第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動

溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結構包括哪兩方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有哪些？3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是什么?生態(tài)系統(tǒng)的組成成分,食物鏈和食物網(wǎng)生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量食物鏈和食物網(wǎng)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教材P93頁怎樣研究能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)？能量輸入種群能量儲存能量散失生態(tài)系統(tǒng)一、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量輸入個體1個體2個體3儲存體內的能量呼吸作用散失的能量儲存體內的能量呼吸作用散失的能量儲存體內的能量呼吸作用散失的能量…（1）我們需要的能量來自？照射在我們身上的都被我吸收了嗎？我們通過什么方式吸收？（2）我們吸收的能量都用于我們的生長發(fā)育和繁殖嗎？如果不能，那部分能量通過什么方式以什么形式散失？（3）我們被兔子攝入后，那部分能量的去向？1、從個體角度分析能量流動的情況（4）我們會不會死？死后能量去哪兒了？草兔子老虎以一年為單位，思考并回答下面的問題：（5）我體內能量的去向？（6）我體內能量的去向？草兔子老虎太陽能光合作用固定傳遞下一營養(yǎng)級呼吸作用以熱能形式散失被分解者分解(有機物)(有機物)傳遞下一營養(yǎng)級……生產者初級消費者次級消費者個體營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)如果以營養(yǎng)級為單位，我們剛建構的概念圖怎樣更改一下？又如果以生態(tài)系統(tǒng)為單位呢？生態(tài)系統(tǒng)散失轉化傳遞一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。輸入問題2：思考討論生產者“固定的能量”減去自身呼吸作用消耗的能量等于什么？二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程合作探究1：問題1：請你閱讀書本94頁第一、第二自然段內容,思考能量流動的源頭、進入生物群落的方式、起點、以及流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？（有哪些表達方式）能量流動的源頭：能量進入生物群落的方式：能量流動的起點：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：

問題1：結果展示太陽生產者光合作用=生產者固定的太陽能總量=生產者制造的有機物中的能量=輸入第一營養(yǎng)級的能量=生產者同化的能量新陳代謝中的同化作用和異化作用新陳代謝同化作用異化作用把外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質，轉變成自身的組成物質。儲存能量釋放能量分解自身的一部分組成物質，把分解的最終產物排出體外。光合作用固定的能量儲存的有機物中所含能量

問題2：結果展示呼吸作用消耗量（熱能）（構成機體）維持代謝草(種群)同化量（實際）被捕食的未被捕食的被攝入的未被攝（食）入的被兔(種群)同化的未被同化的有機物所含能量呼吸作用消耗的被捕食的未被捕食的呼吸作用（熱能）兔糞枯枝落葉、碎屑等還未吃掉的生產者次級消費者分解者儲存的有機物所含能量(凈)（暫未利用）

能量流動分析????初級消費者=被兔固定的能量=流入兔的能量=輸入兔的能量=被兔吸收的能量熱能未消化的草所含的能量兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎？？同化量=攝入量—糞便量同化量：是指某一營養(yǎng)級從外環(huán)境中得到的全部化學能，可供自身生命活動所用。（1）對生產者（一般為綠色植物）來說，是指在光合作用中所固定的太陽能。（2）對消費者（一般為動物）來說，是指消化道吸收的能量（吃進的食物不一定都能吸收）。能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的情況（動物的）攝食量同化量呼吸作用散失的能量儲存在體內（構成機體）的能量攝食量同化量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量攝食量同化量呼吸作用散失儲存在體內的能量＞＝

＋糞便中的能量（流向分解者的能量）草（種群）的能量的去向：

草同化量呼吸作用散失的能量構成機體的能量第二營養(yǎng)級被捕食消化吸收枯枝落葉殘骸分解者兔的糞便兔的同化量能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的情況能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級（初級消費者）時：食物（草）分解者初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發(fā)育繁殖呼吸作用散失糞便遺體殘骸次級消費者攝入呼吸作用散失例:請在下圖中合適的地方畫上線條與箭頭，形成生態(tài)系統(tǒng)能量流動的簡圖。綠色植物植食性動物分解者肉食性動物太陽能呼吸作用生產者植物初級消費者植食性動物次級消費者肉食性動物分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖1.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是()A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)內所有植物體葉面上的太陽能B.射進該系統(tǒng)的全部太陽能C.該系統(tǒng)全部生產者所固定的太陽能的總量D.生產者傳遞給消費者的全部能量2.初級消費者體內能量的去路不包括()A．用于自身的生長、發(fā)育和繁殖B．被第一營養(yǎng)級的其他生物所獲得C．以熱能的形式散失D．被分解者分解釋放到環(huán)境中去鞏固練習3、若鹿的進食能量為100%，其糞便能量為36%，呼吸能量為48%，則鹿的同化量為（）A．64%B．84%C．16%D．52%同化量＝攝入量－糞便量4、大象是植食性動物，有一種羌螂專以大象糞為食。如果在某段時間大象所同化的能量為m，則這部分能量中可以流入羌螂體內的約為（）

A.0B.10%mC.10~20%mD.不知道鞏固練習4、在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應包括（）A.通過兔子呼吸作用釋放的能量B.通過兔子的糞便流入到分解者體內C.通過狐的糞便流入到分解者體內D.流入到狐體內【解析】兔子攝取了草，其中一部分被同化了，兔子同化的能量可以流向下一營養(yǎng)級狐，可用于自身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子攝入的能量中，以糞便形式排出體外的不屬于其同化的能量。B5、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解，回答問題。①圖中D表示______。③圖中各營養(yǎng)級通過A______作用被消耗，通過B______利用，而B又通過C______被消耗。太陽能呼吸分解者呼吸作用3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？⒈生態(tài)系統(tǒng)的能量來源：太陽能2.起點：渠道:食物鏈和食物網(wǎng)生產者3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產者所固定的太陽能的總量(約占1%)

5.去路：呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被分解者所利用二.能量流動的過程4.來源：生產者消費者——太陽能——前一營養(yǎng)級5.各營養(yǎng)級能量的去路有哪些？請以生產者(第一營養(yǎng)級)為例說明⒈生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是什么？2.能量流動的起點和渠道是什么？4.各個營養(yǎng)級能量的來源又是什么？三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的特點12.6

62.8未固定生產者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.6單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0賽達伯格湖的能量流動圖解呼吸

122.6三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點問題1：用表格的形式，整理每個營養(yǎng)級能量流入和流出的數(shù)據(jù)，能量是否守恒？問題2：計算相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率。

問題4：在草-兔-鷹這條食物鏈中，食物關系可以顛倒嗎？從中推理出什么結論？問題3：為什么兩個營養(yǎng)級之間能量傳遞效率只有10%—20%？從中推理出什么結論？合作探究2：能量傳遞效率=后一營養(yǎng)級同化能量前一營養(yǎng)級同化能量×%

未固定問題1：探討展示輸入的能量等于輸出的能量，說明能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動遵循了能量守恒定律能量傳遞效率根據(jù)“賽達伯格湖的能量流動圖解”，計算相鄰兩個營養(yǎng)級間能量傳遞效率。植食性動物62.862.8太陽能未固定生產者464.612.6肉食性動物12.6傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量×100%試計算：從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率？從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率？13.5%20%結論：相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率大約是10%—20%。為什么流入某營養(yǎng)級的能量不能百分之百地流人后一個營養(yǎng)級?

結論：單向流動:自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0呼吸

122.6不可逆向，不可循環(huán)

問題3、4探討展示原因：1自然選擇的結果；2熱能不再被利用傳遞效率只有10%-20%結論：

逐級遞減營養(yǎng)級越多，在能量流動中消耗的能量就

越多湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔生產者（第一營養(yǎng)級）初級消費者（第二營養(yǎng)級）次級消費者（第三營養(yǎng)級）三級消費者（第四營養(yǎng)級）食物鏈越長，能量損耗越多規(guī)律能量金字塔由單位時間內各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制的圖形課例：假如你像魯賓遜那樣流落在不毛的荒島上，只有一只母雞和15Kg玉米可以食用，為了等待救援，那么使自己活最長的辦法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

B.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產的蛋，最后再吃雞A、先吃雞，再吃玉米玉米雞人玉米雞人B、先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。

食物鏈越長，損失的能量就越多，留給最后營養(yǎng)級的能量就越少，所以要縮短食物鏈，或減少食物鏈，使能量更多的流給人類。所以要選（）A

生產者（大葉藻）4800萬噸；初級消費者（吃大葉藻的小魚蝦）1200萬噸；次級消費者（吃小魚蝦的大魚）17萬噸；三級消費者（吃大魚的魚）3萬噸。人們對一片海域中生態(tài)系統(tǒng)各組成成分生物量作了統(tǒng)計：從低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級：形成生物量金字塔每一營養(yǎng)級現(xiàn)存生物的總質量例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然，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物的要多。特殊情況：生物富集作用是指一些污染物(如重金屬、化學農藥等)，通過食物鏈在生物體內大量聚集的過程。污染物的特點：是化學性質穩(wěn)定而不易被分解，在生物體內積累不易排出，因此營養(yǎng)級越高，有害物質的積累濃度越

。倒金字塔大②數(shù)量金字塔人們對一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計：生產者（野草）5842424株；初級消費者（草原動物、昆蟲）

708624只；次級消費者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥）

354904只；三級消費者（肉食動物、吃小鳥的鷹）

3只。

昆蟲鳥樹能量金字塔昆蟲樹鳥數(shù)量金字塔特殊情況：能量金字塔永遠是正金字塔形數(shù)量金字塔或生物量金字塔一般為正金字塔型，少數(shù)情況也可倒置類型項目能量金字塔、數(shù)量金字塔、生物量金字塔1.人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關系（）AA.能量和營養(yǎng)級B.個體大小與營養(yǎng)級C.個體大小與個體數(shù)量D.個體數(shù)量與生物類型2、(雙選題)下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中正確的是()A.能量流動是單向的，不可逆的B.食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級消費的能量越多C.初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少D.營養(yǎng)級越多，散失的能量越少鞏固練習3.從能量流動的角度看，一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過5個，其原因是（

）A．能量流動是單向的，不循環(huán)的B．能量流動是逐級遞減的C．流經(jīng)5個營養(yǎng)級后所剩下的能量不足以再維持一個種群生存的最小需要量D．沒有第六營養(yǎng)級的兇猛動物鞏固練習4、“一山不能存二虎”這一諺語，用生態(tài)觀點可以理解為 A、虎所需要的生活空間很大 B、身體強壯的虎以身體弱小的虎為食 C、虎性情孤獨，不群居 D、營養(yǎng)級越高的生物，能得到的能量越小，個體數(shù)量也就減少鞏固練習一個生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁四個種群所含的能量統(tǒng)計如下表下面符合這4個種群所構成的營養(yǎng)結構的是（）A甲→乙→丙→丁B甲→丙→乙→丁乙乙C甲丙D甲丁丁丙能量流動計算涉及多條食物鏈的能量流動計算時，若根據(jù)要求只能選擇食物網(wǎng)中的一條食物鏈，計算某一生物獲得的最多(或最少)的能量時，其規(guī)律如下：生產者消費者選最短食物鏈選最大傳遞效率20%最少消耗獲得最多最多消耗獲得最少選最長食物鏈選最小傳遞效率10%在某生態(tài)系統(tǒng)中，1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥，0.25kg的小鳥要吃2kg的昆蟲，而100kg的昆蟲要吃1000kg的綠色植物。若各營養(yǎng)級生物所攝入的食物全轉化為能量的話，那么，綠色植物到鷹的能量傳遞效率為A0.05%B0.5%C0.25%D0.025%C若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第四營養(yǎng)級最多能獲得的能量是A24kJB192kJC96kJD960kJB在一條有5個營養(yǎng)級的食物鏈中，若第五營養(yǎng)級的生物體重增加1kg，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物量為A25kgB125kgC625kgD3125kgC

由于“赤潮”的影響，一條4kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性魚的食物有1/2來自植物，1/4來自植食性魚，1/4來自以植食性魚類為食的小型肉食性魚類，按能量流動效率20%計算，該雜食性魚從出生到死亡，共需海洋植物（）A120kgB160kgC60kgD100kgB如圖食物網(wǎng)中，在能量傳遞效率為10%-20%時，假設每個營養(yǎng)級的生物從前一營養(yǎng)級的不同生物處獲得的能量相等，則人的體重每增加1kg，至少需要消耗水藻？kg975如圖食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻

kg，最多消耗水藻

kg

25105如圖是某個生態(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，從理論上計算A貯存的總能量最多為

kJ。2.38×108kJ

能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？質疑：思考：農民在進行田間管理的時候，要進行滅蟲除草，目的是什么?三、研究能量流動的意義除草為了使太陽能更多地流向農作物。捉蟲為了使農作物中的能量散失減少。物質循環(huán)再生，能量多級利用1、可以幫助人們科學規(guī)劃設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。三、研究能量流動的意義假如給你一個池塘，你會怎樣經(jīng)營，從而獲得更大的收益？?；~塘請進一步改進“桑基魚塘”？魚蠶蠶糞、桑渣桑（魚糞、塘泥）稻人（泥塘、魚糞）（蠶絲）2、合理調整能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分三、研究能量流動的意義例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產品。

2.合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中地能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。調整的方法：縮短食物鏈持續(xù)高效的方法：對能量進行多級利用

1.幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。三、研究能量流動的意義[答案]C2．下列各項能量流動中不屬于人們生產研究目的的一項是()A．在牧場上，最好使能量多流向牛、羊等牲畜B．在農業(yè)上，最好使能量多儲存在農作物、蔬菜中C．在養(yǎng)魚中，最好使能量更多地流向魚中D．在森林中，最好使能量儲存在動物中

D四.研究能量流動的實踐意義2、幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。

如:草場放牧1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

如:生態(tài)農業(yè)研究能量流動有什么實踐意義?小結生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念過程特點實踐意義單向流動逐級遞減傳遞效率10％～20％指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失過程。1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。2、使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解，回答問題。①圖中D表示_________。②能量在逐級遞減中，傳遞率按20％計算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量為_____千焦，狼獲得的能量中，草應供給這條食物鏈的能量為______千焦。③圖中各營養(yǎng)級通過A___

__作用被消耗，通過B________利用，而B又通過C____

_____被消耗。太陽能

1.6

200

呼吸

分解者

呼吸作用3.下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中錯誤的是()

CA.能量流動是單向的，不可逆的B.食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級消費的能量越多C.初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少D.營養(yǎng)級越多，散失的能量越多4.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是()

A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)內所有植物體葉面上的太陽能

B.射進該系統(tǒng)的全部太陽能

C.該系統(tǒng)全部生產者所固定的太陽能的總量

D.生產者傳遞給消費者的全部能量CC5.根據(jù)生態(tài)學原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗最少，人們應采用哪種食物結構（）

A．以禽類、蛋類為主

B．以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主

C．以谷物和植物蛋白為主

D．以豬肉等家畜肉類為主A6、調查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構共有4個營養(yǎng)級（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測定一年中流經(jīng)這4個營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者是()A、aB、bC、cD、d練習基礎題1.A2.D3.B拓展題（2）圖b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能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。

課本p98農作物家禽、家畜人太陽能農作物家禽、家畜人食用菌沼氣池（含微生物）太陽能2.不能。在一個封閉的系統(tǒng)中，物質總是由有序朝著無序的方向（熵增加）發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量，依靠能量完成物質由無序向有序的轉化，維持其生命活動。研究能量流動的意義---生態(tài)農業(yè)佛山地區(qū)的?；~塘這些玉米的含碳量折合成葡萄糖MG=2675×30/12kg=6687.5kg這些葡萄糖儲存的能量EG=MG×1.6×104kJ

=1.07×108kJ這些玉米呼吸作用消耗的能量ΔE呼=2045×1.6×104

kJ

=

3.272×107kJ

）這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量E固=EG+ΔE呼=1.3972×108kJ呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例ΔE呼/E固=23.4%；這塊玉米田的太陽能利用效率η=E固

/8.5×1012=1.64%技能訓練：分析和處理數(shù)據(jù)

牧民草原如何放牧，才能達到產畜量高又不會導致草場退化？合理確定載畜量請分析討論:用能量流動的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。學以致用參考要點:根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，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，通過食物鏈(網(wǎng))流經(jīng)老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生態(tài)學道理。呼吸消耗分解者分解供下一營養(yǎng)級攝入1.生產者固定的太陽能有哪些去處？輸入第一營養(yǎng)級的能量轉移方向：（1）呼吸作用中以熱能散失（2）生產者自身的生長