第6课时 生态系统的能量流动
课标要求 1.分析生态系统中的能量在生物落中单向流动并逐级递减的规律。2.举例说明如何利用能量流动规律,使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
1.能量流动的概念理解
源于选择性必修2P55“思考·讨论”:生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体有机物中,而另一部分通过生物的呼吸作用以热能的形式散失至非生物环境中,两部分之和与流入生态系统的能量相等(填“相等”或“不相等”)。
2.第一营养级能量流动
提醒 生产者固定的太阳能即第一营养级的同化量,一部分能量用于呼吸消耗,余下的用于自身的生长、发育和繁殖,即积累有机物中的能量。 |
3.第二营养级及其后营养级能量流动
(1)由上图分析可知
①输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。
②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
③初级消费者同化的能量(b)=呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
④生长、发育和繁殖的能量(遗体残骸是什么意思e)=分解者利用的能量(f-c)+下一营养级同化的能量(i)+未被利用的能量(j)。
(2)总结:①摄入量=同化量+粪便量。
其中最高营养级无Ⅱ。
思考 一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取多少大象的同化量?为什么? 提示 0;因为大象摄入量=大象同化量+大象粪便量 上一营养级同化量 。 |
源于选择性必修2P55“图3-5”:在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,
全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,则a>b+c(填“>”“=”或“<”)。
易错提醒 (1)能量流动过程的“一来二去”模型
说明:①A是初级消费者摄入量;B是初级消费者同化量;C是用于自身生长发育繁殖量;D是次级消费者摄入量。
②初级消费者摄入量=同化量+粪便量。
③同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖量。
④生长发育繁殖量=遗体残骸+次级消费者摄入量。
(2)能量流动过程的“一来三去”模型
说明:①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②三条去路(最高营养级除外):呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。
(3)能量流动过程的“一来四去”模型
说明:①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②四条去路(最高营养级除外):呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
4.能量流动的特点
源于选择性必修2P55“思考·讨论”:流经某生态系统的能量不能再回到该生态系统,原因是能量流动是单向的。
5.能量流动的相关计算
(1)在食物网中,能量传递效率不是以个体或种为单位的,而是以营养级为单位的,如对于食物网,由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是指(B+C)同化的总能量占A同化的总能量的10%~20%。
(2)求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值”
①在一条食物链中,若生产者(第一营养级)能量为100%,那么第n营养级获得的能量最多为(20%)n-1,最少为(10%)n-1。
②在多条食物链中,最高营养级从不同渠道得到的能量比不定,已知较低营养级生物的能量,求较高营养级生物获得的能量:
(3)求最低营养级消耗量的“至少”或“最多”
①如一条食物链共有n个营养级,则第n营养级生物每增加1kg体重:
a.“至少”需要消耗的生产者的量:
==5n-1。
b.“最多”需要消耗的生产者的量:
==10n-1。
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