新教材高中生物3.2生态系统的能量流动

第二节生态系统的能量流动问题探讨假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。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。生态系统的能量流动1.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。个体水平群体水平一、能量流动的过程1.生态系统中能量流动的起点是什么？2.输入生态系统的总能量是什么？3.第一营养级、第二营养级的能量去向有哪些？尝试归纳流入某一营养级的能量去向；4.能量流动的渠道是什么？阅读课本55页，结合图3-5和3-6，思考以下问题：从生产者所固定的光能(太阳能)开始生产者固定的太阳能总量太阳能生产者（植物）呼吸作用初级消费者（植食动物）分解者能量流经第一营养级示意图：一、能量流动一、能量流动的过程生态系统中的能量流动过程大致可以概括为下图：A1A2A3A4A1是生产者固定的太阳能总量A2是生产者流入到下一个营养级的能量三呼吸作用消耗流入下一营养级被分解者分解流经某一营养级的能量去向有哪些？一、能量流动的过程能量流经第一营养级示意图：自身呼吸作用以热能散失用于自身生长、发育、繁殖遗体、残枝败叶被分解者分解流入到下一营养级①②③生产者固定的太阳能一、能量流动的过程能量流经第二营养级示意图：初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸以热能的形式散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便呼吸散失...①③②1.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？不包括第一营养级2.初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级的能量？同化量=摄入量-粪便量一、能量流动的过程能量流经第二营养级示意图：初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便呼吸散失...①③②3.流入初级消费者的能量（初级消费者的同化量）有哪几个去向？③被分解者利用①呼吸作用散失用于生长、发育和繁殖②流入下一个营养级一、能量流动的过程能量流经第二营养级示意图：初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便呼吸散失...①③②归纳：流入某一营养级能量（某一营养级的同化量）的去向③被分解者利用思考1：是否每一营养级的能量去向都相同？

①呼吸作用散失用于生长、发育和繁殖否，最高营养级与其他营养级不同（最高营养级无）②流入下一个营养级一、能量流动的过程能量流经第二营养级示意图：初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便呼吸散失...①③②3.能量流动的渠道是什么？思考2：能量在食物链中流动的形式？

有机物中的化学能食物链和食物网二、能量流动的特点分析课本56页“赛达伯格湖的能量流动图解”，完成思考讨论：1-2题参考表格：二、能量流动的特点464.662.812.662.812.6生物所处的营养级越高,获取的能量越___,说明能量流动具有_________的特点。少逐级递减二、能量流动的特点464.662.812.662.812.613.52%20.06%能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量能量在相邻两个营养级间的传递效率是10％～20％能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有以下去向：①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；②一部分作为排出物、遗体或残枝败叶被分解者利用；③一部分未被捕食，未能进入下一营养级。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。二、能量流动的特点3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级?4.通过以上分析，你能总结出什么规律?二、能量流动的特点(1)单向流动a.生物的捕食和被捕食关系是自然选择的结果，不能逆转。b.各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。(2)逐级递减（传递效率为10%～20%）a.各营养级生物都会因呼吸作用消耗一大部分能量。b.上一营养级生物不能全部被下一营养级捕食c.各营养级能量都要有一部分流入分解者。生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。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。三、生态金字塔能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每一层含义象征意义生物链中各营养级生物所含能量的多少各营养级生物个体数目的多少各营养级生物有机物总量的多少能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点。一般情况下，生物个体数目数量在食物链中随营养级升高而逐渐减少。一般情况下，生物量(现存生物有机物总量)沿食物链流动逐级递减。四、研究能量流动的实践意义1、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。2、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。3、研究生态系统的能量流动，还可以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。生态系统的能量流动在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括(

)。A.通过兔子呼吸作用释放的能量B.通过兔子的粪便流入分解者体内C.通过狐的粪便流入分解者体内D.流入狐体内B生态系统的能量流动下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A.B.C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为106kJ。已知该生态系统受到的太阳辐射为1188872×106kJ，但其中1188761×106kJ的能量未被利用。请回答下面的问题。(1)请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是________所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为________%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为________%。生产者11113.520生态系统的能量流动(3)次级消费者通过呼吸作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是________。111(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被___________________；②其次是上个营养级的部分能量_________________________；③还有少数能量被________利用。分解者细胞呼吸消耗未被下一营养级利用60%1、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，猫头鹰所得能量最多为________;最少为________能量传递效率的计算规则(20%)5(10%)5方法：在一条食物链中，若生产者能量为100%，第n营养级获得的能量最多为(20%)n-1，最少为(10%)n-1题型一：知低营养级能量求高营养级获得能量(能量传递效率未知)：2.如果A增重10000kg，C最多增加_____千克，最少增加_______千克400

1方法：多条食物链,获得能量最多：选最短食物链；按×20%计算获得能量最少：选最长食物链；按×10%计算题型二：知高营养级能量求低营养级获得能量(能量传递效率未知)：1.在“浮游植物浮游动物鱼”这条食物链中，如果鱼要增加100kg体重，那至少需要浮游植物的重量为：_______最多需要浮游植物的重量为：_______方法：在一条食物链中，共有n个营养级，则第n营养级生物每增加1kg体重:①“至少”需要消耗的生产者的量：②“最多”需要消耗的生产者的量:=5n-1=10n-12500kg10000kg方法：多条食物链,需最少能量：选最短食物链；按÷20%计算需最多能量：选最长食物链；按÷10%计算2.右图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kg变式：最多需要A________