設(shè)計(jì)三生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性問(wèn)題探討備選策略1：先吃雞，再吃玉米；備選策略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。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)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過(guò)程。自主學(xué)習(xí)閱讀課本P94第一段，思考如下問(wèn)題。1.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是什么?

2.生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入的，為什么起點(diǎn)不可以是動(dòng)物?

3.生產(chǎn)者是否能將照射到這片草原上的所有光能全部?jī)?chǔ)存？4.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?5.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)沿著什么渠道進(jìn)行？生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量食物鏈和食物網(wǎng)合作探究閱讀課本P94第二段，并結(jié)合圖5-6&5-7，小組合作解決如下問(wèn)題。1.生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能有哪些去路？2.初級(jí)消費(fèi)者能量的來(lái)源和去路有哪些？生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能細(xì)胞呼吸生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖散失初級(jí)消費(fèi)者攝入分解者利用殘枝敗葉初級(jí)消費(fèi)者同化生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖分解者利用遺體殘骸儲(chǔ)存在有機(jī)物中次級(jí)消費(fèi)者攝入糞便某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源和去路細(xì)胞呼吸散失攝入量就是同化量嗎？不是，(同化量=攝入量—糞便量）同化作用：是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的變化過(guò)程。呼吸散失用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖遺體、殘枝敗葉分解者初級(jí)消費(fèi)者攝食能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖太陽(yáng)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能初級(jí)消費(fèi)者攝入用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入呼吸散失遺體殘骸初級(jí)消費(fèi)者同化分解者利用糞便吸呼散失...能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖2.去路：呼吸作用消耗被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用被分解者所利用1.來(lái)源：生產(chǎn)者消費(fèi)者——太陽(yáng)光能

——前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)

分解者——生產(chǎn)者、消費(fèi)者

在草原上，牛以草為食，蜣螂（屎殼郎）以牛糞為食0被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？

生產(chǎn)者（植物）呼吸作用初級(jí)消費(fèi)者（植食動(dòng)物）呼吸作用次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用太陽(yáng)能尸體；糞便4、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的一般過(guò)程生產(chǎn)者

(植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)分解者(細(xì)菌、真菌等）呼吸(草食動(dòng)物)（肉食動(dòng)物)…太陽(yáng)能能量流動(dòng)過(guò)程圖解4、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的一般過(guò)程1．概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的________________________的過(guò)程。2．過(guò)程能量流動(dòng)的概念和過(guò)程輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖

圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容：甲：___________乙：______________丙：___________丁：______________戊：___________(1)起點(diǎn)：從________________________開始。(2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是_____________________________________。(3)渠道：沿___________________，逐級(jí)流動(dòng)。(4)散失：一部分以______形式散失，另一部分用于______________________________。生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者呼吸作用分解者生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能食物鏈和食物網(wǎng)熱能生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)物

12.6請(qǐng)計(jì)算能量傳遞效率（輸入后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量與輸入前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的比）13.5%20%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(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解

呼吸

122.6

單向流動(dòng):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(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)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

逐級(jí)遞減:能量流動(dòng)的特點(diǎn):能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環(huán)傳遞效率=上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量本營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率13.5%20%結(jié)論：相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率大約是10%—20%。1、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算

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(guò)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)。

流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？能量傳遞效率的含義與計(jì)算：

在一食物鏈中，若求某營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得最多能量，一般取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。例A為生產(chǎn)者，總能量為10╳108kJ，B為初級(jí)消費(fèi)者，那么B最多可從A處獲得多少能量？最少可獲得多少能量？2╳108kJ，1╳108kJ能量金字塔

由單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值由低到高繪制的圖形叫做能量金字塔.為什么肉類食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高？為什么幾平方公里才能有一只虎,而幾平方米卻有百萬(wàn)昆蟲?在一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示：昆蟲樹鳥數(shù)量比例圖鳥樹昆蟲能量金字塔生物數(shù)目一定也是金字塔嗎?六、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義1.對(duì)能量進(jìn)行多級(jí)利用，提高能量的利用率

例如：秸稈的多級(jí)利用、?；~塘

形成池埂種桑、桑葉養(yǎng)蠶、蠶繭繅、蠶沙、蠶蛹、繅絲廢水養(yǎng)魚、魚糞等泥肥肥桑的比較完整的能量流系統(tǒng)2.合理調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠掷?，在森林中，最好使能量多?chǔ)存在木材中；在草原牧場(chǎng)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。雞

人玉米

人(15kg)｛一玉米雞人二(15kg)?按最大傳遞效率20%計(jì)算(假設(shè)雞自身重3kg)(假設(shè)雞自身重3kg)3*20%+15*20%=3.6(15*1/3*20%+3)*20%+15*2/3*20%=2.81.根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，使能量在流動(dòng)過(guò)程中損耗最低，應(yīng)采用的一組食物結(jié)構(gòu)（）A.以淡水養(yǎng)殖的魚類為主B.以谷物與植物蛋白為主C.以海洋魚類為主 D.以禽肉與蛋為主B2.在生態(tài)系統(tǒng)中，關(guān)于食物鏈與能量流動(dòng)的敘述,不正確的是（）

A.能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的B.食物鏈越長(zhǎng)，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)上獲得的能量越少C.初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少D.生物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈越多C3.初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)能量的去路不包括（）A．用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖

B．被第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)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B4.大象是植食動(dòng)物，有一種蜣螂則專門以象糞為食，設(shè)一頭大象在某段時(shí)間所同化的能量為107kJ，則這部分能量中可流入蜣螂體內(nèi)的約為()A.0KJB.106KJC.5×106KJD.106～2×106KJA5.能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，那么前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一個(gè)個(gè)體一定比后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一個(gè)個(gè)體含有的能量多嗎？提示：不一定。如狼吃羊，一只狼體內(nèi)含有的能量比一只羊多，能量逐級(jí)遞減，是營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，并非個(gè)體。

能量流動(dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開始流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能能量流動(dòng)的數(shù)量：生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的途徑：太陽(yáng)能→第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)→第二營(yíng)能量流動(dòng)養(yǎng)級(jí)→‥‥‥第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)單向流動(dòng)不循環(huán)能量流動(dòng)的特點(diǎn)逐級(jí)遞減傳遞率為10％～20％設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系研究的目的

使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠终n堂小結(jié)：1、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25水藻2.假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為１００％，按最高傳遞效率計(jì)算，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為（）A.４％和４％B.０.８％和０.８％C.４％和０.８％D.１０％和４％C3、ABCDEF思考：如上食物網(wǎng)中，A為1千克a、C最多約為多少？b、C最少約為多少？0.04千克0.0001千克c、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？①圖中D表示__________。②能量在逐級(jí)遞減中，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量最多應(yīng)為______千焦，狼獲得的能量中，草應(yīng)供給這條食物鏈的能量至少為______千焦。③圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)A______作用被消耗，通過(guò)B________利用，而B又通過(guò)C_________被消耗。太陽(yáng)能1.6200呼吸分解者呼吸作用4、右圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解，回答問(wèn)題。5、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(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的，那么第一營(yíng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)。有關(guān)計(jì)算60500KJ3鷹鳥蛇蛙鼠昆蟲植物2×1071×1061×1065×1045×1045×1035×1025×1045×1035×1045×1032×107KJ6、圖是某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，據(jù)圖回