生態(tài)系統(tǒng)的能量流動-

第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

復習：1.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括_________和________。組成成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、______、_____、_______和_______、_______。非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費者分解者食物鏈食物網(wǎng)組成成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞先吃雞，再吃玉米我反對！為什么要先吃我？我們欠“雞媽媽”一個解釋······生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學目標1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。2.概述研究能量流動的實踐意義。。

重點難點生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。？知道我需要的能量來自哪里嗎？？我體內(nèi)的能量的去向？？我會不會連根加葉都被吃掉呢？考考你我也想考考你？知道我需要的能量來自哪里嗎？？我體內(nèi)的能量的去向？？我會不會連毛加骨頭都被人吃掉呢？？以

為單位研究能量流動呢？種群第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動概念1.概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、傳遞、

和散失過程。(1)源頭：太陽能。(2)起點：從開始。(3)流入生態(tài)系統(tǒng)總能量：

。生產(chǎn)者固定太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能總量（4）主要方式：__________。光合作用（5）能量轉(zhuǎn)化：______________。光能化學能輸入轉(zhuǎn)化化學能無機物有機物(1)傳遞渠道：

。(2)傳遞過程食物鏈和食物網(wǎng)植物蟲鷹鳥第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級生產(chǎn)者一級消費者二級消費者三級消費者太陽能化學能熱能ATP（1）形式：大部分熱能散失（2）特殊形式：動植物遺體殘骸形成煤炭、石油請同學們閱讀課本P94“能量流動的過程，討論并回答下列問題：1.能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？2.在一片農(nóng)田中，在農(nóng)作物生長期內(nèi)是否能將照射到這片農(nóng)田上的所有光能全部儲存？3.生產(chǎn)者能量的來源和去路是什么？4.初級消費者糞便中的能量包括在初級消費者同化的能量中嗎？5、攝入的能量、糞便中的能量、同化的能量之間是什么關系？6.初級消費者能量的來源和去路是什么？呼吸散失用于生長、發(fā)育、繁殖遺體、殘枝敗葉分解者初級消費者攝入能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖太陽生產(chǎn)者固定的太陽能三、傳遞過程（儲存在植物體中的有機物）呼吸散失糞便初級消費者

同化分解者呼吸散失能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖傳遞過程呼吸散失初級消費者攝入用于生長、發(fā)育、繁殖遺體、殘骸分解者次級消費者攝入呼吸散失同化量=攝入量-糞便中有機物量例1、在一個生態(tài)系統(tǒng)中，某草食性動物同化的能量等于（）D.用于草食動物的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動所需的能量C生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解生產(chǎn)者(植物)呼吸初級消費者(植食動物)呼吸次級消費者(肉食動物)呼吸分解者…呼吸三級消費者(肉食動物)呼吸傳遞過程注意：箭頭由粗到細：方框從大到小：隨營養(yǎng)級的升高，儲存在生物體內(nèi)的能量越來越少。表示流入下一營養(yǎng)級的能量逐級遞減。課本P94思考與討論

1.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？2.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)中來？能量流動是單向的賽達伯格湖賽達伯格湖是一個天然的高原湖泊，氣候較為寒冷。這里人口較少，保留了原始的景觀。賽達伯格湖大約50公頃左右，是一個較小且封閉的湖泊。賽達伯格湖的能量流動圖解同化量同化量分析問題探討中的問題營養(yǎng)級流入能量流出能量

（輸入后一個營養(yǎng)級）出入比生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物

分解者

資料分析13.52%20.06%1、2：各營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內(nèi)?(10％－20％)能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級的同化能量上一營養(yǎng)級的同化能量3.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不會百分之百流到下一個營養(yǎng)級？4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。單向流動，逐級遞減（10%---20%）第一、能量流動不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費→……。第二、能量流動是逐級遞減的：傳遞率為10％～20％三、能量流動的特點生命在等待中逝去······請給我們一個“先吃雞”的理由！七嘴八舌食物鏈越短，能量到我體內(nèi)的越多，我活的時間就越長呀！單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高依次為？從能量流動金字塔可以看出：營養(yǎng)級越多，在能量流動中消耗的能量就_____。越多能量金字塔（正金字塔）生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）初級消費者（第二營養(yǎng)級）次級消費者（第三營養(yǎng)級）三級消費者（第四營養(yǎng)級）思考：1、逐級遞減這一特點與能量守恒定律矛盾嗎？2、如把各個營養(yǎng)級的生物量（質(zhì)量）和數(shù)量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？有沒有例外？2、數(shù)量金字塔以每個營養(yǎng)級的生物個體數(shù)量為依據(jù)繪制的金字塔。但會出現(xiàn)有的生物個數(shù)數(shù)量很少而每個個體的生物量很大的情況，所以會出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。比如一棵大樹上有幾百只昆蟲。3、生物量金字塔以每個營養(yǎng)級的生物量【體內(nèi)有機物總量】繪制的金字塔。生物量金字塔一般不會出現(xiàn)倒置的情況圖11為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ是初級消費者B．Ⅳ為分解者C．E1為太陽能，E2為熱能D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用C能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？質(zhì)疑：思考：鋤去農(nóng)田中的雜草，修去樹木的側(cè)枝，目的是什么?合理調(diào)整能量的流動方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑?、研究能量流動的意義【第2課時】

材料一、我國古代就已發(fā)展出“?；~塘”生產(chǎn)方式：利用桑葉喂蠶，蠶沙（蠶糞）養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成了良性循環(huán)。意義1：研究能量流動，可以幫助人們科學的規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用?！吧；~塘”的設計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機“廢棄物”，成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是使廢物資源化，從而，提高能量轉(zhuǎn)化效率，使能量得到最有效的利用。材料二、在一個草場上，如果放養(yǎng)的牲畜過少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放養(yǎng)的牲畜過多，就會造成草場的退化，使畜產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。只有根據(jù)草場的能量流動特點，合理確定草場的載畜量，才能保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)。意義2：研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能能量流動的數(shù)量是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的途徑：太陽能→第一營養(yǎng)級→第二營能量流動養(yǎng)級→‥‥‥第五營養(yǎng)級單向流動不循環(huán)能量流動的特點逐級遞減傳遞率為10％～20％設法調(diào)整能量流動關系研究的目的

使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠直菊n小結(jié)（食物鏈和食物網(wǎng)）五、能量流動的相關計算ABCD1.已知A求D獲得的最多的能量求D獲得的最少的能量呢，2.已知D求至少需A多少能量？最多呢？1食物鏈（某一生物所獲得的最多（最少）的能量）①求“最多”則按“最高”值20％流動②求“最少”則按“最低”值10％流動①求“最多”則按“最高”值10％流動②求“最少”則按“最低”值20％流動（未知）較高營養(yǎng)級（已知）（已知）較低營養(yǎng)級（未知）【規(guī)律】1.正推類型：ABCD解題思路：至少按最小效率（10%）計算最多按最大效率（20%）計算若A總重1000KG體重，至少（或最多）能使D增重多少千克？2.逆推類型：ABCD解題思路：至少按最大效率（20%）計算最多按最小效率（10%）計算例1有5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1kg，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物解析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（20%）傳遞。設需消耗第一營養(yǎng)級生物xkg，則有(20%)4x=1，不難選出正確答案為C項。A.25kgB.125kgC.625kgD.3125kg五、能量流動的相關計算例2在某生態(tài)系統(tǒng)中，已知1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥，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為（）A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%解析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上可推出它們間的數(shù)量轉(zhuǎn)化關系：植物→昆蟲→小鳥→鷹這樣，鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比即為，也就是0.25%。例3有一食物網(wǎng)如圖所示。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其分別增加8g、8g、4g。這樣可得到圖2。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。例4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