高中生物必修3精品学案:5.2 生态系统的能量流动
高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.2 生态系统的能量流动学案(答案不全)新人教版必修3

高中生物第五章生态系统及其稳定性 5.2 生态系统的能量流动学案(答案不全)新人教版必修3第2节生态系统的能量流动★概念:能量流动是指生态系统中的能量的过程。
★生态系统能量流动过程输入:能量来源:几乎所有生态系统从经作用所固定太阳能开始的总能量:流经生态系统的总能量是指。
传递:经途径。
转化:光能→ATP中能→有机物中能→ATP中能→热能某一营养级的能量主要有以下去向:1、。
2、。
3、。
4、。
能量流动的形式:存在于物质的形式流动散失:通过作用以能形式散失的。
★生态系统能量流动的特点:1、能量流动的特点①能量向流动循环能量传递效率=下一营养级同化量/本营养级同化量100%单向不可逆,方向:从→ →……→最高级消费者思考:单向流动的原因?②能量流动过程逐级。
传递效率为。
巩固练习2、大象是植食性动物,有一种螳螂则专以象粪为食。
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螳螂体内的约为:A、0千B、106千焦C、2106千焦D、106~2106千焦3、如图表示某生态系统食物网的图解,猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约()A、100 kgB、44、5kgC、25 kgD、15 kg4、假若在一个与外界隔绝、没有食物的荒岛上,给你三只鸡(其中2只为母鸡)和40斤玉米,理论上分析,如何利用它们使你在此荒岛上生存的时间最长A、先吃掉三只鸡,然后再吃玉米B、先吃尽玉米,然后再吃鸡C、交替食用玉米和鸡D、用玉米喂养母鸡使之产蛋,吃之5、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、N1M1>N2M2B、N1M1=N2M2C、N1M1<N2M2D、N1M1≥N2M27、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㎏8、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+cB、a>b+cC、a<b+cD、a>b=c9、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→⑤B、①→④→⑥C、②→③→⑤D、①→③→⑥10、以△形代表生态金字塔,当△等宽,下列组合中能量利用最充分的是A、B、 C 、D、11、右图是某生态系统的食物网示意图,甲一庚代表不同的生物、箭头表示能量流动的方向和食物联系。
2019-2020年高二生物 5.2《生态系统的能量流动》学案 新人教版必修3

2019-2020年高二生物 5.2《生态系统的能量流动》学案新人教版必修3一、课堂重点1、能量流动的概念:生态系统中能量的__________、传递、__________和散失的过程。
2.生态系统的能量流动过程(1)能量的源头:_____________________________________(2)流入生态系统的总能量:生产者________________________(3)能量流动的渠道:_______________________________________(4)各个营养级的能量来源: 生产者的能量来自_______________各级消费者所同化的能量 = _____________________ - _____________________(5)各个营养级的能量去路:]a、消耗;b 、流向;c、被________________利用。
(6)能量流动的特点:__________________ ,__________________。
3、研究能量流动的实践意义:帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向_____________________________。
二、课堂巩固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.下列叙述正确的是A.当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的全部能量B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级C.生产者通过光合作用合成有机物时,能量就由非生物环境流入生物群落D.生态系统的能量流动是往复循环的3.下图是某生态系统的食物网示意图,甲一庚代表不同的生物.箭头表示能量流动的方向和食物联系。
下列叙述正确的是A.此食物网中有六条食物链,丁占有四个不同的营养级B.戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C.丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D.向此生态系统大量引人外来物种,可增强该系统的稳定性4.一片树林中,树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示。
生物必修3导学案5.2生态系统能量流动

生态系统的能量流动导教案学习目标:剖析生态系统的能量流动的过程与特色。
概括研究能量流动的意义。
试试检查农田生态系统中的能量流动状况。
学习要点:生态系统能量流的过程和特色。
一.导学过程:(一)课前预习1 .能量流动的概念:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.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。
3.生态系统的能量流动过程:沿________________进行流动。
4.能量流动的特色:(1)能量流动的特色:○1_________________________________________________○2__________________________________________________2)能量传达效率:能量在相邻两个营养级间的传达效率__________。
5.研究能量流动的实践意义:( 1 )______________________________________________________________________________( 2 )______________________________________________________________________________(二)预习自测1.以下相关生态系统能量流动的表达中,错误的选项是A.当狼吃掉一只兔子时,狼不行能获取兔子的所有能量B.当狼捕食兔子并转变为自己的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级C.生产者经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2.生态系统的能量流动是指A.太阳能被绿色植物固定的过程B.系统内生物体能量代谢的过程C.生态系统中能量的输入、传达、转变和消散过程D.能量从生物体进入环境的过程3.犹如下图的一个食品网(能量传达效率按10%计算)昆虫则以下表达正确的选项是植物A.昆虫属于第一营养级,鸟属于第二营养级鸟B.该食品网中初级花费者是昆虫,次级花费者是鸟C.在鸟类的食品构成中,若动物性食品和植物性食品各占一半,则鸟类增添能量 a时,生产者需供给的能量为50aD.若绿色植物固定的太阳能总量为M,昆虫获取的总能量为m1鸟获取的总能量为m2则M〉m1+m24.生产者所固定的太阳能总量就是A.输入到生态系统的总能量 B.第一营养级呼吸作用的总能量C.花费者生长发育生殖的总能量 D.生产者和花费者能量代谢总和5.相关生态系统中食品链与能量流动的表达,正确的选项是A.能量沿食品链的流动和单向的B.食品链越长,越高营养级获取的能量越少C.初级花费者越多,次级花费者获取的能量越少D.生物种类越多,生态系统中的食品链越多6.在图中,每个字母代表食品网中一种生物,箭头表示能量流动方向。
(人教版)高中生物必修三导学案:52生态系统的能量流动

5.2生态系统的能量流动一.导入新课,明确目标;学法指导:学生看书用30分完成学案。
学习目标:分析生态系统能量流动的过程和特点学习重点:生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
学习难点:能量流动的特点二.阅读教材、自主解标A级问题一:1生态系统中能量的和的过程称为生态系统的能量流动。
研究生态系统中能量的流动一般在________水平上。
2 地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳能中的一部分被通过光合作用转化称为固定在它们所制造的中。
3 流经系统的总能量就是所固定的全部A级问题二:1 分析图5-6,理解能量是如何变化的?2 同化量和摄入量是否相同?呼吸作用消耗的能量是同化的能量还是摄入的能量?3 分析图5-7 箭头越来越细,代表什么意思?能量流动的途径是什么?A级问题三:1能量流动的特点是的,能量在流动过程中2 能量在相邻两个营养级间的传递效率是3 能量金字塔概念:4 生态系统的能量流动一般不超过营养级三.合作探究、重点讲解B级问题一1根据生态学原理,要使能量总消耗最少,人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2.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..调整能量在生态系统中流动的方向C保持生物群落的单一性 D.使物质能够尽快地循环流动B级问题二:分析图5-8”塞达伯格湖的能量流动图解”①对于每一个营养级来讲,输入和输出的能量是否相等?②从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的能量总量的百分比是多少?③从第二营养级流入第三营养级的能量,占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少?④流入每一营养级中能量去向:B级问题三:阅读P96”研究能量流动的意义”,总结以下问题:1研究生态系统的能量流动,可以帮助人们规划设计人工生态系统,使能量得到,实现对能量,提高能量的利用率。
人教版高中生物必修三5.2《生态系统的能量流动》精品课件

2.逆推类型: A B C
D
若D增重10KG,至少(或最多)消耗A多少千克? 解题思路:至少按最大效率(20%)计算 最多按最小效率(10%)计算
3.上述能量传递效率是指各营养级之间的比例,一般 为10%—20%,若题目中给出具体值,按具体值计算。 若在食物网中有:A B C
在计算时,应将B、C看做同一营养级来对待,流向
5、能量流经每一营养级的来源:同化量 去向:流向下一营养级;流向分解者; 呼吸消耗 6.能量流动的终点: 以呼吸作用产生的热能的形式散失
03
能量流动的特点
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和 未被后一下营养级和分解者利用的能量
数据分析
流出能量 (输入后一 个营养级) 62.8
营养级 生产者
流入能量 464.6
迁移创新
1、如D鱼体重增加1kg,所需浮游至少需要植物约 125kg
能量传递效率的含义与计算:
在一食物链中,若求某营养级
获得最多能量,一般取20%作
为传递效率;反之,取10%作
为传递效率。
迁移创新
1.为什么说“一山不容二虎”? 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律, 营养级越高,可利用的能量就越少,老虎在生态系统 中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的 能量已减到很少的程度。因此,老虎的数量将是很少 的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
2.先吃玉米,同时用一部分玉米 喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
01
生态系统的能量流动概念
能量流动的概念:指生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失过程。 “输入”—— 绿色植物的光合作用固定太阳能是能量
输入主要途径
“传递”—— 生态系统内能量沿食物链和食物网传递
人教版高中生物必修三5.2《生态系统的能量流动》ppt教学课件

【解析】 能量沿食物链单向流动,并随营养级的升高而逐级递 减,但是能量的传递效率的高低和营养级的高低没有关系,一般传递 效率不变,都是 10%-20%,A 项错误;A 能养活 10 000 人,说明需 要玉米的数量至少为 10 000÷20%=50 000,若 A 和 B 中玉米的数量相 同,则 B 至少能养活 50 000×10%×10%=500 人,B 项正确;生物富 集现象的特点是一条食物链中,营养级越高,难降解的污染物积累越 多,所以土壤中含相同浓度的难降解污染物时,A 中的人比 B 中的人 体内污染物浓度低,C 项正确;生态系统中的能量金字塔每一阶层代 表的是一个营养级,而不是某一生物种群,对于某一生物种群来说不 一定符合能量金字塔,D 项正确。
2.生态金字塔
生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式,生态学中常以
金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字等。不同的金字塔能
形象地说明营养级与能量、生物个体数量之间的关系,是定量研究生
态系统的直观体现。
项目
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,有时会出现倒
金字塔形
1 新情境·激趣引航
能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。一切生命活动 都伴随着能量的变化,没有能量的转化,也就没有生命和生态系统。 生态系统的重要功能之一就是能量流动,能量流动的起点主要是生产 者通过光合作用所固定的太阳能(还有化能自养型生物通过化学能改 变生产的能量)。流入生态系统的总能量主要是生产者通过光合作用所 固定的太阳能的总量。能量流动的渠道是食物链和食物网。
该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和或答
高中生物必修三:5.2生态系统的能量流动第1课时 导学案
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 .〖思考与讨论 1〗学生思考答
复 ,老师提示 .
〖提示〗1.遵循能量守恒定律 .能量在生态系统中流动、转化后 ,一
局部储存在生态系统 (生物体有机物 )中 ,而另一局部被利用、散发至|
无机环境中 ,两者之和与流入生态系统的能量相等 .2.不能 ,能量流动是
4.生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级|递 减.
〖讲述〗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局部贮存于生物体内;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 .
归纳能量流动的特点: 1. 生态系统中能量流动是单向的; 2. 能量在流动过程中逐级|递减 .
全部太阳能
3.以下图为生态系统中能量流动图解局部示意图 ,①②③④各ห้องสมุดไป่ตู้表
一定的能量值 ,以下各项中不正确是
生 产 ① 初级|消费
者
者
② 次级|消费 者
③ ④
三级|消费 者 分 解
者
公众号:惟微小筑
A.①表示流经生态系统内部的总能量
B.生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转 ,所以能量流动具单
向性
C.一般情况下 ,②为①的 10%~20%
D.从能量关系看②
>③+④
4.在一个生态系统中 ,草食动物所同化的能量等于
A.生产者固定的太阳能的总量
B.生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量
教学设计3:5.2生态系统的能量流动
生态系统的能量流动一、课前准备二、教学目标与重、难点三、教学过程重、难点突破以题目的形式引导学生掌握能量流动过程中能量见得关系,并总结解题规律1、展示题目2、引导学生思考,并指导学生回归课本,找出考察点3、指导学生归纳解题规律与方法1、完成题目2、阅读课本、理顺解题思虑,找出两者关系3、完成该类题目的解题方法的总结1、帮助学生学会该类题目的解题,总结解题规律2、引导学生养成多看书、看懂书的学习方法以4种典型例题,引导学生思考、总结并掌握与能量流动有关的计算1、展示典例2、指导学生解题并引导学生思考出题点3、指导学生归纳解题规律与方法1、完成题目2、深刻理解课本中的概念3、完成该类题目的解题方法的总结1、帮助学生学会该类题目的解题,总结规律2、引导学生学会分析和掌握基本概念的方法跟踪训练以2道比较经典的试题,检查学生对本节课的掌握情况1、指导学生完成练习2、检查完成情况并总结和补充1、完成试题2、分析讲解试题1、检查学生的学习情况2、针对学生的少部分问题再补充、在深化作业布置布置作业,促进学生对本节课重难点的深度思考和升华布置作业认真思考并完成作业对本节课的重难点经过课下思考以试题的形式反应四、板书设计(略)。
高中生物 5.2 生态系统的能量流动教学设计
云南省德宏州梁河县第一中学高中生物 5.2 生态系统的能量流动教学设计新人
教版必修3
一、教学背景
“能量”是科学教育中的核心概念,高中学生已慢慢建立了能量、能量传递、能量守恒等一些大体概念;在生物学中,学生已学习了“贮存能量的物质”、“能量代谢”等内容,这些都是明白得本知识点的基础,在教学中要牢牢依托这些知识。
二、教学目标
使学生准确把握生态系统能量流动的进程。
三、教学方式
教学法演示法提问法
四、教学思路
1. 导入:利用一个猎豹捕食羚羊的视频,引发学生的爱好,同时提出问题——能量如何转变,从而引入本知识点的教学。
2. 说明生态系统的能量流动的大体含义。
3. 明确研究能量的方式:通过比较研究能量流动的两种方式,即在个体水平研究和在群体水平研究,从而确信分析能量流动的大体思路。
4. 借助一条具体的食物链,分析“能量流动进程”。
⑴先分析能量在第一营养级中的转变情形:运用演示法,让学生能够直观地熟悉生产者能量的来源和去路。
⑵再分析能量在第二营养级中的转变情形:利用流程图,让学生系统地熟悉低级消费者能量的来源和去路。
(第三、第四营养级类推可得)
⑶再整体归纳能量沿着食物链的流动情形。
⑷小结“能量流动进程”:先给出时刻,让学生自行总结,再展现教师的总结,让学生通过对照,检查自己的学习情形,并使知识系统化。
高中生物必修三教学课件:5.2生态系统的能量流动 (共33张PPT)
• 摄食不彻底:当动物捕食成功后,在取食对方时, 也不可能将对方的所有有机物全部吃下。
• 消化不彻底:当动物将食物摄取到消化道中之后, 也不可能将其中的全部营养都能吸收。
太阳能生产者 464.6
62.8
植食性动物 62.8
12.6
肉食性动物 12.6
未 固
传递效率= 上本一营营养养级级的的摄摄入入量量×100%
定 试计算:
从第一营养级到第二营养级的传递效率?13.5%
从第二营养级到第三营养级的传递效率?20%
结论:相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。
思考与讨论:
属于本营养级的同化量
初级消费者 同化
同化量的去向:
分 解
⑴
本营养级个体自身呼吸消耗(散失);
者 利
遗体
用于生长
呼 吸
⑵ 本营养级个体自身生长、发育 繁殖的积累(储存)。
用
发育和繁殖
残骸
呼
散 失
a. 遗体残骸被分解者分解; 吸
b. 流向下一营养级。
散失
次级消费者 摄入
c. 未被利用部分(石油、煤炭等)
第二节
生态系统的能量流动
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面?
生态系统的成分,食物链和食物网
2.生态系统的成分有哪些?
生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
3.生态系统的营养结构是什么?
食物链和食物网
请同学们自学93页
• 1、背诵能量流动概念。 • 2、思考能量的输入和散失、传递和转化的
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第2节生态系统的能量流动学习目标1.说出能量流动的概念(重点)。
2.理解能量流动的过程(重难点)。
3.总结能量流动的特点(重点)。
4.概述研究能量流动的意义(重点)。
|基础知识|一、生态系统能量流动的过程(阅读P93)-941.能量流动的概念是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2.能量流经第一营养级的过程(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)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。
②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。
③被初级消费者摄食同化,流入第二营养级。
3.能量流经第二营养级的过程(1)输入:通过摄食生产者获得。
(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。
②随尸体、排泄物流向分解者。
③被次级消费者摄食同化,流入下一营养级。
4.能量在某个生态系统中流动过程图解)二、能量流动的特点(阅读P95-961.能量流动的特点2.能量金字塔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。
三、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。
2.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。
|自查自纠|1.生态系统的能量流动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.散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统()4.相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%,也不会大于20%()5.研究能量流动,可合理设计人工生态系统,提高能量的传递效率()6.研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类()[答案] 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×|图解图说|★遇到这种情况,单从能量流动方向来讲,应该先吃鸡后吃玉米。
★能量流动分析:若先吃玉米再吃鸡,需要拿一部分玉米来喂鸡,增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
因此,应先吃鸡再吃玉米。
★除掉菜园里的害虫,减少白菜中流向害虫的能量。
呼吸作用产生的能量是否都以热能的形式散失掉?提示:不是,呼吸作用产生的能量有两个去向:一是,大部分以热能的形式散失;二是,转化成ATP中活跃的化学能。
探究点一能量流经一个营养级(如第二营养级)的过程分析如图表示能量流经第二营养级示意图,请据图思考下列问题:(1)摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b)之间具有怎样的等量关系?提示:摄入量=粪便量+同化量。
(2)初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级的能量?第三营养级的粪便中的能量呢?提示:初级消费者的粪便中的能量属于第一营养级的能量,第三营养级的粪便中的能量属于第二营养级的能量。
(3)初级消费者同化的能量又有几个流向?提示:三个:自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一个营养级。
流入某一营养级能量的来源和去路(1)能量来源⎩⎨⎧a.生产者的能量主要来自太阳能b.消费者的能量来自于上一营养级 同化的能量(2)能量去向:流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析:①不定时(能量的最终去路)⎩⎨⎧a.自身呼吸消耗b.流入下一营养级c.被分解者分解利用②定时(某段时间内的能量去路)⎩⎨⎧a.自身呼吸消耗b.流入下一营养级c.被分解者分解利用d.未被利用【典例1】 如图是该生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化示意图,下列有关叙述正确的是( )A.B表示物种甲同化的能量B.E表示物种甲呼吸散失的能量C.C表示物种甲流向分解者的能量D.A中的能量包括物种甲粪便中的能量尝试解答[解析]分析物种甲的能量去路可知,A表示物种甲同化的能量,B表示物种甲用于自身生长发育、繁殖等生命活动所需的能量,C中还包括物种甲粪便中的能量,D表示分解者通过呼吸作用散失的能量,E表示物种甲通过呼吸作用散失的能量。
物种甲粪便中的能量不属于其同化量。
[答案] B各级消费者的粪便中所含能量并不是该营养级的能量,该能量属于上一个营养级的能量。
【跟踪训练】1.如图表示初级消费者能量流动的部分过程,括号中的数值表示能量,初级消费者呼吸散失的能量为b,下列说法正确的是()A.应在B处加上标有细胞呼吸的箭头B.初级消费者同化的能量为n-aC.次级消费者摄入的能量为n-a-bD.B为初级消费者所同化的总能量[解析]图中A表示初级消费者同化的能量,B表示用于生长发育和繁殖等生命活动所需的能量,应在A处加上标有细胞呼吸的箭头;初级消费者同化的能量为n-a;B处能量为n-a-b,其中部分能量被分解者分解利用,部分能量贮存在初级消费者体内未被利用,还有部分能量流入下一营养级,因此,被次级消费者摄入的能量小于(n-a-b)。
[答案] B探究点二生态系统的能量流动过程中的相关最值计算分析下图食物网,进行相关计算:1.如果A增重1 kg,C最多增重多少千克,最少增重多少千克?[解析]①C增重最多,按最短食物链,最高传递效率:1 kg×20%×20%=1/25 kg②C增重最少,按最长食物链,最低传递效率:1 kg×10%×10%×10%×10%=1/10 000 kg。
[答案]1/25 kg;1/10 000 kg2.如果C增重1 kg,至少需消耗A多少千克,最多需消耗A多少千克?[解析]如果C增重l kg,①消耗A最少,按最短食物链、最高传递效率:1 kg÷20%÷20%=25 kg。
②消耗A最多,按最长食物链、最低传递效率:1 kg÷10%÷10%÷10%÷10%=10 000 kg。
[答案]25 kg;10 000 kg。
3.如果C从B、F中获得的能量比为3∶1,C增重1 kg,则最少需要消耗A多少千克?[解析]消耗A最少,按最高传递效率计算:沿食物链A→B→C逆推:3/4 kg÷20%÷20%=75/4 kg沿食物链A→D→E→F→C逆推:1/4 kg÷20%÷20%÷20%÷20%=625/4 kg[答案]175 kg。
4.如果C取食B、F的能量比例关系由1∶1变为1∶2,当C增重1 kg,传递效率为10%时,所需要A的能量是改变前的多少倍?提示:当比例关系为1∶1时,当C增重1 kg时,C从B获得1/2 kg,沿食物链A→B→C计算:1/2 kg÷10%÷10%=50 kgC从F获得1/2kg,沿食物链A→D→E→F→C计算:1/2 kg÷10%÷10%÷10%÷10%=5 000 kgA总量为50 kg+5 000 kg=5 050 kg当比例关系变为1∶2后,当C增重1千克时,C从B获得1/3 kg,沿食物链A→B→C 计算:1/3 kg÷10%÷10%=100/3 kgC从F获得2/3 kg,沿食物链A→D→E→F→C计算:2/3 kg÷10%÷10%÷10%÷10%=20 000/3 kgA总量为100/3 kg+20 000/3 kg=6 700 kg所以所需要A的能量是改变前的6 700 kg÷5 050 kg=1.33倍。
(1)一个营养级(除最高营养级外)的能量来源、去向和总和可以用“一、三、四”表示:“一”指的是一个来源;“三”指的是三个流向:自身呼吸散失、流向下一个营养级和被分解者利用;“四”指的是能量总值包括四个部分:除了三个流向外,还有“未被利用的能量”。
(2)两个营养级之间的能量传递效率指的是相邻两个营养级的同化量之比。
【典例2】(2017·南师附中)某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为A∶B=2∶1,其他条件不变,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的()A.1.875倍B.1.375倍C.1.273倍D.0.575倍尝试解答[解析]当C的食物比例为A∶B=1∶1时,设C获得的能量为x,则需要A的能量为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x;当C的食物比例调整为A∶B=2∶1时,设C获得的能量为y,则需要A的能量为2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y;两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x,即生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。
[答案] B【跟踪训练】2.下图为某生态系统能量流动示意图。
下列说法正确的是()A.图中甲所固定的能量是乙、丙的能量之和B.若丙增加1kg,则需要消耗甲约42kgC.乙营养级的个体数量一定多于丙的个体数量D.若乙的数量越多,则丙获得的能量越少[解析]图中甲所固定的能量大于乙、丙能量之和,因为自身呼吸作用还要消耗一部分能量;若丙增加1 kg,根据它们之间的传递效率425、320,则需消耗甲约42kg;乙营养级的个体数量不一定多于丙的个体数量,数量金字塔有倒置现象;一定范围内,若乙的数量越多,则丙获得的能量越多。
[答案] B知识脉络要点晨背1.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。
2.一个营养级的同化量包括自身呼吸散失、流向下一个营养级、被分解者利用和未被利用的能量。
3.能量流动的途径是食物链(食物网),能量转换是:光能→化学能→热能。
4.由于散失的热能不能被生产者再固定,且食物链中吃与被吃的关系不可逆转,所以能量流动是单向的。
5.一个营养级的能量不能100%地传递给下一个营养级,所以能量流动具有逐渐递减的特点,能量传递效率为10%~20%。
6.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类有益的部分。
1.下列有关生态系统能量流动的描述正确的是()A.生态系统中的能量输入特指绿色植物的光合作用B.生态系统中的能量传递特指不同生物通过捕食关系传递能量C.生态系统中的能量转化是指细胞呼吸分解有机物合成ATP及释放热能D.生态系统中的能量最终以呼吸作用产生热能的形式散失出去[解析]生态系统中的能量输入包括植物光合作用和化能合成细菌的化能合成作用,A错误;在生态系统中,不同生物之间可通过捕食、寄生等关系进行能量的传递,B错误;能量转化包括光合作用中将光能转化为化学能,细胞呼吸中将有机物中的化学能转化为ATP中的活跃化学能,但不包括细胞呼吸释放热能,C错误。
[答案] D2.在由“草→鼠→狐”组成的一条食物链中,鼠经同化作用所获得的能量,其去向不包括()A.通过鼠呼吸作用释放的能量B.通过鼠的粪便流入分解者体内C.通过狐的粪便流入分解者体内D.流入狐体内并被同化的能量[解析]鼠为第二营养级,同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失;其余的用于生长发育和繁殖等生命活动,其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用,一部分被狐摄入。