生态系统的能量流动-上课版

假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了又能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只3kg母鸡、15kg玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：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。问题探讨第二节生态系统的能量流动

1、分析生态系统能量流动的过程和特点。

2、概述研究能量流动的实践意义

3、说明能量金字塔和林德曼效率本节聚焦什么叫能量流动呢？ 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。怎样进行能量的分析？个体1储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体2储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体3储存在体内的能量呼吸作用散失的能量能量输入种群能量储存能量输入能量散失生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸能量流动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食能量流经第一营养级示意图太阳生产者固定的太阳能初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用遗体残骸粪便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二营养级中的变化初级消费者摄入同化粪便呼吸作用遗体残骸次级消费者摄入同化粪便呼吸作用遗体残骸三级消费者摄入注意：除第一营养级之外，被某一营养级生物摄入体内的能量并不是该营养级生物的同化量。因为，同化量=摄入量-粪便量。所以真正流入下一营养级的能量应该是下一个营养级的同化量。1.能量流动的源头：太阳能（主要）或氧化无机物产生的化学能2.相关生理过程：光合作用或化能合成作用3.能量输入总量：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。并非照射在植物体上的太阳能提醒：城市生态系统，一小部分来自太阳能，另一大部分来自有机物的能量。4.传递渠道：食物链和食物网5.传递能量形式：有机物中的化学能能量流动传递6.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7.能量流动的终点：以呼吸作用产生的热能的形式散失1.下图是生态系统能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是()

A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B．该图中一条捕食食物链为A→B→C→DC．该图中的A表示流经该生态系统的总能量D．图中所示四个营养级能量的关系为A=B＋C＋DD2、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，其去向不可能包括（）BA.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.通过狐狸的粪便流入到分解者体内

D.流入到狐狸体内生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸能量流动特点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

464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%资料分析传递效率=下一营养级的同化量上一营养级的同化量一般在10%-20%之间能量流动特点（1）相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转，能量只能从低营养级流向高营养级。2、逐级递减（10-20%）1、单向流动（2）有少部分能量随遗体残骸直接传给了分解者（3）每个营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用（最终被分解者分解）。（1）各营养级呼吸作用散失的热能无法被再利用。鸡人玉米人(15kg)｛一玉米鸡人二⅓按最大传递效率20%计算(假设鸡自身重3kg)(假设鸡自身重3kg)3*20%+15*20%=3.6(15*1/3*20%+3)*20%+15*2/3*20%=2.8为什么营养级一般不超过5个？为什么一山不容二虎？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）①能量金字塔②数量金字塔昆虫树鸟数量金字塔鸟树昆虫能量金字塔特殊情况：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：能量流动的研究意义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。课后作业：P97

技能训练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，使能量多级利用，提高利用率。2、使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。本节小结例题1下图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中箭头符号为能量的流动方向，单位为kcal/m3/年。下列说法正确的是（）①入射的太阳能中，生产者只利用了其中的1％左右

②分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量

③消费者营养级别越高，可利用的总能量越多

④当人们把生产者当做食物时，比起其他营养级，可获得更多的能量A．①②

B．①④

C．②④

D．③④B例2以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的（）A．

能量流动是单向的、不循环的B．

食物链越短，可供终级消费者获得的能量越多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CA．分解者获得的能量最少

B．①是流入该生态系统的总能量

C．图中②/①的值代表鼠→鹰的能量传递效率

D．③和④是鼠同化量的一部分例题3下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是（）C例题4、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种群甲乙丙丁能量/kJ2.8×1091.3×1089.1×1072.9×106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D【归纳提升】有关能量流动的极值计算在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链。(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论：现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少N×(20%)3＝M最多需要A营养级多少N×(10%)3＝MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N×(20%)3＝MD营养级至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。例、ABCDEF