第二节 生态系统能量流动

温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的组成成分有哪些？3.生态系统的营养结构是什么?生态系统的组成成分,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食物链和食物网第二节生态系统的能量流动教材P93页怎样研究能量流经生态系统？能量输入种群能量储存能量散失生态系统一、研究生态系统的能量流动能量输入个体1个体2个体3储存体内的能量呼吸作用散失的能量储存体内的能量呼吸作用散失的能量储存体内的能量呼吸作用散失的能量…（1）我们需要的能量来自？照射在我们身上的都被我吸收了吗？我们通过什么方式吸收？（2）我们吸收的能量都用于我们的生长发育和繁殖吗？如果不能，那部分能量通过什么方式以什么形式散失？（3）我们被兔子摄入后，那部分能量的去向？1、从个体角度分析能量流动的情况（4）我们会不会死？死后能量去哪儿了？草兔子老虎以一年为单位，思考并回答下面的问题：（5）我体内能量的去向？（6）我体内能量的去向？草兔子老虎太阳能光合作用固定传递下一营养级呼吸作用以热能形式散失被分解者分解(有机物)(有机物)传递下一营养级……生产者初级消费者次级消费者个体营养级生态系统如果以营养级为单位，我们刚建构的概念图怎样更改一下？又如果以生态系统为单位呢？生态系统散失转化传递一、生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。输入问题2：思考讨论生产者“固定的能量”减去自身呼吸作用消耗的能量等于什么？二、生态系统的能量流动过程合作探究1：问题1：请你阅读书本94页第一、第二自然段内容,思考能量流动的源头、进入生物群落的方式、起点、以及流经生态系统的总能量是多少？（有哪些表达方式）能量流动的源头：能量进入生物群落的方式：能量流动的起点：流经生态系统的总能量是：

问题1：结果展示太阳生产者光合作用=生产者固定的太阳能总量=生产者制造的有机物中的能量=输入第一营养级的能量=生产者同化的能量新陈代谢中的同化作用和异化作用新陈代谢同化作用异化作用把外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质。储存能量释放能量分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外。光合作用固定的能量储存的有机物中所含能量

问题2：结果展示呼吸作用消耗量（热能）（构成机体）维持代谢草(种群)同化量（实际）被捕食的未被捕食的被摄入的未被摄（食）入的被兔(种群)同化的未被同化的有机物所含能量呼吸作用消耗的被捕食的未被捕食的呼吸作用（热能）兔粪枯枝落叶、碎屑等还未吃掉的生产者次级消费者分解者储存的有机物所含能量(净)（暂未利用）

能量流动分析????初级消费者=被兔固定的能量=流入兔的能量=输入兔的能量=被兔吸收的能量热能未消化的草所含的能量兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？？同化量=摄入量—粪便量同化量：是指某一营养级从外环境中得到的全部化学能，可供自身生命活动所用。（1）对生产者（一般为绿色植物）来说，是指在光合作用中所固定的太阳能。（2）对消费者（一般为动物）来说，是指消化道吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）。能量流经第二营养级的情况（动物的）摄食量同化量呼吸作用散失的能量储存在体内（构成机体）的能量摄食量同化量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量摄食量同化量呼吸作用散失储存在体内的能量＞＝

＋粪便中的能量（流向分解者的能量）草（种群）的能量的去向：

草同化量呼吸作用散失的能量构成机体的能量第二营养级被捕食消化吸收枯枝落叶残骸分解者兔的粪便兔的同化量能量流经第一营养级的情况能量流经第二营养级（初级消费者）时：食物（草）分解者初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育繁殖呼吸作用散失粪便遗体残骸次级消费者摄入呼吸作用散失例:请在下图中合适的地方画上线条与箭头，形成生态系统能量流动的简图。绿色植物植食性动物分解者肉食性动物太阳能呼吸作用生产者植物初级消费者植食性动物次级消费者肉食性动物分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生态系统能量流动示意图1.流经生态系统的总能量是()A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能B.射进该系统的全部太阳能C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量D.生产者传递给消费者的全部能量2.初级消费者体内能量的去路不包括()A．用于自身的生长、发育和繁殖B．被第一营养级的其他生物所获得C．以热能的形式散失D．被分解者分解释放到环境中去巩固练习3、若鹿的进食能量为100%，其粪便能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（）A．64%B．84%C．16%D．52%同化量＝摄入量－粪便量4、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（）

A.0B.10%mC.10~20%mD.不知道巩固练习4、在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应包括（）A.通过兔子呼吸作用释放的能量B.通过兔子的粪便流入到分解者体内C.通过狐的粪便流入到分解者体内D.流入到狐体内【解析】兔子摄取了草，其中一部分被同化了，兔子同化的能量可以流向下一营养级狐，可用于自身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子摄入的能量中，以粪便形式排出体外的不属于其同化的能量。B5、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。①图中D表示______。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______被消耗。太阳能呼吸分解者呼吸作用3.流经生态系统的总能量是什么？⒈生态系统的能量来源：太阳能2.起点：渠道:食物链和食物网生产者3.流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳能的总量(约占1%)

5.去路：呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用二.能量流动的过程4.来源：生产者消费者——太阳能——前一营养级5.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)为例说明⒈生态系统的能量来源是什么？2.能量流动的起点和渠道是什么？4.各个营养级能量的来源又是什么？三、生态系统的能量流动的特点12.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.6单位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解呼吸

122.6三、生态系统的能量流动特点问题1：用表格的形式，整理每个营养级能量流入和流出的数据，能量是否守恒？问题2：计算相邻营养级间的能量传递效率。

问题4：在草-兔-鹰这条食物链中，食物关系可以颠倒吗？从中推理出什么结论？问题3：为什么两个营养级之间能量传递效率只有10%—20%？从中推理出什么结论？合作探究2：能量传递效率=后一营养级同化能量前一营养级同化能量×%

未固定问题1：探讨展示输入的能量等于输出的能量，说明能量在生态系统中的流动遵循了能量守恒定律能量传递效率根据“赛达伯格湖的能量流动图解”，计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.612.6肉食性动物12.6传递效率=上一营养级的同化量本营养级的同化量×100%试计算：从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%20%结论：相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流人后一个营养级?

结论：单向流动:自身呼吸作用消耗分解者利用暂未利用12.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.613.5%20%96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0呼吸

122.6不可逆向，不可循环

问题3、4探讨展示原因：1自然选择的结果；2热能不再被利用传递效率只有10%-20%结论：

逐级递减营养级越多，在能量流动中消耗的能量就

越多湖泊生态系统能量金字塔生产者（第一营养级）初级消费者（第二营养级）次级消费者（第三营养级）三级消费者（第四营养级）食物链越长，能量损耗越多规律能量金字塔由单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制的图形课例：假如你像鲁宾逊那样流落在不毛的荒岛上，只有一只母鸡和15Kg玉米可以食用，为了等待救援，那么使自己活最长的办法是：

A.先吃鸡，然后吃玉米

B.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡A、先吃鸡，再吃玉米玉米鸡人玉米鸡人B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。

食物链越长，损失的能量就越多，留给最后营养级的能量就越少，所以要缩短食物链，或减少食物链，使能量更多的流给人类。所以要选（）A

生产者（大叶藻）4800万吨；初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）1200万吨；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。人们对一片海域中生态系统各组成成分生物量作了统计：从低营养级到高营养级：形成生物量金字塔每一营养级现存生物的总质量例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。特殊情况：生物富集作用是指一些污染物(如重金属、化学农药等)，通过食物链在生物体内大量聚集的过程。污染物的特点：是化学性质稳定而不易被分解，在生物体内积累不易排出，因此营养级越高，有害物质的积累浓度越

。倒金字塔大②数量金字塔人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：生产者（野草）5842424株；初级消费者（草原动物、昆虫）

708624只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）

354904只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）

3只。

昆虫鸟树能量金字塔昆虫树鸟数量金字塔特殊情况：能量金字塔永远是正金字塔形数量金字塔或生物量金字塔一般为正金字塔型，少数情况也可倒置类型项目能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔1.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系（）AA.能量和营养级B.个体大小与营养级C.个体大小与个体数量D.个体数量与生物类型2、(双选题)下列有关生态系统能量流动的叙述中正确的是()A.能量流动是单向的，不可逆的B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越少巩固练习3.从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（

）A．能量流动是单向的，不循环的B．能量流动是逐级递减的C．流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量D．没有第六营养级的凶猛动物巩固练习4、“一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点可以理解为 A、虎所需要的生活空间很大 B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食 C、虎性情孤独，不群居 D、营养级越高的生物，能得到的能量越小，个体数量也就减少巩固练习一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四个种群所含的能量统计如下表下面符合这4个种群所构成的营养结构的是（）A甲→乙→丙→丁B甲→丙→乙→丁乙乙C甲丙D甲丁丁丙能量流动计算涉及多条食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链，计算某一生物获得的最多(或最少)的能量时，其规律如下：生产者消费者选最短食物链选最大传递效率20%最少消耗获得最多最多消耗获得最少选最长食物链选最小传递效率10%在某生态系统中，1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化为能量的话，那么，绿色植物到鹰的能量传递效率为A0.05%B0.5%C0.25%D0.025%C若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级最多能获得的能量是A24kJB192kJC96kJD960kJB在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为A25kgB125kgC625kgD3125kgC

由于“赤潮”的影响，一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自植食性鱼，1/4来自以植食性鱼类为食的小型肉食性鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（）A120kgB160kgC60kgD100kgB如图食物网中，在能量传递效率为10%-20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等，则人的体重每增加1kg，至少需要消耗水藻？kg975如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻

kg，最多消耗水藻

kg

25105如图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1×109kJ，B生物种群总能量为2.3×108kJ，从理论上计算A贮存的总能量最多为

kJ。2.38×108kJ

能不能改变生态系统能量流动的规律？质疑：思考：农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是什么?三、研究能量流动的意义除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。物质循环再生，能量多级利用1、可以帮助人们科学规划设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。三、研究能量流动的意义假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？桑基鱼塘请进一步改进“桑基鱼塘”？鱼蚕蚕粪、桑渣桑（鱼粪、塘泥）稻人（泥塘、鱼粪）（蚕丝）2、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分三、研究能量流动的意义例如，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。

2.合理地调整生态系统中地能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。调整的方法：缩短食物链持续高效的方法：对能量进行多级利用

1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。三、研究能量流动的意义[答案]C2．下列各项能量流动中不属于人们生产研究目的的一项是()A．在牧场上，最好使能量多流向牛、羊等牲畜B．在农业上，最好使能量多储存在农作物、蔬菜中C．在养鱼中，最好使能量更多地流向鱼中D．在森林中，最好使能量储存在动物中

D四.研究能量流动的实践意义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。

如:草场放牧1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

如:生态农业研究能量流动有什么实践意义?小结生态系统的能量流动概念过程特点实践意义单向流动逐级递减传递效率10％～20％指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。2、使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。①图中D表示_________。②能量在逐级递减中，传递率按20％计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量为_____千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为______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____

_____被消耗。太阳能

1.6

200

呼吸

分解者

呼吸作用3.下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是()

CA.能量流动是单向的，不可逆的B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越多4.流经生态系统的总能量是()

A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能

B.射进该系统的全部太阳能

C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量

D.生产者传递给消费者的全部能量CC5.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗最少，人们应采用哪种食物结构（）

A．以禽类、蛋类为主

B．以淡水养殖的鱼、虾为主

C．以谷物和植物蛋白为主

D．以猪肉等家畜肉类为主A6、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定一年中流经这4个营养级的能量分别为：该生态系统中初级消费者是()A、aB、bC、cD、d练习基础题1.A2.D3.B拓展题（2）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。

课本p98农作物家禽、家畜人太阳能农作物家禽、家畜人食用菌沼气池（含微生物）太阳能2.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。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。研究能量流动的意义---生态农业佛山地区的桑基鱼塘这些玉米的含碳量折合成葡萄糖MG=2675×30/12kg=6687.5kg这些葡萄糖储存的能量EG=MG×1.6×104kJ

=1.07×108kJ这些玉米呼吸作用消耗的能量ΔE呼=2045×1.6×104

kJ

=

3.272×107kJ

）这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量E固=EG+ΔE呼=1.3972×108kJ呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例ΔE呼/E固=23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率η=E固

/8.5×1012=1.64%技能训练：分析和处理数据

牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？合理确定载畜量请分析讨论:用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。学以致用参考要点:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。呼吸消耗分解者分解供下一营养级摄入1.生产者固定的太阳能有哪些去处？输入第一营养级的能量转移方向：（1）呼吸作用中以热能散失（2）生产者自身的生长