生态系统的能量流动经典课件

问题探讨

假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米……１．先吃鸡，再吃玉米？２．先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？？增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少√

为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？为什么一山不能容二虎？

生态球

欧美国家时兴一种水晶球样的生态球作为家庭摆设。该球密闭，内装有水和两三条小鱼，底部有珊瑚、沙子等，并生长着一些水藻，妙在里面的小鱼、水藻常年都是活的。

为什么里面的生物能长时间存活？要使小生态球长时期保持原状，需要把它放到有适宜阳光的地方学习指导1.能量流动的起点、途径和流经生态系统的总能量。2.每个营养级的能量来源和去路。3.能量单向流动和逐级递减的原因。4.“林德曼效率”的含义。5.概述研究能量流动的实践意义。照射在草地上的太阳能都被小草固定了吗?

兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？(同化量=摄入量－粪便量）初级消费者兔子的能量到哪里去了？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物质，并且储存能量的过程。在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食，则被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？0当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量对吗？学以致用一、能量流动的分析研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。研究能量在沿着食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，可用图5-4表示。生态系统中能量流动的一般过程生产者(植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初级消费者次级消费者三级消费者(肉食动物)分解者(细菌、真菌等）呼吸(草食动物)（肉食动物)太阳一、生态系统的能量流动概念能量流动的概念：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。“输入”——“传递”——“转化”——“散失”——绿色植物的光合作用固定太阳能是能量输入主要途径生态系统内能量沿食物链和食物网传递以热能形式散失一、能量流动的概念和过程1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程2、过程：（1）能量流动起点：（2）流入生态系统的总能量：（3）能量流动渠道：（4）能量形式的变化：（5）在食物链中流动的形式是：（6）能量散失的主要途径：从生产者(主要是植物)固定太阳能开始。生产者所固定的全部太阳能食物链和食物网。太阳能→生物体有机物中的化学能→热能(最终散失)。有机物中的化学能。呼吸作用(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸作用)。3.每个营养级的能量去向：呼吸作用、下一营养级同化、分解者分解、未被利用例题：在生态系统中，能量流动的起点是

[

]A．从生产者固定太阳能开始

B．阳光照射到绿色动植物体上时

C．生产者被动物所食时

D．分解者分解动植物遗体时A二、每个营养级的能量来源、去路。输入光合作用固定的能量(同化量）苜蓿初级消费者分解者(细菌、真菌等）细胞呼吸散失残枝败叶储存生长、发育和繁殖传递细胞呼吸散失异化作用是指生物体把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。(需氧型和厌氧型)

同化作用是指生物体把外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的变化过程。（自养和异养）输入第一营养级的能量转移途径呼吸散失用于生长、发育、繁殖遗体、残枝败叶分解者初级消费者摄食能量流经第一营养级示意图太阳生产者固定的太阳能①②③分析第二营养级能量由输入到流出的过程，从代谢特点分析，第二营养级能量输入的方式与第一营养级有何不同？第二营养级同化的能量去路？提出问题：初级消费者摄入初级消费者同化粪便散失细胞呼吸次级消费者摄入传递传递细胞呼吸散失遗体残骸分解者散失细胞呼吸初级消费者残枝败叶细胞呼吸分解者(细菌、真菌等）散失生产者固定(同化量）输入生长、发育、繁殖能量流经第二营养级示意图残枝败叶等残骸残骸

散失（分解者）

散失（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输入能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。传递传递初级消费者生产者次级消费者同化量=摄入上一营养级的能量-粪便中的能量同化量=呼吸消耗以热能形式散失的能量+流向下个营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量.第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费→……。第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％三、能量流动的特点美国生态学家林德曼1942年对赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析资料分析464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%1、2：各营养级之间的传递效率在多大范围内?=传递效率10％－20％能量在相邻的两个营养间的传递效率能量传递效率：下一营养级的同化量比上一营养级的同化量或下一营养级有机物含有的能量比上一营养级有机物含有的能量能量传递效率=下一营养级的同化量上一营养级的同化量能量传递效率=下一营养级有机物含有的能量上一营养级有机物含有的能量(2)逐级递减①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。②各营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用。③各营养级的能量总有一部分流入分解者。3.能量流动的特点(1)单向流动①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。原因原因单向流动，逐级递减（10%---20%）

肉食性动物

12.6

植食性动物

62.8

生产者

464.6

能量金字塔某个湖的能量金字塔思考：1、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗？2、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级。3、如把各个营养级的生物量（质量）和数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？能量金字塔-----根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制而成。体现能量与营养级的关系金字塔种类：①能量金字塔低高低高营养级能量ABCD第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级②数量金字塔如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示是否也成金字塔形？一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒置的塔形。在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：鸟树昆虫昆虫树鸟数量比例图能量金字塔对一片海域中生态系统作了统计：生产者（大叶藻）4800万吨次级消费者（吃小鱼虾的大鱼）17万吨三级消费者（吃大鱼的鱼）3万吨。初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）1200万吨③生物量金字塔③生物量金字塔浮游动物生物量金字塔浮游植物特殊情况：生物量金字塔也有特殊形状，如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。（1）能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。四、金字塔种类：五、能量有关的计算根据能量流动的“10%定律”1.如D鱼体重增加1kg，所需浮游植物最多约________。

1000kg一、食物链“最多”或“至多”迁移创新：

2、如D鱼体重增加1kg，所需浮游植物至少约

125kg能量传递效率的含义与计算：在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取20％作为传递效率；反之，取10％作为传递效率。一、食物链根据能量流动的“20%定律”“最少”或“至少”二、食物网中acdbe总结1.正推类型：ABCD至少按最小效率（10%）计算最多按最大效率（20%）计算若A总重1000KG体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？2.逆推类型：ABCD至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克？知低求高知高求低3.上述能量传递效率是指各营养级之间的比例，一般为10%—20%，若题目中给出具体值，则按具体值计算。若在食物网中有：AB

C在计算时，应将B、C看做同一营养级来对待，流向B、C的总量占A的10%—20%1、在一条食物链中，第二营养级能量最多有多少流入到第五营养级（）A.1/5B.1/125

C.1/25

D.1/625思维训练2、假如一个人在代谢过程中，其全部同化量的½来自植物，另1/2来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率均为10%，现有G千克植物通过食物链被摄入人体，问最多能使人体体重增加多少（不计人体呼吸作用所消耗的部分能量）（）A.G/10B.2G/11C.G/55D.G/2803.在“浮游植物浮游动物鱼”这条食物链中，如果鱼要增加1000kg体重，那，至少需要浮游动物和浮游植物的重量分别为：A.10000kg和50000kgB.5000kg和25000kgC.50000kg和50000kgD.10000kg和10000kg

在解决有关能量传递的计算题，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值，能量传递效率为10%-20%，一般选用10%的传递效率进行解题，注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。解题规律

假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？六、研究生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘2.合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。五、研究生态系统能量流动的意义设计生态农业的原理：物质循环再生，能量多级利用五、研究能量流动的实践意义1、实现能量的多级利用和物质的循环利用，提高能量的利用率。农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。

农田生态系统中人类的劳作对能量流动有什么影响?调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。

能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始流经生态系统的总能能量流动的数量是生产者所固定的全部太阳能生态系统的能量流动的途径：太阳能→第一营养级→第二营能量流动养级→‥‥‥第五营养级单向流动不循环能量流动的特点逐级递减传递率为10％～20％

设法调整能量流动关系研究的目的

使能量流向对人类最有益的部分小结1.假设在一定的时间内一个生态系统的全部生产者固定的太阳能总量为a，全部消费者所利用的能量总值为b,全部分解者所利用的能量总值为c,则a,b,c三者的关系是（）Aa>b=cBa=b+cCa>b+cDa<b+cC①图中D表示__________。②能量在逐级递减中，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量最多应为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。③图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_