生态系统的能量流动 课件

第2节生态系统的能量流动能量流动的概念和过程1．概念生态系统中能量的__________、传递、转化和__________的过程。2．过程(1)能量的主要来源：__________。(2)输入过程

太阳只有________以可见光的形式，被生态系统的生产者通过____________转化成为化学能，固定在有机物中。输入散失太阳1%光合作用(3)传递过程图5－2－1呼吸作用生产者

植食性次级消费者【探究与学习】在生态系统的能量流动中，能量形式的转变顺序是()AA．光能→化学能→热能C．化学能→光能→热能B．热能→光能→化学能D．光能→热能→化学能能量流动的特点及实践意义1．特点(1)________流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可________，也不能__________流动。

(2)逐级__________：能量在沿食物链流动的过程中是____________的，传递效率约为________________。

(3)能量流动一般不超过____________个营养级。

2．能量金字塔：将单位时间内各个__________所得到的__________数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形。单向逆转循环递减逐渐减少10%～20%4～5营养级能量3．研究能量流动的实践意义(1)帮助人们科学规划、设计____________________，使________得到最有效的利用，例如桑基鱼塘。

(2)合理地调整生态系统中的______________关系，使能量持续高效地流向对人类____________的部分，例如农林牧渔生产体系。人工生态系统能量能量流动最有益

【探究与学习】稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们不断清除肉食性的“黑鱼”，请你分析其中的原因是什么？

提示：去掉稗草和“黑鱼”是为了调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。过程分析输入起点从生产者固定太阳能开始输入总量生产者固定的能量总量传递传递途径食物链和食物网传递形式有机物中的化学能各营养级能量的来源①生产者的能量来自太阳能②流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量③分解者的能量来自生产者和消费者能量流动的过程分析过程分析传递各营养级能量的去路①自身细胞呼吸消耗一部分②进入下一个营养级的生物(最高营养级除外)③动植物遗体、残枝落叶、粪便等被分解者分解利用转化在食物链、食物网传递中因物质变化而转化：如光能→[H]→葡萄糖→淀粉等散失形式热能、机械能等过程特殊途径动植物遗体形成的煤炭、石油等燃烧产生热能(散失)续表【例1】下列有关生态系统中能量流动的叙述中，不正确的是()

A．生态系统中的能量流动是从太阳辐射能开始的

B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能

C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的

D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持

【名师点拨】生态系统能量的流动是从能量的输入，即生产者固定太阳能开始的。

【答案】A【变式训练1】生态系统的能量流动是指()C

A．太阳能被绿色植物固定的过程

B．生态系统内的生物体能量代谢的过程

C．能量在生态系统内的转移过程

D．能量从生物体进入环境的过程

解析：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。

能量流动的特点及相关的计算问题1．生态系统能量单向流动的原因(1)食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。(2)各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能的形式而散失掉，这些能量是无法再利用的。2．生态系统能量在流动中逐级递减的原因(1)各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。(2)各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用。(3)还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分解者。有关能量传递效率的计算①最少消耗、获能最多——选最短食物链、最大传递率20%。②最多消耗、获能最少——选最长食物链、最小传递率10%。

【例2】如图5－2－2所示的食物网中，E是生产者，共含有7.1×109

kJ的能量，B生物种群总能量为2.3×108

kJ，从理论上计算A最多获得的能量是()图5－2－2A．2.84×108

kJC．1.41×109

kJB．2.38×108

kJD．3.05×108

kJ

【名师点拨】解答本题的关键在于A不能利用生产者流向B的能量，因此计算时应先将B中的能量从E中去掉。要计算A最多获得的能量，传递效率应按20%计算。

C、D

的总能量：7.1×109×20%－2.3×108＝11.9×108kJ，A最多获得的能量：11.9×108kJ×20%＝2.38×108kJ。【答案】B

【变式训练2】一个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d。下列表述中，正确的是()BA．a＝b＋dC．a<b＋dB．a>b＋dD．a<c＋d

解析：因流经生态系统的总能量等于生产者通过光合作用固定的太阳能总量，所以a>b＋c＋d。【体验过程】本节内容：主要讲解了生态系统能量流动的过程和特点。课题延伸：调查某一生态系统的能量流动情况；分析某一生态系统的能量流动情况。实例应用：根据某一科研小组的实验结果分析生态系统中的能量流动情况和能量流动效率。PgPnR甲15.92.813.1乙870.7369.4501.3丙1.80.61.2丁141.061.979.1戊211.520.1191.4

【典例】黄河三角洲现存中国乃至世界最典型的暖温带湿地生态系统，生物资源非常丰富。为了更好地保护和利用这些资源，某科研小组进行了为期一年的调研活动。主要调查内容为湿地中营养级和能量流动情况，部分实验结果如下表所示，请回答下列问题。

注甲乙丙丁是一条食物链上不同的营养级，戊是分解者；Pg表示生物同化作用固定的总能量，Pn表示生物贮存的能量。(1)表中R表示___________________________________。(2)甲、乙、丙、丁组成的食物链是________________。(3)第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为________。

【解答提示】分析表格数据可知，Pg＝Pn＋R，R是生物通过呼吸作用散失的能量；通过生物同化作用固定的总能量可以判断出四种生物组成的食物链是乙→丁→甲→丙；第二营养级到第三营养级，即由丁到甲，其能量传递效率为15.9÷141.0≈11.3%。【答案】(1)生物通过呼吸作用散失的能量(2)乙→丁→甲→丙(3)11.3%1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是()

A．某些生态系统不需要来自系统外的能量补充就能维持正常功能

B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级

C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落

D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C

2．图5－2－3是一个处于平衡状态的生态系统能量流动图解，其中A、B、C、D分别代表不同营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是(

)图5－2－3A．流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量B．在此生态系统中，若一只狼捕食了一只野兔，则该野兔中约有10%～20%的能量流入这只狼体内C．B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B获得的能量越多，留给C、D的能量就越少

解析：由图可知，A是生产者，B、C、D是各级消费者。流经该生态系统的总能量是A通过光合作用固定的太阳能。能量传递效率为10%～20%，指上一营养级传到下一营养级的能量，而不是针对个体来说。B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多。答案：C

3．某生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃10kg小鸟；小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫；而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用率为()CA．0.05%C．0.25%B．0.5%D．0.025%4．根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗最小，人们应采用哪种食物结构()C

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

解析：能量流动的特点之一是逐级递减，即食物链越长，消耗越多。从生产者到人的中间营养级越少，总消耗越少。

5．(双选)图5－2－4为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2

代表能量的形式。下列叙述正确的是()

图5－2－4A．Ⅰ是生产者B．Ⅳ为分解者C．E1

为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用解析：分解者不出现在能量金字塔上，所以B不正确；能量是不能循环利用的，所以D不正确。答案：AC

6．某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆则可加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。请据此回答下列问题(不考虑空间因素)。(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。

(2)牛与鸡之间________(填“有”或“无”)竞争关系，理由是___________________________。人与鸡的种间关系是________________，人与牛的种间关系是________。

(3)流经该农场生态系统的总能量来自__________所固定的__________，能量流动的两个特点分别是____________、____________。

(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/