第五章第二节生态系统的能量流动

1、温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么? ?生态系统的成分生态系统的成分,食物链和食物网食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网食物链和食物网第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动照射在草地上的太阳能照射在草地上的太阳能 都被小草固定了吗都被小草固定了吗? ? 太阳能被小草固定后太阳能被小草固定后, ,这些这些能量有哪些去向能量有哪些去向? ?呼吸作用呼吸作用生命生命

2、活动活动热能热能暂未利用暂未利用分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等兔子吸收了草中的能量后兔子吸收了草中的能量后, ,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向? ?呼吸作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能 分解者分解者残骸残骸兔子把草吃进肚子里兔子把草吃进肚子里, ,草草 中的能量都被兔子吸收了中的能量都被兔子吸收了 吗吗? ? 同化同化 暂未利用暂未利用( (同化量同化量=摄入量摄入量粪便量）粪便量） 同化作用同化作用：是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。 初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级

3、消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸 散失（分解者）散失（分解者） 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者分解者分解者分解者输入输入 生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递传递和和散失散失的过程。的

4、过程。传递传递传递传递 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 散失（分解者）散失（分解者） 传递传递传递传递输入输入 起点起点:去向去向:渠道渠道:太阳光能太阳光能化学能化学能热能（最终归宿）热能（最终归宿）生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：太阳光能太阳光能2.2.起点：起点： 渠道渠道: :食物链和食物网食物链和食物网生产者生产者3.3.流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳生产者所固定的太阳能的总量能的总量( (约占约占1%)1%) 5.5.去路：去路：呼吸作用消耗的能量呼吸作用消耗的能量被下一营养级同化的能量被下一营养级同化的能量分解者释放的能量分解者释放的能量能量

5、流动的过程能量流动的过程4.4.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？ 请以请以生产者生产者( (第一营养级第一营养级) )为例说明为例说明. .生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？总结总结12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性

6、动物 12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 从第一营养级从第一营养级流入第二营养流入第二营养级的能量，占级的能量，占生产者所固定生产者所固定的能量总量的的能量总量的百分比是百分比是_。从第二营养级流入第三营养级的能量从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的

7、，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是百分比是_。62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.1% 单向流动单向流动: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环在在绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重这条食物

8、链中，猫头鹰增重1Kg，至，至少需要消耗绿色植物少需要消耗绿色植物_Kg。X20%20%=1Kg x=25Kg能量传递效率：能量传递效率：能量传递效率能量传递效率=下一营养级同化量下一营养级同化量本营养级同化量本营养级同化量100%有一食物网如图有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物所示。假如猫头鹰的食物2/5来来自兔子，自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加要增加20g体重，最多消耗植物多少克？体重，最多消耗植物多少克？ 如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约

9、消耗植物 （ ） A、10千克 B、280千克 C、100千克 D、28千克B 肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 植食性动物植食性动物 62.8 62.8 生产者生产者 464.6 464.6 能量金字塔能量金字塔 1960年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析。成的食物链进行了能流分析。 荒地接受的太阳辐射量：荒地接受的太阳辐射量：6.31010卡卡/顷顷年；年； 植物固定的能量：植物固定的能量：59.3106卡卡/顷顷年；年； 田鼠吃植物获得的能量为：田鼠吃植物获得的能量为：176103卡

10、卡/顷顷年；年； 鼬同化的能量为：鼬同化的能量为：55.6103卡卡/顷顷年。年。 植物植物 59.3106卡卡/顷顷年年 田鼠田鼠 176103卡卡/顷顷年年 鼬鼬 76103卡卡/顷顷年年 根据单位时间内各个根据单位时间内各个营营养级养级所得到的所得到的能量能量数值数值绘制成图，可形成一个绘制成图，可形成一个金字塔图形金字塔图形能量金字塔能量金字塔高高低低能能量量低低高高营营养养级级永远都是永远都是金字塔形金字塔形树树数数昆虫数目昆虫数目小鸟小鸟数目数目鸟树昆虫迁移创新：迁移创新：根据能量流动的根据能量流动的“十分之一定律十分之一定律” 1. 如如D鱼体重增加鱼体重增加1kg，所需浮游植物

11、最多约，所需浮游植物最多约_ 。 1000kg 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有任何食物，你随身携带的食物只有5 5千克玉米和一只千克玉米和一只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（）来等待救援？（） A.A.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。 B.B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。蛋，最后

12、吃鸡。玉米玉米人人玉米玉米鸡鸡人人鸡鸡A研究能量流动的意义研究能量流动的意义: 调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。部分。 假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？大的收益？沼气工程研究能量流动的意义研究能量流动的意义 桑基鱼塘桑基鱼塘 沼气工程沼气工程实现对能量的多级实现对能量的多级利用，大大提高能利用，大大提高能量的利用率量的利用率研究能量流动的意义研究能量流动的意义本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递、转化生态系统中能量的输入、传递

13、、转化和散失的过程和散失的过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：食物链和食物网途径：食物链和食物网特特点点单向流动单向流动：逐级递减逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能课堂练习课堂

14、练习: :1. 1.流经生态系统的总能量是指流经生态系统的总能量是指 A. A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能上的全部太阳能 B. B. 射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 C. C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的该系统全部生产者所固定的太阳能的总量总量 D. D. 生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量c3.下面有关生态系统能量流动的表述，不正下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（）确的是（） A .能量流动是单向流动，逐级递减的能量流动是单向流动，逐级递减的 B.食物链越短，可供消费者的能量越多食物链越

15、短，可供消费者的能量越多 C .初级消费者越多，次级消费者获得的能初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少量越少 D .营养级越多，散失的能量越多营养级越多，散失的能量越多.假设一个生态系统的总能量为，按最假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（的能量应为（ ） A.和和B.和和. C .和和. D.和和CC图中图中DD表示表示_。能量在逐级递减中，若狐获得的能量是能量在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 8 千焦，传千焦，传递给狼的能量最多应为递给狼的能量最多应为_千焦，狼获得的能量中，千焦，狼获得的能

16、量中，草应供给这条食物链的能量至少为草应供给这条食物链的能量至少为_千焦。千焦。图中各营养级通过图中各营养级通过A_A_作用被消耗，通过作用被消耗，通过B_B_利用，而利用，而B B又通过又通过C_C_被消耗。被消耗。太阳能太阳能 1.6 1.6 200 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用4 4、右图是草原生态系统、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。动图解，回答问题。例、例、在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为假设牛同化的能量为105kJ思考：思考：被牛同化的被牛同化的能量中约有

17、多少流入蜣螂？能量中约有多少流入蜣螂？ A0kJ B10.5 kJ C21kJ D介于介于10.5kJ和和21kJ之间之间A例例、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， A为为1千克千克a、C最多约为多少？最多约为多少？b b、 C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克c 、若、若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？ 。 例例 ：（：（2004.2004.上海）如果一个人食物上海）如果一个人食物有有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来自小型肉食来自小型肉食动物，

18、动物，1/41/4来自羊肉。假如传递效率为来自羊肉。假如传递效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1Kg1Kg体重，体重，约消耗植物约消耗植物_Kg_Kg。280 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中表中A AB BC CD D分别表示不同的营养级，分别表示不同的营养级，E E为分解者。为分解者。PgPg表示生表示生物同化作用固定能量的总量物同化作用固定能量的总量,Pn,Pn表示生物体贮存的能量表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),(Pn=Pg-R),R R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：表示生物呼吸消耗的能量。（单位：10102 2千焦千焦/ / /年）年）PgPgPnPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分别代表哪个营养级分别代表哪个营养级?第第一一营养级营养级第第二二营养级营养级第第三三营养级营养级第第四四营养级营养级分解者分解者请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率?请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量0.915.95.7% 输入输入: 870.7 输出输出: