生态系统的能量流动ly

1、温故而知新温故而知新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? ?4 4生态系统的主要功能是什么？生态系统的主要功能是什么？生态系统的成分生态系统的成分,生态系统的营养结构生态系统的营养结构生产者、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能量流动和物质循环能量流动和物质循环（主要功能之一）（主要功能之一）问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；：先吃鸡，再吃玉米； 备选策略备选策略2

2、 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。生产者生产者消费者消费者分解者分解者无机环境无机环境一、生态系统的能量流动概念一、生态系统的能量流动概念1、概念：生态系统中能量的、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化、散失输入、传递、转化、散失的的过程称为生态系统的能量流动。过程称为生态系统的能量流动。输输入入散散失失散散失失散散失失传递传递、转化转化光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用呼吸作用呼吸作用食物链食物链 食物网食物网兔子兔子老鹰老鹰草草能量是如何流动的？从哪里开始研究？能量是如何流动的？从哪里开始研究？

3、二、能量流动的过程1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里?2、照射在草地上的太阳能如何被小草吸、照射在草地上的太阳能如何被小草吸 收收?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗?3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后,这些能量有哪这些能量有哪 些去向些去向?二、能量流动的过程能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图生态系统的能量来源（总源头）是：生态系统的能量来源（总源头）是：2.2.流经生态系统的总能量是：流经生态系统的总能量是：4.4.生产者生产者( (第一营养级第一营养级) ) 能量的去路有哪些？能量的去路有哪些？太阳能太阳能生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳

4、能3.3.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？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固定生产者固定太阳能开始太阳能开始要点：要点：1、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗?2、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向?能能量量流流经经第第二二营营养养级级示示意意图图1.1.初级消费者粪便中的能量初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能包括在初级消费者同化的能量中吗？量中吗？不包括。同化的能量是不包括。同化的能量是被吸收后储存在消费者被吸收后储存在消费者自身组织

5、中的能量。自身组织中的能量。2. 2. 初级消费者同化的能初级消费者同化的能量有哪几个去向？量有哪几个去向？呼吸作用散失；呼吸作用散失；被分解者利用；被分解者利用；下一个营养级摄食。下一个营养级摄食。同化作用是指生物体把从外界环境中获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。并且储存能量的变化过程。一个营养级所同化的能量一个营养级所同化的能量= =呼吸散失呼吸散失+ +被分解者利用（遗体）被分解者利用（遗体）+ +被下一营养级利用被下一营养级利用生态系统的能量流动过程图解生态系统的能量流动过程图解:生产者生产

6、者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)ABCBB请表述请表述: :图中的图中的箭头箭头A、B、C各表示什么含义各表示什么含义?请观察请观察: :A输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动逐级流动散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定的太阳能的总量，的太阳能的总量，是流是流经这个生态系统的总能量。经这个生态系统的总能量。生态系统的总能量：太阳能太阳能生态系统的

7、能量来源生态系统的能量来源：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用呼吸作用二、能量流动的过程2.2.生态系统的能量流动和转化是否遵循能量生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么守恒定律？为什么? ?讨论：讨论： 1.1.流经某生态系统的能量能否再回到这个生流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来态系统中来? ?不能，能量流动是单向的。不能，能量流动是单向的。 赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解三三.能量流动的特点能量流动的特点营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量（输入后一个（输入后一个营养级）营养级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植

8、食性动物肉食性动物肉食性动物 分解者分解者 12.662.813.52%20.06%1、完成上图的数据、完成上图的数据 ？ 2、为什么出入比会这么小？、为什么出入比会这么小？3、总结能量流动的规律？、总结能量流动的规律？464.662.812.614.6 单向流动：不可逆转，不能循环单向流动：不可逆转，不能循环 食物链各个营养级的顺序是不可逆的食物链各个营养级的顺序是不可逆的 逐级递减逐级递减: 沿食物链沿食物链 传递效率为传递效率为1020。 逐级递减的原因：逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。解、未被下一个营养级利用。能量金字塔可以更直

9、观地体能量金字塔可以更直观地体现能量流动的特点现能量流动的特点。三、能量流动的特点三、能量流动的特点12由单位时间内各营养级所得到的由单位时间内各营养级所得到的能量数值能量数值，由低到高，由低到高绘制的图形。绘制的图形。在一个生态系统中，在一个生态系统中，营养级营养级越多，越多，在能量流动的过程中在能量流动的过程中消耗的能量就越多，消耗的能量就越多，能量流能量流动是单向、逐级递减的。动是单向、逐级递减的。能量金字塔能量金字塔参考要点参考要点: :根据生态系统中能量流动逐根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越级越高，可利用的能量就越少，老

10、虎在生态系统中几乎少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链是最高营养级，通过食物链(网网)流经老虎的能量已减到流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故数量将是很少的。故“一山一山不容二虎不容二虎”有一定的生态学有一定的生态学道理。道理。 引申：引申：人增加一千克，要消耗多少千克的植物？人增加一千克，要消耗多少千克的植物？为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？v美国生态学家林德曼，提出了美国生态学家林德曼，提出了“十分之一定律十分之一定律”：从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1k

11、g，就得，就得吃掉吃掉10kg鱼，鱼，10kg的鱼则要吃掉的鱼则要吃掉100kg的浮游的浮游动物，动物，100kg的浮游动物要吃掉的浮游动物要吃掉1000kg的浮游的浮游植物。也就是说，植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活的浮游植物才能养活10kg的鱼，进而才能使人增长的鱼，进而才能使人增长1kg体重。体重。 假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有只有15kg15kg玉米玉米和和一只母鸡一只母鸡可以食用，那么可以食用，那么使自己使自己活的最长活的最长的办法是：的办法是： 1.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米 2.先吃玉米，同时用部分玉米喂

12、鸡，吃鸡生产先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡的蛋，最后再吃鸡生物量金字塔：按生物的质量表示。生物量金字塔：按生物的质量表示。生产者（大叶藻）生产者（大叶藻） 4800万吨；万吨；初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾） 1200万吨；万吨；次级消费者（吃小鱼虾的大鱼）次级消费者（吃小鱼虾的大鱼） 17万吨；万吨；三级消费者（吃大鱼的鱼）三级消费者（吃大鱼的鱼） 3万吨。万吨。生物数量金字塔：生物数量金字塔：按生物的个体数量表示按生物的个体数量表示。生产者（野草）生产者（野草） 5842424株；株；初级消费者（草原动物、昆虫）初级消费者（草原动物、昆虫

13、） 708 624只；只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 只；只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3只。只。 能量流动特点应用：能量流动特点应用：选选_的食物链的食物链 选传递效率选传递效率_生生产产者者最最少少消耗消耗选传递效率选传递效率_ _ _消消费费者者最最大大消耗消耗获得最获得最多多获得最获得最少少选选_的食物链的食物链 最短最短最长最长20%最大最大10%最小最小四、研究四、研究生态系统能量流动的意义生态系统能量流动的意义1 1、对对能量能量进行进行多级利用，提高能量的利用率。多级利用，

14、提高能量的利用率。例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘调整能量流动关系调整能量流动关系人类最有益人类最有益 例：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是例：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是（双选）（双选）（ ） A“桑基鱼塘桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统是自然建立的良性生态系统B水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象食物链长的鱼类为养殖对象C在我国西部大开发中应采用在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草退耕还林还草”的措施的措施D营养级越高的生物种群

15、体内积累的有毒物质越多，所营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少获得的能量越少 CD 例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量人工建立人工建立 短短 生物的富集作用能量流动的过程总结能量流动的过程总结初初1.能量流动的起点：能量流动的起点：2. 能量流动的途径：能量流动的途径：10.能量传递的效率：能量传递的效率：3. 能量流动中能量形式的变化：能量流动中能量形式的变化：4. 能量在食物链中流动的形式：能量在食物链中流动的形式：9. 能量散失的主要途径：能量散失的主要途径：5. 能量流动的方向能量流动的方向(以箭头表示以箭头表示)：

16、6. 箭头由粗到细：箭头由粗到细：7. 方块面积越来越小：方块面积越来越小：8. 蓝色箭头表示：蓝色箭头表示：生产者生产者(主要是绿色植物主要是绿色植物)固定的太阳能固定的太阳能食物链和食物网食物链和食物网太阳光能太阳光能 有机物化学能有机物化学能 热能热能有机物有机物(食物食物)中的化学能中的化学能单向流动单向流动表示流入下一个营养级的能量逐级递减表示流入下一个营养级的能量逐级递减营养级别越高，保存在生物体内的就越少营养级别越高，保存在生物体内的就越少该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失1020加

17、工厂加工厂桑基桑基蔗基蔗基有有机机物物质质甘蔗甘蔗蔗叶蔗叶塘泥塘泥蚕茧蚕茧蚕粪蚕粪塘泥塘泥鱼鱼鱼塘鱼塘 人们虽然不能改变能量流动人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。类最有益的部分。桑基鱼塘桑基鱼塘 “桑基鱼塘桑基鱼塘”的设的设计理念是从人类所需计理念是从人类所需出发，通过出发，通过能量多级能量多级利用利用，充分利用流经，充分利用流经各营养级的能量，提各营养级的能量，提高生产效益。高生产效益。四、研究四、研究生态系统能量流动的意义生态系统能量流动的意义太 阳 辐 射排 泄 物 、 杂 屑

18、(肥 料 )籽 实 作 物 秸 秆(饲 料 ) 家 畜 粪 屑 食 用 菌杂 屑 蚯 蚓 产 品 输 出 产 品 输 出 产 品 输 出 C例：据图判断，下列叙述例：据图判断，下列叙述不符合不符合生态学原理的是生态学原理的是A.物质经过多级利用，实现了良性循环物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低效率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染例：下图是某生态系统中食

19、物网简图，图中甲例：下图是某生态系统中食物网简图，图中甲庚代庚代表各种不同的的生物，请据图回答表各种不同的的生物，请据图回答（1）此生态系统中作为生产者的生物是）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为，作为次级消费者的生物是次级消费者的生物是 。 （2）若该生态系统受到）若该生态系统受到重金属污染重金属污染，那么在体内积存，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是重金属污染物最多的生物是 。（3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分分为为 。非生物的物质和能量非生物的物质和能量有有多少条多少条食物链？食物链？5 5条条（5 5）已知各营养级之间能量

20、的转化效率为）已知各营养级之间能量的转化效率为10%10%，若一种生物摄食多种生物时，各种生物，若一种生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等，则丁每增加被摄食的生物量相等，则丁每增加1010千克，千克，需要消耗生产者需要消耗生产者 千克千克 本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失的过程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：途径：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

21、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；递减；传递效率为传递效率为10%20%10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量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益的部分持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能太阳能食物链和食物网食物链和食物网课后练习答案课后练习答案1 1、假设一个生态系统的总能量为，按最高、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的传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为能量应为 A A. .和和B B.

22、 . .和和. . C C . .和和. . D D. .和和能量在食物链中传递的计算：能量在食物链中传递的计算：2 2、根据下图所表示的食物网、根据下图所表示的食物网, , 结合能量流动的特点结合能量流动的特点进行计算进行计算: :牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量, 则则猫头鹰猫头鹰最少最少能获得能获得_焦耳能量焦耳能量, 最多最多能获得能获得_焦耳能量焦耳能量.140 P97 P97 技能训练：分析和处理数据技能训练：分析和处理数据1.1.这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg6687.5 kg，

23、 计算公式是计算公式是180/180/（12126 6） 2 6752 675，这些葡萄糖储存的能，这些葡萄糖储存的能量是量是1.071.0710108 8 kJ kJ（计算公式是（计算公式是EG=MGEG=MG1.61.610104 4）；）；2.2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2723.27210107 7 kJ kJ（计算公式（计算公式为为EE呼呼=MG=MG1.61.610104 4）；）；3.3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 1.397 2 210108 8 kJ kJ（计算公式为（计算

24、公式为E E固固=EG+E=EG+E呼），呼吸作用消耗的呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是能量占所固定太阳能的比例是23.4%23.4%；4.4.这块玉米田的太阳能利用效率是这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%1.64%（计算公式为（计算公式为=1.397 2=1.397 210108 8/8.5/8.510109 9）。）。 课后练习答案课后练习答案基础题基础题 1.A。2.D。3.B。拓展题拓展题（2）图）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了

25、源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。 2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。（熵增加）发展。 硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。B1、在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能、在一定的时间内，某生态系统中

26、的全部生产者固定的太阳能为为a，全部消费者所同化的能量为，全部消费者所同化的能量为b，全部分解者获得的能量为，全部分解者获得的能量为c，则则a 、 b 、c之间的关系是（之间的关系是（ ）Aa=b+c Bab+c Cab=c2、稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的、稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑黑鱼鱼”，用生态学观点看，这是为了（），用生态学观点看，这是为了（）A保持生态平衡保持生态平衡 B保持生物群落的单一性保持生物群落的单一性C调整能量在生态系统中流动的方向调整能量在生态系统中流动的方向 D使物质能够尽快使物质能够尽快地循环流动地循环流动3、下列有关生态系统能

27、量流动的叙述中、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误错误的是（的是（ ）A当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级级流入第二营养级B当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落生物群落D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的CA二三巩固提升巩固提升（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是）请将

28、流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。所固定的太阳能。（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_%，从第二营养级，从第二营养级到第三营养级的转化效率为到第三营养级的转化效率为_%。（3）由图）由图855可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：各营养级生物体内的大量能量供原因有：各营养级生物体内的大量能量供_；其次是上；其次是上一个营养级的部分能量一个营养级的部分能量_；还有少数能量被；还有少数能量被_利用。利用。4、右图是某湖泊生态系统能量、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为到的太阳辐射为118872百万千百万千焦，但其中焦，但其中118761百万千焦的百万千焦的能量未被利用。请回答：能量未被利用。请回答：生产者生产者13.5120呼吸消耗呼吸消耗111未被利用未被利用分解者分解者1.1.在社会