山东省平邑县高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动学案(无答案)新人教版必修3
生态系统的能量流动
学习目标
1、理解能量流动的过程，分清能量的去向。
2、体验基本题型。
预习探究
一、能量流动的概念和过程（课本必看P94）
1.概念：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
2.能量流动的过程
（1）能量的输入 ①能量流动的起点是
②流经生态系统的总能量等于生产者通过光合作用固定的太阳能总量。
（2）能量的传递
①传递渠道：
②传递过程（P94图5-6）
思考：
A.初级消费者摄入能量（a ）= （b ）+
（c ），即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。
B.初级消费者同化能量（b ）= (d)+ （e ）
C.用于生长、发育和繁殖能量（e ）= (f)+ （i ）+ (j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b=d+e （3）能量的转化和散失 太阳能 有机物中 （4）各营养级的能量去路：
①生产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的能量，一部分形成ATP ，被生物
用于各项生命活动，另一部分以热能形式散失；
②一部分被 利用；③一部分被 分解。
二、能量流动的特点
1. ：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营
养级，不可逆转，也不可 。
2. ：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为 。
3.能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的 数值由低到高绘成图，可形成一
个金字塔图形。
三、研究能量流动的意义
1.帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到最有效的利用。
2.帮助人们合理地调整生态系统中的 关系，使能量持续高效地流向对人类最有
益的部分。
课堂探究
探究点一、能量流动过程的相关分析
[例题１] 某生态系统中有A 、B 、C 、D 四种生物，构成食物链A →B →C ，D 为分解者，如图
是该生态系统中能量流入B 处发生的一系列变化示意图，下列说法错
误的是（ ）
A.图中的甲表示B 的同化量，乙表示B 用于生长、发育和繁殖的能量
B.参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等
C.当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2
D.图中D的能量不全部来自B生物
【思维拓展】如图表示能量在两个营养级之间的流动过程，请据图思考下列问题：
(1)第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？
(2)上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？为什么？
(3)为什么生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点？
【变式1】如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是( )
A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性
B.⑤中包含了三级消费者粪便中的能量
C.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③
②
×100%
D.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量
探究点二能量传递效率的分析和计算
[例题2] 某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
【归纳总结】
1．能量流动的计算方法
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，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论如下：
①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。
②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。
(2)在食物网中分析：
如在中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)3。
(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
当堂检测
1.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中，不正确的是( )
A. 鹰在植物→鼠→蛇→鹰这条食物链中属于三级消费者、第四营养级
B.该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者
D. 生态系统中的食物链交错连接形成食物网的原因是多种生物在食物链中占
有不同营养级
2.海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。图甲表示海洋鱼类大黄鱼的种群数量变化与增长速率的关系，图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的生物成分，以下分析正确的是( )
A.图乙在碳循环过程中起着关键作用的成分是A 、C、 D
B.根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于a点
C.图乙的食物链中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D.用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值会偏低
3.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/(cm2·a)]，
据
图分析，有关说法正确的是( )
A.该生态系统第二营养级同化的能量是80
B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100
C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D.该生态系统第一营养级同化的能量至少为500
4.下图为某草场生态系统的部分能量流动示意图，图中Q表示牧草在一年内固定的太阳能总量，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠体内的能量。下列叙述错误的是( )
A.图中鹰属于次级和三级消费者，占有两个营养级
B.在能量流动的过程中，存在着信息传递
C.Q与(Q1＋Q2＋Q3)的差值为牧草呼吸作用消耗的能量
D.保护鹰和食虫鸟，利于人从生态系统中获得更多的能量
5. 某生态系统中有四种生物构成的一条食物链：甲→乙→丙→
丁，其中甲是生产者。在某一时间测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d，下列有关叙述不正确的是( )
A.甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量
B.若c＞0.2b，则此生态系统的稳定性易受到影响
C.四种生物所含的有机物总量关系为：a＞b＞c＞d 且a＞b＋c＋d
D.因为能量传递是逐级递减的，所以乙的个体数量一定比甲少
6.下图是某宇宙飞船生态系统模式图，下列叙述错误的是( )
A.该系统可为航天员提供氧气
B.飞船实现了物质和能量的循环利用
C.分解罐可以向藻类植物提供二氧化碳和无机盐
D.太阳能经过藻类的光合作用转化为化学能
7.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是( )
A. 从能量关系看②>③＋④
B. ①表示流经此生态系统的总能量
C. 一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率大约是10%～20%
D. 生态系统中的能量流动具有单向性主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系不可逆转
8.下图甲为自然生态系统的能量金字塔，乙为城市生态系统的能量金字塔，下列相关解释不正确的是( )
A.图甲中食肉动物所含的能量一般为食草动物所含能量的10%～20%
B.甲生态系统受到DDT农药污染，污染物含量最高的是食肉动物
C.图乙中，人类一定处于第三营养级
D.图乙表示的生态系统，一旦人的作用消失，该生态系统会很快退化
9.某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的自然保护区生态环境被破坏，如图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位：103 kJ·m－2·a－1)。请分析并回答下列问题：
(1)由图中数据可知，生产者固定的能量值为___ _____，肉食动物需补偿输入的能量值为________。由图可知，营养级________________(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。
(2)在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级、第三营养级到第四营养级之间的传递效率分别为________、________。
(3)由图可知：用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是________________。
生态系统能量流动过程分析和计算
生态系统能量流动过程分析 1．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位：J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是( ) A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20% D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 2．如图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是( ) A．如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被 利用的能量 B．图中b表示桑树呼吸作用散失的能量 C．图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量 D．图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率 3．如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中正确的是( ) A．图中A＝D、B＝E、C＝F B．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量 C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级 D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D 4．(2015·茂名模拟)下列对人工鱼塘生态系统的分析，合理的是( ) A．消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能B．生态系统中能量流动不是逐级递减的 C．调查该生态系统中某鱼类密度常用的方法是样方法D．该生态系统的功能只有物质循环和能量流动 5．如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单 位略)，有关说法正确的是( ) A．“能量Q”是指生产者固定的太阳能总量 B．无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性 C．18年间该松林中分解者获取总能量是285×1010 D．动物的存在加快了人工松林的物质循环 6．下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下 列说法不正确的是( ) 项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫生长的能量 能量(kJ) 410 210 130 70 A. B．昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖 C．昆虫的后一个营养级能够获得的能量最多为14 kJ D．昆虫的前一营养级的能量至少为1 000 kJ
生态系统中能量流动的分析与计算
1．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是 A．田鼠同化的能量中有35%用于其生长发育和繁殖 B．田鼠粪便量属于其同化能量中流向分解者能量的一部分 C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109J/（hm2·a） D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/（hm2·a） 【答案】B 109J/（hm2·a），C正确；田鼠的上一营养级同化的能量至少=7.0×109/20%=3.5×1010J/（hm2·a），D 正确。 2．如图所示为某食物链中各个营养级共有的能量流动情况，其中a～d代表能量值。请回答下列问题： （1）a、b、c的数量关系可以表示为，d代表。 （2）若图示为第一营养级的能量流动情况，则图中缺少的能量流向是，该能量流向的能量值范围为。 （3）若图示为第二营养级的能量流动情况，假设该动物的摄入量为e，为了提高该动物的食物利用率，应提高（用字母表示）的值。如果该动物为恒温动物，在气温逐渐降低时，假设b保持 不变，则b/a的值将（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）b=a+c流向分解者的能量值 （2）流向下一（第二）营养级的能量0.1b～0.2b （3）b/e（或b）减小
0.1b～0.2b。（3）要提高该动物的食物利用率，需提高同化量与摄入量的比值或提高同化量的值，即 提高b/e（或b）的值。当气温逐渐降低时，恒温动物为了维持体温的恒定，势必增加呼吸散失量（a），因此，在b保持不变的情况下，b/a的值将减小。 1．如下图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是（注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量） A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量 C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中 【答案】D 【解析】本题考查的是能量流动的相关知识。b＋c＋d＋e为生产者光合作用利用的光能，即本年度流入该生态系统的总能量，A正确；图中Q1为初级消费者，Q2为次级消费者，因此c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量，B正确；生产者的能量去向有四个方面：自身呼吸消耗（e）、被下一营养级利用（c）、被分解者分解、未被利用，因此b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量，C正确；初级消费者产生的粪便中所含的能量未被初级消费者同化，因此不包含在c中，D错误。
2020高考生物一轮复习配餐作业34生态系统的主要功能__能量流动与物质循环含解析201905171167
生态系统的主要功能——能量流动与物质循环 1．(2018·江西四校联考一)如图为生态系统碳循环示意图，图中字母代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( ) A．图中生产者、A、B、C构成了两条食物链 B．大力增强过程①可一定程度缓解温室效应 C．经过程③的碳全部储存于B体内的有机物中 D．农业上的中耕松土可以加强过程⑦ 解析根据碳循环示意图中箭头的指向可判断A、B、C分别表示大气二氧化碳库、消费者、分解者，食物链是由生产者、消费者构成的，分解者不参与构成食物链，A错误；过程①主要表示生产者通过光合作用固定大气中的二氧化碳，因此，大力增强过程①可在一定程度上缓解温室效应，B正确；经过程③(捕食作用)的碳有一部分储存于B体内的有机物中，有一部分通过B自身的呼吸作用以二氧化碳的形式释放到大气中，C错误；农业上的中耕松土可以提高土壤的通气量从而加强分解者的分解作用，即过程⑥，D错误。 答案 B 2．(2018·贵阳市监测)某农田中有如下食物链：甲→乙→丙。下列有关分析错误的是( ) A．若乙的数量突增，短时间内种群丙的数量会增加 B．丙为肉食性动物，该种群的同化量少于乙种群同化量 C．丙天敌的引入增加了该农田生态系统能量消耗的环节 D．该农田生态系统中细菌产生的能量可流向甲 解析分析食物链，乙是丙的食物，乙数量增多，短时间内丙的数量会增多，A正确；乙以生产者为食，丙以乙为食，因此丙为肉食性动物，丙属于第三营养级，乙属于第二营养级，由于能量逐级递减，因此丙的同化量少于乙，B正确；若引入丙的天敌，食物链延长，则以热能形式散失的能量会增多，C正确；生态系统中能量流动不可循环，大部分细菌是分解者，甲为生产者，分解者产生的能量不能流向生产者，D错误。 答案 D 3．(2018·湖南五市十校教改共同体联考)某河流中有如下食物链：绿藻→植食性小鱼→肉食性鱼。如图表示该食物链中各生物在河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是( )
《生态系统的能量流动》教案(20200422124138)
《生态系统的能量流动》教案 一、教材分析 .本节内容的地位 本节在教材中属于人教07版高中生物必修3稳态与环境第5章第2节“生态系统的能量流动”，生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，所以本节内容是本章的重点之 一。由于“能量”的概念比较抽象，学生已经在物理、化学 的学习中逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本 概念；在生物学中，学生已学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”等内容，这些都是理解本节内容的基础，在教学中 要紧紧依托这些知识。 2.教学重点和难点 生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，本节的教 学重点确定为：生态系统能量流动的过程和特点。由于“能 量”的概念比较抽象，而生活中形成模糊混乱的前概念对本 节内容的影响，生态系统能量流动的过程成为难点，尤其是 能量流经第二营养级过程难以整理清楚。 3.教学目标 二、学情分析及教学策略 .学情分析 高中学生认知特点鲜明，他们喜欢发现式学习，讨论式 学习，批判式学习，抽象逻辑思维能力和自主学习能力都有
了一定的发展，以“光合作用”和“呼吸作用”为基础，学 生基本了解各营养级之间的能量变化关系。 2.教学策略 基于学情分析和创建活跃课堂思维的基本理念，确定了 以情境问题驱动的自主、合作式建构能量流动模型的教学策 略。按照“感知——理解——应用”的认知过程，力求把“讲堂”变为“学堂”，使学生在教师设计的情景中，充分发挥 其主观能动性，让他们去感知、体验、思考；教师在整个教 学过程中是学生学习的组织者、设计者和引导者。 三、教学过程 .引入 假设你像鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有 能饮用的水以外，几乎没有任何事物。你随身尚存的食物只 有一只母鸡、15kg玉米。 你认为以下哪种方法能让你存活更长时间： .先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋， 最后吃鸡。 学生回答，不论哪种答案，都要陈述理由，锻炼了分析 问题的能力同时充分调动了学习积极性。学生带着问题完成 课程学习，最后再陈述答案及依据，学习的魅力便在这一猜 测一匡正的过程中。
高中生物6 能量流动分流模型解读及相关计算
高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题 热点1能量流动分流模型解读 1.能量流经不同营养级示意图 2.构建能量流动模型(表示方法) 方法一： 说明：两个去向：同化量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生长发育和繁殖的能量(e)；摄入量(a)＝同化量(b)＋粪便量(c) 方法二：
说明：三个去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一营养级的同化量 方法三： 说明：四个去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量(A)＋未利用(B)＋分解者的分解量(C)＋下一营养级的同化量(D) 【典例】如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值。请回答下列有关问题。 (1)流经该生态系统的总能量为(用N1～N6中的字母表示)。 (2)由初级消费者传递给蜣螂的能量为。 (3)图中N3表示________________________________________________________。 (4)能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为。(用N1～N6中的字母表示)。 (5)生态系统具有自我调节能力的基础是。若要提高生态系统的抵抗力稳定性，一般可采取的措施为______________________________________________。
审题指导 答案(1)N2(2)0(3)生产者用于生长、发育和繁殖的能量(4)N5/N2×100% (5)负反馈调节增加各营养级的生物种类 1.(2019·辽宁东北育才学校模拟)如图是某池塘生态系统中能量流经贝类的示意图，下列分析错误的是() A.D代表细胞呼吸，一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失 B.B是贝类用于自身生长、发育和繁殖所需的能量 C.贝类摄入的能量就是流入这个生态系统的总能量 D.生态系统的能量流动离不开物质循环和信息传递 解析D代表细胞呼吸，一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失，A正确；A 是贝类的同化量，其中一部分通过呼吸作用散失，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，B正确；生态系统中的能量流动从生产者固定能量开始，通常，生产者固定的总能量是流入生态系统的总能量，C错误；能量流动和物质循环是同时进行的，二者彼此依存，不可分割，生命活动的正常进行离不开信息传递，D 正确。 答案 C
《生态系统的能量流动》教案
《生态系统的能量流动》教案 《生态系统的能量流动》教案 一、教材分析 1.本节内容的地位 本节在教材中属于人教07版高中生物必修3稳态与环境第5章第2节“生态系统的能量流动”，生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，所以本节内容是本章的重点之一。由于“能量”的概念比较抽象，学生已经在物理、化学的学习中逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；在生物学中，学生已学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”等内容，这些都是理解本节内容的基础，在教学中要紧紧依托这些知识。 2.教学重点和难点 生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，本节的教学重点确定为：生态系统能量流动的过程和特点。由于“能量”的概念比较抽象，而生活中形成模糊混乱的前概念对本节内容的影响，生态系统能量流动的过程成为难点，尤其是能量流经第二营养级过程难以整理清楚。 3.教学目标 二、学情分析及教学策略 1.学情分析
高中学生认知特点鲜明，他们喜欢发现式学习，讨 论式学习，批判式学习，抽象逻辑思维能力和自主学习 能力都有了一定的发展，以“光合作用”和“呼吸作用”为基础，学生基本了解各营养级之间的能量变化关系。 2.教学策略 基于学情分析和创建活跃课堂思维的基本理念，确 定了以情境问题驱动的自主、合作式建构能量流动模型 的教学策略。按照“感知——理解——应用”的认知过程，力求把“讲堂”变为“学堂”，使学生在教师设计 的情景中，充分发挥其主观能动性，让他们去感知、体验、思考；教师在整个教学过程中是学生学习的组织者、设计者和引导者。 三、教学过程 1.引入 假设你像鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除 了有能饮用的水以外，几乎没有任何事物。你随身尚存 的食物只有一只母鸡、15kg玉米。 你认为以下哪种方法能让你存活更长时间： 1.先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 学生回答，不论哪种答案，都要陈述理由，锻炼了
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动 1、生态系统中的能量流动 （1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （2）过程:见下图。 （3）分析： ◆输入途径：主要是生产者的光合作用。 ◆起点：从生产者固定太阳能开始，流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。 ◆渠道：食物链和食物网。 ◆能量流动中能量形式的变化：太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能（最终散失） ◆能量在食物链（网）中流动形式：有机物中的化学能。 ◆能量传递效率= ◆能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸） ◆能量散失的形式:热能（呼吸作用产生） 2、能量在流经每一营养级时的分流问题： （1）能量来源 ①生产者的能量来自太阳能。 ②各营养级消费者的能量一般来自上一个营养级。 同化量=摄入量－粪便中所含能量 （2）能量去路 ①每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能形式散失。 ②每个营养级生物有一部分能量流到后一个营养级（注意：最高营养级无此途径）。 ③每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。 ④未被利用的能量（储存在煤炭、石油或化石中的能量，最终去路是上述三个途径） （3）流入某一营养级的能量来源和去路图解 前一营养级同化的能量 后一营养级同化的能量
3、能量流动特点： ★单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动。 ★逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%。 单向流动原因： ①在食物链中，相邻营养级生物吃与被吃的关系不可逆转。 ②各营养级的能量大部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再利用的。 逐级递减原因： ①每个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失。 ②每个营养级中的能量都要有一部分流入分解者。 ③每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。 【提醒】上一个营养级未散失的能量是否能全部传递到下一个营养级？为什么？ ◆捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到 猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。 ◆摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。 ◆消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。 【特别提示】 （1）能量传递效率的计算 如某食物链中，生物A到生物B的能量传递效率为：。 若在食物网中，则A传递给下一个营养级的的能量传递效率为：。 （2）一条食物链中营养级一般不超过4-5个。原因是：能量传递效率为10%-20%，传到第4-5营养级时，能量已经很少了，再往下传递不足以维持一个营养级。 4、能量金字塔 （1）概念：各个营养级单位时间内所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 （2）意义：从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。
生态系统中能量流动的计算类型分析
生态系统中能量流动的计算类型分析生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下: 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物量)，求较高营养级生物所能获得能量(或生物量)的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是( ) A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析:据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者(第一营养级)所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值 为:24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案:D 规律:已知较低营养级的能量(或生物量)，不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量(或生物量)的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量(或生n物量)×(20%)(n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 2.已知较高营养级的能量(或生物量)，求较低营养级应具备的能量(或生物量)的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为( ) A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg
解析:据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计4算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1?(20%)=625 kg。 答案:C 规律:已知能量传递途径和较高营养级生物的能量(或生物量)时，若需计算较低营养级应具有的能量(或生物量)的最小值(即至少)时，按能量传递效率的最大值20%进行计n算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量(或生物量)×5(n 为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量(或生物量)。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO，若能量传递效率为10%,15%2 时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖,( ) A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析:结合光合作用的相关知识可知:生产者固定的能量相当于240?6,40mol葡萄糖;生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%,0.9mol葡萄糖。 答案:C 规律:已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%,20% 时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物
生态系统的能量流动(教案)
5.2生态系统的能量流动 高中生物备课组主讲人：王春玉 一、教学目标 1、知识性目标 ⑴、理解生态系统能量流动的概念。 ⑵、描述生态系统能量流动的过程和特点（重点）。 ⑶、说出研究生态系统能量流动的意义。 2、技能性目标 ⑴、引导学生用数据来分析能量流动的特点，让学生在归纳总结的基础上，阐述出生态系统能量流 动具有的两个特点。 ⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、数学模型、物理模型。 ⑶、对生态系统中能量的流入和流出加以分析，培养知识迁移和运用能力。 3、情感性目标 ⑴、通过小组分工与自主性学习相结合，培训同学发现问题解决问题以及与他人合作交流的能力。 ⑵、注重生态学观点的培养，同时关注农业的发展和生态农业的建设。 ⑶、培养实事求是的科学态度，树立科学服务于社会的观点。 二、教学重点和难点 重点：描述生态系统能量流动的过程和特点。 难点：引导学生用数据来分析能量流动的特点，让学生在归纳总结的基础上，阐述出生态系统能量流动具有的两个特点。 三、教具：多媒体课件
附件1能量流动的概念模型
生产者 植食动物 肉食动物 顶位肉食动物 分解者 入射光能 118872 能量A 118432 0.25 0.05 贮存 输出 有机物输入 12 5 2 ① 5.1 0.5 2.1 ① 9 3 70 23 4 ① ① ② ① 附件2能量流动的数学模型与物理模型 数学模型：第n 营养级获得的能量最多为 最少为 物理模型：能量金字塔 附件3能量流动的经典例题 请同学们讨论：该生态系统中，流经该生态系统的总能量是多少？第二营养级到第三营养级的能量 传递效率是多少？ 五、教学反思 本教案已多次用于实际教学中，课后我对整节课作了反思，归纳以下几点： 1、 成功点 教学中，由于引入了网络功能，使得教学中知识点更加生动，便于理解。同时我努力引导学生通过多手段、多角度的探索，多次运用模型构建的方法分析问题、解决问题，发展创新意识。使学生能很好的理解并运用所学知识。 2、 疑惑点 本节课知识点多且难，而课标要求只能用一课时来教学。故教学中难度与广度很难把握。知识点稍为拓深，时间就会超出要求。如何做到在一节课内，完成本节课所以知识点，还需探讨更有效率的教学方法。 3、 感悟点 通过追踪教学过程，审视教学环节。我发现兴趣仍是大部分学生的学习推动力。而通过多媒体的教学手法则很好的调动了学生的学习兴趣。当然，认真严谨的教学设计也是必需的。如今，网络已经改变了人们的生活。若能合理的搜索网络资源并整合到教学中，将于教于学都大有裨益。这方面我还需要努力。
生态系统的能量流动
能量流动的过程 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 (1)流经生态系统的总能量：是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。 (2)渠道：食物链和食物网。 (3)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。流动形式是有机物中的化学能。 (4)散失途径：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。
(5)能量散失的形式：以热能形式散失。 2．过程图解 在各营养级中，能量的三个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；流向下一营养级生物利用；被分解者利用。 3．特点：单向流动和逐级递减。 4．意义 ①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到有效的利用。 ②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对人类最有益的部分。 判断下列有关能量流动叙述的正误。 (1)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到(2011·海南卷，2A)(√) (2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(×) (3)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(2010·新课标全国卷，5C)(×) (4)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多(2010·江苏卷，11C)(√) (5)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量(×) (6)某营养级生物的粪便量属于上一营养级生物的同化量(√) 临考视窗高考侧重于考查能量流动的过程、特点及有关计算。以流程图、表格数据、示意图的形式命题，考查学生图文转换、获取信息的能力。 (2014·河南郑州一模)如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中A、B、C、D分别代表不同营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是( ) A．流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量 B．D中所含的能量与C中所含的能量之比就是能量从C传递到D的效率 C．B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和 D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B获得的能量越多，留给C、D的能量就越少 [自主解答] ________ 解析：流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能，A 错误；能量从C传递到D的效率是指D同化的能量与C同化的能量之比，B错误；B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，C正确；B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多，D错误。 答案： C 【互动探究】 1.流入量与同化量是什么关系？同化量、摄入量与粪便量
生态系统的能量流动练习题
知识点一能量流动的过程 1．如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中能表示生态系统能量流动的箭头的是 ( ) A．①③B．②③⑤C．①③④D．②⑤ 答案 C 解析农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。 2．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的( ) A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量 C．羊的生长量D．部分死亡羊的重量 答案 B 解析生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。 因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。 3．如图表示某草原生态系统中的能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。下列有关叙述正确的是( ) A．①是流入该生态系统的总能量 B．分解者获得的能量最少 C．图中②/①的值代表草→兔的能量传递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 答案 D 解析流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量，①代表的是兔同化的总能量； 能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，所以食物链中营养级级别最高的狐获得的能量最少；图中②代表的是狐同化的总能量，则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率； 兔粪便中的能量并不是兔同化量的一部分，而是草同化量的一部分，兔遗体、残骸中的
能量属于兔同化量的一部分。 知识点二能量流动的特点及相关计算 4．在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量分别为M1、M2，则下列关系式正确的是( ) A．N1·M1＞N2·M2B．N1·M1＜N2·M2 C．N1·M1＝N2·M2D．N1·M1≥N2·M2 答案 A 解析能量流动是逐级递减的，一般生物量可以代表能量值，所以N1·M1＞N2·M2。5．以下表示动物利用食物的过程，下列分析正确的是( ) A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20% C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 答案 C 解析恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉哺乳动物与食草哺乳动物的③/②值无法比较。 6．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，不正确的是( ) A．能量流动是单向的、不循环的 B．食物链越短，可供最高营养级消费者获得的能量越多 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D．营养级越多，散失的能量越多 答案 C 解析次级消费者获得的能量为初级消费者总能量的10%～20%。初级消费者越多，向下可传递的能量也就越多，因此次级消费者获得的能量也越多。 知识点三研究能量流动的实践意义 7. 2009年我国各地粮食蔬菜价格不断攀升，导致肉、蛋类食物价格不断上涨，并且后者价 格一直远高于前者价格。从生态学观点来看，这主要是因为( ) A．动物饲养麻烦、投资大 B．动物性食品营养价值高
生态系统的能量流动教学案例
教 学 案 例 年级：高三 科目：生物 姓名：吴晓庆
必修三第五章第二节生态系统的能量流动 一、教学前的准备 该课是人教版《稳态与环境》第五章《生态系统及其稳定性》中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，同时也可以与光合作用、呼吸作用、体温调节等知识建立联系，其又直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。根据本节特点，准备用一课时，采用多媒体教学来讲授新课。预计课题导入5分钟左右，教师引导性学习10分钟左右，学生自主性学习25分钟左右。 二、教学目标的确定 1、知识性目标 ⑴、理解生态系统能量流动的概念。 ⑵、描述生态系统能量流动的过程和特点（重点）。 ⑶、说出研究生态系统能量流动的意义。 2、技能性目标 ⑴、引导学生用数据来分析能量流动的特点，让学生在归纳总结的基础上， 阐述出生态系统能量流动具有的两个特点。 ⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、数学模型、物理模型。 ⑶、对生态系统中能量的流入和流出加以分析，培养知识迁移和运用能力。 3、情感性目标 ⑴、通过小组分工与自主性学习相结合，培训同学发现问题解决问题以及与 他人合作交流的能力。 ⑵、注重生态学观点的培养，同时关注农业的发展和生态农业的建设。 ⑶、培养实事求是的科学态度，树立科学服务于社会的观点。 三、教学思路 该课直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入，让学生设计相关的食物链（网），激发学生学习的兴趣，建立能量在食物链中流动的感性认识。接下来从学生熟悉的生物在个体水平分析出能量流动的来源和去路。提出“能量流动的研究对象是什么？”。再从生态系统水平（个体->种群->营养级）总结能量流动过程的图解，并从中概括出能量流动的概念，同时构建新的能量流动的概念模型。然后利用多媒体展示林德曼的研究资料，引导学生利用表格进行分析，探讨能量流动过程的特点，并学会计算能量的传递效率。然后让学生根据能量流动的特点构建数学模型与物理模型（能量金字塔）。最后利用典型的习题来加强对知识的理解，并投影出整节课的知识要点体系，以便帮助形成系统的认识。 在教学过程中以问题讨论为主线，问题设计由浅入深，得出结论。引导学生利用已有知识，自主获取新知识，从而突破教学的难点。同时在教学中，重视“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，并最终用数据说明生物学现象和规律。
生态系统中的能量流动
生态系统能量流动练习 1.下图为生态系统能量流动示意图，下列叙述正确的是( ) A．B2表示初级消费者的摄入量 B．D3中包含了次级消费者粪便中的能量 C．流经该生态系统的物质和能量可循环利用 D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为(C2／B2)×100％ 2.右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（） A. 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B. 多途径利用农作物可提高该系统的能量传递效率 C. 沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用 D. 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 3.在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入的能量为n，羊粪 便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则() A．羊同化的能量为64%n B．贮存在羊体内的能量为52%n C．由羊流向分解者的能量为16%n D．由羊流向下一营养级的能量为64%n 4.某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（） A． W1>10W2 B． W1>5W2 C． W1<10W2 D． W1<5W2 5.在右图所示食物网中，E是生产者，共含有7.1×109kJ的能量，B生物种群总能 量为2.3×108kJ，从理论上计算A最多获得的能量是() A2.84×108kJ B．2.38×108kJ C．1.41×109kJ D．3.05×108kJ 6.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子， 2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，最 少需要消耗植物() A．600 g B．900 g C．1 600 g D．5 600 g
专题 生态系统的能量流动-讲义
主要知识点梳理一、能量流动的过程及特点
二、能量流动的意义 ◆可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用 ◆可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 金题精讲 题一： 右图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是（） A. 甲是生产者，乙是消费者 B. 该生态系统是开放的 C. 能量通过光合作用固定并进入系统，可以 热能形式输出 D. 甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入 该生态系统的总能量 题二： 以下表示动物利用食物的过程： 正确的分析是（） A. 恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B. 哺乳动物的③/①值一般为10%-20% C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 题三： 下图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树同化的总能量为N。方框中字母代 表能量，下列叙述不正确的是（） A.从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为B/N B. D是指呼吸作用消耗的能量 C. B是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量 D.该图解中不包含非生物的物质和能量 题四： 下图是生态系统的能量流动图解，N1-N6表示能量数值，请据图分析回答： （1）流经该生态系统的总能量为_____（用N1-N6中的字母表示）由初级消费者传递给蜣螂
的能量为______。能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为_____（用N1-N6中的字母表示）。由图可知初级消费者同化的能量有两个去向：一部分在呼吸作用中以热能形式散失，一部分用于__________。 （2）当生态系统处于相对稳定的状态时，初级消费者的种群数量一般处于______（填K或K/2）值，此时种群数量的增长速率为_____ 。 （3）生态系统具有自我调节能力的基础是______ 。 （4）为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构。若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4，地球可供养的人口数量是原来的_____倍（能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字）。 课后拓展练习 题一 四川地震造成了大熊猫自然保护区受到不同程度的破坏，该过程中不会出现的现象是（）A．生态系统的各组成成分发生变化B．生态系统的营养结构发生变化 C．各营养级之间的能量流动方向发生变化D．部分生物种群的密度会发生变化 题二 下图表示一草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系。土壤中硝酸 盐含量下降的原因是（） A．消费者排泄量增加 B．牧草的根增加 C．分解者数量增加 D．牧草枯死量增加 题三 研究人员在对甲、乙两个不同的生态系统调查后发现，两个生态系统的生产者总能量相同，甲生态系统只有初级和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、3级和4级消费者。如果其他的因素都一样，则下列选项叙述正确的是（） A．甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量 B．甲生态系统的消费者总能量小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反 C．甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量 D．乙生态系统的消费者总能量大于甲生态系统的消费者总能量 题四 如图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。据图分析，下列说法错误的是（）
生态系统中能量流动的计算方法
生态系统中能量流动的计算方法 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n （n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 ，若能量传递效率为10%～15%时，例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO 2 次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.下图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg。 解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。
生态系统能量流动模型构建
生态系统能量流动模型构建 生态系统是一个开放的能量耗散系统，其能量流动的过程和特点是高中阶段学习的重点和难点。本文通过构建生态系统能量流动模型对系统内能量的单向流动和逐级递减特点的进行剖析，有利于学生逻辑思维能力的培养和辨证思维能力的提升。 一、能量流动模型的构建 1.定量不定时模型构建 2.定量定时模型构建 备注：与模型构建相关的公式①公式一：摄食量 = 同化量 + 尿粪量 ②公式二：同化量=净生产量+呼吸量③公式三：净生产量=被下一个营养级利用的 +未被下一个营养级利用的+遗体残骸被分解者利用的。
二、能量流动模型解读 本模型概述的是某营养级与下一营养级的能量流动关系，因“粪尿量”应属于上一营养级同化的能量，故不予考虑。 3.1定量不定时模型分析 流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内去路可有三条：①流入下一营养级的；②被分解者利用的；③自身呼吸消耗的。当然，这一定量的能量无论如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，所以生产者只有源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。 3.2定量定时模型分析 流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：①流入下一营养级的；②被分解者利用的； ③自身呼吸消耗的；④未被下一个营养级利用的，即“未利用”。如果是以年为单位研究，“未利用”的能量将保留到下一年。 说明：只有在定量定时分析时才有“未被利用的能量”一项，如果是定量不定时分析，就没有“未被利用的能量”一项，因为在某一段时间内“未被利用的能量”在以后的时间里终究是会被下一营养级和分解者利用的。 三、能量流动模型的应用 例1 试通过模型对教材赛达伯格湖的能量流动图解分析 解析：比较“赛达伯格湖的能量流动图解”和“生态系统的能量流动图解”可知，在“赛湖图解”中，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出的数据中有部分能量在食物链中是“未利用”的。本模型可以用定量定时模型作一分析：以绿色植物一年的生长为例，用于自身生长繁殖的
例析生态系统中能量流动计算的几种题型
例析生态系统中能量流动计算的几种题型 能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个D 级知识点之一，因此，关于能量流动的计算问题，是一种重要的题型。常见的计算题型大致可分为如下几种： 1. 根据能量流动效率直接计算 例1 某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W 1和W 2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ） A. 2110W W > B. 215W W > C. 2110W W < D. 215W W < 解析 生态系统的能量流动效率为10%~20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，如，则说明初级消费者和次级消费者之间的能量流动效率已经高于20%，初级消费者、食物链和生态系统的稳定性都受到了破坏，影响了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案选D 项。 例2 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg ，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg 解析 这是最为简单的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传 递。设需消耗第一营养级生物x kg ，则有(20%)4x=1，不难选出正确答案为C 项。 2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算 例3 在某生态系统中，已知1只2kg 的鹰要吃10kg 的小鸟，0.25kg 的小鸟要吃2kg 的昆虫，而100kg 的昆虫要吃1000kg 的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系： 植物 → 昆虫 → 小鸟 → 鹰 1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg 这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。 3. 根据规定的能量流动效率计算 例4 有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g 体重，最多消耗植物多少克？ 图1 解析 据题意，猫头鹰的食物可来源于三条食物链，直接来源于三种不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g ，则这种食物食用后必须使其分别增加8g 、8g 、4g 。这样可得到图2。 图2 考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，这样这三条链消耗的植物分别为800g 、800g 、4000g ，共消耗植物5600克。 例5 在如下图3所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？