(精品課件)：能量流動

【基礎(chǔ)知識排查】一、能量流動的概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、傳遞、

和散失的過程。輸入轉(zhuǎn)化生態(tài)系統(tǒng)的基本功能

能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞二、能量流動的過程1．能量來源：

；是不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？

。2．輸入：生產(chǎn)者通過

把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。3．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：

。光合作用生產(chǎn)者固定的總能量光能不是，必須是輸入第一營養(yǎng)級的能量4．傳遞、轉(zhuǎn)化、散失(1)傳遞渠道：

。(2)傳遞形式（在食物鏈中流動的形式）：

。食物鏈和食物網(wǎng)有機(jī)物中的化學(xué)能(3)能量去向(以能量在第一營養(yǎng)級的變化為例)

賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解生產(chǎn)者

464.6植食性動物62.8肉食性動物12.6分解者14.6呼吸作用122.6未利用327.312.596.329362.812.618.82.129.37.55.0微量太陽能497539未固定(3)能量去向(以能量在第一營養(yǎng)級的變化為例)①通過生產(chǎn)者的呼吸作用以

形式散失。②未被利用的③隨著殘枝敗葉等被

分解而釋放出來。④被初級消費者攝入體內(nèi)，流入

營養(yǎng)級。分解者下一個熱能總結(jié)：能量散失的主要途徑：。(包括各營養(yǎng)級生物本身及分解者)；能量散失的主要形式是

。能量流動中能量的變化形式：

。細(xì)胞呼吸熱能太陽光能→生物體有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能(最終散失)。三、能量流動的特點1．單向流動能量流動只能沿

由低營養(yǎng)級流向

，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動。2．逐級遞減輸入到某一營養(yǎng)級的能量中，只有

的能量能夠傳遞到下一營養(yǎng)級。四、研究能量流動的意義1．幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計

，使能量得到

的利用。2．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的

關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?/p>

的部分。食物鏈高營養(yǎng)級10%～20%人工生態(tài)系統(tǒng)最有效能量流動最有益注意“文字表述”[互動探究]

1.食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個，原因是什么？2．請你從能量流動的角度分析農(nóng)民鋤草的目的是什么？[提示]

1.因為能量流動具有逐級遞減的特點，超過五個營養(yǎng)級后，所剩能量不足以維持營養(yǎng)級的生存，所以一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個。2．農(nóng)民鋤草的目的是調(diào)整能量流動的方向，使能量更多的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?即使能量更多地被農(nóng)作物固定)?！疽c歸納】一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析能量流動的圖解：同化量指什么？流入該營養(yǎng)級的能量或該營養(yǎng)級所具有的能量用公式如何表示？同化量=攝入量—糞便量(1)動物糞便的能量不屬于該營養(yǎng)級動物所同化的能量，但屬于上一個營養(yǎng)級生物所同化的能量。糞便中能量最終被分解者分解釋放出來。(2)動物尿液中能量(如尿素中所含的能量)屬經(jīng)過動物吸收營養(yǎng)物質(zhì)并經(jīng)過細(xì)胞轉(zhuǎn)化的，因此，尿液中的能量應(yīng)歸于動物所同化的能量的一部分。3．能量在流經(jīng)每一營養(yǎng)級時的分流問題分析(1)能量來源①生產(chǎn)者的能量來自于太陽能。②各級消費者的能量一般來自上一個營養(yǎng)級(同化量＝攝入量－糞便中所含能量)(2)能量去路

①

自身細(xì)胞呼吸消耗（產(chǎn)生的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能散失）

②

流入下一個營養(yǎng)級

③

被分解者利用的能量（遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來）

④

未利用能量(現(xiàn)存量：最終保留給下一年)修改提綱部分4．能量流動的特點(1)單向流動（不可逆轉(zhuǎn)，不可循環(huán)）

①各營養(yǎng)級關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的

②各營養(yǎng)級能量總是趨向于以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失，而熱能不能重復(fù)利用(2)逐級遞減

①每個營養(yǎng)級的生物總有一部分不能被下一營養(yǎng)級利用。②各個營養(yǎng)級的生物都會因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量③各營養(yǎng)級中的能量都要有一部分流入分解者。

修改提綱部分：將“漸”改為“級”★所以：任何生態(tài)系統(tǒng)都需不斷補(bǔ)充能量，否則將會崩潰。（如：生態(tài)瓶須放在陽光下才能維持較長時間）任何生態(tài)系統(tǒng)都需不斷補(bǔ)充能量（如：生態(tài)瓶）需放在陽光下）練習(xí)一下：①某食物鏈：②如果A、B、C既代表每種生物，也代表每種生物所含的能量，求從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率：思考：①消費者糞便中所含有的能量能不能計入排便生物所同化物質(zhì)中的能量？

②當(dāng)一只狼吃一只兔子時，能量傳遞效率是否介于10～20%之間？

③什么情況下能量傳遞效率為10～20%？

④能量傳遞效率是否可以低于10%？

；是否可以大于20%？

。不能不是只有群體數(shù)量較大時才符合可以不可以二、生態(tài)金字塔的類型與含義類型項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點正金字塔形一般為正金字塔形，有時會出現(xiàn)倒金字塔形，如樹上昆蟲與鳥的數(shù)量關(guān)系正金字塔形

類型項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動逐級遞減每一級含義食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目每一營養(yǎng)級生物的總生物量數(shù)量金字塔特例感悟拓展1．能量流動的分析方法比較教材中“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”和“生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖”生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解生產(chǎn)者

464.6植食性動物62.8肉食性動物12.6分解者14.6呼吸作用122.6未利用327.312.596.329362.812.618.82.129.37.55.0微量太陽能497539未固定(1)計算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中，能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定的能量總量的百分比是多少?從第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是多少?62.8÷464.6×100%≈13.5%12.6÷62.8×100%≈20.0%可以發(fā)現(xiàn)，在“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”中，流入每一營養(yǎng)級的能量去路中多了一條“未利用”，即未被自身呼吸消耗，也未被后一營養(yǎng)級和分解者利用的能量。出現(xiàn)這種差別的原因在于兩種能量流動圖解的分析方法和理解角度不同。理解流入每一營養(yǎng)級的能量去向可從以下兩個角度分析：(1)定量不定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內(nèi)的去路可有三條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞，最終都以熱能形式從生物群落中散失，生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽能，才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進(jìn)行。(2)定量定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有四條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被后一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，第④部分的能量將保留給下一年。一般按第二種方式記憶2、計算如果A、B、C既代表每種生物，也代表每種生物所含的能量，怎樣構(gòu)建它們之間的等式關(guān)系？

判斷：或10%﹤（B+C）/A﹤20%3、研究能量流動的實踐意義合理調(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祟愑幸娴牟糠?在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)該包括 (

)A．通過兔子的呼吸作用釋放的能量D．通過兔子的糞便流入到分解者的體內(nèi)C．通過狐貍的糞便流入到分解者的體內(nèi)B．流入到狐的體內(nèi)解析

兔經(jīng)同化作用所獲得的能量＝兔的攝入量－兔的糞便量，因此，B項中的能量去向并非來自于兔的同化獲得的能量。答案

B2、如果一個人的食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動物，1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物 (

)A．10kg

B．28kgC．100kg D．280kg答案

D根據(jù)題意，可以寫出三條食物鏈：①植物→人，在此食物鏈中，人要增重0.5kg，消耗植物為0.5÷10%＝5kg；②植物→羊→人，在此食物鏈中，人要增重0.25kg，消耗的植物為0.25÷10%÷10%＝25kg；③植物→植食動物→小型肉食動物→人，在此食物鏈中，人要增重0.25kg，消耗的植物為0.25÷10%÷10%÷10%＝250kg。所以人要增重1kg，共消耗植物280kg。[方法點擊]未知具體傳遞效率時，可按10%～20%的有效傳遞率計算，但須注意“至多”與“至少”的應(yīng)用。①后一營養(yǎng)級增重多少，需多少前一營養(yǎng)級時，應(yīng)按除法計算且至多需多少時應(yīng)按10%求解，至少需多少時應(yīng)按20%求解。②若要求按前一營養(yǎng)級推導(dǎo)后一營養(yǎng)級所獲能量時，應(yīng)用乘法，且在至少向后傳遞多少時應(yīng)按10%計算，至多向后傳遞多少時，應(yīng)按20%計算。③在食物網(wǎng)中求最大(小)值時，既要考慮能量傳遞效率，又要考慮食物鏈的長短。在沒有具體說明的情況下，能量傳遞效率為10%～20%，