生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)(上課非常好)

非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者捕食關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的成分

食物鏈（網(wǎng)）（營養(yǎng)結(jié)構(gòu)）問題探討:假如你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，除了飲用水之外沒有任何食物。你隨身帶的食物只有一只母雞、15Kg玉米。策略：A.先吃雞再吃玉米。B.先吃玉米再吃雞。C.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失）1、小草的能量來自哪里?一、能量流動(dòng)的過程分析2、照射在草地上的太陽能都被小草吸收了嗎?小草吸收了光能，光能發(fā)生了什么變化？3、小草固定的太陽能,有哪些去向?兔子老鷹草呼吸作用殘枝敗葉等分解者同化量=攝入量—糞便量未固的能量同化量初級(jí)消費(fèi)者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入呼吸遺體殘骸初級(jí)消費(fèi)者同化分解者利用糞便（未同化）呼吸熱能散失…...能量在第二營養(yǎng)級(jí)中的變化熱能散失以此類推完成以下關(guān)系圖次級(jí)消費(fèi)者攝入

同化呼吸作用散失三級(jí)消費(fèi)者攝入殘骸等給分解者分解未同化（糞便）儲(chǔ)存在有機(jī)物中呼吸以熱能形式散失儲(chǔ)存在生物體內(nèi)的有機(jī)物中被下一營養(yǎng)級(jí)同化遺體殘骸，下一營養(yǎng)級(jí)糞便被分解者利用能量輸入（即同化量）某個(gè)營養(yǎng)級(jí)生態(tài)系統(tǒng)中某一營養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)過程:呼吸呼吸呼吸分解者呼吸太陽能生產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）呼吸三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）總結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)----輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失輸入：輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能傳遞：能量在生物群落中傳遞的形式：轉(zhuǎn)化：熱能太陽光能化學(xué)能光合作用呼吸作用散失：能量散失的途徑和形式：呼吸作用以熱能形式散失有機(jī)物中的化學(xué)能注意：能量流入一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的標(biāo)志是被該營養(yǎng)級(jí)的生物同化后。2.攝入量=同化量+糞便量大象是一種植食性動(dòng)物，有一種蜣螂則專以象糞為食，設(shè)一大象在某段時(shí)間內(nèi)所同化的能量為107kJ

，則這部分能量中可流入蜣螂體內(nèi)的約為：

A：0kJB：107kJC：2×106kJD：106~2×106kJ3.最高營養(yǎng)級(jí)的去路不包括被下一營養(yǎng)級(jí)所攝食輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能能量在生物群落中傳遞的形式：能量散失的途徑和形式：呼吸作用以熱能形式散失有機(jī)物中的化學(xué)能光能化學(xué)能熱能初能量流動(dòng)的特點(diǎn)想一想：1.能量在生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)過程中，其方向能不能逆轉(zhuǎn)？為什么？2.上一營養(yǎng)級(jí)的能量能否全部流入下一營養(yǎng)級(jí)？為什么？3.能量傳遞的效率是多少？單向流動(dòng)逐級(jí)遞減來源：方式：輸入總能量：能量轉(zhuǎn)變：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量輸入能量傳遞能量散失渠道：能量形式：各個(gè)生態(tài)成分中能量的來源與去路：化學(xué)能食物鏈和食物網(wǎng)方式：能量轉(zhuǎn)變：呼吸作用散熱化學(xué)能→熱能太陽能綠色植物的光合作用生產(chǎn)者固定的太陽能光能

→化學(xué)能營養(yǎng)級(jí)輸入能量流出能量

(輸入后一營養(yǎng)級(jí))(傳遞效率)生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物

464.662.813.5%62.812.620.0%12.61、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的。2、能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)中的傳遞效率大約是10%－20%；如果把單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪成圖，可以形成一個(gè)金字塔圖形，叫做“能量金字塔”。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

方向上：單向流動(dòng)數(shù)值上：逐級(jí)遞減分析原因

①組成食物鏈的各營養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆的，這是長期自然選擇的結(jié)果；

②各營養(yǎng)級(jí)的能量大部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能形式散失掉，這些能量是生物無法利用的。單向流動(dòng)原因：逐級(jí)遞減原因：

①各營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因自身呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量；

②各營養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分未被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)利用。問題探討：

假如你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，除了飲用水之外沒有任何食物。你隨身帶的食物只有一只母雞、15Kg玉米。策略：1.先吃雞再吃玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。A、先吃雞，再吃玉米玉米雞人玉米雞人B、先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。輸入：傳遞：能量沿著食物鏈（網(wǎng)）逐級(jí)流動(dòng)；散失：各級(jí)生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以熱能散失生產(chǎn)者固定的太陽能的總量生態(tài)系統(tǒng)的總能量：太陽能能量的最終源頭：轉(zhuǎn)化：熱能太陽光能化學(xué)能光合作用呼吸作用總結(jié)能量流動(dòng)的過程總結(jié)初1.能量流動(dòng)的起點(diǎn)：2.能量流動(dòng)的途徑：10.能量傳遞的效率：3.能量流動(dòng)中能量形式的變化：4.能量在食物鏈中流動(dòng)的形式：9.能量散失的主要途徑：5.能量流動(dòng)的方向(以箭頭表示)：6.箭頭由粗到細(xì)：7.方塊面積越來越小：8.藍(lán)色箭頭表示：生產(chǎn)者(主要是綠色植物)固定的太陽能食物鏈和食物網(wǎng)太陽光能有機(jī)物化學(xué)能熱能有機(jī)物(食物)中的化學(xué)能單向流動(dòng)表示流入下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量逐級(jí)遞減營養(yǎng)級(jí)別越高，保存在生物體內(nèi)的就越少該能量是散失到系統(tǒng)外的，不能再利用的能量通過呼吸作用以熱能形式散失10％～20％（注意：計(jì)算方法？）請(qǐng)分析討論:用能量流動(dòng)的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。學(xué)以致用參考要點(diǎn):根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營養(yǎng)級(jí)越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級(jí)，通過食物鏈(網(wǎng))流經(jīng)老虎的能量已減到很小的程度。在獲得有限的食物空間里，虎的數(shù)量越少，就越容易獲得食物來維持生存，其數(shù)量多時(shí)，就不能維持其生存。為了生存就會(huì)出現(xiàn)你死我活的斗爭，這樣一山就容不得二虎。在市場上，肉一般比蔬菜貴，試從生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的角度分析原因？蔬菜一般屬于生產(chǎn)者范疇，而肉屬于消費(fèi)者范疇，由于能量傳遞的效率只有10%~20%，也就是說要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜貴。

肉食性動(dòng)物

12.6

植食性動(dòng)物

62.8

生產(chǎn)者

464.6能量金字塔

（不能倒置）

10000100010010能量金字塔體現(xiàn)了能量和營養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過4～5個(gè)營養(yǎng)級(jí)。如把各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的數(shù)量用繪制能量金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？有沒有例外？數(shù)量金字塔能量金字塔昆蟲鳥樹1樹＞1000昆蟲若干只鳥1樹

生物數(shù)量金字塔（可倒置）：人們對(duì)一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：生產(chǎn)者（野草）5842424株；初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲）

708624只次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲的小鳥）

354904只；三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃小鳥的鷹）

3只。生物量（有機(jī)物質(zhì)量）金字塔（不能倒置）：人們對(duì)一片海域中生態(tài)系統(tǒng)作了統(tǒng)計(jì)：生產(chǎn)者（大葉藻）4800萬噸；初級(jí)消費(fèi)者（吃大葉藻的小魚蝦）

1200萬噸；次級(jí)消費(fèi)者（吃小魚蝦的大魚17萬噸；三級(jí)消費(fèi)者（吃大魚的魚）3萬噸。

能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級(jí)的同化量/上一營養(yǎng)級(jí)的同化量同化量=攝入量-糞便量已知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí)獲能量最多：選最短食物鏈按×20%計(jì)算獲能量最少：選最長食物鏈按×10%計(jì)算已知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí)需最多能量：選最長食物鏈按÷10%計(jì)算需最少能量：選最短食物鏈按÷20%計(jì)算根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算:蛇牧草鼠貓頭鷹如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量,最多能獲得______焦耳能量.若貓頭鷹要獲得1千焦能量,則至少消耗掉牧草所固定的______千焦能量,最多消耗牧草固定的______千焦能量.140251000最少消耗(獲得最多)選最短的食物鏈選最大的傳遞效率20%最大消耗(獲得最少)選最長的食物鏈選最小的傳遞效率10%在植物→昆蟲→蛙→蛇這條食物鏈中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（

）A．1000g

B．500g

C．250g

D．125gD

在圖中海鳥獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)莀______。海鳥每增加1千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是___________千克。甲殼類水綿海鳥水蚤大魚小魚淡水蝦水棉→水蚤→甲殼類→海鳥

1252、ABCDEF思考：如上食物網(wǎng)中，A為1千克1、C最多約為多少？2、C最少約為多少？0.04千克0.0001千克

3、若C增加1千克，則A最少需要消耗多少千克？最多又為多少？例、在草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹這條食物鏈，設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為100％，按最高傳遞率計(jì)算，蟾蜍和貓頭鷹所得能量最多分別為（

）。

A、20％和2％

B、0.8％和0.032％

C、4％和0.8％

D、0.4％和0.016％B課堂練習(xí)4.如果一個(gè)人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動(dòng)物。1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物（）A．10千克

B.28千克

C.100千克

D.280千克

D

下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請(qǐng)回答：若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)效率平均為10%，同一營養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的，那么第一營養(yǎng)級(jí)的同化能量為2×107KJ，則鷹最終獲得的能量是_______。要使鷹的數(shù)量最多它應(yīng)處于第_____營養(yǎng)級(jí)。5×10432×1071061065×1045×1035×1045×1025×103圖是某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡圖，據(jù)圖回答：若E生物種群總能量為7.1×109kJ，B生物種群總能量為2.3×108kJ，從理論上計(jì)算A貯存的總能量最少為_________kJ。4.8×107

三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義：1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高能量的利用效率（而不是提高能量的傳遞效率）。2.研究能量流動(dòng)還可以幫助人們合理地調(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祟愖钣幸娴牟糠帧Ｎ覈糯鸵寻l(fā)展出”?；~塘“生產(chǎn)方式：利用桑葉喂蠶，蠶沙養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)。古人在設(shè)計(jì)這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式時(shí)，不一定清楚其中的科學(xué)道理，請(qǐng)從生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)出發(fā)，分析這種設(shè)計(jì)的合理性。人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，在森林中，最好使能量多?chǔ)存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。除草為了使太陽能更多地流向農(nóng)作物。捉蟲為了使農(nóng)作物中的能量散失減少。2、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，還可以幫助人們合理地調(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祟愖钣幸娴牟糠帧?.“一山不容二虎”這一諺語，用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)可以理解為A.虎所需要的生活空間很大B.身體強(qiáng)壯的虎以身體弱小的虎為食C.虎性情孤獨(dú)，不群居D.