高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动第2课时导学案及答案

  第2节生态系统的能量流动（第2课时）

【学习目标】

1.通过实例数据分析，尝试应用模型方法分析生态系统的功能，建立生态金字塔，表征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。

2.从生态系统整体出发，调查、分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。进一步强化生态系统的结构与功能观、能量观与系统观。

3.利用生态系统的能量流动规律，对其合理改造，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。在参与构建生态系统的过程中，提升参与社会生活的意识。

【课前学习】研究能量流动的实践意义

1．帮助人们将生物在时间、_______上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。

2．帮助人们科学规划、设计_______，使能量得到_______的利用。

3．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_______的部分。

参考答案：1．空间  2．人工生态系统  最有效  3．对人类最有益

【课上学习】

任务一：构建生态金字塔

请同学们结合林德曼有关赛达伯格湖的能量流动数据，将各营养级的能量

数值用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。

任务二：结合探究·实践栏目活动建议，调查当地生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。

请同学们按照某小组调查的某稻田生态系统图片资料，对以下问题进行分析：

1.通过查阅调查的图片资料，分析该生态系统的组成成分有哪些？

2.绘制该生态系统的部分能量流动图，思考稻田生态系统中生产者的主体是什么？其他生产者、初级消费者、次级消费者分别有哪些？它们与农作物是什么关系？有害还是有益？

3.将害虫与益虫进行归类，简化表示该生态系统食物网。

4. 结合以上分析，提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施。

5. 思考你提出的改进措施是否会对稻田生态系统产生负面影响呢？

任务三：任务3：通过对稻田生态系统的分析，请同学们结合这些改进措施，归纳研究能量流动的意义？

任务四：请同学们结合课上分析，分析自己课前调查的“当地某生态系统中能量流动情况”报告，结合当地生态情况提出使能量持续高效流向人类的合理建议，形成报告并与相关人员进行交流。

【课后练习】

1. 如图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都是生态系统的基石

B.该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ

C.E1表示主要通过光合作用所摄入的能量

D.能量可在食物链中循环利用

2. 用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物主要为栎树，第二营养级生物主要为昆虫，第三营养级生物主要为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物主要为蛇。该栎林数量金字塔的示意图最可能是（  ）

3.稻—萍—鸭共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是 （  ）

A．该生态系统的营养结构与普通稻田生态系统相比更复杂

B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者

C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成

D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率

4.下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．沼气池中的微生物是该生态系统的分解者

B．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量

C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用

D．多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率

5. 下列关于图中展示出的生态学过程的描述，不正确的是（  ） 

A.物质经过多级利用，实现了良性循环

B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益

C. 由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染

D. 由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低

6．稻田中农民要把稗草拔掉，鱼塘中要不断清除肉食性“黑鱼”，用生态学观点看是为了（   ）

A．保持能量循环

B．保持生物群落的单一性

C．调整生态系统中能量流动的关系

D．使物质能够尽快地循环流动

7．用经过处理后的鸡粪沼液来培养小球藻，以降低沼液中的氨氮、总磷等含量。下列叙述正确的是（   ）

A．鸡粪便中所含的能量属于鸡未摄入的能量

B．此生态系统中，小球藻既是生产者，又是分解者

C．小球藻吸收沼液中的无机氮可用于合成自身的淀粉

D．对鸡粪沼液的处理能提高能量的利用率

8.下图是两农业生态系统的模式图，图a中农作物为人类提供的食物，为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。

（1）分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。

（2）哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？

参考答案

1. C  IV是消费者，生态系统的基石是生产者（I),A错误；I、Ⅱ、Ⅲ、IV分别代表不同的营养级，都可能有多种生物，所以该图所示的食物网可能有多条食物链，B错误；I是生产者，主要是绿色植物，所以E,表示主要通过光合作用所摄入的能量，C正确；能量在食物链中是逐级述减的而不是循环利用，D错误。

2．B 在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栋树的数量，第三营养级的生物数量小于昆虫的数量，第四营养级的数量小于第三营养级的数量，故选B。

3．C  该生态系统的实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，即该生态系统的能量利用率较高，A正确；由题意分析科可知，在稻-鸭-萍共作这种生态农业模式中存在两条食物链：稻→有害昆虫→鸭、红萍→鸭，所以鸭子既是初级消费者，又是次级消费者，B正确；生态系统的生物群落包括生产者、消费者和分解者，所以该生物群落除了水稻、红萍和鸭子和有害昆虫以外，还应该包括其它生物，如分解者，C错误；水生植物红萍（满江红）适于荫蔽环境，其与水稻分层分布，有利于充分利用光能，提高光能利用率，D正确。

4．C  沼气池中的微生物能够将农作物秸秆及人、家畜粪便中的有机物分解为无机物，是该生态系统的分解者，A正确；微生物分解农作物秸秆的过程利用了农作物通过光合作用储存的能量，B正确；生态系统中能量是单向流动的，沼渣、沼液还田可为农作物提供物质，但不能提供能量，C错误。农作物为人提供食物、为家畜提供饲料，秸秆及人、家畜粪便等在沼气池中经过发酵处理产生沼气，沼渣、沼液还田，实现了物质的循环再生和能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用效率，D正确；

5.D

6．C  清除田间稗草的目的是调整能量在生态系统中的流动方向，使能量更多地流向农作物；清除鱼塘中肉食性“黑鱼”的目的是调整能量在生态系统中的流动方向，使能量更多地流向其他鱼类。综上分析，C符合题意。

7．D  由于摄入上一营养级的能量=同化量+粪便中的能量，故鸡粪便中所含的能量属于鸡摄入的能量，A错误；小球藻能够通过光合作用将无机物转化成有机物并储存能量，故小球藻属于生产者，不属于分解者，B错误；淀粉的组成元素为C、H、O，故无机氮不可用于合成自身的淀粉，C错误；用鸡粪沼液培养小球藻可实现能量的多级利用，提高能量的利用率，D正确。

8. （1）

（2）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用效率。