資源簡介

3.2生態系統的能量流動
教材基礎知識
一、能量流動的概念和過程
1. 能量流動的概念：生態系統中能量的①_________________、傳遞、②_________________和散失的過程。
2. 能量流動的過程分析
（1）輸入：絕大多數是生產者通過③光合作用把太陽能轉化為化學能，固定在它們所制造的有機物中。
（2）傳遞、轉化和散失過程（以第一營養級為例）
輸入第一營養級的能量：一部分在生產者的④_____________________中以熱能的形式散失；另一部分用于生產者的⑤__________________________等生命活動，儲存在植物體的有機物中。
構成植物體有機物中的能量：一部分隨著殘枝敗葉等被⑥__________________分解而釋放出來；另一部分則被初級消費者攝入體內，流入⑦_________________營養級。
3. 能量在某個生態系統中流動的圖解分析
可以看出：生產者及各級消費者（除最高營養級）能量流動相同的三個去向分別是通過呼吸作用以⑩_________________的形式散失；流向 ____________________；被 ___________________分解利用。
二、能量流動的特點
1. 特點
（1）單向流動：沿食物鏈由低營養級流向高營養級，不可 ___________，也不能 __________流動。
（2） _________________：能量在沿食物鏈流動的過程中逐級減少；營養級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，生態系統中的能量流動一般不超過 ________個營養級。
2. 能量傳遞效率
（1）計算公式：
（2）能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率一般只有 __________________，也就是說，在輸入某一營養級的能量中，只有10%~20%能夠流到下一營養級。
3. 生態系統維持正常功能的條件：任何生態系統都需要不斷得到來自 ________________的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。
三、生態金字塔及研究能量流動的實踐意義
1. 生態金字塔
（1）能量金字塔：將單位時間內各營養級所得到的能量數值轉換為 ____________________的圖形，并將圖形按照營養級的次序排列，可形成一個金字塔圖形。
（2）生物量金字塔：用能量金字塔的方法表示各個 ___________________（每個營養級所容納的有機物的總干重）之間的關系。
（3）數量金字塔用能量金字塔的方法表示 ___________________________的數目比值關系。
2. 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，增大流入某個生態系統的 ___________________。如農田生態系統中的間種套作、蔬菜大棚中的多層育苗、稻—萍—蛙等 _____________________生產方式都充分利用了空間和資源，獲得了更大收益。
（2）幫助人們科學地規劃、設計人工生態系統，使能量得到 ___________________的利用。如“桑基魚塘”等生態農業實現了對能量的 _________________利用，提高了能量的 __________________。
（3）幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向 _________________________的部分。如合理確定草場的載畜量、劃區輪牧、農田捉蟲、除草等。
拓展學習任務
1. 攝入量和糞便量、初級消費者的同化量之間具有怎樣的等量關系？
2. 初級消費者的糞便中的能量屬于哪個營養級的能量？第三營養級的糞便中的能量呢？
3.
4. 初級消費者同化的能量又有幾個流向？
隨堂知識小測
1.能量流動是生態系統的主要功能之一,具有明顯的特點。下列各項中,不屬于能量流動特點的是（ ）
A. 能量流動是單向的 B. 能量流動是逐級遞減的
C. 能量流動是沿著食物鏈進行的 D. 熱能可以被生產者轉化為化學能
2.假設某初級消費者攝入的能量為a，其糞便中的能量為b，通過呼吸消耗的能量為c，用于生長、發育和繁殖的能量為d，則流入次級消費者的能量最多為（ ）
A. （a+b）×20% B. （c+d）×20% C. （a-c）×20% D. （b-d）×20%
3.根據各營養級生物所含能量構建的金字塔稱為能量金字塔，如圖是某溫帶陸地生態系統特定時間內能量金字塔簡圖，請回答下列問題：
（1）該生態系統在能量上，______（填“是”或“不是”或“不一定”）一個自給自足的系統。在測定時間內，山獅同化的能量去向包括______和未被利用的能量。
（2）樹和草是該生態系統的基石，原因是____________________________________。
（3）研究者對該群落進行調查時可以采用______法對植物豐富度進行調查，同時注意調查______情況，以獲得群落的空間結構。
參考答案
教材基礎知識
1、生物群落 非生物環境 統一整體 全部生物 非生物環境 生物圈 水域生態系統 陸地生態系統 城市
2、逆轉 循環 逐級遞減 五 10%~20% 系統外
3、相應面積（或體積） 營養級生物量 各個營養級的生物個體 總能量 立體農業 最有效 多級 利用率 對人類最有益
拓展學習任務
1. 提示：攝入量＝糞便量＋同化量。
2. 提示：初級消費者的糞便中的能量屬于第一營養級的能量，第三營養級的糞便中的能量屬于第二營養級的能量。
3. 提示：三個：自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一營養級。
隨堂知識小測
1.答案：D
解析：生態系統的能量流動是單向流動、逐級遞減的，且該過程通常是沿著食物鏈和事務網進行的，ABC正確；熱能散失后不能再被生產者利用，D錯誤。
2.答案：B
解析：在該生態系統中，假設初級消費者攝入的能量為a，其中存在于糞便中的能量為b，說明初級消費者的同化量是a-b；而生態系統中的能量傳遞效率在之間，因此，流入次級消費者的能量最多為（a-b）×。初級消費者通過呼吸消耗的能量為c，用于生長、發育和繁殖的能量為d，說明初級消費者同化的能量是c+d；因此，流入次級消費者的能量最多也可以表示為（c+d）×，故本題正確答案為B。
3.答案：（1）不是；呼吸作用以熱能形式散失（只答呼吸作用不給分）、被分解者利用
（2）樹和草通過光合作用把太陽能轉變為有機物中的化學能，從而被生物利用
（3）樣方；不同物種空間上的分布
解析：（1）對于生態系統的功能來講，物質循環是可以自給自足的；而能量來自于生產者固定的太陽能，能量沿食物鏈流動是單向傳遞、逐級遞減的，最終以熱能形式散失到無機環境，不是一個自我自足的系統，需要源源不斷的補充能量才能維持生態系統的穩定。山獅同化的能量的去向包括：自身呼吸作用消耗以熱能形式散失、被分解者利用和未被利用的能量。
（2）生態系統中的生產者通過光合作用將太阻能轉換為化學能，將無機物轉變成有機物，并為生態系統中其他生物的生活提供物質和能量，所以是生態系統基石。
（3）在群落演替的過程中物種豐富度增加，生態系統穩定性增加。在對該地區某時間群落結構進行調查時，可以采用樣方法對植物豐富度進行調查，同時注意調查不同物種在空間上的分布（分層）情況，以獲得群落的空間結構。

展開更多......

收起↑