生態(tài)系統(tǒng)的能量流動-上課版

假設(shè)你像小說中的魯賓遜那樣，流落在一個荒島上，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的時間來等待救援：1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，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

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

3、說明能量金字塔和林德曼效率本節(jié)聚焦什么叫能量流動呢？ 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。怎樣進行能量的分析？個體1儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體3儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量能量輸入種群能量儲存能量輸入能量散失生產(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)呼吸能量流動過程呼吸散失用于生長、發(fā)育、繁殖遺體、殘枝敗葉分解者初級消費者攝食能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖太陽生產(chǎn)者固定的太陽能初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發(fā)育和繁殖次級消費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養(yǎng)級中的變化初級消費者攝入同化糞便呼吸作用遺體殘骸次級消費者攝入同化糞便呼吸作用遺體殘骸三級消費者攝入注意：除第一營養(yǎng)級之外，被某一營養(yǎng)級生物攝入體內(nèi)的能量并不是該營養(yǎng)級生物的同化量。因為，同化量=攝入量-糞便量。所以真正流入下一營養(yǎng)級的能量應(yīng)該是下一個營養(yǎng)級的同化量。1.能量流動的源頭：太陽能（主要）或氧化無機物產(chǎn)生的化學(xué)能2.相關(guān)生理過程：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)者固定的太陽能。并非照射在植物體上的太陽能提醒：城市生態(tài)系統(tǒng)，一小部分來自太陽能，另一大部分來自有機物的能量。4.傳遞渠道：食物鏈和食物網(wǎng)5.傳遞能量形式：有機物中的化學(xué)能能量流動傳遞6.每個營養(yǎng)級的能量去向：呼吸作用、下一營養(yǎng)級同化、分解者分解7.能量流動的終點：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)能量流動的圖解，對此圖解的理解不正確的是()

A．圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級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．圖中所示四個營養(yǎng)級能量的關(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.通過兔子呼吸作用釋放的能量

B.通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)

C.通過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)呼吸能量流動特點營養(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

464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%資料分析傳遞效率=下一營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量一般在10%-20%之間能量流動特點（1）相鄰營養(yǎng)級生物吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，能量只能從低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。2、逐級遞減（10-20%）1、單向流動（2）有少部分能量隨遺體殘骸直接傳給了分解者（3）每個營養(yǎng)級的能量總有一部分不能被下一營養(yǎng)級利用（最終被分解者分解）。（1）各營養(yǎng)級呼吸作用散失的熱能無法被再利用。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為什么營養(yǎng)級一般不超過5個？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）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物生物量金字塔浮游植物特殊情況：能量流動的研究意義1、對能量進行多級利用，提高能量的利用率。例如：秸稈的多級利用、?；~塘2、合理調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，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)的能量流動概念過程特點實踐意義單向流動逐級遞減傳遞效率10％～20％指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量多級利用，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情況，圖中箭頭符號為能量的流動方向，單位為kcal/m3/年。下列說法正確的是（）①入射的太陽能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1％左右

②分解者可利用來自各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到(A)的所有能量

③消費者營養(yǎng)級別越高，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，比起其他營養(yǎng)級，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)的能量流動的敘述中，哪一項是不正確的（）A．

能量流動是單向的、不循環(huán)的B．

食物鏈越短，可供終級消費者獲得的能量越多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)中能量流動圖解，①～④表示相關(guān)過程的能量流動量。下列有關(guān)敘述正確的是（）C例題4、一個生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁四個種群所含的能量統(tǒng)計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個種群所構(gòu)成的營養(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)能量流動的極值計算在解決有關(guān)能量傳遞的計算問題時，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)實問題思路求解D營養(yǎng)級凈增重M至少需要A營養(yǎng)級多少N×(20%)3＝M最多需要A營養(yǎng)級多少N×(10%)3＝MA營養(yǎng)級凈增重ND營養(yǎng)級最多增重多少N×(20%)3＝MD營養(yǎng)級至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物網(wǎng)中，一個消費者往往同時占有多條食物鏈，當(dāng)該消費者增加了某一值時，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。例、ABCDEF