/3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（導學案）1.通過分析能量在營養(yǎng)級間的流動情況和賽達伯格湖的能量流動，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特征。2.用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量、生物量或數(shù)量等關(guān)系。3.概述研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況。學習重點：1生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。2研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。學習難點：1能量傳遞效率的相關(guān)計算2應用能量流動相關(guān)知識解決實際問題。一、能量流動的過程1．能量流動的概念生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。2．能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程（1）輸入：生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，固定在有機物中。（2）能量去向：①在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失；②隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來；③被初級消費者攝食同化，流入第二營養(yǎng)級。3．能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程（1）輸入：通過攝食生產(chǎn)者獲得。（2）去向：①通過呼吸作用以熱能形式散失。②隨尸體、排泄物流向分解者。③被次級消費者攝食同化，流入下一營養(yǎng)級。二、能量流動的特點1．能量流動的特點能量流動的特點可以概述為：單向流動、逐級遞減。能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10%-20%。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量的流動過程中消耗的能量就越多。2．能量金字塔將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個金字塔圖形，叫做能量金字塔。三：研究能量流動的實踐意義1．幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2．幫助人們科學規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。3．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｈ蝿找唬耗芰苛鲃拥倪^程1．第一營養(yǎng)級的能量來源是什么，去路有哪些？并回答第一營養(yǎng)級的能量怎樣傳遞到第二營養(yǎng)級？太陽能（主要）去路呼吸消耗散失、被初級消費者攝食、被分解者分解、未被利用??儲存在植物體中的能量，有一部分被初級消費者攝入體內(nèi)，能量就流入了第二營養(yǎng)級。2.請寫出攝入量和同化量之間的關(guān)系。同化量＝攝入量－糞便量(或攝入量＝同化量＋糞便量)。3.輸入初級消費者的能量是哪部分？初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級？輸入初級消費者的能量是初級消費者同化的能量。初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級。4．分析、比較分別流入第一、第二營養(yǎng)級的能量的去路，歸納二者的共同點。輸入這兩個營養(yǎng)級的能量，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，儲存在自身的有機物中。這些有機物中的能量一部分流向分解者，另一部分則被下一營養(yǎng)級攝入體內(nèi)。5.生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式和渠道分別是什么？能量傳遞的形式是有機物，渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。6.生態(tài)系統(tǒng)中能量散失的途徑和形式分別是什么？能量散失的途徑是呼吸作用，形式是熱能。任務二：定量研究能量流動的特點1．仔細分析教材“思考·討論：分析賽達伯格湖的能量流動”，將圖中的數(shù)據(jù)用表格的形式進行整理。營養(yǎng)級流入能量[J/(cm2·a)]能量的去向[J/(cm2·a)]生產(chǎn)者464.662.8(流入下一營養(yǎng)級)、12.5(流入分解者)、96.3(呼吸作用散失)、293(未利用)植食性動物62.812.6(流入下一營養(yǎng)級)、2.1(流入分解者)、18.8(呼吸作用散失)、29.3(未利用)肉食性動物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)橫向比較每一級的輸入量和輸出量，請問生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是否遵循能量守恒定律？遵循能量守恒守律。(2)縱向比較各級輸入量，能量沿著營養(yǎng)級流動時，有何特點？為什么？能量沿著營養(yǎng)級流動的過程中逐級遞減。因為流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級之外，還有一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失；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)，因此能量流動還具有什么特點？生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的。1．在一個人工池塘中引入少量以沉水植物為食的河蟹。一段時間后，池塘水體透明度顯著升高。下列解釋最合理的是（

）A．河蟹捕食魚類，減少了魚類對浮游動物的攝食B．河蟹擾動底泥，促進了浮游植物的生長繁殖C．河蟹大量繁殖，替代沉水植物成為主要生產(chǎn)者D．河蟹控制沉水植物，減少了浮游植物競爭者【答案】D【詳解】A、河蟹以沉水植物為食，而非捕食魚類，因此無法通過減少魚類來影響浮游動物，A錯誤；B、河蟹以沉水植物為食，而不是擾動底泥促進浮游植物生長繁殖，并且水體透明度升高是因為浮游植物等減少，而不是浮游植物生長繁殖促進的，B錯誤；C、河蟹是消費者，無法成為生產(chǎn)者，C錯誤；D、引入少量以沉水植物為食的河蟹，可控制沉水植物的數(shù)量，使浮游植物與沉水植物的密度相對穩(wěn)定，能夠維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強了池塘的調(diào)節(jié)能力，從而使水體透明度升高，D正確。故選D。2．如圖所示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，下列有關(guān)敘述中不正確的是（）A．該食物網(wǎng)由8條食物鏈組成B．蛇與鼠、食蟲鳥與蛙的關(guān)系分別是捕食和種間競爭C．該圖未體現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)中的成分是非生物的物質(zhì)和能量D．食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道【答案】C【詳解】???????A、圖示表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，食物鏈中起點為生產(chǎn)者，即植物，終點為最高營養(yǎng)級，即鷹；據(jù)圖分析可知，圖示食物網(wǎng)中共有8條食物鏈，A正確；B、該食物網(wǎng)中蛇以鼠為食，是捕食關(guān)系；食蟲鳥與蛙都以食蟲昆蟲為食，是種間競爭關(guān)系，B正確；C、該圖僅體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)成分中的生產(chǎn)者和消費者，未體現(xiàn)的成分是分解者、非生物的物質(zhì)和能量，C錯誤；D、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進行的，即食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道，D正確。故選C。3．山水林田湖草沙冰是生命共同體。這一生態(tài)文明理念最能體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的（

）A．整體性 B．獨立性 C．穩(wěn)定性 D．層次性【答案】A【分析】生物圈是指地球上全部生物及其無機環(huán)境的總和，是一個統(tǒng)一的整體，包括大氣圈的底部、水圈大部和巖石圈的上部，是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，是所有生物的家。生物圈中有著多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，如草原生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等等?！驹斀狻可锶χ械纳剿痔锖萆呈遣煌纳鷳B(tài)系統(tǒng)類型，屬于一個生命共同體，生命共同體是一個統(tǒng)一的整體，A正確，BCD錯誤。故選A。4．某島嶼上分布一種特有的爬行動物，以多種候鳥為食，候鳥主要棲息在灌叢和稀樹草地。圖示該爬行動物在不同生境下不同年齡的占比，下列敘述正確的是（）A．該爬行動物占據(jù)第三營養(yǎng)級B．該爬行動物種群數(shù)量在稀樹草地中最大C．影響候鳥種群密度的直接因素是出生率和死亡率D．研究候鳥生態(tài)位通常還要研究它的食物以及與其他物種的關(guān)系等【答案】D【詳解】A、由題意可知，該爬行動物以多種候鳥為食，而候鳥的食性未知，故該爬行動物可能占據(jù)包括第三營養(yǎng)級在內(nèi)的多個營養(yǎng)級，A錯誤；B、圖示顯示不同生境中爬行動物的年齡占比（如幼體、成體比例），但未提供具體種群數(shù)量的數(shù)據(jù)（如個體總數(shù)）。年齡占比不能直接反映種群數(shù)量大小，B錯誤；C、種群密度的直接因素是出生率、死亡率、遷入率和遷出率，候鳥為遷徙動物，因此遷入率和遷出率也是直接影響因素，C錯誤；D、生態(tài)位包括物種的棲息地、食物、天敵、與其他物種的關(guān)系等，由題干可知該研究包括候鳥的棲息地（灌叢和稀樹草地）和天敵（爬行動物），則研究候鳥生態(tài)位通常還要研究它的食物以及與其他物種的關(guān)系等，D正確。故選D。某同學在歸納細菌、桃樹、松鼠的生命系統(tǒng)各層次時，列出了下表：項目細胞組織器官系統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈細菌√√××√√桃樹√√√×√√松鼠√√√√√√（表中“√”表示“具有”，“×”表示“不具有”）仔細閱讀題表，回答下列問題：(1)蛋白質(zhì)分子（填“屬于”或“不屬于”）生命系統(tǒng)。(2)從生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次上來看，在一條小河中所有的衣藻構(gòu)成，綠眼蟲和變形蟲等所有生物構(gòu)成一個，整條小河構(gòu)成一個。(3)表中有一個“√”歸納的不正確，請指出并說明理由：。(4)細菌、桃樹、松鼠都具有“細胞”層次，說明了細胞是?！敬鸢浮?1)不屬于(2)種群群落生態(tài)系統(tǒng)(3)細菌中的組織，細菌是單細胞生物沒有組織(4)細胞是最基本的生命系統(tǒng)【分析】生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：細胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈【詳解】（1）蛋白質(zhì)分子不屬于生命系統(tǒng)，最基本的生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次是細胞。（2）在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的所有個體是一