生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-上課版

假設(shè)你像小說(shuō)中的魯賓遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了又能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只3kg母雞、15kg玉米。討論：你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援：1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。問題探討第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

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

3、說(shuō)明能量金字塔和林德曼效率本節(jié)聚焦什么叫能量流動(dòng)呢？ 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。怎樣進(jìn)行能量的分析？個(gè)體1儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體2儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體3儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量輸入能量散失生產(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)呼吸能量流動(dòng)過(guò)程呼吸散失用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖遺體、殘枝敗葉分解者初級(jí)消費(fèi)者攝食能量流經(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)能初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化初級(jí)消費(fèi)者攝入同化糞便呼吸作用遺體殘骸次級(jí)消費(fèi)者攝入同化糞便呼吸作用遺體殘骸三級(jí)消費(fèi)者攝入注意：除第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)之外，被某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物攝入體內(nèi)的能量并不是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化量。因?yàn)椋?攝入量-糞便量。所以真正流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量應(yīng)該是下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量。1.能量流動(dòng)的源頭：太陽(yáng)能（主要）或氧化無(wú)機(jī)物產(chǎn)生的化學(xué)能2.相關(guān)生理過(guò)程：光合作用或化能合成作用3.能量輸入總量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能。并非照射在植物體上的太陽(yáng)能提醒：城市生態(tài)系統(tǒng)，一小部分來(lái)自太陽(yáng)能，另一大部分來(lái)自有機(jī)物的能量。4.傳遞渠道：食物鏈和食物網(wǎng)5.傳遞能量形式：有機(jī)物中的化學(xué)能能量流動(dòng)傳遞6.每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：呼吸作用、下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化、分解者分解7.能量流動(dòng)的終點(diǎn)：以呼吸作用產(chǎn)生的熱能的形式散失1.下圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的圖解，對(duì)此圖解的理解不正確的是()

A．圖中方框的大小可表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所具有的能量多少B．該圖中一條捕食食物鏈為A→B→C→DC．該圖中的A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．圖中所示四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的關(guān)系為A=B＋C＋DD2、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，其去向不可能包括（）BA.通過(guò)兔子呼吸作用釋放的能量

B.通過(guò)兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)

C.通過(guò)狐貍的糞便流入到分解者體內(nèi)

D.流入到狐貍體內(nèi)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)呼吸能量流動(dòng)特點(diǎn)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

464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%資料分析傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量一般在10%-20%之間能量流動(dòng)特點(diǎn)（1）相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，能量只能從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。2、逐級(jí)遞減（10-20%）1、單向流動(dòng)（2）有少部分能量隨遺體殘骸直接傳給了分解者（3）每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總有一部分不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用（最終被分解者分解）。（1）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用散失的熱能無(wú)法被再利用。雞人玉米人(15kg)｛一玉米雞人二?按最大傳遞效率20%計(jì)算(假設(shè)雞自身重3kg)(假設(shè)雞自身重3kg)3*20%+15*20%=3.6(15*1/3*20%+3)*20%+15*2/3*20%=2.8為什么營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)5個(gè)？為什么一山不容二虎？湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔生產(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)）①能量金字塔②數(shù)量金字塔昆蟲樹鳥數(shù)量金字塔鳥樹昆蟲能量金字塔特殊情況：③生物量金字塔浮游動(dòng)物生物量金字塔浮游植物特殊情況：能量流動(dòng)的研究意義1、對(duì)能量進(jìn)行多級(jí)利用，提高能量的利用率。例如：秸稈的多級(jí)利用、桑基魚塘2、合理調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，在森林中，最好使能量多?chǔ)存在木材中；在草原牧場(chǎng)上，則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。課后作業(yè)：P97

技能訓(xùn)練生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念過(guò)程特點(diǎn)實(shí)踐意義單向流動(dòng)逐級(jí)遞減傳遞效率10％～20％指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過(guò)程。1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量多級(jí)利用，提高利用率。2、使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧１竟?jié)小結(jié)例題1下圖為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動(dòng)情況，圖中箭頭符號(hào)為能量的流動(dòng)方向，單位為kcal/m3/年。下列說(shuō)法正確的是（）①入射的太陽(yáng)能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1％左右

②分解者可利用來(lái)自各營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)移到(A)的所有能量

③消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)級(jí)別越高，可利用的總能量越多

④當(dāng)人們把生產(chǎn)者當(dāng)做食物時(shí)，比起其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)，可獲得更多的能量A．①②

B．①④

C．②④

D．③④B例2以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的敘述中，哪一項(xiàng)是不正確的（）A．

能量流動(dòng)是單向的、不循環(huán)的B．

食物鏈越短，可供終級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越多C．

初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少D．

營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，散失的能量越多CA．分解者獲得的能量最少

B．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量

C．圖中②/①的值代表鼠→鷹的能量傳遞效率

D．③和④是鼠同化量的一部分例題3下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①～④表示相關(guān)過(guò)程的能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是（）C例題4、一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含的能量統(tǒng)計(jì)如下表種群甲乙丙丁能量/kJ2.8×1091.3×1089.1×1072.9×106下面符合這4個(gè)種群所構(gòu)成的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的是（）A甲→乙→丙→丁B甲→丙→乙→丁

乙乙C甲丙D甲丁丁丙D【歸納提升】有關(guān)能量流動(dòng)的極值計(jì)算在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，首先要確定食物鏈。(1)設(shè)食物鏈A→B→C→D，分情況討論：現(xiàn)實(shí)問題思路求解D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重M至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少N×(20%)3＝M最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少N×(10%)3＝MA營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重ND營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重多少N×(20%)3＝MD營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物網(wǎng)中，一個(gè)消費(fèi)者往往同時(shí)占有多條食物鏈，當(dāng)該消費(fèi)者增加了某一值時(shí)，若要計(jì)算最少消耗生產(chǎn)者多少時(shí)，應(yīng)選最短的食物鏈和最大傳遞效率20%進(jìn)行計(jì)算，這樣消費(fèi)者獲得的能量最多；若要計(jì)算最多消耗生產(chǎn)者多少時(shí)，應(yīng)選最長(zhǎng)的食物鏈和最小傳遞效率10%進(jìn)行計(jì)算，這樣消費(fèi)者獲得的能量最少。例、ABCDEF