高中生物 第4章 生物与环境的协调发展 第1节 生态系统是一个相对稳定的系统 第2课时学案 北师大版必修3-北师大版高一必修3生物学案VIP免费

第2课时生态系统中的能量流动[目标导读]1.通过教材P94调查、P95图4－7和图4－8，建立生态系统能量流动的一般性模型。2.对教材P96提供的数据进行分析，归纳出生态系统能量流动的基本特征。3.结合农田、草原、森林生态系统实际，阐明研究生态系统能量流动的意义。[重难点击]1.生态系统能量流动的一般性模型。2.能量流动的基本特征。一能量流动的一般过程能量流动是生态系统重要的功能之一，请结合教材P94调查内容建立能量流动的一般过程。1．某学习小组对一片稻田进行了调查，绘制出食物网如图：上述的食物网中，蛇的能量直接来自于田鼠、蛙和食虫鸟，归根结底来自于水稻、杂草等固定的太阳能。2．完成下图，分析生产者能量的来源和去路。(1)输入生产者的能量是指生产者通过光合作用固定到有机物中的太阳能。(2)生产者得到能量的三个主要去向分别是：①在植物体生长发育的过程中经过呼吸作用消耗掉，以热能形式散发到环境中去。②被初级消费者取食，经过能量的转化流入第二营养级。③被分解者分解，以热能形式散发到环境中去。3．模拟上述过程可以分析各个营养级的能量的输入、传递和输出的过程，建立生态系统能量流动的一般性模型，并分析：(1)能量的输入①源头：太阳能。②相关生理过程：光合作用。③能量转换形式：光能→有机物中的化学能。④输入总量：生产者固定的全部能量。(2)能量的传递①传递途径：食物链和食物网。②传递形式：有机物中的化学能。(3)能量的输出①形式：热能。热能是能量流动的最终归宿。②一般途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。③特殊途径：动植物遗体形成煤炭、石油等，经过燃烧放出热能。归纳提炼1．动物同化的能量＝摄入的能量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，而不能说蜣螂获得了大象的能量。2．流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。能量的来源与去路：(1)来源(2)去路即一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。活学活用1．结合生态系统能量流动的一般性模型，判断下列说法的正误。(1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量()(2)初级消费者的粪便量属于第二营养级的能量()(3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量()(4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散发到环境中去()(5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的()(6)能量a＝e＋b＋i()(7)箭头a代表生产者的同化量，方框②代表初级消费者的摄入量()(8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律，总量越来越少()(9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被重复利用()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×(8)×(9)×解析(2)初级消费者的粪便量属于第一营养级的能量。(4)呼吸作用所产生的能量一部分储存在ATP中，其余以热能的形式散失。(7)方框②代表初级消费者的同化量。(8)生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。二能量流动的基本特征能量在沿着食物链或食物网传递期间不断被消耗和传递，试结合奥德姆1957年对佛罗里达州的银泉水域生态系统的能流分析图解，总结能量流动的基本特征。图中的数值表示能量值，单位：102kJ/(m2·a)(千焦每平方米年)；中间一排方框中的数值表示每一个营养级的生物所同化的总能量值；R表示呼吸消耗。观察上图思考：1．第一营养级能否从第四营养级获取能量从而实现能量的循环利用？答案不能。经过长期的自然选择，食物链中吃与被吃的关系不可逆转。2．呼吸作用散失的热能能否再被生产者和其他所有生物直接利用？不能。3．由以上问题1、2可以得出能量流动具有单向流动的特点。4．生态系统能量流动的过程中，能量随着营养级的升高而出现什么样的变化？其原因是什么？答案逐级减少。其原因是：(1)各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。(2)还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传递给了分解者。5．一条食物链中一般不超过4～5个营养级的原因是什么？答案生态系统中能量流动的传递效率一般是10%～20%，营养级越多，能量的消耗就越多，所剩...