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1、第三节生态系统中的能量单向递减流动1 .生命观念一一基于对初级生产量和次级生产量概念的分析，明确生态系统的能量基础，形成物质与能量观；基于对能量流动特点的分析，形成稳态与平衡观。2 .科学思维一一基于模型与建模建构初级生产量与次级生产量的生产模型，并比较导学分析；以赛达伯格湖能量流动为例，总结分析能量流动的特点。聚焦3.科学探究一一通过“调查校园(或公园)生态系统中的能量流动”实验分析，提升样方制作、数量统计及分析能力。4 .社会责任一一基于对能量流动特点的分析，能对农业生产过程中相关能量流动问题提出分析见解。勺知识探究研教材口高效学习基础夯实UMI知识点(一)生态系统中的生产量高自主学习.1
2、.初级生产量(I)概念：指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。(2)单位：g/(m2a)或J/(m2a)(a代表年)。(3)总初级生产量：包括呼吸消耗量在内的全部初级生产量,用GP表示。(4)净初级生产量：在初级生产量中，有一部分被植物的呼吸(R)消耗掉，剩下的才用于植物的生长和繁殖，用NP表示，即NP=GPR。陆地生态系统中，热带雨林的净初级生产量是最高的，温带常绿林、落叶阔叶林、北方针叶林、草原和荒漠依次减少。(5)初级生产量的特征具有垂直变化特征,如森林中，乔木的初级生产量最高,灌木次之，草本植物更低。随群落的演替逐渐增加,顶极群落时总初级生产量接近最大,净初级生产量反而
3、最小。2 .次级生产量(1)概念：指生态系统中异养生物(包括消费者和分解者)第二次的有机物生产,生产的有机物或固定的能量就是次级生产量。(2)单位：g/(m2a)或J/(m2a)0(3)生产过程：次级生产者的同化量一呼吸量，即为次级生产量。总次打次级生中兴可利K利用的小进的管产叭量紧食源用(Ic)I不可利用的未利用的吃剩的粪便呼吸3 .基于上述学习，判断下列相关表述的正误(1)海洋次级生产量只有陆地次级生产量的一半()(2)次级生产量的制造者包括消费者和分解者()(3)一个种群次级生产量最高时往往生态系统中初级生产量也最高()（4）因光照缺乏，深海区下层几乎没有初级生产量和次级生产量（X）（5
4、）动物摄食的能量除去粪便中的能量就是该动物的次级生产量（X）（6）所有消费者和分解者都直接或间接依靠植物的初级生产量（）出互动探究C寻核心探讨1 .次级生产量的能量来源是否只能来自初级生产量？提示：次级生产量的能量来源为现成的有机物，因此次级生产量的能量来源既可以是生产者所制造的有机物（即初级生产量），也可来自其他异养生物所制造的有机物（如消费者或分解者所制造的有机物）。2 .海洋的初级生产量之和只有陆地的1/2,但次级生产量却相当于陆地的3倍多，试分析原因。提示：海洋面积虽然大，但大多数都是开阔的大洋，生产者相对较少，因此初级生产量之和较陆地少，但是海洋生态系统中，植食动物利用藻类的效率远远
5、高于陆地动物利用纤维素等植物的效率，因此海洋的次级生产量较陆地多。国整合提升1 .比较初级生产量、生物量和次级生产量项目初级生产量生物量次级生产量定义绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物积累量在生态系统中第二次的有机物质生产量能量来源太阳光能太阳光能或有机物植物生产的有机物、其他次级生产量项目初级生产量生物量次级生产量能量去向绿色植物绿色植物次级生产者描述单位g/(m2a)gm2或JZm2g/(m2a)或J/(m2a)或J/(m2a)能量大小最大较大较小（1）总初级生产量（GP）=净初级生产量（NP）+植物呼吸量（R）；（2
6、）三者的净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量；（3）次级生产量关系的能量来源于初级生产量；（4）初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能2 .净初级生产量的制约因素（1）不同生态系统的净初级生产量随“温度”和“雨量”的不同而有很大差异。（2）不同生态系统中的净初级生产量与该生态系统中植物群落状况有关一一如热带雨林中植物群落具有明显的分层现象，则其光合效率较高，其净初级生产量也相对较高。相反，苔原生态系统中植物群落较单纯，其净初级生产量也较小。3 .次级生产量的生产过程（1）模型建构呻-r不可利用的未收获的吃剩的粪便呼吸次级生，生长繁殖（2）模型解读吃进的即生
7、物的摄食量，并不能完全转化为生物的同化量，还应减去未被同化的粪便中的能量。次级生产量用于生物体的生长和繁殖，不包含呼吸的能量。次级生产量的能量来源既可以是初级生产量，也可以是次级生产量。次级生产量是异养生物对有机物的第二次制造,所有产生次级生产量的生物均为次级生产者（包括消费者和分解者）。提高圈养动物的同化能量/摄食量（吃进的），并不能提高能量的传递效率，但能提高能量的利用效率。臼学以致用.考向1初级生产量1 .下列关于生态系统中净初级生产量与总初级生产量的叙述，错误的是（）A.初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量B.绿色植物的初级生产量形成于叶绿体中C.初级生产量
8、的单位通常用g/n?或Jm2表示D.地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同有很大差异解析：C初级生产量的单位通常用g/（r112a）或J/（r112a）（a代表年）表示，即初级生产量应体现年生产量，而不是某一时刻的生产量。2 .下列有关初级生产量的叙述，与事实相符的是（）A.初级生产量是指初级消费者所固定的能量或所合成的有机物质B.总初级生产量减去呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量C.生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和生物量也越大D.海洋面积是陆地的两倍，但其净初级生产量却比陆地低得多解析：D初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质，而不是消费者，A错误；净初
9、级生产量是总初级生产量减去呼吸消耗掉的能量，剩下的可以用于生长和繁殖的能量，B错误；生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和植物呼吸量也越大，C错误；净初级生产量是指初级生产过程中，植物光合作用固定的能量中扣除植物呼吸消耗掉的那部分，剩下的可用于植物的生长和繁殖的能量。海洋的面积虽然是陆地的2倍，但由于海洋中的绿色植物没有陆地上数量多，所以海洋面积是陆地的两倍，但其净初级生产量却比陆地低得多，D正确。考向2次级生产量及生产过程3 .如图是有关生态系统关系示意图，其中不符合该示意图的是（）A.甲：摄入量乙：同化量B.甲：同化量乙：次级生产量C.甲：净初级生产量乙：生物量回=回+圆丙：粪便丙：呼
10、吸量丙：呼吸量D.甲：初级生产量乙：净初级生产量丙：呼吸量解析：C摄入量=同化量+粪便量，A正确；同化量=次级生产量+呼吸量，B正确；净初级生产量=生物量一呼吸量，C错误；初级生产量=净初级生产量+呼吸量，D正确。4 .如图表示动物利用食物的过程。结合此图判断，下列叙述正确的是()次级生产量同化的f/生长、繁殖吃进听峥的T可利用的F未收获的粪便不可利用的吃剩的呼吸A.次级生产量在某时刻前的积累量即为该动物的生物量B.动物产生粪便中的能量属于它对食物的同化量C.植食性动物对食物的获取量不属于生产者的净初级生产量D.次级生产量不需要依靠植物在光合作用中产生的有机物质解析：A次级生产量在某时刻前的积
11、累量即为该动物的生物量，A正确；动物产生粪便中的能量属于上一个营养级的同化量，B错误；生产者固定的能量中一部分被自身呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生长、繁殖，这部分能量称为净初级生产量，故植食性动物对食物的获取量属于生产者的净初级生产量，C错误；次级生产过程是指消费者和分解者利用初级生产物的同化过程，即利用生态系统中现有的有机物质再生产有机物质的过程，故次级生产量需要依靠植物在光合作用中产生的有机物质，D错误。考向易错有关次级生产量分析的4点易错(1)次级生产量是异养生物对有机物的第二次制作，所有产生次级生产量的生物均为次级生产者(包括消费者和分解者)。(2)次级生产量的能量来源既可以是初级生产
12、量，也可以是次级生产量。(3)次级生产量用于生物体的生长和繁殖，不包含呼吸。(4)对于海洋和陆地而言，海洋中生物的净初级生产量小于陆地，但是由于从生产者到消费者的能量转化效率海洋大于陆地生物，因此海洋中生物的次级生产量远大于陆地。考向3群落演替过程中生产量、生物量的变化5 .演替中的群落向顶极群落发展过程中，有些植物可能被替代，这种替代一直发展到相对稳定的顶极群落。下列相关叙述错误的是()A.演替中的群落用于植物呼吸消耗的能量比顶极群落的少B.演替中的群落用于植物生长和繁殖的净初级生产量比顶极群落的多C.演替中的群落总初级生产量较顶极群落低D.演替中的群落生物量增加速率大于顶极群落解析：C演替
13、中的群落用于植物呼吸消耗的能量比顶极群落的少，A正确；演替中的群落用于植物生长和繁殖的净初级生产量比顶极群落的多，B正确；演替中的群落总初级生产量较顶极群落高，C错误；演替中的群落生物量增加速率大于顶极群落，D正确。6.初级生产量是指生产者制造有机物的量或固定的能量，次级生产量是指动物和其他异养生物靠消耗初级生产量制造有机物的量或固定的能量,生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。次级生产量可以全部被其他异养生物利用。如图显示森林群落演替过程中初级生产量和呼吸量的变化。据图分析，下列叙述错误的是()先锋阶段成熟阶段A.呼吸量是指生态系统中所有生物呼吸消耗的总量B.初级消费者、次级消费者粪便
14、中的能量均属于次级生产量C.森林群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等D.为保持原有演替方向，每年的采伐量应在当年增加的生物量以内解析：B呼吸量是指群落中生产者、各级消费者和分解者呼吸消耗的总量，A正确；初级消费者粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，即初级生产量，B错误；据图分析，群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等，C正确；每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内，可保持原有演替方向，D正确。考向拓展演替过程中相关“量的变化(1)物种数量：自然状态下，演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展，演替过程中物种数量增加，丰富度增加，达到顶极群落维
15、持稳定。(2)有机物总量：演替过程中有机物总量增加，达到顶极群落维持稳定。(3)初级生产量：演替过程中有初级生产量增加，由于树筑层的影响，随着演替会略有下降，然后达到顶极群落时维持稳定。(4)净初级生产量：演替过程中净初级生产量先增加后减少，达到顶极群落维持稳定。(5)次级生产量：演替过程中有次级生产量增加，达到顶极群落维持稳定。(6)生物量：生态系统的生物量总量在演替过程中增加，达到顶极群落维持稳定。知识点(二)生态系统的能量流动好自主学习U1 .生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程(I)能量流动的起点(2)能量流动的渠道(3)能量流动的过程生产者固定太阳能。食物链和食物网。源头：太阳能阿W卜流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量-途径:形式:食物链和食物网有机物中的化学能r-1形式：最终以热能形式散失一I过程：自身呼吸（4）能量流动研究层次食
