高二生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3

1、2022年3月28日星期一1第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第二節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第二節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2022年3月28日星期一2提示：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米（即選擇提示：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米（即選擇1 1）。若選擇）。若選擇2 2，則增加了食，則增加了食物鏈的長(zhǎng)度，能量逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。物鏈的長(zhǎng)度，能量逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。2022年3月28日星期一31、概念：、概念： 。2、起點(diǎn)：、起點(diǎn)： 。3、總量：、總量： 。4、過程：、過程：輸入各種群中的能量大部分以熱能形式散失，另外一部輸入各種群中的能量大部分以熱能形式散失

2、，另外一部分能量?jī)?chǔ)存在種群中，通過食物關(guān)系傳給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群。分能量?jī)?chǔ)存在種群中，通過食物關(guān)系傳給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群。 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程從生產(chǎn)者固定太陽能開始從生產(chǎn)者固定太陽能開始生產(chǎn)者固定的太陽能的總量生產(chǎn)者固定的太陽能的總量例例1：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指（生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指（ ）A、太陽能被綠色植物固定的過程、太陽能被綠色植物固定的過程B、系統(tǒng)內(nèi)生物體能量代謝的過程、系統(tǒng)內(nèi)生物體能量代謝的過程C、系統(tǒng)內(nèi)伴隨著物質(zhì)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過程、系統(tǒng)內(nèi)伴隨著物質(zhì)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過程D、能量從生物體進(jìn)入環(huán)境的過程、能量從生物體進(jìn)

3、入環(huán)境的過程C2022年3月28日星期一42022年3月28日星期一52022年3月28日星期一61、提示：遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分、提示：遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。2、提示：不能，能量流動(dòng)是單向的。、提示：不能，能量流動(dòng)是單向的。2022年3月28日星期一72022年3月28日星期一83、提示：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：

4、一部分通過該營(yíng)養(yǎng)級(jí)、提示：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：一部分通過該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下一營(yíng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。養(yǎng)級(jí)。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。4、提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。、提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。2022年3月28

5、日星期一91、 ：沿食物鏈方向一直向前流動(dòng)（不循環(huán)，由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)）。沿食物鏈方向一直向前流動(dòng)（不循環(huán)，由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)）。2、逐級(jí)遞減：、逐級(jí)遞減：（1）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都因）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都因 大部分能量。大部分能量。（2）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有 ，最終被最終被 分解。分解。（3）上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量只有）上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量只有 。 單向流動(dòng)單向流動(dòng)自身生命之需而消耗自身生命之需而消耗一部分未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用一部分未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用分解者分解者10%20%2022年3月28日星期一10例例2：右圖所示是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量右圖所示是某湖泊生態(tài)

6、系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射能為生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射能為118872百萬千焦，但其中百萬千焦，但其中118761百萬千焦的百萬千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答：能量未被利用。請(qǐng)回答：（1）請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi)，這部）請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是分能量是 所固定的太陽能。所固定的太陽能。（2）能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為）能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)

7、養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為 ，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為 。（3）次級(jí)消費(fèi)者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的）次級(jí)消費(fèi)者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是能量的百分比是 。生產(chǎn)者生產(chǎn)者13.5%20%60%1112022年3月28日星期一11例例2：右圖所示是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量右圖所示是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射能為生態(tài)系統(tǒng)受到的

8、太陽輻射能為118872百萬千焦，但其中百萬千焦，但其中118761百萬千焦的百萬千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答：能量未被利用。請(qǐng)回答：（4）由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量。原）由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量。原因有：因有：各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被 ；其次是上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量其次是上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量 ；還有少數(shù)能量被還有少數(shù)能量被 利用。利用。呼吸作用消耗呼吸作用消耗未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用分解者分解者2022年3月28日星期一12例例5：如果人的食物有如果人的食物有1/2來自綠色植物，來自綠色植物，1/4來自

9、小型肉食性動(dòng)物，來自小型肉食性動(dòng)物，1/4來自羊肉，假設(shè)能量傳遞效率是來自羊肉，假設(shè)能量傳遞效率是10%，請(qǐng)分析，人每增加，請(qǐng)分析，人每增加1kg體重，約消耗植物（體重，約消耗植物（ ）A、28kgB、10kgC、110kgD、280kg例例4：在某食物鏈中，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最多有（在某食物鏈中，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最多有（ ）流向第五）流向第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)？營(yíng)養(yǎng)級(jí)？A、1/5B、1/100C、1/125D、1/50例例3：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，已知初級(jí)消費(fèi)者與次級(jí)消費(fèi)者的個(gè)體數(shù)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，已知初級(jí)消費(fèi)者與次級(jí)消費(fèi)者的個(gè)體數(shù)分別為分別為N1、N2，個(gè)體平均重量分別為，個(gè)體平均重量分別為M1、M2，則下

10、列，則下列4項(xiàng)中正確項(xiàng)中正確的是（的是（ ）A、N1M1N2M2 B、N1M1N2M2 C、N1M1N2M2 D、N1M1N2M2ACD2022年3月28日星期一13例例6：右圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的示意圖，請(qǐng)回答：右圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的示意圖，請(qǐng)回答：（1）流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是）流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 kJ。（2）從）從A到到B和從和從B到到C的能量傳遞效率分別為的能量傳遞效率分別為 和和 。（3）欲使）欲使C增加增加3kg，至少需，至少需A kg。（4）保證此生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生物地化循環(huán)正常進(jìn)行的是圖中的）保證此生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生物地化循環(huán)正常進(jìn)行的是圖中的 。125016%15%1

11、25A和和D2022年3月28日星期一141、生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)中消耗的能量就越多；、生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)中消耗的能量就越多；2、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3、能量金字塔與數(shù)量金字塔的關(guān)系。、能量金字塔與數(shù)量金字塔的關(guān)系。 一般情況下，也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)一般情況下，也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個(gè)體小，壽命短，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，

12、所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的量。當(dāng)然，總的來看，一年中流過浮游植物量。當(dāng)然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動(dòng)物的要多。與此的總能量還是比流過浮游動(dòng)物的要多。與此同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔也會(huì)發(fā)生倒置。該數(shù)量金字塔也會(huì)發(fā)生倒置。2022年3月28日星期一15例例7：如果很多昆蟲生活在一株大樹上，鳥又以該樹上的昆蟲為食。如果很多昆蟲生活在一株大樹上，鳥又以該樹上的昆蟲為食。那么樹、昆蟲、鳥三者數(shù)量金字塔形應(yīng)是下列的（那么樹、昆蟲、鳥三者數(shù)量金字塔形應(yīng)是下列的

13、（ ）C2022年3月28日星期一16“?；~塘?；~塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級(jí)利用，充分利的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級(jí)利用，充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益。用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益。1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。利用。2、幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)、幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?022年3月28日星期一17陽光陽光桑和水稻桑和水稻營(yíng)腐生生活的

14、細(xì)菌、真菌營(yíng)腐生生活的細(xì)菌、真菌分解者分解者能量利用能量利用能量流動(dòng)關(guān)系能量流動(dòng)關(guān)系C2022年3月28日星期一18參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng)。參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng)。組成成分：（組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（游植物等；（3）消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動(dòng)物、昆）消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲、鳥類等；（蟲、鳥類等；（3）分解者：多種微生物。）分解者：多種微生物。1、生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過、生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植

15、物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。2、初級(jí)消費(fèi)者有：田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。、初級(jí)消費(fèi)者有：田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺、植食一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草性魚數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。3、次級(jí)消費(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般

16、而言，這些消、次級(jí)消費(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。5、農(nóng)民對(duì)秸桿的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利、農(nóng)民對(duì)秸桿的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸桿可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以用思想，例如，秸桿可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。充分利用其中的能量。6、主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。、主要通過合理密植的方法提高作物的

17、光能利用效率。7、通過稻田養(yǎng)魚等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)、通過稻田養(yǎng)魚等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。能量的多級(jí)利用。2022年3月28日星期一19提示：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是提示：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計(jì)算公式是，計(jì)算公式是(1218)/122675，這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是，這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是1.07108kJ（計(jì)算公式是（計(jì)算公式是EGMG1.6104）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272107kJ（計(jì)算公（計(jì)算公式為式為E呼呼MG1.6104）；這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定太陽能）；這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定太陽能總量是總量是1.3972108kJ（計(jì)算公式為（計(jì)算公式為E固固EGE呼呼），呼吸作用消耗的），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是能量占所固定太陽能的比例是23.4%；這塊玉米田的太陽能利用效率是；這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%（計(jì)算公式為（計(jì)算公式為1.3972108/8.5109）。）。2022年3月28日星期一201、（、（1）見右圖。（）見右圖。（2）圖）圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式