第4.1.2節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

第4.1.2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(一)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。（1）起點：（2）總能量：（3）渠道：從生產(chǎn)者(主要是植物)固定太陽能開始。生產(chǎn)者所固定的全部太陽能食物鏈和食物網(wǎng)。（4）能量形式的變化：（5）在食物鏈中流動的形式是：太陽能→生物體有機物中的化學能→熱能(最終散失)。有機物中的化學能。二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(一)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。固定太陽能總量食物鏈和食物網(wǎng)化學能化學能熱能二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：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)呼吸未固定的太陽能生產(chǎn)者(植物)二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動物）呼吸作用分解者遺體殘骸輸入未固定的太陽能呼吸散失用于生長、發(fā)育、繁殖生產(chǎn)者固定的太陽能（儲存在植物體中的有機物）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)級示意圖二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發(fā)育和繁殖分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失攝入量=同化量＋糞便量關(guān)于牛糞便中的能量：屬于牛（初級消費者）的攝入量，不屬于牛的同化量，是草（生產(chǎn)者）的同化量，是草流向分解者的能量，不屬于牛流入分解者的能量。同化量=

次級消費者攝入呼吸量＋生長發(fā)育繁殖量二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：攝入量=同化量＋糞便量同化量=呼吸量＋生長發(fā)育繁殖量生長發(fā)育繁殖量=流入下一級的同化量＋分解者利用量＋未被利用量能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖能量的去路？二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：能量的去路：呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被分解者所利用二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(二)能量流動的一般過程：464.662.896.312.529329.32.118.812.662.85.0微量7.512.6—同化量同化量同化量=呼吸量＋流入下一級的同化量＋分解者利用量＋未被利用量1、如下圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的圖解，對此圖解的理解有誤的是（）A．B營養(yǎng)級的生物個體數(shù)量不一定比A少B．若M表示各營養(yǎng)級所含的能量，當MA＜5MB時，生態(tài)系統(tǒng)將會崩潰C．B攝入的能量即為B的同化量D．A的能量大于B、C、D之和課堂練習2、在一個生態(tài)系統(tǒng)中，某草食動物同化的能量等于（）A．生產(chǎn)者固定的太陽能總量減去生產(chǎn)者的呼吸量B．被草食動物吃了的植物所含的全部能量C．被草食動物吃了的植物所含的能量減去糞便等內(nèi)的能量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3、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的原因是（）

A．各營養(yǎng)級的生物因呼吸而消耗相當大的一部分能量B．各營養(yǎng)級的生物中總有一部分未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用C．下一營養(yǎng)級的生物比上一營養(yǎng)級的生物數(shù)量少D．A和B的敘述都正確課堂練習二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(三)能量流動的基本特征：1、單向流動：

食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的，只能從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……（即沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級）。二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(三)能量流動的基本特征：2、逐級遞減：原因：

①各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量即能量不能循環(huán)）。②各營養(yǎng)級的能量有多個流動去向，不可能100%地流入到下一個營養(yǎng)級中。能量傳遞率為10％～20％

二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(三)能量流動的基本特征：(1)第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是多少?(2)植食性動物到肉食性動物的傳遞效率是多少？62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.0%二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(三)能量流動的基本特征：xyz5+x=0.25+0.05+2.1+5.12+y=0.5+2.5+4+9Z=3+14+70+23=110X=2.5y=14(1)第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是多少?(2)植食性動物到肉食性動物的傳遞效率是多少？

X=2.5y=14Z=110求圖中的x,y,z依次是多少？14/110=12.7%2.5/14=17.9%二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(三)能量流動的基本特征：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，傳遞效率為10％－20％。所以,食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級，到第五營養(yǎng)級以后，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因為能量每流經(jīng)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。為什么食物鏈一般不超過5個營養(yǎng)級?二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(四)研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的意義：

1、可以幫助人們科學規(guī)劃,設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。2、能實現(xiàn)對能量的多級利用,從而大大提高能量的利用效率。3、還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。如：農(nóng)田除雜草，滅蟲、滅鼠、剪枝?；~塘二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三種生態(tài)金字塔的比較二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算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？最多能使D增重8千克至少能使D增重1千克二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算解題思路：至少按最大效率（20%）計算最多按最小效率（10%）計算若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克？2.逆推類型：ABCD最多消耗A增重10000千克至少消耗A增重1250千克1、若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第四營養(yǎng)級生物最多能獲得的能量是（

）

A.24kJ

B.192kJ

C.96kJ

D.960kJ

2、在一條有5個營養(yǎng)級的食物鏈中，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)級的生物量為（

）A.25kg

B.125kg

C.625kg

D.3125kg3、在草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹這條食物鏈，設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為100％，按最高傳遞率計算，蟾蜍和貓頭鷹所得能量最多分別為（

）。A、20％和2％

B、8％和0.032％C、4％和0.8％

D、0.4％和0.016％

課堂練習二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算2.食物網(wǎng)型：

若要計算最少消耗生產(chǎn)者多少時，應(yīng)選最短的食物鏈和最大傳遞效率20%進行計算，這樣消費者獲得的能量最多；若要計算最多消耗生產(chǎn)者多少時，應(yīng)選最長的食物鏈和最小傳遞效率10%進行計算，這樣消費者獲得的能量最少。二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:

如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量,最多能獲得______焦耳能量.140二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算2.食物網(wǎng)型：例：由于“赤潮”的影響，一條4kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性的食物有1/2來自植物，1/4來自草食魚類，1/4來自以草食魚類為食的小型肉食魚類，按能量流動效率20%計算，該雜食性魚從出生到死亡，共需海洋植物()A.120kgB.160kgC.60kgD.100kg【解析】根據(jù)題干，可繪出食物網(wǎng)如下：y1=10y2=25y3=1251、下圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為()A．80gB．900gC．800gD．600g2、某人的食物有1/2來自植物，1/4來自雞、鴨、豬，1/4來自小型肉食動物。若能量在流動中的傳遞效率為10%，那么此人要增重1kg體重，最多消耗綠色植物…（）A.150kg B.280kgC.500kg D.1000kg課堂練習二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的相關(guān)計算【規(guī)律】食物網(wǎng)食物鏈二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特別提醒：同時占有兩個營養(yǎng)級的種群數(shù)量變化

能量在食物鏈（網(wǎng)）中流動時只有10%－20%流到下一營養(yǎng)級且能量流動的環(huán)節(jié)越多損耗越多，該類變化的規(guī)律是：當a種群的數(shù)量變化導致b種群的營養(yǎng)級降低時，則b種群的數(shù)量將增加；若導致b種群的營養(yǎng)級升高時，則b種群的數(shù)量將減少。如右圖食物網(wǎng)中，鷹具有第3、4兩個營養(yǎng)級；若蛇全部移走，則鷹由第4營養(yǎng)級降低為第3營養(yǎng)級，導致鷹的數(shù)量增加。1、下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中，不正確的（）A、能量流動是單向的，不可逆轉(zhuǎn)的B、食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級消費的能量越多C、初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少D、營養(yǎng)級越多，散失的能量越多2、根據(jù)生態(tài)學原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的總耗量最少，人們應(yīng)采取下列哪一種食物結(jié)構(gòu)A、以禽類、蛋類為主

B、以淡水養(yǎng)殖的魚蝦為主C、以谷物和植物蛋白為主

D、以豬肉等家畜的肉類為主3、人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系（

）A、能量與營養(yǎng)級

B、能量與個體大小C、能量與個體數(shù)量

D、能量與生物代謝類型課堂練習4、“一山不能存二虎”這一諺語，用生態(tài)觀點可以理解為（

）A、虎所需要的生活空間很大B、身體強壯的虎以身體弱小的虎為食C、虎性情孤獨，不群居D、營養(yǎng)級越高的生物，能得到的能量越小，個體數(shù)量也就減少5、初級消費者體內(nèi)的能量，其去路不包括（）

A.用于自身生命活動

B.被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得

C.通過呼吸作用被消耗掉

D.被分解者分解釋放到環(huán)境中去課堂練習6、下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)示意圖，甲~庚代表不同的生物，箭頭表示能量流動的方向和物種聯(lián)系。下列敘述正確的是（）A.此食物網(wǎng)中有七條食物鏈，丁占有四個不同的營養(yǎng)級B.戊接受的太陽能是流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量C.丙可利用的總能量小于乙和丁可利用的總能量之和D.向此生態(tài)系統(tǒng)大量引入外來物種，可增強該系統(tǒng)的穩(wěn)定性課堂練習7、在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（如圖所示）。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A.該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級的生物有人和家禽家畜B.該生態(tài)系統(tǒng)中,人的作用非常關(guān)鍵,植物是主要成分C.該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率D.沼氣池的建造和植樹造林，能提高對能量的利用率。課堂練習8、如圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖：單位:J/(cm2·a)以下分析不正確的是（）A.甲的數(shù)值是1250J/(cm2·a)B.乙到丙的能量傳遞效率為15%C.每一營養(yǎng)級的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D.乙的個體數(shù)目一定比甲少9、如圖是某個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，該圖中表示生態(tài)系統(tǒng)能量流動的箭頭是（）A.①③B.②③⑤C.①③④D.②⑤課堂練習10、如圖表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),a—e代表各營養(yǎng)級的生物，下列敘述不正確的是

A.共有三條食物鏈B.各營養(yǎng)級中，能量最多的是c，生物個體數(shù)量最多的是aC.若水體受有機磷農(nóng)藥輕微污染，則受害最嚴重的是aD.若c所含能量為5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，則a至少約含4.5×107kJ課堂練習下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，據(jù)圖回答：(1)能量流動是從_________________________開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為________kJ。(2)從A到B和從B到C的能量傳遞效率分別為________%，__________%。(3)生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈流動的能量逐級遞減的原因是_______________________________________________。(4)生態(tài)系統(tǒng)成分中A屬于________，D屬于________。課堂練習A(生產(chǎn)者)固定太陽能12501615各營養(yǎng)級自身消耗一部分