5.2 第2节 生态系统的能量流动。

每个老师不可缺少的课件是教案课件，大家在仔细规划教案课件。认真做好教案课件的工作计划，才能规范的完成工作！你们了解多少教案课件范文呢？以下是小编为大家收集的“5.2 第2节 生态系统的能量流动”仅供您在工作和学习中参考。

第2节生态系统的能量流动

一、知识结构

过程

特点

研究的实践意义

二、教学目标

1、分析生态系统能量流动的过程和特点。

2、概述研究能量流动的实践意义。

3、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。

三、教学重点及解决方法

[教学重点]

生态系统能量流动的过程和特点。

[解决方法]

⑴借助于某一具体的食物链，让学生分析能量流动的过程。

⑵教师引导学生用数据来分析能量流动的特点，在学生归纳总结的基础上，教师阐述生态系统能量流动具有的两个特点。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]

同上。

[解决方法]

同上。

四、课时安排

2课时。

五、教学方法

讨论法、讲解法。

六、教具准备

图片。

七、学生活动

1、学生讨论、阅读、交流相关内容。

2、开展调查活动。

八、教学程序

（一）明确目标

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

第1课时

提出问题：

1、在已学过的生物学知识中与能量相关的概念有哪些？

2、请用概念图的形式，建立这些概念之间的联系。

分析、组织讨论：

1、就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失？

2、如果考虑一个种群，我们如何研究能量的输入、储存和散失？

小结：

生态系统存在着：生产者初级消费者次级消费者的营养结构。提出问题：⑴能量是怎样输入生态系统的？⑵能量流动的渠道是什么？⑶能量流动的过程是怎样的？

小结：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学链中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出能量平衡表。

提示：能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。

引入：赛达伯格湖的能量流动。

简介林德曼研究的背景，说明定量研究的重要性，并指导学生阅读教材中赛达伯格湖的能量流动图解。

提出问题：

1、请用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量流入和流出整理成一份清单。

2、分析每一营养级上能量的流入和流出是否平衡。

3、分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的百分比。

4、流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一营养级？

5、通过以上分析，你能总结出什么规律？

小结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点。

引出：能量金字塔。

讨论：问题探讨中的素材，引出研究能量流动的实践意义。

提出问题：在我国农村，很早以前就已有生态农业的思想，桑基鱼塘就是其中的一个例子。这种方法是：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了一个良性循环，随着社会的发展，桑基鱼塘也不断改进和完善。

请设计一个改进桑基鱼塘的方案，使能量更充分地有效地得到利用。

（三）总结

通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统存在的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁衍，使得一个生态系统得以存在和发展。

（四）作业布置

教材P98练习。

（五）板书设计

第2节生态系统的能量流动

一、生态系统的能量流动的含义及能量流动分析的基本思路

1、生态系统的能量流动的含义

2、分析能量流动的基本思路

二、能量流动的过程

1、起点：从生产者固定太阳能开始

2、数量：流经生态系统的总能量，是生产者所固定的全部太阳能

3、渠道：食物链和食物网

4、过程：

三、能量流动的特点

1、单向流动（为什么？）

2、逐级递减（为什么？）

能量呈现金字塔型（生物数量呢？）

四、研究能量流动的实践意义

第2课时

复习提问：1、简述能量流动的过程。2、能量流动有何特点？调查当地农田生态系统中的能量流动情况

一、目的要求

1、调查当地的农田生态系统，明确它的组成成分。

2、分析农田生态系统中能量流动的情况，并作出评价。

3、对所调查的农田生态系统提出能量流动方面的改进建议。

二、活动建议

农村的同学要进行实地调查，城市的同学可以通过询问亲友、电话访谈、搜集资料、走访农业部门等方式进行调查。

调查过程中要注意对以下问题进行分析

1、当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些种类的生物是生产者？农民是用什么方法抑制其他生产者的数量的？

2、初级消费者有哪些？其中哪些是对农业生产有益的？哪些是有害的？对这些初级消费者，农民分别采用了哪些措施？

3、次级消费者有哪些？它们与农作物是什么关系？

4、养殖动物的饲料来源是怎样的？

5、农民对作物秸杆是如何处理的？

6、人们通过什么方式来提高光能利用效率？

7、怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用？

三、撰写调查报告

整理调查结果，尽可能详尽地画出该农业生态系统的食物链和食物网，写一篇有关农业生态系统能量流动情况的调查分析报告。

四、交流

就调查报告的主要内容与农民进行交流。农民对你们的建议持什么态度？如果实施你们的建议，他们有什么现实困难？

根据和农民沟通交流的情况，对调查报告作进一步修改。

（三）总结

（四）作业布置

1、撰写调查报告。

2、教材P97技能训练。

（五）板书设计

调查当地农田生态系统中的能量流动情况

目的要求

活动

撰写调查报告

交流

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生态系统能量流动

例谈生态系统“能量流动”知识中的几个特殊问题
“能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。本文就此结合教材谈一谈对这些问题的认识，望能对教与学有所帮助。
一、能量流动的几种“最值”计算
由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%~20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。
1.以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算
例1.下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）
A.B.
C.D.
解析：由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；二是能量传递效率最低（按10%算）；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A贮存的总能量最少相关的食物链不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同时存在，只能是D→E→C→A。
为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给C时效率最低；③C在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A贮存的总能量最少为
故答案选B项。
2.以生物的积累量为标准的“最值”计算
例2.已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）
A.200kJB.40kJC.50kJD.10kJ
解析：本题具有较大的迷惑性，极易错选A项。由于该营养级的能量95%通过呼吸作用以热能的形式散失，故积累的能量只有5%，因而其最多也只有5%（即5%×1000＝50kJ）的能量传递给下一营养级。因此答案选C项。
二、能量值的几种不同表示方式及相关计算
“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。
1.能量（单位）表示法及计算
以能量（单位）#0;#0;“焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。
1.1以生物体同化量的总量为特征的计算
如例1
1.2以ATP为特征的计算
这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。
例3：在能量金字塔中，如果生产者在光合作用过程中产生240mol的氧气，其全部用于初级消费者分解血糖，则其释放并贮存在ATP中的能量最多有（）可被三级消费者捕获？
A.B.
C.D.
解析：依据有氧呼吸反应式，可知240mol的氧气能分解40mol的葡萄糖，又由于每摩尔葡萄糖彻底氧化分解产生的能量有1161kJ转移到ATP中，故初级消费者产生的ATP中的能量最多有“”被三级消费者捕获。
答案选C项。
2.生物量（质量单位）表示法及计算
例4：如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）
A.10千克B.28千克C.100千克D.280千克
解析：解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。①通过“植物→人”这条链计算出消耗植物的量为0.5÷10%＝5千克；②通过“植物→植食动物→小型肉食动物→人”这条链计算出消耗植物的量为0.25÷10%÷10%÷10%＝250千克；③通过“植物→羊→人”这条链计算出植物的量为0.25÷10%÷10%＝25千克。故要消耗植物的总量为280千克。
答案选D项。
3.数量（生物体数目）表示法及计算
例5：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆虫生活才可养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的能量传递率将能量传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果鹰只靠捕食食虫鸟来生活，则每年至少需要（）只昆虫才能保证一只鹰的生存？
A.B.
C.D.无法统计
解析：生物体的数量通常能够反映出生物体能量的多少，一般情况下其间成正相关，故常可用生物体的数量来表示能量的多少。由题意可知，昆虫与食虫鸟之间、食虫鸟与鹰之间的能量传递效率只有保证为20%，才能实现“至少”维持一只鹰生存所需的能量供应。故维持一只鹰生存至少需要食虫鸟1500只，由此可计算出维持一只鹰生存至少需要昆虫的量为1500×70000＝1.05×108只。答案选C项。
需要说明的是在以生物体数目表示的能量流动关系中，有时会出现“金字塔”倒置的现象。如下例。
例6.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的大小）（）
解析：在树林中，由于树具有较大的体积（包括其地上的树冠、茎和地下的根系），因而尽管树的量少，但其仍具有较多的能量。故一棵树上可生活着许多昆虫和食虫鸟，又由于食虫鸟以昆虫为食，故按能量流动的特点，其总能量必将小于昆虫的总能量。
答案选C项。
4.面积（单位）表示法及计算
例7.在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5m2的生活空间才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活空间至少是（）
A.B.C.D.
解析：本题以生物的生活范围来反映所具能量的大小。由题意可知鹰处于最高营养级，按能量最高传递效率可求出一只鹰至少所需的生活空间为：（1÷20%÷20%÷20%）×5m2＝54m2。
答案选D项。
5.体积（单位）表示法及计算
例8：具有三个营养级的能量金字塔，最上层的体积是最下层的（）
A.10%~20%B.1%~4%
C.0.1%~1%D.1%~10%
解析：具有三个营养级的能量金字塔，若用体积表示能量值的大小，则能量按最低传递效率传递时，最上层体积应为10%×10%＝1%，按最高传递效率传递时，最上层体积应为20%×20%＝4%。故答案选B项。
三、能量流动与生态系统的稳定性
能量流动效率能直接反映生态系统的稳定性，能量在传递过程中，若超过一定的限度，则容易引起种群的生长、繁殖或再生等的障碍，从而导致生态系统稳定性的破坏，故在研究生态系统的稳定性时必须时刻关注能量流动效率。
例9：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.W110W2B.W15W2C.W110W2D.W15W2
解析：一般情况下，生态系统的能量在两个相邻营养级之间传递效率大约是10%~20%。小于或等于20%则不会导致其稳定性的破坏，而大于20%则有可能引起某些营养级生物量的大起大落或生态环境的改变，导致生态系统抵抗力稳定性被破坏。纵观本题的四个选项，A选项反映的能量传递效率小于10%，B选项反映的能量传递效率小于20%，C选项反映的能量传递效率大于10%（但不一定大于20%），只有D选项反映的能量传递效率大于20%。
故本题答案选D项。
例10：某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的吨数为（）
A.3000B.1650C.1500D.不超过3000
解析：生态系统的稳定性是生物与无机环境长期相互作用形成的，要不影响可持续发展，又要能够获得最大的捕捞量，则必须注意在维持生态系统稳定性的前提下进行捕捞。
故答案选D项。

生态系统的能量流动

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，使教师有一个简单易懂的教学思路。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《生态系统的能量流动》，希望对您的工作和生活有所帮助。

第二节　生态系统的能量流动

1.生态系统的能量流动是指生态系统中能量的___________、___________、___________和____________的过程。
2.地球上几乎所有的生态系统所需要的能量来自__________，流经一个生态系统的总能量为_________________。第一营养级获得的能量一部分通过_________以_________形式散失；一部分被________分解；还有一部分__________，其余的流入_________。
3.能量流动的特点是______________、______________。能量在相邻两个营养级间传递效率大约是_________。生态系统中的能量流动一般不会超过_______个营养级。

4.从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于
A．光合作用B．高能化学键C．绿色植物D．太阳光能
5.某食物链a→b→c中，a肯定比b具有
A．更大的个体体积B．更多的能量　
C．更广阔的生存区域D．更多的个体数
6.在生态系统的能量流动中，能量形式的转变顺序是
A．光能→化学能→热能B．热能→光能→化学能
C．化学能→光能→热能D．光能→热能→化学能
7.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如图所示，下列选项能正确表示树、昆虫、食虫之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的大小）

8.流经一个生态系统的总能量
A．等于生产者固定的能量B．大于生产者固定的能量C．小于生产者固定的能量D．无法估计
9.假设一个生态系统的总能量为100%，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为
A．4%和0.8%B．0.8%和0.8%C．4%和4%D．20%和4%
10.在南极生态系统中，一条食物链为：浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸。按能量传递规律，若虎鲸靠吃海豹来增加1公斤体重，至少消耗浮游植物的量为
A．1kgB．10kgC．125kgD．1000kg
11.若牛的摄入量为100%，粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为
A．16%B．52%C．64%D．84%
12.在下列食物链中，假设初级消费者从生产者获得的能量数值相同，提供给猫头鹰的能量最多的是
A．绿色植物→蚱蜢→蜘蛛→蜥蜴→蛇→猫头鹰
B．绿色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→猫头鹰
C．绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰
D．绿色植物→鼠→猫头鹰

13.下列叙述，正确的是
A．当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔的全部能量
B．当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级
C．生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落
D．生态系统的能量流动是往复循环的
14.下列叙述中，处于能量“金字塔”塔顶的生物是
A．第一营养级、生产者B．第四营养级、次级消费者
C．第四营养级、三级消费者D．第四营养级、四级消费者
15.某一生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃10kg小鸟，小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫，而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为
A．0.05%B．0.5%C．0.25%D．0.025%
16.运用生态系统能量流动规律分析下列选项，能量不利于流向对人类最有益的部分的是
A．在森林中，使能量多储存在木材里
B．在草原牧场，使能量多流向牛和羊
C．能量流经初级消费者→次级消费者→三级消费者（人的食物）
D．在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食
17.下图是食物网简图。分析并简要回答：
（1）该食物网含有______条食物链，写出能量损失最少的一条食物链______________________，该食物网的主要成分是_________。
（2）图中的初级消费者是_________，蛇是_________消费者，鹰占有的营养级分别有_________营养级。
（3）图中的兔和蚱蜢两者是_________关系。图中所列生物是生态系统的一个部分，再与_________一起，就构成了一个群落。
（4）如果蚱蜢突然减少，蚯蚓数量将会_________。
（5）蛇每增加１千克体重至少需消耗的绿色植物_________千克。

生态系统的能量流动教案

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。教案的内容要写些什么更好呢？下面的内容是小编为大家整理的生态系统的能量流动教案，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

第2节生态系统的能量流动
教学目标
一、知识目标
1、使学生理解能量流动是生态系统的两大功能量之一。
2、使学生了解生态系统能量流动的概念，掌握生态系统能量流动的过程和特点。
3、使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。
二、能力目标
通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
三、情感目标
通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，使学生理解科学是第一生产力的观点。
教学建议
教材分析
这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。
生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一；能量流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验，是突破这一难点的关键，同时也是这部分教学内容的精华所在，因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中，可初步训练学生的分析、推理能力。
“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，紧密联系人类的生产生活实际，充分体现了“科学、技术、社会”观点。
重难点分析
重点：生态系统能量流动的过程和特点。
（1）能量是一切生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的基础。生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统。生态系统内能量单向传递的全过程，叫做能量流动。这是生态系统功能的一个重要体现。
（2）指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程，也就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程；同时，生态系统能量流动的过程，渗透着物质运动和物质普遍联系的辩证观点，是渗透辩证唯物主义观点教育的极好素材。
（3）研究能量流动的过程和特点，一方面可以巩固前面学习的食物链和食物网的知识，另一方面，也为研究生态系统的目的——服务于人类自身（能量流向对人类最有益的部分）打好基础。
难点：（1）生态系统能量流动的过程和特点
①能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，在学生原有的认知结构中，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时，应首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”，生态系统存在和发展的基础也需要能量，再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出过程。
②对于能量流动特点的分析，引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动特点，组织学生分析必须有很好的切入点，采用设计合理的问题或提示分析的角度的方式引导学生分析能量流动的特点，教师在组织教学时要仔细考虑。
（2）能量金字塔的概念
能量金字塔是生态系统能量传递效率的一种直观表示方法，能量金字塔概念的提出是教学的难点，教师可以从如何直观表示生态系统能量传递效率的角度提出能量金字塔的概念，既有利于对能量金字塔概念的理解，又有利于对生态系统传递效率知识的理解。
教法建议
（1）“生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程”，学生对这一概念的认识，是建立在对生态系统结构的理解基础上的，因此进入这部分学习之前，复习生态系统结构的有关概念是必要的，特别是要让学生理解：制约生态系统结构组成的重要因素之一是群落成员间的营养关系，即食物链和食物网。
（2）在“能量流动的过程”的教学中，可给出学生某个具体的捕食食物链，教师精心设计一些问题，让学生分析、讨论能量在食物链中的输入、传递、散失过程，使学生易于理解能量流动的概念和能量流动的过程
（3）在“能量流动的特点”教学中，要充分利用一些经典的生态学实验，除了教材中提供的“CedarBog湖的能流分析”，还可补充一些其他生态学家所做的实验加以分析、讨论，然后让学生把各营养级中的能量通过能量金字塔的形式描绘出来。这样便于使学生理解：能量流动过程的定量分析，是研究能量流动规律的关键；定量实验在研究生态学问题中的重要性。在学生分析、讨论这些实验数据的基础上，概括出生态系统能量流动的两个特点。
（4）在“研究能量流动的意义”的教学中，要特别注意与人类的生产生活实践相联系，可引导学生分析一些具体问题的基础上，最终让学生概括出：研究生态系统的能量流动规律，为的是能合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，同时还要保证生态系统的可持续发展。
教学设计方案（一）
教学目的
1、握生态系统能量流动的过程和特点。
2、解研究生态系统能量流动的意义。
教学重点
生态系统能量流动的过程和特点。
教学难点
生态系统能量流动的特点及其形成原因。
教学方法
引导探索、谈话、讨论相结合。
课时安排
一课时。
教学过程
复习：生态系统的营养结构是什么？
（回答：是食物链和食物网。）
复习：如果我们写一个一般的食物链，就是：生产者→初级消费者→次级消费者，这么写的意思是什么？
学生：是后一营养级以前一营养级为食的现象，后一营养级从前一营养级获得了物质和能量，物质和能量就从前一营养级流动到后一营养级。我们现在就学习生态系统的能量是怎样流动的。
提问：那么，能量是怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量流动的过程是怎样的？请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，并思考这些问题。
（在同学们阅读后，分别请几位同学总结这几个问题。）
讲述：生态系统流动的能量来自太阳能，即生态系统中能量的源头是太阳。但并不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，必须是输入到生态系统的第一营养级的能量才能开始在生态系统中流动。怎样输入？依赖于生产者的光合作用把太阳能转变成化学能。生产者固定的太阳能总量就是流经这个生态系统的总能量。它沿着食物链流动。
提问：输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？
讲述：生产者固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即被呼吸作用分解了；储存在体内的能量一部分被初级消费者摄食同化流入下一营养级，没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。简单他说，生产者固定的太阳能的三个去处是：呼吸消耗，下一营养级同化，分解者分解。对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。并且可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。
提问：生态系统中能量流动有什么特点？形成这些特点的原因是什么？相邻两个营养级之间的能量传递效率是多少？教材107页也有两个问题，请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的特点”一段，阅读完后，可以讨论一下这些问题。
（待同学们阅读完后）现在请一位同学概括一下能量流动的特点。
是单向流动和逐级递减。为什么是这样呢？请继续回答。
讲述：对于单向流动来讲，是说能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动，可以理解为肉食动物以植食动物为食，植食动物不能以肉食动物为食。植物与植食动物的关系也是如此。
对于逐级递减来讲，也是教材的第二个问题，一个营养级同化的能量，不能百分之百流向下一营养级，除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一营养级利用。这就决定了能量越流越少。
在赛达伯格湖，第二营养级只获得第一营养级同化能量的13．5％，第三营养级只获得第二营养级同化能量的20％，能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％～20％，那么，其余80％～90％的能量哪里去了？请一位同学回答这个问题。
讲述：对，被呼吸消耗，被分解者释放，还有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解为后一营养级不能利用的（如荒地中的草根）和后一营养级能利用而未利用的（如羊不可能将草地的草吃净。这些未利用的能量除少量被分解者分解释放外，它们或者进入别的生态系统，如被河水冲向海洋，或者沉积在湖底成为有机质沉积物，或者仍然是前一营养级的生存个体，保持了前一营养级的生产能力。
提问：在赛达伯格湖一个营养级所同化的能量，是怎样分配的？
是未利用的呼吸的下一营养级同化的分解者释放的。
提问：能量金字塔是什么含义？如以生物个体数量表示有无例外？（请一位同学回答）
讲述：研究能量流动的意义在于使能量持续高效地流向对人类有益的部分。比如草原怎样放牧产畜量高而草原又不退化？农作物怎样才能给人类提供更多的产品？教材中提到的办法就是一个好办法。假如给你一个池塘，你该怎样经营，才能最大获益？请大家讨论。
（讨论后请几个同学阐述他们的结论）
现在已经出现一种叫做“生态农业”的农业经营模式。这种经营模式可以最小投入，得到最大收益。比如桑基渔塘就是一例。（在此稍作解释）
总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命的动力，是生态系统的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁殖后代，使得一个生态系统得以存在和发展。
巩固：
1．请从能量流动的角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级？
2．俗话说，“一山不容二虎”，有没有道理？为什么？
（这两个问题可启发学生根据生态系统中能量逐级递减的规律分析，得出随着营养级的升高，可利用的能量往往减少到很小的程度，以至不足以维持下一个营养级的存在。）
板书设计
三、生态系统的能量流动
1．能量来源：太阳
2．能量输入：生产者的光合作用
3．能量流动的渠道：食物链（网）
4．能量流动的过程：光→生产者→初级消费者
5．能量流动的特点。单向流动,逐级递减
6．能量流动的传递效率：10～20％
7.能量金字塔。
8.研究能量流动的意义

生态系统的能量流动教案（2）

第五章第二节生态系统的能量流动

教学

目标1.分析生态系统能量流动的过程和特点。

2.概述研究能量流动的实践意义。

3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况教方学法讲述与学生练习、讨论相结合

教

材

分

析重点生态系统能量流动的过程和特点。

难点能量流动过程、特点

教具多媒体、实物投影仪

程讨论与总结

一、生态系统的能量流动

1．概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。

2．过程

（1）起点：从生产者固定太阳能开始，

（2）过程

（3）特点：单向流动，逐级第减

（4）研究目的：设法调整生态系统的能量流动方向，使能量流向使能量持续高效流向对人类最益的部分。

程〖讲述〗（1）几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；（2）能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；（3）生物的遗体残骸是分解者能量的来源。

〖思考与讨论1〗学生思考回答，老师提示。

〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。

2.不能，能量流动是单向的。

〖板书〗二、能量流动的特点

〖资料分析〗学生思考回答，老师提示。

1和2

营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比

生产者464.662.813.52%

植食性动物62.812.620.06%

肉食性动物12.6

分解者14.6

3.流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。

4.生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。

〖讲述〗生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量才能维持生存；在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内；由于能量沿食物链流动过程中逐级递减，因而能量相同的食物，动物性食品比例越高，意味着消耗的总能量越多。

〖板书〗能量流动的特点：

1.生态系统中能量流动是单向的；

2.能量在流动过程中逐级递减。

〖旁栏思考题〗学生思考回答，老师提示。

〖提示〗一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。

〖板书〗三、研究能量流动的实践意义

〖思考与讨论2〗学生思考回答，老师提示。

〖提示〗“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。

〖调查〗参考调查点：稻田生态系统

组成成分：（1）非生物的物质和能量；（2）生产者：水稻、杂草、浮游植物等；（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；（3）分解者：多种微生物。

〖问题提示〗1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。

2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。

3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。

5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。

6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。

7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。

〖技能训练〗分析和处理数据

〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，计算公式是(12+18)/12×2675，这些葡萄糖储存的能量是1.07×1011kJ（计算公式是EG=MG×1.6×107）；

这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；

这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.3972×1011kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；

这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为η=1.3972×1011/8.5×1012）。

典型例题

例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食

性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是

A．a=b+dB．a＞b+dC．a＜b+dD．a＜c+d

解析：一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。本题正确答案是B。

目标检测

1．右图表示某湖泊生态系统的营养结构，a—e代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是

A．共有3条食物链

B．各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是a

C．若水体受有机磷农药轻度污染，则受害最严重的是a

D．若c所含能量为5.8×109kJ,d含1.3×108kJ,则a至少约含4.5×107kJ

2．在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，至少消耗浮游植物的量为

A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg

3．下列除哪项外．均为对生态系统内能量流动特征的描述：

A、食物链和食物网是能量流动的渠道

B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多

C、单向流动，逐级递减

D、食物链越短，可供养的消费者越多

4．某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c．那么，a、b、c三者之间的关系为：

A、ab，b=cB、a=b+cC、ab+cD、ab+c

5.在一个阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。下面有关对阴湿山洼草丛及其生物等的叙述，正确的是

A．阴湿山洼草丛是一个生态系统B．阴湿山洼草丛中的动物是一个生物群落

C．阴湿山洼草丛中的蚂蚁是一个种群D．苔藓是异养生物，属消费

6．右图是一个陆地生态系统食物网模式图，下列叙述中不正确的是

A．在该食物网中，共有5条食物链存在

B．在该食物网中，H处于三个不同的营养级

C．若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，

则该种群的密度在一段时间内会明显变大

D．在该食物网中，如果C种群的数量下降10%，

则H的数量不会发生明显变化

7．人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系

A．能量与营养级B．能量与个体大小

C．能量与个体数量D．能量与生物代谢类型

8.某一生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟；小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫；而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为

A．0.05％B．0.5％C．0.25％D．0.025％

9、一个完整的生态系统的结构包括

A．生态系统的成分、食物链和食物网B．生产者、消费者和分解者

C．物质循环，能量流动D．生产者、消费者和分解者和无机环境

10．某草原上长期生活着野兔、狐和狼，形成一个相对平衡的生态系统。经测定，其各种生物所含能量如下表(能量单位：kJ(km2a)-1)

生物种类草兔狐狼

所含能量9.9×1091.5×l092×1081.3×108

则该生态系统的食物链(网)可表示为

A．草兔狐狼B．草兔狼狐

狼狼

C．草兔D．草兔

狐狐

11、对某生态系统能量流动进行部分测定，粗略的结果如下图所示(单位：kJ／m2a)该生态系统净初级生产量(初级生产量是指在生态系统中某一食物链内生产者所能固定的这部分太阳辐射能量，即生产者所生产出的有机物的能量)是

A．6690

B．4620

C．780

D．5570

12．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经过同化作用所获得的能量，其去向不应该包括

A.通过兔的粪便流入到分解者体内的能量B.通过兔的呼吸作用释放的能量

C.通过狐的粪便流入到分解者体内的能量D.流入狐体内的能量

13、右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，

则分解者的作用强弱依次是

A、ac=b

B、cba

C、c=ba

D、abc

14．假若某生态系统有四种生物，并构成一条食物链a→b→c→d，在某一时间分别测得这四种

生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。下列叙述中，不正确的是

A．四种生物中所含的能量归根到底来自于a通过光合作用固定的太阳能

B．在一段时间内，若b种群数量增加，则a种群数量下降，d种群数量增加

C．若m1＜5m2，则生态系统的稳定性就会遭到破坏

D．d个体所含的有机物的质量一定比c个体所含的有机物的质量小

15、如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物

A、10千克B、280千克C、100千克D、28千克

16.(多选题).下列叙述，错误的是　

A．当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔的全部能量

B．当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级

C．生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落

D．生态系统的能量流动是往复循环的

17.(多选题).下列说法正确的是

A、只要时间允许，弃耕农田有可能形成树林

B、在群落演替中，动物是依赖于植物而出现的

C、在群落演替中，苔藓的出现比地衣早

D、人类活动会改变群落演替的速度，但不会改变其方向

18.(多选题).下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是

A．各种细菌、真菌都是分解者

B．将动植物遗体中的有机物分解成无机物，供生产者再利用

C．有的动物也能成为分解者

D．在分解动植物遗体时，将有机物中的能量释放出来，供生产者再利用

19.(多选题).下列有关食物链的说法中，正确的是

A．在生态系统中，生物种类越复杂，个体数量越庞大，食物链就越多

B．自然生态系统中,沿着食物链的方向，能量逐级递减

C．在不同的食物链中，根据动物的食性，每种动物只能归属于某一特定的营养级

D．陆地生态系统的食物链中，营养级越高的生物，占有的碳元素越少

20图30—2表示一生态系统中生物种类间的相互关系，图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石械则在岩石表面来回爬动找寻食物，图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例（%）。

①此生态系统中处于第三营养级的种类有

。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是____________________________。

②当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组成发生了很大的变化，其中_________成为优势种，而石鳖和石械数量大为减少，其原因是_______________________。

21.(9分)根据右侧生态系统中的食物网简图，请据图回答：

（1）该食物网中的肉食动物是　，含能量最多的是，A生物与E生物的关系是　。

（2）若B生物种群总能量为7.1×l09kJ，A生物种群总能量

为2.3×108kJ，从理论上计算C储存的总能量最少为　kJ。在该生态系统的能量流动过程中B生物种群的能量除了图中所示的分配外，其余能量的去向还有

①　

②___________________、

③_________________________。

（3）若A种群生物量减少，E和D种群将如何变化？

　

（4）右图是食物链“树→昆虫→食虫鸟”的两个金字塔。

其中左边为金宇塔，右边为　金字塔。

参考答案

1-5.BCACA、6-10.CACAD、11-15.DADDB、16.ABD、17.AB、18.BC、19.ABD

20．海星、荔枝螺、海葵海星和荔枝螺②藤壶藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少。

21.(9分)(1）C；B；竞争（2）4.8×107；一部分能量用于自身呼吸作用被消耗掉；一部分用于B生物的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在B生物的有机物中；－部分能量随着遗体、残枝败叶被分解者分解（3）先增加后减少，最终恢复动态平衡（4）数量；能量；