第5章第2节生态系统的能量流动(理)

1、第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动第第5 5章章生生态态系系统统及及其其稳稳定定性性回 顾 生态系统的结构：包括生态系统的结构：包括 生态系统的成分生态系统的成分 生态系统的生态系统的营养结构营养结构食物链食物链食物网食物网思 考 食物链和食物网的食物链和食物网的功能功能是什么？是什么？ 生态系统物质循环和生态系统物质循环和能量流动能量流动的渠道。的渠道。什么是什么是能量流动？能量流动？ 生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递、转化和散输入、传递、转化和散失失的过程。的过程。一、生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动能能量量流流动动的的分分析析个体个体 1 1 储存在体

2、内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 2 2储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 3 3储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量能量能量输入输入能量储存能量储存能量能量输入输入种群种群能量散失能量散失 1 1、能量是如何输入生态系统中的？、能量是如何输入生态系统中的？（1）生态系统所需要的能量来自哪里？（2）太阳能是如何输入生态系统中的？太阳太阳 主要通过植物的光合作用被转化为化学能，主要通过植物的光合作用被转化为化学能，固定在有机物中。固定在有机物中。能量在第一营养级中的固定、流动和转化能量在

3、第一营养级中的固定、流动和转化生产者固定生产者固定的太阳能的太阳能初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用储存在有机物储存在有机物中中分分 解解 者者 初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利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量在生态系统中流动的过程：能量在生态系统中流动的过程：生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作

4、用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生态系统中能量流动是生态系统中能量流动是单向单向的（食物链是单向的）的（食物链是单向的） 能够在生物群落中流动的能量形式是能够在生物群落中流动的能量形式是 A.太阳辐射能太阳辐射能 B.呼吸产生的热能呼吸产生的热能 C.呼吸产生的呼吸产生的ATP D.有机物中的化学能有机物中的化学能 流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？思考思考 不能，散失到环境中的热能无法再返回生态系统；不能，散失到环境中的热能无法再返回生态系统；能量的流动是单向的。能量的流动是单向的。 能量在生态系统中是如何流动的？对此问

5、题的回答，能量在生态系统中是如何流动的？对此问题的回答，仅仅作定性的阐释是不够的，必须基于科学实验，用实仅仅作定性的阐释是不够的，必须基于科学实验，用实验数据来说明问题。验数据来说明问题。 为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对一个能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对一个天然湖泊天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解 思考：生态系统中的能量流思考：生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守动和转化是否遵循能

6、量守恒定律？恒定律？ 遵循；能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态遵循；能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统中，另一部分散发到无机环境中，两者之和与流入生态系统系统中，另一部分散发到无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。的能量相等。营养级营养级流入能量流入能量（该营养级同（该营养级同化的能量）化的能量）流出能量流出能量（输入后一营（输入后一营养级的能量）养级的能量）能量传递能量传递效率效率第一营养级第一营养级（生产者）（生产者）第二营养级第二营养级（植食性动物）（植食性动物）第三营养级第三营养级（肉食性动物）（肉食性动物）464.6464.662.862.812.

7、612.662.862.812.612.613.52%13.52%20.06%20.06%（1）能量在流动过程中逐级递减）能量在流动过程中逐级递减（2）相邻的两个营养级间，能量的传递效率大约是）相邻的两个营养级间，能量的传递效率大约是10%20%生态系统中能量流动的特点生态系统中能量流动的特点1、生态系统中能量流动是单向的，只能由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动（食物链是单向的）2、能量在流动过程中逐级递减，一般来说，能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10%20%流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营养级？流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营

8、养级？（1）该营养级呼吸作用消耗一部分能量；）该营养级呼吸作用消耗一部分能量；（2）只有一部分被下一营养级获取；）只有一部分被下一营养级获取；（3）下一营养级获取后不能全部同化。）下一营养级获取后不能全部同化。 为什么食物链一般不超过五个营养级？为什么为什么食物链一般不超过五个营养级？为什么“一山不容二虎一山不容二虎”？ 食物链到第五营养级时，该营养级可利用的能食物链到第五营养级时，该营养级可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。量已减少到不能维持其生存的程度了。 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。消耗的能量就越多

9、。 如果把单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高如果把单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘成图，可以形成一个金字塔图形，叫做绘成图，可以形成一个金字塔图形，叫做“能量金字塔能量金字塔”。A. 第一营养级 B. 第二营养级C. 第三营养级 D. 第四营养级 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，如果一个生态系统在较长时间内没有能量输入补充，如果一个生态系统在较长时间内没有能量输入（太阳能或现成有机物），这个生态系统就会崩溃。（太阳能或现成有机物），这个生态系统就会崩溃。1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，帮助人们科学规划

10、、设计人工生态系统，使生使生态系统中的能量被分层次多级利用，态系统中的能量被分层次多级利用，提高能量提高能量的利用率。的利用率。三三研研究究能能量量流流动动的的意意义义 下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误 的是的是 A微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者沼气池中的

11、微生物也是该生态系统的分解者 2.2.帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系，帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系，使能量使能量持续高效持续高效地流向对人类最有益的部分。地流向对人类最有益的部分。 合理确定草场载畜量，保持畜产品持续高产合理确定草场载畜量，保持畜产品持续高产三三研研究究能能量量流流动动的的意意义义生生态态系系统统的的能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程生态系统中能量的输入、传递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： 生产者固定的太生产者固定的太阳能阳能途径：食物链或食物网途径：食物链或食物网特特点

12、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养级流沿食物链方向由低营养级流向下一营养级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递能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率为减；传递效率为10%20%研究意义研究意义太阳能太阳能1. 生态系统最终的能量来源？每一营养级的能量来源？生态系统最终的能量来源？每一营养级的能量来源？2. 能量流动的起点？能量流动的渠道？能量流动的起点？能量流动的渠道？1 1流经某一生态系统的总能量是流经某一生态系统的总能量是( )( ) A.A.该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能

13、量 B.B.照射到该生态系统中的全部太阳能照射到该生态系统中的全部太阳能 C.C.该生态系统中消费者得到的全部化学能该生态系统中消费者得到的全部化学能 D.D.该生态系统中生产者所固定的太阳能该生态系统中生产者所固定的太阳能 2 2人们常用能量金字塔来表示生态系统中人们常用能量金字塔来表示生态系统中( )( ) A.A.能量与营养级之间的关系能量与营养级之间的关系 B. B.个体大小和营养级之间的关系个体大小和营养级之间的关系 C.C.个体大小与个体数量之间的关系个体大小与个体数量之间的关系 D. D.能量与个体数量之间的关系能量与个体数量之间的关系3.3.有人发起有人发起“多吃素食、少吃肉食

14、多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是 A.A.多吃肉食会增加心血臂病的发病率多吃肉食会增加心血臂病的发病率 B.B.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 C.C.多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多 D.D.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平4下图为某一生态系统的能量金字塔，其中下图为某一生态系统的能量金字塔，其中I、分分别代表不同的营养级，别代表不同的营

15、养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确代表能量的形式。下列叙述正确的是的是 AI是初级消费者是初级消费者 B为分解者为分解者 CE1为太阳能，为太阳能，E2为热能为热能 D能量可在食物链中循环利用能量可在食物链中循环利用5以下表示动物利用食物的过程：以下表示动物利用食物的过程：判断下列说法的正误：判断下列说法的正误： （1）哺乳动物的）哺乳动物的/值一般为值一般为10%-20% （2）提高圈养动物的生长量一般需提高）提高圈养动物的生长量一般需提高/值值（1 1）错误，相邻两个营养级的能量传递效率（该营养级的同化）错误，相邻两个营养级的能量传递效率（该营养级的同化量量/ /上一营养级的同化

16、量）为上一营养级的同化量）为10%10%20%20%；（2 2）正确，提高）正确，提高/ /值，实际上是提高对食物的利用率，能够值，实际上是提高对食物的利用率，能够提高圈养动物的生长量。提高圈养动物的生长量。桑基鱼塘桑基鱼塘调查得知某河流生态系统的营养结构共有四个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定，一年中流经这四个营养级的能量分别为：该生态系统中初级消费者是（ ） A、a B、b C、c D、d基基础础练练习习营养级能量（Jm-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.27105A A能量在生态系统中流动的过程：能量在生态系统中流动的过程：生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分分 解解 者者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸本节聚焦1.怎样研究生态系统的能量流动？2.生态系统中的能量流动有什么特点？3.什么是能量金字塔？ 2 2、能量在生态系统中是如何传递和散失的？、能量在生态系统中是如何传递和散失的？一能量流动的过程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食