必3上課用5.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

1、考點(diǎn)考點(diǎn)1：能量流動(dòng)的概念：能量流動(dòng)的概念考點(diǎn)考點(diǎn)2：能量流動(dòng)的過(guò)程：能量流動(dòng)的過(guò)程考點(diǎn)考點(diǎn)3：能量流動(dòng)的特點(diǎn)：能量流動(dòng)的特點(diǎn)考點(diǎn)考點(diǎn)4：研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義：研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義返回返回能量流動(dòng)的概念能量流動(dòng)的概念 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量流動(dòng)能量的輸入能量的輸入能量的傳遞能量的傳遞能量的散失能量的散失陽(yáng)光陽(yáng)光光合光合作用作用生物群落生物群落在生物群落內(nèi)沿食物鏈的方向在生物群落內(nèi)沿食物鏈的方向進(jìn)行傳遞，單向逐級(jí)遞減。進(jìn)行傳遞，單向逐級(jí)遞減。生物生

2、物群落群落呼吸呼吸作用作用無(wú)機(jī)環(huán)境無(wú)機(jī)環(huán)境能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化 三大類(lèi)有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化。三大類(lèi)有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化。生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物） 第一第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)一、能量流動(dòng)的過(guò)程一、能量流動(dòng)的過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）植食性動(dòng)物）第二第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）（肉食性動(dòng)物）第三第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）（肉食性動(dòng)物）第四第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來(lái)自太陽(yáng)。太陽(yáng)每天輸送到地球的能量大約為來(lái)自太陽(yáng)。太陽(yáng)每天輸送到地球的能量大約為11019kj，大約只有，大約只有1%以可見(jiàn)光

3、的形式初生產(chǎn)者以可見(jiàn)光的形式初生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定。通過(guò)光合作用所固定。 第一第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第二第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第三第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第四第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用呼吸作用 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用能量的源頭能量的源頭: :起點(diǎn)起點(diǎn):輸入生態(tài)系統(tǒng)輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量的總能量:渠道渠道: :能量散失的形式能量散失的形式: :太陽(yáng)能。太陽(yáng)能。從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。食物鏈和食物網(wǎng)。食物鏈和食物網(wǎng)。全部生產(chǎn)者經(jīng)光合作用固定的全部生產(chǎn)者經(jīng)光合作用固定的太陽(yáng)能總量。太陽(yáng)能

4、總量。熱能。熱能。能量流入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)去路：去路：1、自身呼吸消耗（熱能散失）；、自身呼吸消耗（熱能散失）； 2、未被利用（自身生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖等，儲(chǔ)存、未被利用（自身生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖等，儲(chǔ)存 在自身體內(nèi)有機(jī)物中）；在自身體內(nèi)有機(jī)物中）； 3、分解者所利用；、分解者所利用； 4、被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化。、被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量= =呼吸消呼吸消耗能量耗能量+ +未被利用能量未被利用能量+ +分解者分解者釋放能量釋放能量+ +下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量能量太太陽(yáng)陽(yáng)能能光合光合作用作用熱能熱能呼吸呼吸 作用作用生長(zhǎng)、發(fā)生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖育和繁殖

5、植物體儲(chǔ)存的能量植物體儲(chǔ)存的能量殘枝殘枝 落葉落葉分解者分解釋放分解者分解釋放 攝攝 食食初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者植物體植物體初級(jí)消費(fèi)初級(jí)消費(fèi)者攝入量者攝入量初級(jí)消費(fèi)初級(jí)消費(fèi)者同化量者同化量用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖發(fā)育繁殖分解者利用分解者利用糞便糞便（上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量）（上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量）呼吸呼吸 作用作用散失散失呼吸呼吸 作用作用散失散失遺體遺體 次級(jí)消費(fèi)次級(jí)消費(fèi) 者攝入量者攝入量能量流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) 關(guān)于牛糞便中的能量： 屬于牛（初級(jí)消費(fèi)者）的攝入量，不屬于牛的同化量，是草（生產(chǎn)者）的同化量，是草流向分解者的能量，不屬于牛流入分解者的能量。林德曼對(duì)塞達(dá)伯格湖進(jìn)行能量流動(dòng)研究

6、結(jié)果圖示林德曼對(duì)塞達(dá)伯格湖進(jìn)行能量流動(dòng)研究結(jié)果圖示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=464.6(=464.6(生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量) )=96.3=96.3（自身呼吸作用消耗量）（自身呼吸作用消耗量）+293+293（自身未利用的量，即未被下一營(yíng)（自身未利用的量，即未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的量養(yǎng)級(jí)和分解者利用的量?jī)?chǔ)存在自身體內(nèi)有機(jī)物中的能量）儲(chǔ)存在自身體內(nèi)有機(jī)物中的能量）+62.8+62.8（被下（被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的量）一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的量）+12.5+12.5（被分解者利用的量）（被分解者利用的量）=122.6+327.3+=122.6+327.3+（12.

7、5+2.1+0.112.5+2.1+0.1）生產(chǎn)者生產(chǎn)者464.6464.612.512.5分解者分解者62.862.8 植食性動(dòng)物植食性動(dòng)物62.862.8呼吸作用呼吸作用 122.6 122.696.396.3未利用未利用 327.3 327.3 肉食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物12.612.612.612.629329318.818.829.329.37.57.52.12.15.05.0微量（微量（0.10.1）太陽(yáng)能太陽(yáng)能未未 固固 定定能量數(shù)值的能量數(shù)值的單位單位j/cm2.a能量傳遞效率：即能量傳遞效率：即62.8/464.662.8/464.6和和12.6/62.812.6/62.8。(1)

8、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)劑的傳遞效率是多少?（2）植食性動(dòng)物到肉食性動(dòng)物的傳遞效率是多少？ 62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.0% 關(guān)于未利用的能量；1.未被自身呼吸消耗，未被自身呼吸消耗，2.也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，3未被分解者利用未被分解者利用，即即“未利用未利用”。最后的走向還是這三個(gè)。 1.大方框代表一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)。2.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是全部生產(chǎn)者所固定的全部生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量太陽(yáng)能總量。3.營(yíng)養(yǎng)級(jí)別增加增加，可利用的能量越來(lái)越少越來(lái)越少。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一般不超過(guò)45個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn) 4.分

9、解者體內(nèi)的能量及呼吸產(chǎn)生的能量以熱能的形式散失到系統(tǒng)外，成為不能再利用的能量，不能循環(huán)不能循環(huán)利用利用。 5.能量流動(dòng)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、逐級(jí)遞減單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。 6.能量傳遞效率：10%20%。 計(jì)算方法：（下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量）100%單向流動(dòng)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)：逐級(jí)遞減：逐級(jí)遞減：原因原因1、自身呼吸作用消耗。、自身呼吸作用消耗。傳遞效率大約為傳遞效率大約為10%20%。2、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。分未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。沿食物鏈方向一直向前（不循環(huán)，沿食物鏈方向一直向前（不循環(huán)，不可逆）。不可逆）。能量

10、特點(diǎn)能量特點(diǎn)3、分解者所利用；、分解者所利用；生產(chǎn)者生產(chǎn)者次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐漸減少。能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐漸減少。能量金字塔： 如果將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形，叫做能量金字塔。注意：一株大樹(shù)上,鳥(niǎo)、蟲(chóng)、樹(shù)的數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔的塔形會(huì)發(fā)生倒置 關(guān)于能量問(wèn)題的計(jì)算 1.辨別食物鏈 （1）曲線圖呈現(xiàn)構(gòu)建食物鏈）曲線圖呈現(xiàn)構(gòu)建食物鏈 先增加者先減少，先變化的是被捕食者先增加者先減少，先變化的是被捕食者丁 （2）柱形圖呈現(xiàn)構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）柱形圖呈現(xiàn)構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）丙甲乙丁 如果有兩

11、個(gè)生物有機(jī)物總量或者能量大致相等，則可能是同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，兩者關(guān)系可能是競(jìng)爭(zhēng)。 （3）表格數(shù)據(jù)形式直接呈現(xiàn)（能量值）構(gòu)建食物）表格數(shù)據(jù)形式直接呈現(xiàn)（能量值）構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）鏈（網(wǎng)）營(yíng)養(yǎng)級(jí)ABCD同化量15.9870.70.9141.0BDAC （4）表格數(shù)據(jù)形式間接呈現(xiàn)（重金屬、）表格數(shù)據(jù)形式間接呈現(xiàn)（重金屬、DDT等濃等濃度）構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）度）構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)） 因?yàn)槭澄镦湹母患饔茫垢郀I(yíng)養(yǎng)級(jí)的有害物質(zhì)濃因?yàn)槭澄镦湹母患饔?，使高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的有害物質(zhì)濃度更高度更高。生物體ABCDE有機(jī)汞濃度(ppm)0.0570.51680.392.能量傳遞效率的相關(guān)能量傳遞效率的相關(guān)“最值最值”計(jì)計(jì)算算 能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量大約有10%20%傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān)能量的“最值”計(jì)算方法總結(jié)如下：最多4kg，最少0.1kg至少：250kJ，至多10000kJ笨方法-即使笨也是對(duì)的方法 如果實(shí)在記不住，那么就把傳遞效率10%和20%的結(jié)果都算一下，最短和最長(zhǎng)的鏈都算一下，得出的結(jié)果最小的是至少至少，最大的是至