第5章 第2节 生态系统的能量流动

1第2节生态系统的能量流动2知识目标:1.使学生初步学会运用生态学的基本观点来认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。2.使学生了解生态系统的主要功能和名词概念以及能量流动与物质循环的特点。能力目标:

通过对电脑课件和课本插图（图解）的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。3假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡，15kg玉米。策略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，最后吃鸡。生态系统能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动怎样研究生态系统能流？生态系统能流分析可以在个体和群体水平上进行※※研究生态系统能流一般在群体水平，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法6能量输入个体呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流经一个生物个体的模型就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存、转化和散失的呢？7能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析构建模型：能量流经一个种群的情况8一、生态系统的能量流动过程9资料统计10营养级流入能量J/(cm2·a)流出能量J/(cm2·a)出入比生产者（第一营养级）464.662.8植食性动物（第二营养级）62.812.6肉食性动物（第三营养级）12.6

13.52%20.06%为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流入下一个营养级?11消耗掉的能量包括：①呼吸散失的热能；②分解者利用的能量；③“未利用”的能量。思考分析：哪个途径消耗的能量最多？12大胆质疑：生态系统中的能量流动是否违背了能量守恒定律？13思考：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？热能太阳能化学能生产者次级消费者

…

初级消费者14二、能量流动的特点逐级递减:单向流动:能量传递效率大约为10%～20%不可逆转，不能循环能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的,是营养级中生物之间的传递，而不是个体或种群之间。15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成图，可形成一个金字塔图形。从图中可以看出，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。思考:金字塔图形能否表示生物的数量呢?16联系实际1.为什么肉类的价格要高于粮食的价格呢？

2.回忆课前的思考问题你作出了怎样的选择呢？为什么这么选择呢？17三、研究能量流动的实践意义1.科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。181.人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所得到的能量的数值，下面的说法正确的是（）A．生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量越多B.最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者C.生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量多D.位于金字塔顶部的消费者获能最多A192.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为（）A.0kJB.106kJC.2×106kJ

D.106～2×106kJA203.(2010·江苏高考)有人发起“多吃素食、少吃肉食”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()A.多吃肉食会增加心血管病的发病率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C.多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量多D.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平21【解析】选C。多吃肉食会增加心血管病的发病率，与支援粮食短缺地区的灾民无关；根据生态系统中能量流动规律(单向流动、逐级递减)，直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更少的能量；多吃肉食(高营养级)比多吃素食(低营养级)消耗的粮食总量多，故少吃肉食可减少粮食消耗；节省肉食的目的是减少粮食的消耗。224.下面是一水域生态系统在一年之内的能量流动情况资料［能量单位：kJ/(m2·a)］。据图回答：23(1)流经该生态系统的总能量为_________kJ/(m2·a)。(2)该系统的能量传递效率在_________之间，能量传递效率如此之低，是因为大部分能量_________，另有一部分能量流向_________。(3)按图中的能量传递效率，若食肉动物增重1kg(有机物干重)，则需消耗生产者约_______kg(有机物干重)。(4)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是__________________________。24【解析】生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，能量的传递效率是相邻营养级同化量的百分比，但由于各营养级的呼吸消耗和分解者的分解作用，使能量传递效率一般在10%～20%之间，但也可能低于10%。食肉动物增重1kg，则需消耗的生产者为1/(11.4%×16.2%)≈54.1kg。人类研究能量流动的目的是为了更有效地利用能量。25答案：(1)20810(2)5.5%～16.2%被各营养级自身呼吸作用消耗分解者(3)54.1(4)帮助人们合理地调整能量