生态系统的能量流动1130

复习：1.生态系统结构包括_________和________。组成成分营养结构2.生态系统结构包括__________________、______、_____、_______和_______、_______。非生物的物质和能量生产者消费者分解者食物链食物网组成成分营养结构

某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第五年，岛上狐濒临灭绝，但野兔的数量大大超过人登岛前地数量。第六年，野兔种群暴发了由瘟疫热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：1.人与狐的种间关系是

________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是

。2.画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。3.人登岛后的第五年，与登岛前相比，野兔的种内竞争度

(增加、减小、不变）4.一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而＿

（增强、减弱、不变）2011年全国高考题竞争和捕食寄生增加减弱

假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：

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，最后再吃鸡先吃鸡，再吃玉米我反对！为什么要先吃我？我们欠“鸡妈妈”一个解释······第五章生态系统及其稳定性

第2节生态系统的能量流动

一、能量流动的概念

生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？

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动的分析能量输入个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量…能量流动的分析能量流经一个种群的情况：能量输入种群能量储存能量散失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。

请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，完成下面几个问题：

1.能量的来源是什么？

2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？

3.能量流动的主要渠道是什么？

4.能量的散失形式？能量流动的过程呼吸散失用于生长、发育、繁殖遗体、残枝败叶分解者初级消费者摄入能量流经第一营养级示意图太阳生产者固定的太阳能（2）传递过程（储存在植物体中的有机物）呼吸散失1.能量是怎样输入生态系统的？2.生产者所固定的能量会不会全部被初级消费者利用？粪便初级消费者

同化分解者呼吸散失能量流经第二营养级示意图（2）传递过程呼吸散失初级消费者摄入用于生长、发育、繁殖遗体、残骸分解者次级消费者摄入呼吸散失同化量=摄入量-粪便中有机物量2.初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？1.初级消费者摄入的能量去哪儿了？初级消费者同化的能量有哪几个去向？同化量的去向：⑴本营养级个体自身呼吸消耗(散失)；⑵本营养级个体自身生长、发育繁殖的积累（储存）。a.遗体残骸被分解者分解；b.流向下一营养级。c.未被利用部分（石油、煤炭等）生态系统能量流动的过程生产者呼吸初级消费者呼吸次级消费者分解者…呼吸三级消费者呼吸呼吸生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量输入传递散失以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递注意：

1.方框从大到小：随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。

2.箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量逐级递减。转化Q1：生态系统中的能量最终去了哪里？Q2：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？Q3：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？20’－25‘思考与讨论：一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。不能。能量的源头:流动的起点:输入生态系统的总能量:主要渠道:能量的转化：散失形式：太阳能从生产者固定太阳能开始食物链和食物网生产者固定的太阳能总量能量流动的过程主要以热能的形式太阳能化学能热能1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：

A．

B．

C．

D．

。（2）图中a1代表

，图中a2代表

。

及时巩固生产者初级消费者次级消费者三级消费者生产者所固定的太阳能被初级消费者同化的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量2、若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（）

A．64%

B．84%

C．16%

D．52%及时巩固A同化量＝摄入量－粪便量3、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A植食性动物

62.862.8二、能量流动的特点赛达伯格湖的能量流动太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物

分解者

资料分析464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%各营养级之间的传递效率在多大范围内?(10％－20％)能量传递效率=下一营养级的同化能量上一营养级的同化能量流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百流到下一个营养级？4.生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。单向流动，逐级递减（10%---20%）二、能量流动的特点单向流动逐级递减只能沿食物链由低营养级流向高营养级1、各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量2、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用3、能量传递效率：10-20%生命在等待中逝去······

请给我们一个“先吃鸡”的理由！七嘴八舌食物链越短，能量到我体内的越多，我活的时间就越长呀！能量金字塔

营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。思考讨论：食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？

任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。

在“草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链的总能量为100％，按最高传递率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为

A、20％和2％B、0.8％和0.032％

C、4％和0.8％D、0.4％和0.016％及时巩固数量金字塔存在吗？思考题：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？一般是金字塔形；有例外。浮游植物浮游动物鱼昆虫鸟树小结能量流动的起点：能量流动的途径：能量的变化情况：生产者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：流入某营养级的能量是：能量流动特点：从生产者固定的太阳能开始食物链和食物网，以有机物的形式太阳能→化学能→热能（主要）来自太阳能生产者和消费者上一营养级该营养级所同化的量单向流动（不循环），逐级递减三、研究能量流动实践意义２、帮助人们合理的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有益的部分。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。能不能改变生态系统能量流动的规律？锄去农田中的杂草，目的是什么?思考：下列哪种生态系统中的能量流动关系需要调整A草原牧场上能量流向牛羊B森林中能量流向木材C农田中能量流向田鼠

D鱼塘中能量流向鱼类C植物->牛->人植物->人我们应采用以谷物和植物蛋白为主的食物结构如何调整饮食结构？Nothingisimpossibleforawillingheart.

（心之所愿，无所不成）

1、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构

A、以离类、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巩固练习2、初级消费者体内能量的去路包括(多选) A、用于自身的生长、发育和繁殖

B、被第二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3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系

A、能量与营养级B、能量与个体大小

C、能量与个体数量

D、能量与生物代谢类型4、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，正确的是（多选）

A．能量沿食物链流动是单向的

B．食物链越短，能量的利用率越高

C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量就越少

D．生物种类越多，生态系统中的

食物链越多5、“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，个体数量也就减少要点补充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。物质代谢能量代谢能量单向流动的原因？食物链中各营养级的顺序是不可逆转的；各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉，而不被生态系统利用，所以能量不能循环。20’－25‘能量流动过程中逐级递减的原因？捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。以上就产生了分解者的营养来源。另外生物体本身需要维持正常的生命活动，进行繁殖以及生长、发育等，这一切都将以呼吸热的形式最终散失。四、能量流动的相关计算1、能量在食物链中传递的计算2、能量在食物网中传递的计算食物链（计算能量传递效率）例1.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。单位：102千焦/m2/年PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D14161.979.1E211.520.1191.4（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的

，为什么

。（2）该生态系统能量从第三营养级传递到第四营养级效是

。

BB营养级含能量最多,B为生产者5.7%【解析】首先根据表格、题干分析，B营养级固定的能量最多，故B为生产者，又因为E为分解者，所以食物链为B→D→A→C，再根据公式②计算从第三营养级传递到第四营养级的效率是0.9/15.9=5.7%。输入的总能量即为生产者固定的总能量Pg(生产者)＝870.7，输出的总能量＝所有生物呼吸消耗能量之和＝13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5；因为870.7＞785.5。所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和。【规律】①生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能

=第一营养级得同化量某一个营养级得同化量下一个营养级得同化量②能量传递效率=例2.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成能量的话，那么，绿色植物到鹰的能量传递效率为（

）A.0.05%

B.0.5%

C.0.25%

D.0.025%【规律】如设A→B→C→D食物链中，传递效率分别为a％、b％、c％，若现有A营养级生物重为M，则能使D营养级生物增重的量=M·a％·b％·c％。C食物链（某一生物所获得的最多（最少）的能量）例3.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生物最多能获得的能量是（

）

A.24kJ

B.192kJ

C.96kJ

D.960kJ

【解析】第四营养级获能量最大值：

24000×20%×20%×20%=192kJ例4.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（

）A.25kg

B.125kg

C.625kg

D.3125kg【解析】应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为Xkg，则X=1÷(20%)4=625kg。食物链（某一生物所获得的最多（最少）的能量）①求“最多”则按“最高”值20％流动②求“最少”则按“最低”值10％流动①求“最多”则按“最低”值10％流动②求“最少”则按“最高”值20％流动（未知）较高营养级（已知）（已知）较低营养级（未知）【规律】1.正推类型：ABCD解题思路：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？解题思路：至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算若D增重1KG体重，至少（或最多）消耗A多少千克？2.逆推类型：ABCD食物网（能量分配比例已知且能量传递效率也已知时的能量计算）例5.由于“赤潮”的影响，一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，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()A.120kgB.160kgC.60kgD.100kg【解析】根据题干，可绘出食物网如下：植物草食鱼类杂食性海洋鱼小型肉食鱼类共需海洋植物：4×1/2×5＋4×1/4×5×5＋4×1/4×5×5×5=160kg课时练31食物网（能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算

）例6.

下图食物网中，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

kg。【解析】人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。创新例21食物网（能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算

）【解析】在“