高二上学期生物人教版选择性必修2 32生态系统的能量流动学案

学习目标第3章第2节生态系统的能量流动学习目标1.物质与能量观：物质的循环总是伴随着能量的流动2.分析能量流动图解，培养逻辑思维能力；3.分析能量流动过程，归纳总结能量特点基础梳理基础梳理一、能量流动的过程1.能量流动的概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的、、、和的过程。2.能量流经第一营养级的过程（1）输入：生产者通过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形式散失；②随着残枝败叶等被分解而释放出来；③被初级消费者摄食同化，流入营养级。3.能量流经第二营养级的过程（1）输入：通过获得。（2）去向：①通过以形式散失。②随尸体、排泄物流向。③被摄食同化，流入下一营养级。二、能量流动的特点1．特点（1）：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可，也不能流动。（2）：能量在沿食物链流动的过程中逐级；营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就，生态系统中的能量流动一般不超过个营养级。2.能量不会百分之百地流入下一个营养级的原因：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：（1）（2）；（3）。3.能量传递效率的计算（1）计算公式能量传递效率=×100%。（2）一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为。4.生态系统维持正常功能的条件任何生态系统都需要不断得到来自的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。三、生态金字塔及研究能量流动的实践意义1.生态金字塔（1）能量金字塔将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形。（2）生物量金字塔用能量金字塔的方法表示各个(每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系。（3）数量金字塔用能量金字塔的方法表示的数目比值关系。2.研究能量流动的实践意义（1）帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的。如农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等生产方式都充分利用了空间和资源，获得了更大收益。（2）帮助人们科学地规划、设计人工生态系统，使能量得到的利用。如“桑基鱼塘”等生态农业实现了对能量的利用，提高了能量的利用率。（3）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易错提示的部分。如合理确定草场的载畜量、划区轮牧、农田捉虫、除草等。易错提示1.营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低（）2.各个营养级具有的能量与其平均体重成正相关（）3.能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的（）4.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量（）5.能量只能沿着食物链传递，捕食关系是不能逆转的（）6.生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正立的（）7.生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大（）随堂训练随堂训练1.下列关于生态系统能量传递效率为10%的理解，正确的是()A.顶级的消费者的能量约占生产者能量的10%B.某一营养级约有10%的能量流到下一营养级C.某一营养级约有10%的个体被下一营养级吃掉D.分解者﹑消费者总能量约占生产者能量的10%2.如图为生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a-e表示能量，以下叙述正确的是()A.甲摄入的能量为e+a+cB.甲中生物数量多于乙中C.乙用于生长、发育和繁殖的能量为a-bD.乙粪便中食物残渣的能量包含在d中3.玉米螟是玉米田中的常见害虫，引入步行虫能有效地治理玉米螟。科研人员研究了玉米田生态系统的能量流动关系，结果如下表[单位为kJ/（cm2·a）]。下列叙述正确的是()玉米同化的能量玉米螟摄入的能量玉米螟粪便中的能量玉米螟呼吸作用散失的能量玉米螟流入步行虫的能量179.589.643.235.74.58A.玉米、玉米螟和步行虫之间能进行能量流动和物质循环B.玉米螟粪便中的能量属于玉米螟同化量中部分流入分解者的能量C.玉米螟用于生长、发育和繁殖的能量值为10.7kJ/（cm2·a）D.“玉米→玉米螟→步行虫”食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同4.某农场中甲，乙，丙三种生物归属于三个营养级，三者的数量变化建设（不都是消费者）如图1所示，该农场中的能量流动简图如图2所示，其中a1和b2分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为同化的饲料量。下列相关叙述错误的是()A.图1所示的食物链是甲→乙→丙B.若图1中的乙数量大量减少，则短时间内甲的数量会增加C.图2中的第二营养级到第三营养级的能量传递效率×100%D.图2中第一营养级同化的总能量=a1+a25.“稻—萍—蟹”立体生态农业，是把稻田与浮萍、河蟹有机结合起来。河蟹可捕食杂草、水生昆虫，并能提高土壤含氧量和肥力；浮萍覆盖水面能抑制杂草生长。该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”。下列相关叙述正确的是()A.输入该系统的总能量是水稻固定的太阳能总量B.该模式通过调整种间关系，使能量更多的流向对人类有益的部分C.河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量流入水稻，促进了水稻的生长D.与普通稻田相比，“稻—萍—蟹”立体生态农业更容易发生病虫害6.有关生态系统能量流动说法正确的是()A.一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%B.农民在农田中锄草，灭虫的主要目的的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系，使能量更多流向对人类有益的部分C.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%~20%的能量流入到狼的体内D.某人同时养鼠和水貂，用鼠喂水貂，再用剥去皮的水貂喂鼠，这样就可以实现能量的循环使用7.如图是某生态系统中组成食物链的三个种群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）一年内能量流动统计的部分数据（图中数值单位是万kJ）。下列有关叙述错误的是()A.三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→ⅢB.动物粪便中的有机物所含的能量不属于动物同化的能量C.种群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量约为69.50万kJD.由于能量流动总是逐级递减，因此能量金字塔通常是上窄下宽8.以下有关生态系统的结构及功能的叙述不正确的是()A.生态金字塔中的能量金字塔、数量金字塔及生物量金字塔都是上窄下宽形的B.蚕蛾醇为第一个被分离并鉴定的昆虫性信息素，属于化学信息C.铅、汞等重金属在生物体内的浓度沿食物链不断升高，呈生物富集现象D.生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡9.如图所示为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是()A.树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示B.图丁不能表示能量金字塔与能量流动具有逐级递减的特点有关C.生态金字塔中,每一种生物只能属于一层,每一层都不含分解者D.生态金字塔中每一层代表一个营养级,图中“1”代表第一营养级10.某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是__________。

(2)图1所示食物网中，次级消费者是__________，丁与丙之间的种间关系是__________。

(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有__________。

(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率__________(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。

(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是__________。

答案以及解析1.答案：B解析：生态系统能量流动传递效率为10%指的食物链中相邻营养级间的能量传递效率。A、最顶部的消费者的能量约占生产者能量的(10%)n-1(n指食物链中的营养级数目)，A错误;B、上一营养级约有10%的能量流到下一营养级,B正确;C、上一营养级约有10%的能量被下一营养级同化,C错误;D、生态系统能量流动传递效率为10%指的食物链中相邻营养级间的能量传递效率，D错误。故选B。2.答案：C解析：A、e+a+c表示甲同化的能量，A错误；B、甲处于的营养级别低于乙，但甲中生物数量不一定多于乙，B错误；C、乙用于生长、发育及繁殖的能量值=乙的同化量-呼吸散失的能量=a-b,C正确；D、乙粪便中食物残渣的能量属于甲同化量的一部分，应该属于c中，D错误。故选：C。3.答案：C解析：A、玉米、玉米螟和步行虫之间可以构成食物链，生态系统中的能量沿着食物链流动，但物质循环指物质在生物群落与无机环境之间的循环，A错误；B、玉米螟粪便中的能量属于其上一营养级玉米同化的能量，玉米螟流入分解者的能量属于玉米螟同化能量的一部分，B错误；C、玉米螟用于生长、发育和繁殖的能量为同化量-粪便量-呼吸作用散失的能量=89.6-43.235.7=10.7kJ/（cm2·a），C正确；D、在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如玉米是通过光合作用利用光能将无机物转变为储存能量的有机物，而消费者是通过捕食获得储存能量的有机物进而同化作用得到能量，D错误。故选：C。4.答案：D解析：A、由图1可知，丙数量减少，则甲和乙的数量增加，可推测丙食用甲和乙为最高营养级，又甲的数量最多，食物链中，营养级越低该营养级数量越多，则甲是低营养级，食物链为甲→乙→丙，A正确；B、由食物链方向可知，乙是甲的食物，当捕食者乙的数量减少，短时间内甲的数量会增加，B正确；C、图2中第二营养级的同化量为包括从第一营养级获得的同化量和同化饲料的量为a2+d1，第三营养级从第二营养级中获得的能量为b3，又能量传递效率的计算公式是：下一营养级同化量÷这一营养级同化量×100%，则图2中第二营养级到第三营养级的传递效率为=×100%，C正确；D、第一营养级同化的总能量是指某一营养级从外环境中得到的全部化学能。它表现为这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量以及未被利用的能量，应为a1+a2+a3，D错误。故选：D。5.答案：B解析：A、输入该系统的总能量除了水稻固定的太阳能，还有浮萍、杂草等生产者固定的太阳能，A错误；B、该模式通过调整种间关系，科学合理地调整生态系统中能量流动关系，使能量更多的流向对人类有益的部分，B正确；C、河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量被分解者分解最终以热能的形式散失，并没有流入水稻，能量流动是单向的，分解者把有机物转化为无机物，供水稻利用，C错误；D、与普通稻田相比，“稻—萍一蟹”立体生态农业营养结构更复杂，抵抗力稳定性更强，不容易发生病虫害，D错误。故选B。6.答案：B解析：A.一种蜣螂专以大象粪为食,大象粪所含的能量不属于大象所同化的能量,A错误;B.在农田中锄草,灭虫的主要目的的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量更多流向对人类有益的部分,B正确;C.一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中大部分能量流入到狼的体内,10%~20%是相邻两个营养级之间的传递效率,C错误;D.生态系统的能量流动是单向流动的,不能循环使用,D错误。故选B。7.答案：C解析：A、根据图中三个种群的同化的能量的数值,并结合能量流动具有逐级递减的特点可知,三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ,A正确;B、动物粪便中的有机物所含的能量不属于动物同化的能量,属于其上一营养级的同化量,B正确;C、种群同化的能量=呼吸作用散失的能量+被种群同化的能量+被分解者分解的能量+未被利用的能量,则种群全部生物的呼吸作用散失的能量+被分解者分解的能量=111.0-15.041.5=54.5万KJ,故种群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量小于54.5万KJ,C错误;C、由于能量流动总是逐级递减,因此能量金字塔通常是上窄下宽,且能量金字塔不可倒置,D正确。故选:C。8.答案：A解析：能量金字塔直观反映各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减的，通常是上窄下宽的正金字塔；数量金字塔特殊情况可能是倒置的，如一颗树上有许多昆虫及捕食昆虫的鸟建立的数量金字塔；生物量金字塔也存在倒置情况，不都是上窄下宽的，A错误；蚕蛾醇为第一个被分离并鉴定的昆虫性信息素，属于化学信息，B正确；铅、汞等重金属一经进入生物体，其浓度沿食