文档介绍：学案44 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
二、能量流动的过程
: 。
: 。
: 。
:(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
(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: 。
“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
能量输入
相关生理过程
总能量
能量的传递
传递形式:
传递渠道:
能量的散失
相关生理过程
形式
能量流动特点
能量传递效率
。
思维拓展
%~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),由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4~5个营养级。
。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。
。
:(1)设食物链A→B→C→D,分情况讨论
现实
问题
思路求解
D营养级
净增重M
至少需要A营养级多少
N×(20%)3=M
最多需要A营养级多少
N×(10%)3=M
A营养级
净增重N
D营养级最多增重多少
N×(20%)3=M
D营养级至少增重多少
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。
(1)动物同化的能量= ,即。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量,就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。
能量的来源与去路:
即一个营养级所同化的能量= 。
——生态金字塔的类型、含义比较
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点
象征含义
每一阶含义
特殊形状
无
树―→昆虫―→鸟
极少
对应训练
1. 如图表示在某生态系统中,能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( )
,即第二营养级所含有的能量
,缺少甲中因呼吸以