生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-

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(dòng)

復(fù)習(xí)：1.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括_________和________。組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、______、_____、_______和_______、_______。非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)假設(shè)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(zhǎng)的辦法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

吃玉米，同時(shí)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(duì)！為什么要先吃我？我們欠“雞媽媽”一個(gè)解釋······生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)目標(biāo)1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。。

重點(diǎn)難點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。？知道我需要的能量來(lái)自哪里嗎？？我體內(nèi)的能量的去向？？我會(huì)不會(huì)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(lái)自哪里嗎？？我體內(nèi)的能量的去向？？我會(huì)不會(huì)連毛加骨頭都被人吃掉呢？？以

為單位研究能量流動(dòng)呢？種群第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、能量流動(dòng)概念1.概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、傳遞、

和散失過(guò)程。(1)源頭：太陽(yáng)能。(2)起點(diǎn)：從開(kāi)始。(3)流入生態(tài)系統(tǒng)總能量：

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

。(2)傳遞過(guò)程食物鏈和食物網(wǎng)植物蟲(chóng)鷹鳥(niǎo)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者一級(jí)消費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者太陽(yáng)能化學(xué)能熱能ATP（1）形式：大部分熱能散失（2）特殊形式：動(dòng)植物遺體殘骸形成煤炭、石油請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P94“能量流動(dòng)的過(guò)程，討論并回答下列問(wèn)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(zhǎng)期內(nèi)是否能將照射到這片農(nóng)田上的所有光能全部?jī)?chǔ)存？3.生產(chǎn)者能量的來(lái)源和去路是什么？4.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量包括在初級(jí)消費(fèi)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(guān)系？6.初級(jí)消費(fèi)者能量的來(lái)源和去路是什么？呼吸散失用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖遺體、殘枝敗葉分解者初級(jí)消費(fèi)者攝入能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖太陽(yáng)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能三、傳遞過(guò)程（儲(chǔ)存在植物體中的有機(jī)物）呼吸散失糞便初級(jí)消費(fèi)者

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

1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)？能量流動(dòng)是單向的賽達(dá)伯格湖賽達(dá)伯格湖是一個(gè)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(dá)伯格湖大約50公頃左右，是一個(gè)較小且封閉的湖泊。賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解同化量同化量分析問(wèn)題探討中的問(wèn)題營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量流出能量

（輸入后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)）出入比生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物

分解者

資料分析13.52%20.06%1、2：各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量3.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減（10%---20%）第一、能量流動(dòng)不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者→三級(jí)消費(fèi)→……。第二、能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的：傳遞率為10％～20％三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)生命在等待中逝去······請(qǐng)給我們一個(gè)“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(shí)間就越長(zhǎng)呀！單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高依次為？從能量流動(dòng)金字塔可以看出：營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)）初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）次級(jí)消費(fèi)者（第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)）三級(jí)消費(fèi)者（第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)）思考：1、逐級(jí)遞減這一特點(diǎn)與能量守恒定律矛盾嗎？2、如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(méi)有例外？2、數(shù)量金字塔以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體數(shù)量為依據(jù)繪制的金字塔。但會(huì)出現(xiàn)有的生物個(gè)數(shù)數(shù)量很少而每個(gè)個(gè)體的生物量很大的情況，所以會(huì)出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。比如一棵大樹(shù)上有幾百只昆蟲(chóng)。3、生物量金字塔以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量【體內(nèi)有機(jī)物總量】繪制的金字塔。生物量金字塔一般不會(huì)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(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ是初級(jí)消費(fèi)者B．Ⅳ為分解者C．E1為太陽(yáng)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(dòng)的規(guī)律？質(zhì)疑：思考：鋤去農(nóng)田中的雜草，修去樹(shù)木的側(cè)枝，目的是什么?合理調(diào)整能量的流動(dòng)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?dòng)的意義【第2課時(shí)】

材料一、我國(guó)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(dòng)，可以幫助人們科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用?！吧；~塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā)，通過(guò)能量多級(jí)利用，充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益。使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)“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(gè)草場(chǎng)上，如果放養(yǎng)的牲畜過(guò)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(guò)多，就會(huì)造成草場(chǎng)的退化，使畜產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。只有根據(jù)草場(chǎng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)，合理確定草場(chǎng)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(dòng)，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。能量流?dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能能量流動(dòng)的數(shù)量是生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的途徑：太陽(yáng)能→第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)→第二營(yíng)能量流動(dòng)養(yǎng)級(jí)→‥‥‥第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)單向流動(dòng)不循環(huán)能量流動(dòng)的特點(diǎn)逐級(jí)遞減傳遞率為10％～20％設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)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(dòng)的相關(guān)計(jì)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(dòng)②求“最少”則按“最低”值10％流動(dòng)①求“最多”則按“最高”值10％流動(dòng)②求“最少”則按“最低”值20％流動(dòng)（未知）較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)（已知）（已知）較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)（未知）【規(guī)律】1.正推類型：ABCD解題思路：至少按最小效率（10%）計(jì)算最多按最大效率（20%）計(jì)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(jì)算最多按最小效率（10%）計(jì)算例1有5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一條食物鏈，若第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體重增加1kg，理論上至少要消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物解析這是最為簡(jiǎn)單的一種計(jì)算題型。所謂至少消耗，即是按照最高的效率（20%）傳遞。設(shè)需消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物xkg，則有(20%)4x=1，不難選出正確答案為C項(xiàng)。A.25kgB.125kgC.625kgD.3125kg五、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)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(niǎo)，的小鳥(niǎo)要吃2kg的昆蟲(chóng)，而100kg的昆蟲(chóng)要吃1000kg的綠色植物。若各營(yíng)養(yǎng)級(jí)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%解析該題中能量流動(dòng)效率不僅用重量表示，而且其數(shù)值在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間都不一樣，但以植物為基準(zhǔn)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(chóng)→小鳥(niǎo)→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(lái)自兔子，2/5來(lái)自老鼠，其余來(lái)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(lái)源于三條食物鏈，直接來(lái)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(jì)算時(shí)要按最低的能量流動(dòng)效率即10%計(jì)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