和食物网是生态系统的营养结构，是物质循环和能量流动的渠道。
14.营寄生生活的细菌，靠获取现成的有机物来维持生活，属于消费者。
15.细菌可以参与生态系统组成成分中的生产者、消费者以及分解者。
16.动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级。
17.消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，因此消费者是生态系统的基石。
18.在一条食物链中只能有生产者和消费者，且起点必须是生产者。
19.通过兔子的粪便流入分解者体内的能量属于兔子通过同化作用获得能量的一部分。
20.生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物。
3.2生态系统的能量流动教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2
3.2生态系统的能量流动教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2一、教材分析本节课的内容是《生态系统的能量流动》，选自人教版高中生物选择性必修2。
主要介绍了生态系统中能量流动的概念、特点以及能量流动的过程。
课程内容与学生的实际生活紧密相关，有助于学生更好地理解生态系统中能量的传递和转化。
二、核心素养目标本节课旨在培养学生的生物学核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
通过学习生态系统的能量流动，使学生能够建立正确的生命观念，理解生态系统中能量的传递和转化过程，培养学生的科学思维能力。
同时，通过观察和分析实际案例，培养学生的科学探究能力，使学生能够运用所学知识解决实际问题。
最后，通过本节课的学习，使学生认识到保护生态系统的重要性，培养学生的社会责任感。
三、学情分析1. 学生层次：本节课的学生为高二学生，经过一年的高中生物学习，已经具备了一定的生物学基础知识，对生态系统的基本概念有了一定的了解。
但学生在能量流动方面的知识还不够深入，需要通过本节课的学习来进一步理解和掌握。
2. 知识、能力、素质方面：学生在知识方面，对生态系统的结构和功能有一定的了解，但对于生态系统中能量流动的具体过程和特点还不够熟悉。
在能力方面，学生具有一定的观察能力和分析问题的能力，但在运用所学知识解决实际问题的能力上还需要进一步提高。
在素质方面，学生对生态环境的关注度较高，具有一定的社会责任感。
3. 行为习惯：学生在学习过程中认真听讲，积极发言，课堂参与度高。
但在自主学习和探究能力上还有待提高，需要教师在教学过程中进行引导和培养。
4. 对课程学习的影响：由于学生在能量流动方面的知识储备不足，可能会对课程学习产生一定的影响。
因此，教师需要通过生动有趣的案例和直观的图片、视频等教学资源，帮助学生理解和掌握能量流动的过程和特点。
同时，教师还需要关注学生的学习进度，及时解答学生的疑问，帮助学生克服学习中的困难。
高中生物教学备课生态系统与能量流动实验
高中生物教学备课生态系统与能量流动实验高中生物教学备课：生态系统与能量流动实验生态系统是生物学中的重要概念之一，它描述了地球上各个生物体与环境之间相互作用的系统。
能量流动是生态系统中最基本的过程之一，它指的是能量从一个生物体转移到另一个生物体的过程。
为了帮助学生更好地理解生态系统与能量流动，本文将介绍一种针对高中生的生态系统与能量流动实验。
实验名称：能量流动的实验实验目的：通过构建一个简化生态系统模型，观察和探究能量在生态系统中如何传递和转化的过程。
实验材料：1. 两个透明玻璃容器2. 水3. 两个装有相同数量植物和动物的水族箱4. 光源5. 测量工具（如标尺、计时器等）实验步骤：1. 准备两个透明玻璃容器，并将它们分别填满水。
2. 在一个容器中放置一些水生植物，如水藻，作为生态系统中的初级生产者。
3. 在另一个容器中放置一些食肉植物，如食虫植物，作为生态系统中的消费者。
4. 将光源放在容器之上，以提供光合作用的能量。
5. 使用测量工具记录光照的时间，并在一定时间间隔内测量水生植物和食肉植物的生长情况。
6. 观察和记录水生植物对光能的吸收和转化成生物质的过程，以及食肉植物对水生植物的捕食和消化过程。
实验结果：通过观察和记录，我们可以得到以下实验结果：1. 初级生产者（水生植物）会利用光能进行光合作用，将光能转化为化学能，储存在植物体内。
2. 消费者（食肉植物）以水生植物为食，通过消化吸收了水生植物中的化学能，并将部分能量转化为自身的生物质。
3. 随着时间的推移，水生植物的生物质会增加，同时食肉植物也会通过捕食水生植物而获得能量，并增加自身的生物质。
4. 反复进行上述过程，能量将在生态系统中不断转移和转化，维持着生物体的生长和生存。
实验讨论：1. 通过实验，我们可以清晰地观察到能量从一个生物体转移到另一个生物体的过程，这展示了能量流动在生态系统中的重要性。
2. 实验结果也表明了食物链的概念，初级生产者提供能量给消费者，消费者之间也会相互依赖和相互影响。
新人教版高中生物必修3生态系统的能量流动教案
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、教学重点和难点生态系统能量流动的过程和特点。
三、教学策略本节教学可以从“问题探讨〞引入，在学生讨论时，教师应作必要的提示：生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量才能维持生存；在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内；由于能量沿食物链流动过程中逐级递减，因而能量相同的食物，动物性食品比例越高，意味着消耗的总能量越多。
在学生讨论的基础上，教师引出生态系统的能量流动的基本涵义。
然后，提出怎样研究生态系统的能量流动。
在进行“能量流动的分析〞的教学时，要提醒学生注意：研究能量流动可以是在个体水平上，也可以在群体水平上。
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。
理解能量流动的分析方法有助于学生学习本节后面的内容。
研究能量在沿着食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，可用图5-4表示。
图5-4 能量流动的分析可以借助于某一具体的食物链，让学生分析“能量流动的过程〞。
教师可概括：〔1〕几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。
植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。
提醒学生注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。
所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。
在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；〔2〕能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；〔3〕生物的遗体残骸是分解者能量的来源。
能量在生态系统中是如何流动的，这是许多生态学家关注的问题。
生态系统的能量流动
“生态系统的能量流动”教学设计《生态系统的能量流动》是高中生物新课程人教版必修教材生物3的第五章第二节教学内容。
本节内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。
能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，在学生原有的认知结构中，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。
在教学中我将“孤岛如何求生”作为一个问题提出来，设下悬念，激发学生的兴趣，紧接提出“人们为什么需要食物？”从而引入能量流动的学习。
对于能量流动过程和特点的学习，我在教学中借助于一条具体的食物链，让学生分析能量流动的过程，在此基础上，给出赛达伯格湖的经典数据，引导学生定性、定量分析能量流动的特点，弄清能量流动的来源、途径特点等，在指导学生讨论这部分实验数据的过程中，可初步训练学生的分析、推理能力。
然后回到开始的问题，找出最佳方案并引出研究能量流动的意义。
最后合理调整生态系统的能量流动来解决粮食问题，在高效与持续中找到平衡点，实现人与自然的和谐发展。
一、教学目标1．知识目标使学生理解能量流动是生态系统的两大功能之一；使学生了解生态系统能量流动的概念，掌握生态系统能量流动的过程和特点；使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。
2. 能力目标通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
3. 情感、态度和价值观通过孤岛求生的故事，了解在食物极度缺乏时如何延长生命；通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，使学生理解人类与自然环境和谐相处的观点。
二、教学重点生态系统能量流动的过程和特点。
三、教学难点1．生态系统能量流动的过程和特点。
2．能量金字塔的概念。
五、教学反思“生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程”，学生对这一概念的认识，是建立在对生态系统结构的理解基础上的，因此进入这部分学习之前，复习“能量代谢概念”和“生态系统结构”的有关概念是必要的。
2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版鲁湘辽)：生态系统的物质循环、信息传递
第7课时生态系统的物质循环、信息传递课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。
2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
考点一生态系统的物质循环1．物质循环(1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。
(4)意义：使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
2．碳循环(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。
(2)过程图解归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
3．生物富集(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)特点①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集也具有全球性。
4．能量流动、物质循环和生物富集的关系项目能量流动物质循环生物富集范围生态系统各营养级生物圈生态系统各营养级特点单向流动，逐级递减全球性、反复利用单向流动、逐级积累、全球性形式光能→化学能→热能无机物↔有机物不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物过程沿食物链(网) 在生物群落与非生物环境间往复循环沿食物链(网)联系①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”：生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。
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2020届一轮复习人教版生态系统的能量流动学案见《自学听讲》P224学科素养课程标准学习指导1.生命观念:通过分析生态系统的能量流动的过程,建立生命系统的物质和能量观。
2.科学思维:通过分析能量流动过程图,培养运用逻辑思维分析问题的能力。
3.科学探究:通过“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”,提高观察、分析能力。
4.社会责任:通过总结研究能量流动的实践意义,形成学以致用,关注生产生活的态度。
1.正确分析生态系统能量流动的过程和特点。
2.正确掌握研究能量流动的实践意义。
3.学会调查农田生态系统中的能量流动情况。
1.借助于某一具体的食物链,分析能量流动的过程,总结能量流动的特点。
2.可借助图解分析能量流动的源头、途径、传递效率及有关的生理过程,分析能量流动和物质循环的关系。
3.采用列表比较法从形式、特点、范围、联系等方面比较物质循环与能量流动。
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。
能量流动的过程1.输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在有机物中。
2.总值:流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能。
3.传递、转化、散失:(1)传递渠道: 食物链和食物网。
(2)传递形式: 有机物中的化学能。
(3)能量去向(以能量在第一营养级的变化为例):a.通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失;b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在有机物中;c.随着残枝败叶被分解者分解释放出来;d.被初级消费者摄入体内,流入第二营养级。
能量流动的特点1. 单向流动:能量只能沿食物链由低营养级向高营养级流动,不可逆转,也不能循环流动。
2. 逐级递减:输到某一营养级的能量中,只有10%~20% 的能量能够传递到下一营养级。
计算规则:消耗最少要选择最短食物链和最大传递效率(20%);消耗最多要选择最长食物链和最小传递效率(10%)。
研究能量流动的实践意义1.研究生态系统中的能量流动,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。
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,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
易错点1 因混淆“摄入量”“同化量”“粪便量”“尿液中能量”而出错提示(1)摄入量≠同化量:摄入量-粪便量才是同化量,动物的“粪便量”不曾被动物消化吸收而同化,不属于同化量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。
(2)粪便量≠尿液中的能量:粪便量不属于动物同化量,但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。
易错点2 错将“相邻两营养级”间的传递效率等同于“相邻两个生物个体”间的传递效率,从而出现“一只狼捕获一只狐时获得了其10%~20%能量”的错误提示如“一只狼”捕获“一只狐”时,狼应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%~20%”的能量,“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%~20%。
易错点3 动物的同化量并不等于摄入量提示①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。
②摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。
易错点4 生态系统的能量传递效率不等于能量利用率提示①能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%~20%。
其计算公式为能量传递效率=(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
②能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。
合理调整能量流动,可提高能量的利用效率。
见《自学听讲》P225能量流动的概念和过程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.能量流动过程(1)输入:①源头:太阳能。
②起点:从生产者固定太阳能开始。
③总量:生产者固定的太阳能总量。
④相关生理过程:光合作用(主要)、化能合成作用。
(2)传递:①传递过程:②能量流动的途径(渠道):食物链和食物网(营养结构)。
③生物群落中能量的传递形式:有机物中的化学能。
④能量的来源及去向图解:a.消费者摄入量=消费者同化量+粪便量,即动物粪便量不属于该营养级的同化量,应为上一个营养级固定量或同化量。
b.消费者同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的量。
c.用于生长、发育和繁殖的量=分解者分解利用的量+下一营养级同化量+未被利用的量。
(3)转化:光能有机物中稳定的化学能热能(4)散失:经细胞呼吸以热能形式散失(绝大部分)。
包括各个营养级自身的呼吸消耗的能量以及分解者的呼吸作用散失的能量。
3.流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析(1)定量不定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在足够长的时间内的去路有三条,即①自身呼吸散热消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。
但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,只有生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。
(2)定量定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在一定时间内的去路可有四条,即①自身呼吸散热消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。
如果是以年为单位研究,第④部分的能量将保留给下一年。
未被利用的能量最终也将被呼吸消耗,或者流向下一营养级和分解者。
例1 下图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少),下列选项正确的是( )。
A.图中b=h+c+d+e+f+iB.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a)×100%C.“草→兔→狼”这一关系中,狼粪便中的能量属于dD.缩短食物链可以提高能量传递效率解析图中b=h+c,A项错误;生产者与初级消费者之间的能量传递效率为[(b-h)/a]×100%,B项错误;“草→兔→狼”这一关系中,狼粪便中的能量未被狼同化,仍属于其上一个营养级的能量,即属于兔同化的能量的一部分,属于d,C项正确;缩短食物链可以减少能量的损耗,但不能提高能量传递效率,D项错误。
答案 C例2 下图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位:J/(cm2·a)],据图分析,有关说法正确的是( )。
A.该生态系统的第一营养级流向分解者的能量是20 J/(cm2·a)B.该生态系统的第二营养级储存的能量是30 J/(cm2·a)C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率是15%D.该生态系统中的生产者同化的总能量至少为500 J/(cm2·a)解析A是摄入量,B是同化量,C是用于自身生长、发育和繁殖的能量,D是呼吸作用散失的能量,E是流向分解者的能量。
该生态系统的第二营养级流向粪便中的能量是20 J/(cm2·a),A项错误;该生态系统的第二营养级储存的能量是30 J/(cm2·a),B项正确;由于只知道第三营养级的摄入量,不知道同化量,因此,不能计算出能量由第二营养级到第三营养级的传递效率,C项错误;图中B表示该营养级同化的能量,即第二营养级同化的能量,为50+30=80 J/(cm2·a),按能量最高传递效率20%计算,第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2·a),D项错误。
答案 B能量流动的特点及研究意义1.能量流动的特点(1)单向流动①含义:生态系统中能量沿食物链单向流动,不可逆转,不能循环流动。
②原因:捕食关系是长期自然选择的结果,不能“逆转”;散失的热能不能被生物群落重复利用,无法“循环”。
(2)逐级递减①含义:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级,并逐级递减。
②原因:自身呼吸消耗+分解者分解+未被利用。
③能量传递效率=×100%一般说来,相邻营养级之间能量传递的效率为10%~20%。
④表示方法:能量金字塔。
⑤生态金字塔的类型、含义比较:能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减每一阶含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无一株大树上,鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量2.研究能量流动的实践意义(1)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,实现能量的多级利用。
注意:提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。
(2)帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
1.能量传递效率的相关“最值”计算(1)食物链越短,最高营养级获得的能量越多。
(2)生物间的取食关系越简单,生态系统的能量在流动过程中消耗得越少。
(3)具体计算方法如下:知低营养级求高营养级知高营养级求低营养级获得(需要)能量最多选最短食物链按×20%计算选最长食物链按÷10%计算获得(需要)能量最少选最长食物链按×10%计算选最短食物链按÷20%计算2.能量传递效率的有关“定值”计算(1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而须按具体数值计算。
例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。
3.利用“拼图法”解决能量的流动问题输入第一营养级的能量(W1),被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1+C1+D1)。
而后一部分能量中,包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。
如下图所示:说明:(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,即W1。
将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级,则A2+B2+C2+D2刚好等于D1,即第二营养级同化的总能量;再将D1“拼回”第一营养级,则A1+B1+C1+D1刚好等于生产者固定的总能量W1。
可见,在一个生态系统中,所有生物的总能量都来自W1,所有生物总能量之和都小于W1 (呼吸作用消耗的缘故)。
(2)能量传递效率不会是100%。