学案 生态系统的能量流动

考纲要求

生态系统能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。 复习要求

1、分析生态系统的能量流动的过程与特点。 2、概述研究能量流动的意义。 基础自查

一．能量流动的概念

二、能量流动的过程

1．起点： 。 2．总量： 。 3．流动渠道： 。

4．特点：(1)单向流动： 。(2)

① 。

② 。 ③传递效率为 (形象地用能量金字塔表示)。

三、能量流动研究意义

1． 2． 课堂深化探究

。 。 一．分析能量流动过程图(以初级消费者为例)，完成下列问题

1.(1)大方框代表 。

(2)大粗箭头表示 ，即 。

(3)能量流动的方向(以箭头表示) 。

(4)箭头由粗到细表示流入 。

(5)方块面积越来越小表示

(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。

(7)能量流动特点： 。 (8)能量传递效率： 。

计算式为： 。 2．对能量流动的理解

“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。 起点 源头 相关生理过程 能量输入 总能量 能量的传递 传递形式： 相关生理过程 能量的散失 形式 能量流动特点 能量传递效率 2．简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。

传递渠道： 思维拓展

1．能量的传递效率为10%～20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算，若第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%＝4%……，第n营养级所获得

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的能量是第一营养级能量的(若按传递效率10%计算，公式为)，由此可知生态

5n－110n－1系统中的能量传递一般不超过4～5个营养级。

2．确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。 3．提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。 4．极值计算：(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论 现实 D营养级 净增重M A营养级 净增重N 问题 至少需要A营养级多少 最多需要A营养级多少 D营养级最多增重多少 D营养级至少增重多少 思路求解 N×(20%)3＝M N×(10%)3＝M N×(20%)3＝M N×(10%)3＝M (2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，

若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。 方法技巧 利用“拼图法”解决能量流动中的难题

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B1流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。参考图示，很容易理解以下问题：

(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，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个草原生态系统中，草原上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%。从上图可以看出，从第一营养级向第二营养级能量的传递效应等于D1/W1，因此不会达到100%，一般情况下，能量传递效率为10%～20%。

(3)在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值。

二．每一营养级能量来源与去路的分析