生态系统能量流动学案

生态系统能量流动学案（精选7篇）

生态系统能量流动学案 篇1

本节内容是苏教版必修3“生态与环境”中的内容, 既是重点也是难点。在现行教材中, 由于介绍能量流动的篇幅过于精简, 容易造成学生知识理解不到位。教师在教学中要提高教学有效性, 就必须恰当地组织教材和运用教学方法, 才能收到预期的教学效果。

二、案例介绍—教学目标

根据高中生物《课程标准》的要求和本章节的实际教学内容, 确立如下目标:

1. 知识目标:

了解能量流动的概念;掌握能量流动的过程和特点;体会研究生态系统能量流动的意义。

2. 能力目标:

通过多媒体教具, 培养学生观察、动手实践的能力;引导学生定性分析和定量计算某能量的流动过程, 培养学生分析、推理的能力。

3. 情感目标:

使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则, 形成科学的世界观。

三、教学设计

1. 教法与学法。

正确地选用教法是实现预期教学目标的前提和保障, 本课运用了“学案导学——自主探究”的教学模式。在教学过程中, 在了解学生实际情况的基础上运用了探究法、归纳法等多种方法。

2. 教学程序。

本课运用了“学案导学——自主探究”教学模式, 如何利用学案对学生进行引导教学, 怎样激发学生的探究精神是这节课的关键所在。在结合学案的实际教学中, 笔者曾尝试了两种教学安排:一种是“课前预习→课堂案展开教学→课后练习”;另一种是“课堂预习→展开教学→课堂练习”。两种教学安排各有特色, 但第二种教学程序更符合新课程教学理念, 也是笔者首选的教学安排。

3. 教学思路。

在实施教学中, 遵循学生的认知规律, 采用问题串的形式让知识点环环相扣, 层层深入, 逐步展开;重视对学生“分析和处理数据”技能的训练, 最终实现知识重难点的突破。

四、实施教学过程

1. 精心设计引言。

引言:今天这节课我有些压力, 相信不少同学也感到了压力。为了缓解压力, 放松心情, 我们首先做一个游戏 (此时课件展示) :假设鲁滨逊流落在不毛之地的荒岛上, 只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用, 他使自己活得更长的办法是:

A.先吃鸡, 然后吃玉米。

B.先吃玉米, 同时用部分玉米喂鸡, 吃鸡生产的蛋, 最后再吃鸡。

统计结果显示:几乎全部同学选择B。

老师:常言道, 真理往往掌握在少数人手中, 我们这次也不例外。其实无论哪种选择都体现了生物之间的能量流动问题, 下面我们就生态系统中的能量流动进行具体的学习。

学生对选择结果很诧异, 激起了探究能量流动的兴趣, 直入正题。

2. 重难点突破:

(1) 明确相关概念。几个难以区分的概念是学生必须明确的, 比如同化量、摄入量、粪便量等。为了帮助学生快速有效地理解这些概念, 笔者采用了“情景展示 (吃草的马排出了粪便被蜣螂利用) —自主探究—引导”的教学过程。学生在围绕“马的粪便是否含能量?粪便能量的归属?马摄入量与同化量是否等同?”等一系列问题进行探究, 最终明确: (1) 摄入量、同化量、粪便量的概念; (2) 摄入量=同化量+粪便量; (3) 能量传递效率= (下一营养级同化量/上一营养级同化量) ×100%。

(2) 以合作探究方式解决环环相扣的问题, 理解能量传递效率。引导 (1) :赛达伯格湖各营养级之间能量传递效率?引导 (2) :通过赛达伯格湖能量传递效率探究能量流动特点?

学生活动:小组比赛——利用磁性教具摆能量流动图。 (这个活动要求学生比赛速度和知识掌握准确度, 使课堂出现了一个小高潮)

理论联系实际 (一) :俗语“一山不容二虎”是否正确, 为什么?

理论联系实际 (二) :作为发展中国家的消费者, 日常生活如何调整饮食结构, 才能节约能源?

学生对这个问题很感兴趣, 不断对自己提出要求, 对学校食堂提出建议。

引导 (3) :习题中的至多、至少如何选择用10%或20%的传递效率解决?

引导 (4) :能量传递效率不能达到100%的原因?

原因课本上没说明, 教师寻求巧妙的突破口:观察赛达伯格湖的能量流动图→自行设计表格→数据整理→合作探究→得出结论。

理论联系实际 (三) :献言献策——结合本地实际情况设计符合本地发展的生态农业。

设计活动中学生的创造性思维得以涌现, 别具匠心。本环节提高了知识迁移能力, 激发了学生的社会责任感, 最终实现了情感教育目标。

3. 强化读图指导, 重视对图形、数据的整理。

教材在“积极思维”中, 以林德曼对赛达伯格湖的研究为例, 以示意图形式提供了研究的相关数据, 对生态系统能量流动定量的分析。在教学中, 教师强化解读示意图, 指导他们学会从中提取有效信息, 训练学生分析和处理数据的技能, 自主获取知识, 使学生真正成为教学活动的参与者。

4. 重视习题的量。

学案编写特别注意了习题的数量和质量, 做到少而精, 同时配合课堂分层教学定制了配套的分层习题:新课预习时偏重于概念理解的习题;新课讲授时针对重难点突破的配套习题;新课完成时综合能力较强的习题。这样的安排, 既满足学生对新知识的学习需求, 又减少课外负担, 实现了学习高效性。

“生态系统的能量流动”一课, 教师利用学案作为学习媒介, 注重对学生学习方法、学习角色、学习氛围等多方面的引导, 让学生更多的以探究者的身份、合作互助的方式对新知识进行学习, 在实现知识的生成中进行有效的互动教学, 较好地调动学生的积极性, 体现了高效互动的新课程教学理念, 突出重点, 突破难点, 实现预期的教学目标。

参考文献

[1]陈桂生.联系学生生活看重学法指导——“生态系统的稳态”教学建议[J].中学生物教学, 2009, (12) .

[2]汪忠.普通高中课程标准实验教科书 (生物3必修) [M].南京:江苏教育出版社第三版, 2008.

图解生态系统能量流动 篇2

例1 以下表示动物利用食物的过程，正确的分析是（ ）

[食物 ①获取量 ②食入量 ③同化量 ④有机物质积累量

未获取量 未食入量 未同化量 呼吸代谢消耗量]

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

解析 恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以④有机物的积累量较少，其④/③值一般高于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：③/（①+未获取量）。肉食动物与草食动物的③/②值大小无法比较。③/②值越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长量。

答案 C

点拨 以初级消费者为研究对象，其能量流动概念图如下：

[初级消费者

摄入][初级消费者

同化][用于生长

发育繁殖][次级消费者

摄入][分解者利用][粪便][生产者][呼吸][散失][散失][呼吸][遗体

残骸][…]

首先，“同化”是指生物由外界吸收物质和能量转化为自身的物质和能量。从图中可以看出，摄入的食物未被吸收的物质以粪便的形式排出体外，其它进入内环境的物质和能量就是同化的量。从而推出等式：摄入量-粪便量=同化量。

其次，“用于生长、发育、繁殖”是指从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展变化。简而言之，生物从外界吸收的物质和能量，除用于呼吸消耗保证基本的生命需要之外，剩下的都用于生长、发育、繁殖，等同于“净同化量”。从而推出等式：同化量=呼吸消耗+净同化量，净同化量=流入下一营养级+流向分解者+未利用部分。

例2 下图为某人工松林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（ ）

[树木主干

440×1010

（58%）][枯枝落叶

310×1010

（41%）][未伐树

255×1010

（58%）][砍伐树

185×1010

（42%）][木材

130×1010

（70%）][树根

54×1010

（30%）][分解者

285×1010

（92%）][积累

25×1010

（8%）][

能量Q

754×1010][动物 4×1010]

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

解析 图中“能量Q”是生产者用于自身生长发育和繁殖的能量，A错误；从图中信息可知，从生产者到动物的能量传递效率极低，要维持该生态系统的稳定应人工补充能量，B错误；分解者获得的能量中还有动物流向其的能量，C错误；生态系统中消费者的存在能加快物质的循环，D正确。

答案 D

点拨 生态系统能量流动基础知识及规律小结：

（1）能量流动的起点：生产者（主要是植物）固定的太阳能；

（2）能量流动的渠道：食物链和食物网；

（3）能量流动中能量形式的变化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能（最终散失），热能不能被生物群落利用，即能量流动无法循环；

（4）能量在食物链流动的形式是：有机物（食物）中的化学能；

（5）能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各营养级的生物本身的呼吸及分解者的呼吸），主要形式是热能（对生物群落而言，相当于能量输出）；

（6）能量来源：生产者的能量来源于太阳能；各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）；分解者的能量来自生产者和消费者。

例3 如图所示生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤⑥⑦各代表一定的能量值，下列各项不正确的是（ ）

[三级消费者][次级消费者][初级消费者][生产者][分解者] [①][②][③][④][⑤][⑥][⑦]

A.次级消费者的粪便中的能量去路包括在④途径中

B.从能量关系看②>③+④

C.一般情况下，三级消费者增加1kg，至少需要生产者125kg

D.由于生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具有单向性

解析 次级消费者的粪便中的能量并没有被次级消费者同化，因此不能包括在④途径中；②是由第二营养级传递给第三营养级的能量，也就是次级消费者同化的能量，该能量的去向除了③由第三营养级传递给第四营养级的能量，④次级消费者被分解者分解利用的能量以外还包括次级消费者自身呼吸消耗，因此②>③+④；三级消费者增加1kg，至少需要生产者1×（20%）3=125kg；由于食物链的相邻营养级之间都是捕食关系，因此能量流动不可逆转，具有单向性。

答案 A

nlc202309021110

点拨 （1）能量是以有机物为载体沿食物链流动的。但食物被被某营养级捕食并不代表其中能量被该营养级全部获得。某营养级生物的食物摄入量=本营养级同化量（即输入量）+粪便量；（2）某营养级生物的粪便并未被该营养级同化，所以该营养级生物的粪便中的能量仍应属于上一营养级，去向是最终被分解者分解；（3）能量在相邻两个营养级间的传递效率一般在10%～20%。问高营养级增重至少需要多少低营养级生物，则取最短食物链，最高传递效率；最多则反之；（4）能量流动的特点：单向流动、逐渐递减。既不能逆向流动，又不能循环流动。

1.某草原生态系统一条食物链A→B→C中，各种群对能量的同化、利用、传递等数量关系如下表。已知该生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦，但其中149875百万千焦的能量未被生产者固定，下列有关叙述正确的是（单位：百万千焦）（ ）

[种群＼&同化量＼&净同

化量＼&呼吸

消耗＼&传递给

分解者＼&传递给下

一营养级＼&未被利用

的能量＼&A＼&＼&＼&65.5＼&3.0＼&15.0＼&41.5＼&B＼&14.0＼&5＼&＼&0.5＼&2＼&2.5＼&C＼&2＼&0.6＼&1.4＼&微量（不计）＼&无＼&＼&]

A.种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落

B.种群B个体数量的变化是种群C对其选择捕食的结果

C.能量从B到C的传递效率为12%

D.种群A的净同化量为59.5百万千焦

2. 如图①表示某生态系统的能量金字塔图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。图②是对图①中的各营养级所含有的能量进行分类剖析（注：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量）。下列分析不正确的是（ ）

① ②

A.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量

B.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中

C.b和d之一，可代表生产者传递给分解者的能量

D.c1表示初级消费者所含能量中被次级消费者所同化的量

3. 下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物（j是未利用部分），方框大小表示使用量。下列叙述正确的是（ ）

上消费者][分解者][其它][h][h i j k][h i j k][h

i

j]

A.进人该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等

B.生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量

C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用

D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用

1.D 2.B 3.B

生态系统的能量流动的教学反思 篇3

本节课使用了教材上的问题探讨作为课题引入，激起学生的大讨论，而面对学生的各种想法，并没有直接给出合理的答案和解释，从而充分激发学主动生学习的兴趣。本节课根据教材内容设计了较多的学生活动，例如，生态系统中能量流动过程时，以生活中常见的玉米→母鸡→人为例，学生开展讨论每一个营养级的能量流动情况，结束后利用投影，将讨论得出的一部分归纳结果展示给学生，引导学生分析其中存在一些不合理的地方，由学生自己互相取长补短，从中体会分析的方法。在学生明确了每个营养级的能量流动的去向后，让学生用模型图构建能量流动的模式图。在学习“赛达伯格湖”能量流动定量分析后，要求学生总结能量流动特点，并且对自己完成的模型图进行修改，使学生不仅知其然，更知其所以然。

学生活动、讨论较多，课堂时间掌控不够理想，有点前松后紧。在对能量金字塔模型解释不到位，每一层代表该营养级的全部生物，不光是一种生物，强调后可能部分学生还是认识不到位。

生态系统能量流动学案 篇4

授课人：郑丽 授课时间：2016.4.15

《生态系统的能量流动》的教学设计

怀远三中

郑丽

一、教材分析：

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。

二、教学目标：

新课标中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”，属于应用水平，即学生能够将能量流动的基本规律应用于新的情景中，解决实际问题。为了达成这一目标，首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点，懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法；其次，结合具体的实例，让学生得出能量流动的基本规律。由此，本节目标确定为： 知识目标：（1）分析生态系统能量流动的过程和特点。

（2）概述研究生态系统能量流动的实践意义。

能力目标 ：（1）分析生态系统能量的变化，发展学生的思维迁移能力。

（2）学会分析推算生态系统的能量传递效率，用于解决相关问题，培养学生的分析、推理、综合的思维能力。

情感目标：（1）分析生态系统能量流动的过程和特点，培养学生用“普遍联系”的观点分析事物。（2）尝试调查农田生态系统的能量流动情况，探讨研究能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。

三、教学重点和难点：生态系统能量流动的过程和特点

四、课时安排2课时

五、教学方法：

直观展示法、创设问题情境法、讨论法

六、教学过程：

【直观展示，引入课题，明确学习目标】（投影）问题探讨：《孤岛生存》——假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。

讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：

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。学生积极思考，讨论的兴趣很高，他们有选1的也有选2的，但多数学生选2。（学生可能会从可持续发展的角度思考，教师可以不给出确切答案，但要引导学生从生存、从获得能量的角度分析。）

讲述：合理答案到底是1还是2呢，我想我们学了这节课后自然能见分晓。进而引入课题——第2节 生态系统的能量流动 【设置问题，学生自学，让学生主动获取知识】

问题：什么是生态系统的能量流动？怎样研究生态系统的能量流动？

（学生活动，思考讨论）学生阅读课本P93，找出生态系统的能量流动的概念及研究方法。

讲述：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。研究能量流动可以在个体水平上，也可以在群体水平上。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。【投影图解】

（一）总结能量流动的概念

生态系统的能量的输入、传递、转化、散失的过程就是生态系统的能量流动。【生生交流，合作探究，进行知识加工】 阅读课本P93-94，思考下列问题： 提出问题：

1.草的能量是怎样得来的？草的能量将有哪些去路？（该生态系统中初级消费者（兔）中的能量的来源和去路？）

2.尝试将第一营养级的能量流动过程用概念图的形式表示出来。

3.兔吃草后，草的能量能被兔全部利用了吗？兔是如何利用草的能量？

4.该生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的？生产者（草）在该过程中的作用是什么？

5.输入该生态系统的总能量是多少？能量流动的渠道是什么？ 能量流动的过程是怎样的？

学生积极思考，相互讨论，补充和完善相关答案。【师生交流，点拨释疑，构建知识体系】

多媒体播放“生态系统的能量流动”动态图解，然后师生共同讨论上述问题。【投影图解】生态系统中能量流动过程示意图

① 能量流动的起点：始于生产者固定太阳能(能量的输入).② 流经该生态系统的总能量：该生态系统中全部生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量。

③能量流动的渠道：沿着食物链的各个营养级流动(能量的传递)；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。

生物体内的化学能→生物体内的化学能→热能，热能是能量流动的最终归宿。也就是最终以呼吸热形式散失(能量的散失)。

④生产者固定的太阳能有三个去处：

a．一部分被自身的生命活动消耗了，即被呼吸作用分解了； b．储存在生产者体内的能量，一部分被初级消费者摄食同化流入第二营养级； c．没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未同化而排出的粪便中

的这一部分能量被分解者释放出来。

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+分解者分解释放的能量+被下一营养级同化的能量。但最高营养级的情况除外。

师生总结：生态系统中的能量流动是从绿色植物的光合作用固定太阳能开始的，输入该生态系统的总能量就是绿色植物固定的太阳能总量；这些能量是通过食物链和食物网逐级流动的。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。（屏幕逐一显示“能量流动的过程示意图”）。流入一个营养级的能量是指该营养级的同化量；能量的去路包括自身呼吸作用消耗和用于生长、发育与繁殖等生命活动，储存在生物体的有机物中，后者能量的去路包括流入下一个营养级、被分解者利用（投影）思考与讨论：

1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？ 2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？

3.请同学们依图，分析为什么生态系统能量流动的图解中方框逐级变小，图中的箭头有哪些含义？箭头越来越细？这说明生态系统能量流动有什么特点？

【生生交流，合作探究，进行知识加工】 学生回答： ① 方向上：单向流动

（由于捕食关系不能颠倒，营养级也不能逆向，所以能量的流动是单向的。）②在数值上：方框大小、箭头大小→逐级递减

（呼吸中以热能形式散失的能量是不可再利用的，因此能量的流动是逐级递减的。）生态系统中的能量流动是单向流动、逐级递减的；能量是不能循环利用的。

教师讲述：美国生态学家林德曼及赛达伯格湖：赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊，气候较为寒冷，人口稀少，保留了原始景观，大约50公顷，是一个较小且封闭的湖泊。美国有许多湖泊，为什么林德曼会选择这样一个小湖来研究呢？（湖小，生物少；较为封闭，自然的，人为的干扰因素较少，可降低研究难度）【投影图解】

（三）能量流动特点

（投影）资料分析：投影教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”，讨论完成课本P95的问题及对能量流动进行定量计算。

1、用表格的形式，将图中的数据进行整理。即将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单。

2、计算“流出” 该营养级的能量占“流入” 该营养级能量的百分比。（即从第一营养级流入第二营养级的能量的百分比，从第二营养级流入第三营养级的能量的百分比）

3、流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？

4、通过以上分析，你能总结出什么规律？ 学生列表并计算。（第一营养级到第二营养级：62.8÷464.6=13.5%；第二营养级到第三营养级：12.6÷62.8=20%。计算方法：（下一营养级同化量÷本营养级同化量×100%）

师生总结：生态系统中的营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个特点：

1、单向流动；

2、逐级递减：传递效率为10%—20%。可以用能量金字塔直观地表示生态系统的能量传递规律。

投影如右图：

思考：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？ 【师生交流，点拨释疑，构建知识体系】

举例：绘制一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的生物个体数量金字塔。观察它们和能量金字塔的区别。不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。投影知识框架，形成系统认识。

讲述：学习了刚才的内容，请同学们再回到《孤岛生存》的问题上，那么你会再选择哪种策略？ 学生一致回答：1 讲述：人们在利用生态系统资源的过程中，期望的“高效”与“持续”常常会发生矛盾。如何根据客观规律来调整生态系统中的能量流动关系，以满足人类的需求，是一个必须解决的重要问题。【学以致用，解决问题】

（投影）1．如何确定一个草场的载畜量，以防止由于过度放牧而使草场退化？ 2.让学生从能量流动特点的角度解释如下两个现象：(1)一条食物链一般不会超过5个营养级；(2)、“一山不容二虎”。

3.小结学习“生态系统的能量流动”有什么实际意义？ 【生生交流，合作学习，解决问题】

第一题是一个联系实际的开放性问题，可以引导学生对第三题分析，让学生通过热烈的讨论，学会利用生态系统能量流动的特点在实际中的应用，初步了解生态农业的优越性主要在于物质的良性循环和能量的多级利用。第二题也是根据能量流动的传递规律解决的实际问题。

【师生交流，点拨释疑，构建知识体系】

讲述：1．研究生态系统的能量流动，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。例如，在农业生态系统中，如果把作物秸杆当燃料烧掉，人类就不能充分利用秸杆的能量；如果将秸杆做饲料饲养牲畜，让牲畜粪便进入沼气池，将发酵产生的沼气做燃料，将沼气池中的沼渣做肥料，就能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。“桑基鱼塘”(利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑)生产方式就是从人类所需出发，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，也基本体现了这个原理。

2．研究生态系统的能量流动，还可以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。例如，在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牧畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。

3．根据生态系统的结构与功能，结合各地的自然条件、生产技术和社会需要，可以设计出多种农业生态体系。

在人类利用资源的过程中持续和高效常常会发生矛盾，例如，渔业、林业、畜牧业和农业的高产带来的是鱼类资源的枯竭、森林的破坏、草原的退化和环境的污染。因此，要实现社会经济和生态环境的可持续发展，必需研究生态系统中能量的流动规律。【投影图解】

（四）研究能量流动的意义 【练习反馈，纠错释疑、拓展延伸】

略

【总结评价，构建框架图，回归主题】

总结：本节课我们学习了生态系统的能量流动的相关知识，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。能量流动是一个客观规律，只有合理地调整生态系统中能量流动关系，才能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。研究生态系统的能量流动，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。

七、板书设计

第二节生态系统能量流动

一、能量流动概念

二、能量流动过程

（一）能量流经第一营养级

（二）能量流经第二营养级

生态系统能量流动学案 篇5

一、背景

授课时间：2007年5月11日

授课班级：XX中学高二（1）-（4）班

授课教师：

授课内容：生物（必修Ⅲ）《生态系统的能量流动》

二、主题

学生学习方式的改变是新课程改革的重要内容。新课程倡导学生“自主、合作、探究”的学习方式，而新课程给教师角色的定位是“平等中的首席”。这种观点不仅强调教学过程是学生自主的学习过程，完成这个过程主要靠学生的主体作用和参与意识，而且还强调它是学生在教师组织、指导和帮助下完成的，即教师起着主导作用。因此，按照新课程的理念，一节课教学成功与否，取决于教师的主导作用与学生的主体作用的协调统一。我采用观察法、讨论法、合作法等多种学习方法，师生互动，生生互动，充分调动学生学习的积极性，从而实现以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

三、教材分析

本节主要讲述了生态系统中的能量流动。这一节是在学习了生态系统中的食物链和食物网的基础上引入的。针对本节知识的特点，教学中可联系前面学习的内容，以达到温故知新的效果。学生在第一节生态系统的组成中，学习了生态系统的营养结构，为本节学习能量流动做好了知识储备；但能量流动比较抽象，可结合多媒体课件演示，以体现生物教学生动鲜活的特点，降低知识接受的难度。

四、教与学过程

（一）复习（大屏幕展示）：

①生态系统的成分有哪些？

②生态系统的营养结构是什么?

③根据“螳螂捕蝉，黄雀在后”这句话写出相应的食物链。

对于第1、2道题，学生根据上一节的内容，能够正常的回答，但对于第3题，则部分学生不能正确写出相应的食物链。究其原因，这些学生没有掌握一条完整食物链应具备的条件。因此要注意帮助学生进行归纳总结：一条完整的食物链第一营养级都是生产者，如果没有生产者的食物联结，一般不叫食物链。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网进行的。

（二）导入新课

1.情景引入：假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡，15kg玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？

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.引导学生共同讨论——学生的思维非常活跃，积极地发表了各自的看法。学生的见解有正确的一方面，当然也有不足之处，在这里我没有给学生一个明确的答案，只是提示学生，这道题主要和能量流动特点有关，从而唤起学生的求知欲。

2.生态系统的能量流动的概念——生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

学生带着以下6个问题阅读课本P94——能量流动的过程，共同探讨。

①生态系统中能量输入的起点？

②能量传递的渠道是什么？

③能量是如何散失的？

④能量传递的数量？

⑤能量传递的方向？

⑥消费者同化的能量有哪几个去向？

通过课件展示“能量流动的过程”，学生可直观形象地看到能量流动的整个过程，并且回答以上的6个问题，在这里，让学生从自己的知识视角去解释、表达、描述，然后教师再讲解，用更准确的生物学语言解说，这一过程是与学生交换意见的过程，同时也可以从中发现学生在学习过程中存在的问题。从学生的反应，我得知有两个知识点，学生理解起来有些困难。这两个知识点是：①初级消费者的摄入量和初级消费者的同化量之间有什么关系？②同化的能量有几个去向？我主要通过多媒体课件和课本中的图解详细解释这两个问题。

3．能量流动的特点(课件展示“赛达伯格湖的能量流动图解”)

首先，我展示太阳辐射能量与生产者固定的能量数值，使学生明确生产者是该生态系统的第一营养级，生产者固定的总能量是流经该系统的总能量。

其次，展示第二营养级和第三营养级的动物营养类型，使学生确认生态系统内的能量是沿着“绿色植物→植食性动物→肉食性动物”依次呈单方向流动的，然后让学生讨论能量不能逆向流动的原因，通过学生的讨论、分析，得知生态系统内生物之间的吃与被吃的关系是不能逆转的；能量不能循环流动的原因则在于系统内的能量输出形式与输入形式不同，生产者不能固定热能。

再次，展示第二营养级和第三营养级的有效能量数值。先让学生明确系统内沿着食物链的营养级依次传递的能量值，低于生产者固定的总能量值，而且逐级递减。然后，启发学生概述其原因是：①各个营养级生物的呼吸消耗部分能量，用于维持自身的生长、发育和繁殖；②植物的枯枝、败叶、动物的粪便和尸体被分解者利用，经过微生物的呼吸作用消耗部分能量；③各个营养级都有相当部分能量未被下一个营养级的生物所利用。根据图解中的数据，让学生分别计算出第一与第二营养级之间、第二与第三营养级之间的能量传递效率，通过计算，使学生理解生态系统的能量传递效率低(约为10﹪～20﹪)。

4．能量金字塔的概念

提问：我们能否将生态系统各营养级的能量数值用一个图形表示出来呢？学生思考后，我展示能量金字塔的三维动画图像，启发学生明确能量金字塔是根据系统内各个营养级的能量数值绘制的，它形象地描绘出能量单向流动和逐级递减的特点，尤其是理解能量每流经一个营养级则降低一个数量级的动态变化特征。让学生再了解一下另外一种类型的金字塔——数字金字塔。

在学生理解能量流动特点的基础上，教师进一步提出一些人类生产和生活中的具体问题，启发学生运用学得的能量流动特点来分析说明这些新情境下的问题，从而明确人类研究生态系统的能量流动的根本目的。

具体问题有：

(1)“确定合理载畜量，防止超载放牧”是发展草原畜牧业的有效措施之一，试说明制定这项措施的理论根据。

(2)近年来某些地区由于大量捕捉青蛙，导致麦田里的粘虫大量繁殖，造成小麦严重减产。请你从“能量传递过程”的角度，分析说明导致小麦减产的原因。

(3)请你从“能量流动”的角度分析，环境污染导致植被的破坏与食物链的破坏，对生态系统的能量流动造成的影响有什么差别？

学生在解答这些问题的过程中，领悟到人类研究生态系统能量流动的目的，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。通过这样的反馈，能够很好地巩固了本节课的重点和难点。

五、教学反思

1、这堂课首先通过复习上一节课的内容，巧妙地通过食物链知识引出“能量流动与物质循环”这一问题，引入自然顺畅，能够很好地引领学生进入学习状态。

2、结合学科特点，挖掘素材，强化了学生的生物科学素养。如让学生从能量流动的特点解决实际问题，把生物学知识与实际生活联系起来，也拓宽了学生的知识面。

3、尝试把自己放在引导者的位置上，充分发挥学生的主体地位，如出示能量流动动态课件，先让学生从自己的知识视角去解释、表达、描述，然后教师再讲解，用更准确的生物学语言解说，这一过程是与学生交换意见的过程，是探究性的学习过程。

当然整个教学过程还有很多要改进的地方：

1、学生回答问题后，对回答不准确的能给予纠正，但是很少对他们有表扬和鼓励的语言，如你做得不错、很好等，经常使用这些语言往往既消除学生回答问题的紧张心理及回答不上的尴尬，又调动了其他学生回答问题的积极性。

生态系统能量流动学案 篇6

采用讨论式教学, 充分体现学生的主体地位。结合教学内容, 精心设计相关讨论题, 使学生在讨论中解决问题, 不仅提升学习的效果, 而且培养学生的思维能力、合作交流能力以及模型构建能力。

二、教学分析

(一) 教材分析

“生态系统的能量流动”是人教版必修3第5章第2节的内容, 是本章的一个重点内容。主要内容有能量流动的概念、过程、特点和意义。本节的学习对农牧业生产、低碳环保等方面具有重要的指导意义。

(二) 学情分析

通过第1节“生态系统的结构”的学习, 学生了解了生态系统的四大成分和食物链、食物网等相关知识, 而这些知识正是有效学习本节的基础。

(三) 教学重难点

教学重点是生态系统能量流动的过程和特点;教学难点则是生态系统能量流动的过程中的两个示意图。

三、教学目标

(一) 知识目标

1.掌握生态系统能量流动的过程和特点;

2.理解研究生态系统能量流动的意义。

(二) 能力目标

1.培养分析、归纳、探究、构建能力;

2.培养合作意识和交流能力。

(三) 情感、态度与价值观目标

从能量流动的特点出发, 培养学生的环保意识、低碳意识。

四、教学过程

(一) 导课

教师设计第一个讨论题导入:请列举出生物学中已学过的与能量有关的相关概念。

设计意图:学生自然会想起必修1中学的“能量的最终来源”———太阳能、“能量的直接来源”———ATP、储存能量的物质、能量转化的形式, 等等。这样既复习了旧知识也能很自然地扩展到生态系统中能量的来源、存在形式、去路等, 从而引入能量流动的概念。

(二) 能量流动的过程

课件展示草原生态系统中的一条食物链:草→兔→鹰。

首先将草放大, 仅对于草设计第一组讨论题:

1.输入草 (生产者) 的能量是否等于太阳照射到草上的全部能量?

2.草体内能量储存于哪里?

3.生产者体内的能量最终可能有哪些去路?

设计意图:从草原生态系统中一条简单的食物链出发设计问题串, 引导学生讨论。通过讨论, 学生了解生产者的能量的来源、储存和散失过程, 特别是理解了能量的固定和三个去路后, 便可以构建能量流动模型的第一环节。

讨论后请一位同学上黑板画出草的能量来源和去路图。

然后教师将食物链“草→兔→鹰”中的兔放大, 并要求学生对照教材中图5-6“能量流经第二营养级示意图”讨论第2组讨论题。

1.兔子同化的能量与其摄入的能量有什么区别?

2.为什么说粪便中的能量是未被同化的能量?若蜣螂以兔粪便为食, 是否有能量从兔流向蜣螂?

3.兔子同化到体内的能量有哪些用途, 它们最终的去路又是怎样的?

设计意图:让学生理解流入某一营养级的能量是该营养级同化的能量。并从图中解读出第二营养级能量的最终去路也和第一营养级一样是呼吸散失、流向下一营养级和分解者分解。

讨论后同样请一位同学上黑板接着草后面画出兔的能量来源和去路图, 然后再请另一位同学推测鹰的能量来源和去路。这样便完成了“草→兔→鹰”食物链能量流动模型的构建。这时, 学生对图5-6“生态系统能量流动示意图”的理解便毫无障碍了。

最后教师要求学生观察“生态系统能量流动示意图”讨论第3组讨论题:

1.能量流动的途径是什么?

2.流经一个生态系统的总能量是什么?

3.方框的大小代表能量的多少, 那么每个初级消费者体内的能量一定比生产者体内能量少吗?

设计意图:在学生读懂能量流动示意图的基础上设计该题串目的是让学生从整体上把握能量流动的过程, 深化对能量流动过程的理解, 使学生建立各营养级能量是整个营养级而非个体所含能量的意识。

(三) 能量流动的特点

教师首先要求学生观察“赛达伯格湖能量流动图解”。然后讨论如下问题:

1.计算植食性动物同化的能量占生产者同化能量的百分比;肉食性动物同化的能量占植食性动物同化的能量的百分比。

2.为什么每一个营养级的能量不能全部流向下一个营养级?

3.为什么前面能量流动图中没有未利用的能量, 而此图中有未利用的能量?未利用能量的最终去路是什么?

设计意图:使学生从讨论中领悟能量单向流动、逐级递减的特点。通过计算验证教材提到的能量传递效率大约是10%-20%的结论。并使学生领悟所谓未利用能量是指储存在生物体内有机物中的能量, 最终这些能量还会沿着三种去路散失。

然后, 教师要求学生仔细观察“某一个湖的能量金字塔”后讨论:

1.为什么一条食物链一般不超过五个营养级?

2.从能量的角度解释“一山不容二虎”。

3.每个营养级中个体的数量是否也成金字塔形?有无例外?

设计意图:利用能量流动的特点, 解决现实问题。强化对能量流动特点的理解。最后一个问题引入数量金字塔, 增加学生的思考和探究的兴趣。

(四) 能量流动的意义

教师围绕能量流动的意义设计以下两个讨论题:

1.桑基鱼塘、沼气池等是否提高了能量传递的效率?为什么能提高能量的利用率?

2.农业生产中, 经常要给农作物除草, 试从能量流动角度解释其原因。

设计意图:使学生从讨论中理解能量流动的两个现实意义;分清能量传递效率与能量利用率的区别;培养学生低碳环保意识。

(五) 总结

生态系统能量流动学案 篇7

生态系统能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失.其内容总结如下表.

例1图1表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式.下列叙述正确的是

（）.

A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分图1

B.该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ

C.E1表示的能量主要是通过光合作用所输入的能量

D.能量可在食物链中循环利用

解析本题考查能量流动过程，考查分析问题能力.图中Ⅰ代表生产者，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，A项错误.每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成，B项错误.生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用，D项错误.

答案：C

方法归纳流经生态系统的能量还可以用表格形式体现，如下表是某生态系统营养级和能量流动的调查情况[能量单位J/（cm2·a）]，表中的①～④分别表示不同的营养级，⑤为分解者，表中NP=GP-R.

分析根据题干可以推知表中的营养结构关系是②→⑤→④→①→③（但不一定构成一条食物链），这是该生态系统能量流动的途径.流入该生态系统的总能量是②生产者固定的太阳能总量，即871.27J/（cm2·a），可以通过比较生态系统散失的总能量（呼吸消耗部分）比生产者固定的太阳能总量少，推断该系统能量在增加，系统的稳定性会提升.

营养级生物同化作用所固定的能量（GP）生物体贮存着的能量（NP）生物呼吸消耗的能量（R）

①15.912.6813.23

②871.27369.69501.58

③0.880.340.54

④141.2062.0779.13

⑤211.8519.26192.59

二、某营养级能量流动过程（如图2所示）

图解解读：

（1）图中摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系：摄入量=同化量+粪便量.流入某一营养级的能量是指该营养级生物的同化量，而不是摄入量；粪便中能量不属本营养级同化量而属“上一营养级的同化量中流入分解者的能量的一部分”.

（2）在各营养级中，能量的三个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用.

图3例2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3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值

D.图中D的能量全部来自B生物

解析本题考查营养级间能量流动过程.当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于K值；B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物；D的能量可来自于B的粪便，而此部分属于上一营养级A的能量.

答案：D

方法归纳为便于掌握某营养级能量流动过程，可以用“拼图法”分拆其过程，如图4所示（设在第一、二营养级间流动）.

分析输入第一营养级的能量也即流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1，被分解为两部分：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.将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则第二营养级的总能量刚好等于D1，即第二营养级同化的能量；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，在一个生态系统中，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）.

单向流动逐级递减

原因①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的；②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环.

①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分.

说明①不定时分析：流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可能有3条，即自身呼吸消耗、流入下一营养级（最高营养级除外）和被分解者分解利用.

②定时分析：流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可能有4条，除了上面的三条外，还有一条是既未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未被利用”部分.如果是以年为单位研究，其中“未被利用”部分能量将保留到下一年.

提示影响能量传递效率高低的因素

上一营养级生物呼吸速率越低，或是下一营养级的捕食、同化效率越高，相邻营养级之间的能量传递效率就会越高.代谢所需的酶由生物的遗传基础决定，环境条件会影响生物的代谢和捕食效率.

例3在生态系统中，营养级越高的生物获得的总能量越少.下列解释错误的是（ ）.

A.各营养级中总有一部分能量被分解者利用

B.各营养级中的能量一部分以热能形式散失

C.生物维持自身的生命活动消耗一部分能量

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D.能量金字塔顶层的生物数量少需要能量少

解析D项应该是能量金字塔顶层的生物因为所处的营养级高，因而获得的能量最少，不能满足太多个体所需.

答案：D

四、能量流动效率的相关计算

能量传递效率是指“相邻两营养级”间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量×100%，而不是相邻营养级中个体间的传递效率，如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“ 10%～20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%～20%；同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按具体数值计算.如在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D的能量为M×a%×b%×c%；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.

例4（综合原创题）回答下列有关能量传递效率问题.

（1）图5为一个草原生态系统的营养结构示意图，E表示牧草一年固定的太阳能总量，E1、E2、E3分别表示流入牲畜、昆虫、鼠的能量.第一营养级传递到第二营养级的能量传递效率是.

（2）在图6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，最少需要消费植物 （ ）.

A.600 g B.900 g C.1 600 g D.5 600 g

图7图8（3）如图7所示的食物网中，若人的体重增加

1 kg，最少消耗水藻kg，最多消耗水藻kg.

（4）有一食物网如图8所示.如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量（ ）.

A.550 kJ B.500 kJ C.400 kJ D.100 kJ

（5）某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上.图9为该地区在人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/（m2·y）]，请回答：

图9①如图所示，输入该生态系统的能量主要是，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 （保留一位小数）.

②图9中A表示，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是.

③如图所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是.计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为×103 kJ/（m2·y）.

解析本题综合考查能量流动的传递效率问题，考查获取信息能力和分析问题能力.（1）该食物网共有4条食物链；牲畜、昆虫、鼠属于第二营养级，由第一营养级传递到第二营养 级的能量传递效率是两个营养级同化量的比值，即（E1+E2+E3）/E.（2）通过食物链（植物→兔→猫头鹰），猫头鹰增加20 g×2/5=8 g，最少需要消费植物的量为8 g×5×5=200 g；通过食物链（植物→鼠→猫头鹰），猫头鹰增加20 g×2/5=8 g，最少需要消费植物的量为8 g×5×5=200 g；通过食物链（植物→鼠→蛇→猫头鹰），猫头鹰增加20 g×1/5=4 g，最少需要消费植物的量为4 g×5×5×5=500 g.所以合计至少需要消费植物200 g+200 g+500 g=900 g.（3）能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%.求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为X，则X×20%×20%=1 kg，X=25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为Y，则Y×10%×10%×10%×10%×10%=1 kg，Y=100 000 kg.（4）设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷（10%）3=500（kJ），经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷（10%）2=50 （kJ），即丙最少含500+50=550（kJ）的能量.（5）生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为3+14+70+23=110×103 kJ/（m2·y），输入的有机物能量为7×103 kJ/（m2·y），所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%=12.7%（保留一位小数）.图9中A表示细胞呼吸（或呼吸作用），图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中的化学能.如图9所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力.从第二营养级流入第三营养级的能量为：（14+2）-（0.5+4+9）=2.5×103 kJ/（m2·y），肉食性动物需补偿输入的能量值至少为：（0.05+0.25+2.1+5.1）-2.5=5×103 kJ/（m2·y）.

答案：（1）（E1+E2+E3）/E（2）B（3） 25100000（4）A（5）①生产者光合作用固定的太阳能12.7%②细胞呼吸（或呼吸作用） 有机物中的化学能③植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力（答出前者即可） 5

五、考查能量流动与物质循环关系（如下表所示）

项目能量流动物质循环（以碳循环为例）

形式以有机物为载体以化学元素形式流动

特点单向流动、逐级递减全球性、循环性

范围生态系统各营养级生物圈（全球性）

联系同时进行，相互依存，不可分割：①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；

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②物质是能量沿食物链（网）流动的载体；③能量是物质在生态系统中循环往复的动力

图示

例5下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是（ ）.

A.兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内

B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内

C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入了生物群落

D.生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的

解析本题考查能量流动和物质循环关系.兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，故A错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，故B错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境，故C正确；生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的，最终都会以热能的形式散失，故D错误.

答案：C

六、考查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，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改变.

例6某生态系统中的四种生物构成一条食物链a→b→c→d，通过测定得到这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为M1、M2、M3和M4.下列叙述中错误的是（ ）.

A.M1一定不是a种群固定的太阳能总量

B.若M1<5M2，则生态系统稳态可能遭到破坏

C.d个体所含的有机物的质量应比c个体的小

D.若M2大量增加，一般会导致M1减少、M3增加

解析本题考查能量流动对生态系统稳定性的影响.生产者固定的太阳能总量中会通过细胞呼吸损失一部分，故A正确；根据能量流动的特点，前一营养级同化的能量要大于或等于后一营养级同化的能量的5倍，才能满足后一营养级的能量需要，故B正确；相对较高营养级的个体不一定比相对较低营养级的个体小，如虎与兔，故C错误；一定时间内，M2大量增加会导致被捕食者减少，捕食者增多，故D正确. 答案：C

七、以能量流动为中心的生态学综合知识考查

例7某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成.生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2·a）.

植物田鼠鼬

固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量

2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107

（1）能量从田鼠传递到鼬的效率是.

（2）在研究能量流 动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度.在1 hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只.该种群密度是只/hm2.若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果.

（3）田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～ 5%用于，其余在呼吸作用中以热能的形式散失.

（4）鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕.可见，信息能够，维持生态系统的稳定.

解析本题考查能量流动传递效率及能量流动与生态系统结构和功能的关系.（1）田鼠的同化量是7.50×108 J/（hm2·a），鼬的同化量是2.25×10 7 J/（hm2·a），故能量传递效率为2.25×1077.50×108×100%=3%.（2）设1 hm2的范围内种群数量为M，则40M=1530，M=80.若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高.（3）某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用（细胞呼吸），一部分用于自身的生长、发育和繁殖.田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁 殖.（4）由题意知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定.

答案：（1）3% （2）80 偏高

（3）生长、发育、繁殖等生命活动

（4）调节生物的种间关系

（收稿日期：2014-10-15）