(上課用)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

1、問問題題探探討討策略策略1 1：先吃雞，再吃玉米；先吃雞，再吃玉米；策略策略2 2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只玉米和一只母雞可以食用，那么母雞可以食用，那么使自己活的最使自己活的最長長的辦法是的辦法是: 教學(xué)目標教學(xué)目標 1：理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點：理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點2：理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義：理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義重點、難點重點、難點生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和有關(guān)計算。

2、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和有關(guān)計算。 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的和和的過程，的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級消費者初級消費者次級消費者次級消費者第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級自主學(xué)習 1、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？能量輸入的生理過程是什么？能量流動的能量輸入的生理過程是什么？能量流動的起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？ 2、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去

3、向？ 3、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量是如何從、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量是如何從第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的？第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的？ 4、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？ 5、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理過程是什么？參與的生物有哪些？過程是什么？參與的生物有哪些？草的能量是怎樣得來的草的能量是怎樣得來的光合作用光合作用( (太陽能太陽能 化學(xué)能化學(xué)能) )生產(chǎn)者固定的太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能呼吸消耗呼吸消耗用于生長、用于生長、發(fā)

4、育、繁殖發(fā)育、繁殖遺體、遺體、殘枝敗葉殘枝敗葉分解者利用分解者利用流入初級消費者（第二流入初級消費者（第二 營養(yǎng)級）體內(nèi)營養(yǎng)級）體內(nèi)能量在第一營養(yǎng)級中的變化能量在第一營養(yǎng)級中的變化呼吸消耗呼吸消耗分解者分解分解者分解流入下一營養(yǎng)級流入下一營養(yǎng)級草的能量的去向草的能量的去向自主學(xué)習 1、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？能量輸入的生理過程是什么？能量流動的能量輸入的生理過程是什么？能量流動的起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？ 2、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去向？ 3、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的

5、能量是如何從、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量是如何從第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的？第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的？ 4、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？ 5、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理過程是什么？參與的生物有哪些？過程是什么？參與的生物有哪些？兔子（第二營養(yǎng)級）的能量是如何兔子（第二營養(yǎng)級）的能量是如何輸入和輸出的？輸入和輸出的？攝入量攝入量: :下一個營養(yǎng)級通過捕食的方式從下一個營養(yǎng)級通過捕食的方式從上一個營養(yǎng)級獲得的能量上一個營養(yǎng)級

6、獲得的能量. .同化量同化量: :攝入的食物在消化道內(nèi)，被消化攝入的食物在消化道內(nèi)，被消化吸收的有機物中的化學(xué)能吸收的有機物中的化學(xué)能。是真正能。是真正能被食草動物利用的能量，被食草動物利用的能量， 攝入攝入量中大部分被消化吸收，這一部分稱量中大部分被消化吸收，這一部分稱為同化量為同化量.剩余的能量隨糞便排出體外。剩余的能量隨糞便排出體外。同化量同化量= =攝入量攝入量-糞便量糞便量同化量就是輸入（傳遞）到該營養(yǎng)級的能量，同化量就是輸入（傳遞）到該營養(yǎng)級的能量，也就是該營養(yǎng)級的生物獲得的能量。也就是該營養(yǎng)級的生物獲得的能量。能量的輸入初級消費者初級消費者攝入攝入用于生長用于生長發(fā)育和繁殖發(fā)育和

7、繁殖次級消費者次級消費者攝入攝入呼吸呼吸遺體遺體殘骸殘骸初級消費者初級消費者同化同化分解者利用分解者利用糞便糞便呼吸呼吸熱能散失熱能散失.能能量量在在第第二二營營養(yǎng)養(yǎng)級級中中的的變變化化熱能散失熱能散失自主學(xué)習 1、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？、生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入：能量的源頭？能量輸入的生理過程是什么？能量流動的能量輸入的生理過程是什么？能量流動的起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？起點？流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)能量的總值是多少？ 2、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量有哪些去向？ 3、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量是如何從、輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)的能量是如何從第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級

8、的？第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的？ 4、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？、輸入到第二營養(yǎng)級生物體內(nèi)的能量有哪些去向？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？又是如何傳遞到第三營養(yǎng)級的？ 5、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理、輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量以什么形式散失？生理過程是什么？參與的生物有哪些？過程是什么？參與的生物有哪些？生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解: :生產(chǎn)者生產(chǎn)者(植物植物)呼吸作用呼吸作用植食動物植食動物呼吸作用呼吸作用肉食動物肉食動物呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸呼吸作用作用肉食動物肉食動物呼吸作用呼吸作用 能量沿著食物鏈流動能量沿著食物鏈流動, ,在這

9、個過程中每一在這個過程中每一個營養(yǎng)級都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失。個營養(yǎng)級都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失。、能量流動的源頭、起點：能量流動的源頭、起點： 3、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的形式和渠道：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的形式和渠道： 總結(jié)總結(jié)2、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：4|、生態(tài)系統(tǒng)能量的散失：形式、生理過程和生態(tài)系統(tǒng)能量的散失：形式、生理過程和參與的生物參與的生物思考與討論思考與討論: :生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律，為什么？遵循能量守恒定律，為什么？ 在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的形式不斷轉(zhuǎn)換，在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的形式不斷轉(zhuǎn)換，如太陽輻射能通過綠色植物

10、的光合作用轉(zhuǎn)變?nèi)缣栞椛淠芡ㄟ^綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗谟袡C物化學(xué)鍵中的化學(xué)能；動物通為儲存于有機物化學(xué)鍵中的化學(xué)能；動物通過消耗自身體內(nèi)儲存的化學(xué)能變成爬、跳、過消耗自身體內(nèi)儲存的化學(xué)能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中，能量既不飛、游的機械能。在這些過程中，能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會消滅，只能由一種形式能憑空產(chǎn)生，也不會消滅，只能由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此，對于生態(tài)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此，對于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程，都可以根據(jù)熱力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程，都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進行定量計算。第一定律進行定量計算。 輸入某營養(yǎng)級的總能量呼輸入某營養(yǎng)級的總能量呼吸

11、作用消耗的能量分解者分吸作用消耗的能量分解者分解的能量流入下一營養(yǎng)級的解的能量流入下一營養(yǎng)級的能量能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)？否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)？ 能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動，很大部分能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動，很大部分被各個營養(yǎng)級的生物利用，通過呼吸作用被各個營養(yǎng)級的生物利用，通過呼吸作用以熱的形式散失。散失到空間的熱能不能以熱的形式散失。散失到空間的熱能不能再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動。再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動。因為至今尚未因為至今尚未發(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機物的生物。發(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機物的生物。分析分析”塞達伯格湖的能量流動圖解塞達伯格湖的能量流動圖

12、解”(1)(1)在第一營養(yǎng)級在第一營養(yǎng)級( (生產(chǎn)者生產(chǎn)者) )和第二營養(yǎng)級之間能量的和第二營養(yǎng)級之間能量的傳遞效率是多少傳遞效率是多少? ?第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級呢第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級呢? ?(2)(2)圖中圖中“未利用的能量未利用的能量”是指哪些能量呢？是指哪些能量呢？(3)(3)能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般在多大能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般在多大范圍內(nèi)范圍內(nèi)? ?三、能量流動的特點三、能量流動的特點(4)(4)通過以上分析通過以上分析, ,你能總結(jié)出什么規(guī)律你能總結(jié)出什么規(guī)律? ?13.5,20 1020 a.a.下一個營養(yǎng)級下一個營養(yǎng)級不能利用不能利用的能量。的能量。

13、如：草根如：草根b.b.下一個營養(yǎng)級能利用下一個營養(yǎng)級能利用而未利用而未利用的能量。的能量。 如：羊不能吃完所有的草如：羊不能吃完所有的草(1)(1)第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級( (生產(chǎn)者生產(chǎn)者) )所同化所同化 能量的百分比是多少能量的百分比是多少? ?第三營養(yǎng)級獲得第二第三營養(yǎng)級獲得第二 營養(yǎng)級百分比呢營養(yǎng)級百分比呢? ?(2)(2)能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大 范圍內(nèi)范圍內(nèi)? ?(3)(3)上圖中上圖中“未利用的能量未利用的能量”是指哪些能量呢？是指哪些能量呢？傳遞效率傳遞效率下一營養(yǎng)級的同化量下一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)

14、級的同化量本營養(yǎng)級的同化量傳遞效率的相關(guān)計算：傳遞效率的相關(guān)計算：62.8 12.6 100 = 20.06 62.8 464.6 100 = 13.52 一部分通過該營養(yǎng)級的一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失呼吸作用散失了。了。一部分作為遺體或殘枝敗葉而被一部分作為遺體或殘枝敗葉而被分解者所分解分解者所分解。只有一小部分進入下一營養(yǎng)級只有一小部分進入下一營養(yǎng)級（被捕食（被捕食） 。 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向： 所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。（4）流入某一營養(yǎng)級的能

15、量，為什么不）流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不是百分百地流到下一營養(yǎng)級？是百分百地流到下一營養(yǎng)級？ 三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點：三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點： 逐級遞減逐級遞減: :單向流動單向流動: :生產(chǎn)者生產(chǎn)者次級消費者次級消費者三級消費者三級消費者初級消費者初級消費者不循環(huán)，不可逆不循環(huán)，不可逆能量在沿食物鏈流動的能量在沿食物鏈流動的過程中是逐漸減少的過程中是逐漸減少的 在相鄰兩個營養(yǎng)級中的傳遞效率在相鄰兩個營養(yǎng)級中的傳遞效率大約是大約是10%20%10%20%生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解: :生產(chǎn)者生產(chǎn)者(植物植物)呼吸作用呼吸作用植食動物植食動物呼吸作用呼吸作用肉食動物

16、肉食動物呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸呼吸作用作用肉食動物肉食動物呼吸作用呼吸作用 假設(shè)你像小說中的魯濱遜一樣，流落到一個不毛假設(shè)你像小說中的魯濱遜一樣，流落到一個不毛的荒島上，那里除了有能飲用的水之外，幾乎沒有的荒島上，那里除了有能飲用的水之外，幾乎沒有任何食物，你隨身攜帶的食物只有任何食物，你隨身攜帶的食物只有1 15 5千克玉米千克玉米和和一一只母雞只母雞。你認為哪種生存策略能讓你維持更長的時。你認為哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？（）間來等待救援？（） A.A.先吃雞，然后吃玉米。先吃雞，然后吃玉米。 B.B.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的先吃玉米，同時用

17、一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。蛋，最后吃雞。雞雞人人玉米玉米玉米玉米人人雞雞1、用生態(tài)系統(tǒng)能量流動的觀點解釋為什么、用生態(tài)系統(tǒng)能量流動的觀點解釋為什么肉、蛋、奶的價格比糧食貴？肉、蛋、奶的價格比糧食貴？ 肉、蛋、奶是次級消費者或其產(chǎn)品，要增加肉、蛋、奶是次級消費者或其產(chǎn)品，要增加1kg肉、蛋、奶要消耗肉、蛋、奶要消耗5kg-10kg的糧食。的糧食。 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用的能量特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎

18、的能量養(yǎng)級，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故是很少的。故“一山不容二虎一山不容二虎”有一定的有一定的生態(tài)學(xué)道理。生態(tài)學(xué)道理。2.2.為什么說為什么說“一山不容二虎一山不容二虎”? ? 從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐級遞減的，單向不循環(huán)的，經(jīng)各營養(yǎng)級是逐級遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞效率為傳遞效率為10102020。 所以所以, ,到第五營養(yǎng)級時，可利用的能量到第五營養(yǎng)級時，可利用的能量已減少，以致不能維持一個生物種群生存已減少，以致不能維持一個生物種群生存的程度了。的

19、程度了。3.3.食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級? ? 如果把單位時間內(nèi)各個營如果把單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪成圖，可以形成一低到高繪成圖，可以形成一個金字塔圖形，叫做個金字塔圖形，叫做“能量能量金字塔金字塔”。能量金字塔能量金字塔能量金字塔能量金字塔 如果把各個營如果把各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量養(yǎng)級的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式量金字塔的方式表達出來，是不表達出來，是不是也是金字塔形？是也是金字塔形？想一想：想一想：數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔有沒有例外的有沒有例外的情況？情況？想一想：想一想： 在一片樹林中，樹、昆蟲

20、和食在一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥的個體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示：蟲鳥的個體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示：鳥鳥樹樹昆蟲昆蟲昆蟲昆蟲樹樹鳥鳥數(shù)量比例圖數(shù)量比例圖能量金字塔能量金字塔 成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。 例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當物的量可能低于浮游動物的量。當然，總的來

21、看，一年中流過浮游植然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的物的總能量還是比流過浮游動物的要多。要多。桑基?；~塘魚塘 “?；~塘?；~塘”的設(shè)計理念是從人類的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通過所需出發(fā)，通過能量多級利用能量多級利用，充，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。生產(chǎn)效益。三三. .研究能量流動的意義研究能量流動的意義加工廠加工廠?；；峄峄杏袡C機物物質(zhì)質(zhì)甘蔗甘蔗蔗葉蔗葉塘泥塘泥蠶繭蠶繭蠶糞蠶糞塘泥塘泥魚魚魚塘魚塘 人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動方向，使能量流向但可

22、設(shè)法調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠謱θ祟愖钣幸娴牟糠稚鷳B(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。和散失的過程。1、單向流動：生產(chǎn)者、單向流動：生產(chǎn)者 初級消費者初級消費者調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?、能量的源頭：太陽能、能量的源頭：太陽能2、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定3、總渠道：食物鏈或食物網(wǎng)、總渠道：食物鏈或食物網(wǎng)2、逐級遞減：傳遞效率為、逐級遞減：傳遞效率為10% 20%的太陽能的總量。的

23、太陽能的總量。次級消費者次級消費者概念：概念：過程過程特點特點意義：意義：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1. 1. 根據(jù)能量流動效率直接計算根據(jù)能量流動效率直接計算例例1 1 某生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者和次級消費者的總能量分別是W1和W2，當下列哪種情況發(fā)生時，最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞（ ） A. B. C. D. 2110WW 215WW 2110WW 215WW 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的有關(guān)計算生態(tài)系統(tǒng)能量流動的有關(guān)計算解析解析 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動效率為10%20%，即一般情況下上一營養(yǎng)級傳遞給下一營養(yǎng)級的能量不超過自身同化量的20%，如，則說明初級消費者和次級消費者之間的能量流動效率已經(jīng)高

24、于20%，初級消費者、食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性都受到了破壞，影響了生物的可持續(xù)性發(fā)展，因而最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞。答案選D項。 例例2 2 有有5 5個營養(yǎng)級的一條食物鏈，若第五營養(yǎng)個營養(yǎng)級的一條食物鏈，若第五營養(yǎng)級的生物體重增加級的生物體重增加1kg1kg，理論上至少要消耗第一，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物（營養(yǎng)級的生物（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D.3125kgA. 25kg B. 125kg C. 625kg D.3125kg 解析解析 這是最為簡單的一種計算題型。這是最為簡單的一種計算題型。所謂至少消耗，即是按照最高的效率所謂至少消耗，即是按照最

25、高的效率（20%20%）傳遞。設(shè)需消耗第一營養(yǎng)級生）傳遞。設(shè)需消耗第一營養(yǎng)級生物物x kgx kg，則有，則有(20%)4x=1(20%)4x=1，不難選出正，不難選出正確答案為確答案為C C項。項。 2. 2. 根據(jù)隱含的能量流動數(shù)量關(guān)系進根據(jù)隱含的能量流動數(shù)量關(guān)系進行計算行計算 例例3 3 在某生態(tài)系統(tǒng)中，已知1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥，0.25kg的小鳥要吃2kg的昆蟲，而100kg的昆蟲要吃1000kg的綠色植物。若各營養(yǎng)級生物所攝入的食物全轉(zhuǎn)化成能量的話，那么，這只鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比應(yīng)為（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025%解析解析

26、該題中能量流動效率不僅用重量表示，而且其數(shù)值在各營養(yǎng)級之間都不一樣，但以植物為基準，在食物鏈的基礎(chǔ)上可推出它們間的數(shù)量轉(zhuǎn)化關(guān)系： 植物 昆蟲 小鳥 鷹 1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg 這樣，鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比即為2.5/1000，也就是0.25%。 3. 根據(jù)規(guī)定的能量流動效率計算根據(jù)規(guī)定的能量流動效率計算例例4 4 有一食物網(wǎng)如圖1所示。假如貓頭鷹的食物2/5來自兔子，2/5來自老鼠，其余來自蛇，那么貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物多少克？解析 據(jù)題意，貓頭鷹的食物可來源于三條食物鏈，直接來源于三種不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，則這種食物食用后必須使

27、其分別增加8g、8g、4g。這樣可得到圖2。 考慮到是最多消耗，計算時要按最低的能量流動效率即10%計算，這樣這三條鏈消耗的植物分別為800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。 考慮到是最多消耗，計算時要按最低的能量流動效率即10%計算，這樣這三條鏈消耗的植物分別為800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。 例例5 5 在如下圖3所示的食物網(wǎng)中，已知各營養(yǎng)級之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10%，若一種生物攝食兩種上一營養(yǎng)級的生物時，兩種被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產(chǎn)者多少千克？解析解析 據(jù)題意，與丁食物來源相關(guān)的食物鏈有三條：戊庚丁，戊甲丁，戊己甲丁。丁

28、以甲和庚為食，則按能量傳遞效率10%計算：各需甲、庚10kg10%250kg。甲要增長50kg需攝食己和戊共50kg10%500kg，則己、戊各250kg，己要增長250kg則需攝食戊250kg10%2500kg，庚要增長50kg則需戊50kg10%500kg。共需戊：50025002503250kg。 4. 根據(jù)變化的能量流動效率計算根據(jù)變化的能量流動效率計算例例6 6 已知在如下圖4所示的食物網(wǎng)中，C生物同化的總能量為a，其中A生物直接供給C生物的比例為x，則按最低的能量傳遞效率計算，需要A生物的總能量（y）與x的函數(shù)關(guān)系式為_。 5. 根據(jù)特定的能量流動要求計算根據(jù)特定的能量流動要求計算

29、例7 有一食物網(wǎng)如下圖5所示，設(shè)E種群干物質(zhì)量為5.8109kJ，B種群干物質(zhì)量為1.3108kJ，則A種群干物質(zhì)量的值至少是_。 解析解析 本題首先要搞清楚：由于能量寓于物質(zhì)之中，所以計算干物質(zhì)量的值也就是計算能量的量值；其次，由于E種群的干物質(zhì)的最終去向有B和A，所以要使A種群所得干物質(zhì)的量最少，只有在E種群以最低的傳遞效率傳給B（這時E種群剩余干物質(zhì)最少），E剩余部分再以最低的傳遞效率傳給A時才可能發(fā)生。B種群干物質(zhì)量為1.3108kJ，從理論上講，至多消耗E種群干物質(zhì)為1.3108kJ/10%1.3109kJ，由于A與E相隔一個營養(yǎng)級，因而A種群干物質(zhì)量的值至少為（5.81.3）109

30、kJ10%10%4.5107kJ。 。1 1：（：（2004.2004.上海）如果一個人食物上海）如果一個人食物有有1/21/2來自綠色植物，來自綠色植物，1/41/4來自小型肉食來自小型肉食動物，動物，1/41/4來自羊肉。假如傳遞效率為來自羊肉。假如傳遞效率為10%10%，那么該人每增加，那么該人每增加1Kg1Kg體重，體重，約消耗植物約消耗植物_Kg_Kg。280練一練練一練2、A B C D E F思考：如上食物網(wǎng)中，思考：如上食物網(wǎng)中， A為為1千克千克a、C最多約為多少？最多約為多少？b b、 C最少約為多少？最少約為多少？0.04千克千克0.0001千克千克c 、若、若C增加增加

31、1千克，則千克，則A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又為多少？消耗多少千克？最多又為多少？反饋練習：反饋練習：1、在一個處于平衡狀態(tài)的封閉的生態(tài)系、在一個處于平衡狀態(tài)的封閉的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，要使其中的動物能夠長時間存活，統(tǒng)內(nèi)，要使其中的動物能夠長時間存活，必須提供（必須提供（ ）Ao2 BH2oC有機物有機物 D太陽能太陽能BD2、在一條食物鏈中，第二營養(yǎng)級能量最、在一條食物鏈中，第二營養(yǎng)級能量最多有多少流入到第五營養(yǎng)級（多有多少流入到第五營養(yǎng)級（ ）A. 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/6253、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾 營養(yǎng)級（營養(yǎng)

32、級（ ）A第五第五 B第二第二C第三第三 D第四第四4、對水稻、對水稻鼠鼠蛇蛇鷹這條食物鏈的錯誤鷹這條食物鏈的錯誤 描述是（描述是（ ）A.水稻是生產(chǎn)者水稻是生產(chǎn)者 B.鼠是初級消費者鼠是初級消費者 C.蛇是次級消費者蛇是次級消費者 D.鷹屬于第三營養(yǎng)級鷹屬于第三營養(yǎng)級BD5.下面有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的表述，不正確的是（）下面有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的表述，不正確的是（） A .能量流動是單向流動，逐級遞減的能量流動是單向流動，逐級遞減的 B.食物鏈越短，可供消費者的能量越多食物鏈越短，可供消費者的能量越多 C .初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少 D .營養(yǎng)級越多，散失的能量越多營養(yǎng)級越多，散失的能量越多6.假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量為，按最高傳遞假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量為，按最高傳遞效率計算，第三營養(yǎng)級和三級消費者所獲得的能量應(yīng)為效率計算，第三營養(yǎng)級和三級消費者所獲得的能量應(yīng)為（ ） A.和和B.和和. C .和和. D.和和CC7.識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請據(jù)圖回答：流動，請據(jù)圖回答：（1）將）將A、B、C、D各營養(yǎng)級