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高中生物 5.2《生态系统的能量流动》学案 新人教版必修3


第 2 节 生态系统的能量流动 一.考纲要求
理解能量流动的过程、特点、意义,以及相关的计算。

二.教学目的
1. 生态系统能量流动的过程和特点(D:应用) 。 2. 研究生态系统能量流动的意义(D:应用) 。

三.重点、难点及疑点
1. 教学重点 生态系统能量流动的过程和特点。 2. 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。 3. 教学疑点 生态系统能量流动的具体过程。

四.教学方法 五.教学课时 六.教学过程

以练为主,通过练掌握具体细节知识 1 个课时

能量流动的过程 生态系 统的 能量流动 能量流动的特点 逐级递减 研究能量流动的意义 一、概念:是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程 二、输入:绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入 三、总值:生产者固定的太阳能的总量是流动的总能量 四、过程:以有机物形式沿食物链向下一营养级传递;散失的是三大功能类群生物的呼吸作 用产生的热能 单向流动

用心

爱心

专心

1

方框大小、箭头大小的含义 (一) 能量流入某一营养级后的四个去向 呼吸散失① 能量流入某一营养级 自身储存② 流入下一营养级④ 五、特点 (一)单向流动:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能 ( 二)逐级递减 每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用 传递效率 10%~20%(形象地用能量金字塔表示) 能量金字塔 金字塔 生物量金字塔 数量金字塔:可能为正金字塔,也可能为倒金字塔,上下营养级之间无固定数量 关系。 六、研究意义: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。 始终为正金字塔,都遵循 10%~20%传递效率 残落物、遗体③

【针对训练】 A.基础训练
1. 某一生态系统中,已知一只鹰增重 2kg 要吃 l0kg 小鸟,小鸟增重 0.25kg 要吃 2kg 昆 虫,而昆虫增重 l00kg 要吃 1000kg 绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量 利用百分率为 A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%

2.在一条食物链中,初级消费者同化的能量,其去向为

用心

爱心

专心

2

①通过呼吸作用释放的能量 ③流人到次 级消费者体内 A.②③ B.②④

②通过呼吸作用释放的热能 ④流人到分解者体内 C.①③④ D.②③④

3.下图是生态系统中食物链所反应出的能量流动情况,图中箭头表示能量流动的方向,单 位是 Kcal/m /年
2

下列说法正确的是 A.在入射的太阳能中,生产者只利用其中的 1%左右 B.分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量 C.消费者营养级别越高,可利用的总能量越多 D.当人们把生产者作为食物时,比起其他营养级,可获得更少的能量 4.流经一个生态系统的总能量是 A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B.流经各个营养级的能量总和 C.各个营养级生物同化的能量总和 D.生产者固定的太阳能的总量 5.有关生态系统中能量流动的叙述,不正确的是 A.生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量 B.生态系统中能 量几乎全部来自太阳能 C.生态系统离开外界环境的 能量供应就无法维持 D.生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的 6.生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是 A.逐级递减和循环流动 C.逐级递减和单向流动 B.逐级递增和单向流动 D.逐级递增和循环流动

7.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+c B.a>b+c C.a<b+c D.a>b=c

用心

爱心

专心

3

8.假设一个生态系统的总能量为 100%,按最高传递效率计算,三级消费者所获得的能量 为 A.0.1% B.1% C.0.8% D.8%

9.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 10 千焦,则这部分能量中可流入蜣螂体内 的约为 A.0 千焦 C.2X10 千焦
6 7

B.10 千焦 D.10 —2X10 千焦
6 6

6

10.在一个密闭的生态系统中,如果生产者光合作用消耗了 240 摩尔的二氧化碳气体,此过 程积累的氧气全部用于初级消费者分解葡萄糖, 则其释放并储存在 ATP 中能量最多有多 少被三级消费者获得() A.0.245×10 J C.1.609×10 J
6 6

B.1.008×10 J D.1.858×10 J
6

6

11.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 ㎏

12.在一个生态系统内,随着营养级的递增和不同营养级的能量传递,农药残留为 A.递增 B.递减 C.相等 D.不少

13.下列关于生态系统能量流动的叙述,错误的是 A.食物链和食物网时能量流动的渠道 B.食物链越短,可供最高营养级消费的能量越多 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 14.假设右图所示食物网中水稻固定的大阳能为N,能量传递效率为 则人类获得的能量 A.等于10 N C.少于10 N
-1 -1

10%,且均匀传递,

B.等于10 N D.多于10 N
-1

-2

15.右图所示食物网存在于某相对封闭的生态系统,若甲(生产者) 固定太阳能为N,能量传递效率为 10%,则丁获得的能量 A.等于 10 N
-1

B.等于 10 N

-2

用心

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4

C.少于 10 N 16.与下图所示情况不相符合的是

-1

D.多于 10 N

-1

A.具有一对相对性状的杂合子植物自交所产生后代的性状分离比 B.第一营养级和第二营养级所含 能量比 C.高等植物消耗等摩尔的葡萄糖进行有氧呼吸与无氧呼吸产生 CO2 的比值 D.一个初级卵母细胞经减数分裂形成的极体与卵细胞的数目之比 17.初级消费者体内的能量,其去路不包括 A.用于自身生命活动 C.通过呼吸作用被消耗 B.被第二营养级的其他生物所获得 D.通过分解者分解作 用释放到环境中去

18.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 C.N1·M1<N2·M2 B.N1·M1=N2·M2 D.N1·M1≥N2·M2

19.生态系统的能量流动分析通常在哪个水平上进行? A.生物个体水平 C.食物链(网)水平 B.种群水平 D.营养级水平

20.根据生态学的原理,要使能量流经食物链的总消耗最少,人们应采用哪一种食物结构 A.以禽类、蛋类为主 C.以谷物和植物蛋白为主 B.以淡水养殖的鱼虾为主 D.以猪肉等家畜的肉类为主

21.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 C.调整能量在生态系统中流动的方向 B.保持生物群落的单一性 D.使物质能够尽快地循环流动

22. “一山不容二虎”这一谚语,用生态学观点可以解释为 A.虎所需的生活空间很大 B.身强体壮的虎以身体弱小的虎为食 C.虎性情孤独,不群聚 D.营养级越高的生物,能得到的能量越少,个体数量也就越少 23. 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、

用心

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专心

5

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 B.①→④→⑥ D.①→③→⑥

A.①→③→⑤ C.②→③→⑤

24. 某食物链中, 乙、 丁四种生物体内富集DDT的平均浓度依次是 3.4ppm、 甲、 丙、 0.7ppm、 0.35ppm、0.04ppm。则乙和丙 A.都是初级消费者 C.乙是初级消费者,丙是次级消费者 B.都是次级消费者 D.乙是次级消费者,丙是初级消费者

25.下表是甲、乙、丙、丁四个种群,在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留 农药 DDT 的平均浓度。 甲 能量(KJ) DDT 浓度 0.04 (ppm) 请分析说明 (1)甲在该生态系统的成分中属于 (2)写 出这四个种群的最简单的能量流动的流动渠道。 (3)在能量流动的渠道中, 越高,生物体内的 DDT 的浓度也越高。 。 0.35 0.39 3.5 2.8×10
9

乙 1.3×10
8

丙 9.1×10
7

丁 2.9×10
7

C.能力训练
1.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 (2)含能量最多的生物类群是 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 小鱼的关系是 。 ,大鱼与 条食物链。 ,流经这个生态系统的总能 。

(4)此生态系统中分解者是( ) A.海鸟 B.水绵 C.水藻 ,水藻的数目 D.腐生细菌 ,淡水虾

(5)若所有海鸟迁徒到别处,则大鱼的数目

用心

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6

数目

。 。海鸟每增加 1 千克,需 千克。

(6)海鸟获得能量最多的食物链是 消耗生产者生产的有机物至少

(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 C.海鸟的数目增多 (8)图中各种生物的总和,在生态学上称为 B.小鱼的数目增多 D.甲壳类的数目增多 。

2.下图表示某一生态系统中各种生物之间的关系,请分析回答:

(1)在此生态系统中,主要成分是 。

。此生态系统的主要功能是



(2)作为一个生态系统,除图中已有成分外,还需要有 (3)图中腐生细菌和真菌,在生态系统中属于 供 。
2

。 成分,它们能为树木提

(4)如果一只鸟生存需要 100 m 的取食范围,那么一条蛇生存,至少需要 食范围。

m 的取

2

(5)请分别绘 出生态系统的捕食链各营养级生物的能量和数量金字塔(平面图即可) 。 3. 分)下图是对某水生生态系统的能量流动分析调查和结果。 (5 A-E 表示生物成分按营养功 能的归类群体。GP 表示总同化量,NP 表示净积累量,R 表示呼吸消耗量。分析回答:

(1)图中属于消费者的是 (2)生产者同化的总能量中有

。 未被消费者同化。 (填字母)的 NP 不足以维持更高营养

(3)该生态系统中没有更高营养级的原因是

级的存在。人直接以植物为食,供养的人口更多,从能量流动的特点看,是因为

用心

爱心

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7

。 4.下面是 植物体内几项生理活动关系示意图,请回答:

(1)通过① ( 2)影响② 到 ATP 中。

把A

转变成贮存在

中的稳定的化学能。 ,能量 B 中约有 %转移

的生态因素主要是

(3)让述四种作用中能产生水的有 能将碳归还无机环境的是 (4)③ 在 (填序号)。

。在碳循环中,通过呼吸作用却不

条件下进行,能量 C 中约有

%转移到 ATP 中。

(5)在啤酒生产中,酵母苗大量繁殖时,通过上图中 过 (填序号)获得能量。

(填序号)获得能量,发酵时,通

5.下表示不同陆地生态系统的生产和分解的有关数据。请分析回答:几种类型生态系烧的 生产和分解特点比较
热带 雨林 净光合生产 (t.ha .y ) 枯叶输入 (t.ha .y ) 枯叶现存量 (t.ha )
-1 -1 -1 -1 -1

温带 草地 7.5

温带 落叶林 11.5

北方 针叶林 7.5

冻 原 1.5

50

45

6.0

10.0

6.1

1.2

5

5

15

35

44

(1)表中显示净光合生产(生产力)最高的生态系统是 等非生物因素密切相关。

,这与

(2)根据表中数值,请在表右侧坐标图上用曲线表示枯叶分解率随温度变化的走势。 (3)生态系统的分解功能主要由 (4)研究发现,待分解资源的 C∶N 比影响分解过程,其原因是 。 受水浸泡的沼泽土壤可供开发为有机肥料和生物能源的原 等生物完成。

用心

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8

因是



D.奥赛一瞥:
1.(2008 上海高考生物巻)右图表示某生态系统中,四种生物所同化的有机物的量占该生 态系统有机物总量的比例,则这四种生物之间的食物关系最可能的是

2. 2008 上海高考生物巻)下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。 ( 请据图回答问题。

(1)在该生态系统中,既是分解者又可作为消费者食物的生物是



(2)请根据甲图中的生态系统,写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称:① ;② ;③ 。

(3)有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系,结果如丙图。从中可推知 食草虫死亡率最大的时期是 。

(4)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭 该虫的含磷杀虫剂,则蜘蛛数量将 。一段时间后大米草数量不增反降,造成此结果 食物

的可能原因是大米草死亡导致细菌数量增加, 通过甲图的

关系,引起沼蟹数量增加;同时因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链 也会引起沼蟹数量增加,从而造成大米草数量不增反降。 (5)上述事实说明,人类活动会引起生态系统中生物种类减少,从而导致生态系统的自动 调节能力 , 容易受到破坏。

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9

参考答案: A.基础训练:
1—5CCADA 11—15BACCC 21—24CDCA
25[(1)生产者(2)甲→乙→丁和甲→丙→丁(3)营养级]

6—10BBAAD 16—20CBADC

C.能力训练:
1.[(1)3(2)水绵、水藻;生产者固定的太阳能总量(3)海鸟、小鱼、淡水虾;竞争; 捕食(4)D(5)增加;减少;减少(6)水藻→甲壳类→海鸟;25(7)A(8)生物因素] 2.[(1)树;物质循环;能量流动(2)非生物的物质和能量(3)分解者;CO2、H2O 和无机 盐(4)500(5)如下图]

3.[(1)B、C、D(1 分)

(2)730.17(1 分) (3)D 能量流动逐级递减]

4.[(1)光合作用,光能,糖类(通常指葡萄糖)(2)呼吸作用,空气和温度,40.45(1161÷ 2870×100%) (3)①、②;③(4)无氧呼吸,无氧,31.06 (61.08÷196.65×100%) (5)② ④ ] 5.[(1)热带雨林 温度较高、 雨量充沛、 光照较强 (2)见右图 (3)细菌和真菌(4) 腐生微生物合成自身物质需要营养物质的供应 微生物的有氧分解,有机物质积累量很大] 受水浸泡的沼泽土壤中缺氧,抑制

D.奥赛一瞥:
2. (1)细菌

1.A (2)藻类、大米草 食草虫、线虫、海螺 沼蟹、蜘蛛 (3)一龄幼 藻类→线虫→沼蟹

虫(4)减少 细菌→线虫→沼蟹(言之有理即给分) (5)下降 生态平衡(生态系统)

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爱心

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