3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)+教學(xué)課件-高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

第三章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒(méi)有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。策略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。流落荒島你認(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？策略1.先吃雞，再吃玉米。問(wèn)題·探討假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒(méi)有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。策略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。流落荒島你認(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？策略1.先吃雞，再吃玉米。問(wèn)題·探討玉米雞人玉米雞人應(yīng)選擇1；若選擇2，則增加了食物鏈的長(zhǎng)度，能量逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。寫出以上涉及到的食物鏈/網(wǎng)1第一部分能量流動(dòng)的概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的

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的過(guò)程。1.能量流動(dòng)的概念：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失主要通過(guò)光合作用（其次還有化能合成作用）（1）輸入：①形式：太陽(yáng)能（主要）②途徑：一、能量流動(dòng)的概念流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：一般為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量食物鏈和食物網(wǎng)（2）傳遞：①形式：有機(jī)物中的化學(xué)能②途徑：生態(tài)系統(tǒng)中能量的

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的過(guò)程。1.能量流動(dòng)的概念：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失一、能量流動(dòng)的概念（3）轉(zhuǎn)化：熱能有機(jī)物中的化學(xué)能太陽(yáng)能光合作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)中能量的

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的過(guò)程。1.能量流動(dòng)的概念：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失一、能量流動(dòng)的概念呼吸作用（4）散失：①形式：熱能②途徑：生態(tài)系統(tǒng)中能量的

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的過(guò)程。1.能量流動(dòng)的概念：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失一、能量流動(dòng)的概念能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量散失能量輸入某營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量?jī)?chǔ)存能量散失2.科學(xué)方法：研究能量流動(dòng)的基本思路能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況可以圖示如下：能量輸入個(gè)體1個(gè)體2個(gè)體3……儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量以個(gè)體為研究對(duì)象，有很大的局限性和偶然性，如果個(gè)體死亡，數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確；不同個(gè)體間差異過(guò)大。如果將這個(gè)種群作為一個(gè)整體來(lái)研究，則左圖可以概括成下圖形式，從中可以看出分析能量流動(dòng)的基本思路。如果以種群為研究對(duì)象，能量流動(dòng)的渠道為食物鏈，可能因?yàn)槭澄锞W(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果將一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有種群作為一個(gè)整體，那么左圖將概括為何種形式呢？可以比較精確地測(cè)量每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入值和輸出值。2第二部分能量流動(dòng)的過(guò)程生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)二、能量流動(dòng)的過(guò)程（1）植物的能量來(lái)源于哪里？（2）照射在植物上的太陽(yáng)能都被吸收了嗎？如何被吸收?（3）植物吸收太陽(yáng)能后，以何種形式儲(chǔ)存？（4）植物中的能量有哪些去向？1.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況太陽(yáng)能1%1%光合作用有機(jī)物中化學(xué)能二、能量流動(dòng)的過(guò)程呼吸消耗分解者分解流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)草固定能量的去向熱能呼吸作用用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖二、能量流動(dòng)的過(guò)程呼吸作用以熱能形式散失生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能太陽(yáng)能用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖流入初級(jí)消費(fèi)者殘枝敗葉等被分解者利用未利用二、能量流動(dòng)的過(guò)程1.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況總光合作用=呼吸作用+凈光合作用也稱為：生產(chǎn)者的同化量小草同化了太陽(yáng)能后,這些能量有哪些去向?呼吸作用以熱能形式散失被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最終被分解者分解）。用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖小結(jié)短期來(lái)看：能量流出某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的4個(gè)（或2個(gè)）途徑長(zhǎng)期來(lái)看：能量流出某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)有3個(gè)(或2個(gè))途徑攝入思考1：兔子所吃的草（攝入量），其中全部能量都流入到兔子身上了么？問(wèn)題3：這些能量之間有何關(guān)系？糞便中的能量同化量攝入量＝同化量+糞便量問(wèn)題4：糞便量屬于誰(shuí)的能量？屬上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。二、能量流動(dòng)的過(guò)程沒(méi)有問(wèn)題1：哪些能量轉(zhuǎn)化成了兔子自己的能量？問(wèn)題2：哪些沒(méi)有被兔子吸收的？2.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況兔同化了小草的能量后，這些能量有哪些去向？二、能量流動(dòng)的過(guò)程生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用散失遺體殘骸被分解者利用2.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況呼吸作用以熱能形式散失初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者攝入用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入分解者利用未利用二、能量流動(dòng)的過(guò)程2.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況遺體殘骸糞便散失呼吸作用小結(jié)短期來(lái)看：能量流出某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的4個(gè)(或兩個(gè))途徑呼吸作用以熱能形式散失被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最終被分解者分解）。用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖長(zhǎng)期來(lái)看：能量流出某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)有3個(gè)(或兩個(gè))途徑初級(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……分解者利用呼吸作用熱能散失糞便呼吸作用散失①同化量=攝入量-糞便量②流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為：該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的全部能量，而不是攝入量。糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，糞便量是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量。③初級(jí)消費(fèi)者同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量④生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量；⑤最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：呼吸作用散失；分解者利用遺體殘骸二、能量流動(dòng)的過(guò)程能量來(lái)源呼吸作用散失太陽(yáng)能生產(chǎn)者能量去路每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)總能量固定的太陽(yáng)能總量各級(jí)消費(fèi)者上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者：各級(jí)消費(fèi)者：同化總量=攝入量-糞便量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)被分解者利用均屬于用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的部分利用箭頭和文字表示能量的來(lái)源和去路，嘗試構(gòu)建該食物鏈完整的能量流動(dòng)模型。二、能量流動(dòng)的過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞是沿食物鏈和食物網(wǎng)渠道進(jìn)行的。能量流動(dòng)的過(guò)程——小結(jié)

二、能量流動(dòng)的過(guò)程注意：若為人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量，還有人工補(bǔ)充的能量（例如飼料中有機(jī)物中的化學(xué)能）。遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)生物體的有機(jī)物中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。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？為什么？討論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)？為什么？不能，能量流動(dòng)是單向的。所以，流落荒島的你是先吃雞還是先吃玉米呢？為什么？由于每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者都需要呼吸作用以熱能的形式散失掉一部分能量，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，散失的能量越多二、能量流動(dòng)的過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)思考·討論輸入量＝輸出量討論3：流向分解者的能量，能否流向生產(chǎn)者？消費(fèi)者呢？流向分解者的能量，可流向消費(fèi)者（食用菌），不能流向生產(chǎn)者。先吃雞，再吃玉米。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。3第三部分能量流動(dòng)的特點(diǎn)RaymondLindeman對(duì)能量流動(dòng)做了定量分析《生態(tài)學(xué)的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)概說(shuō)》

林德曼（1915-1942）賽達(dá)伯格湖優(yōu)點(diǎn)：小、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定思考?討論：分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)深1米，面積為14480平方米，湖岸線長(zhǎng)500米。湖底深度一致、性質(zhì)均一，沒(méi)有大的波浪。三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考·討論圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。圖中“未固定”是指未被固定的太陽(yáng)能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。為研究方便起見(jiàn)，這里將肉食性動(dòng)物作為一個(gè)整體看待。討論1.用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，可以將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。討論2.計(jì)算“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占“流入”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。討論3.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？討論4.通過(guò)以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量分析生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物分解者輸入能量流出能量出入比賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)數(shù)據(jù)分析464.662.813.52%62.812.612.620.06%14.6三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考·討論能量傳遞效率=某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是為10%-20%討論1.用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，可以將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。討論2.計(jì)算“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占“流入”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考·討論討論3.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)討論4.通過(guò)以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：①一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；②一部分以遺體殘骸的形式被分解者利用；③還有一部分未被利用（未被捕食）；其他的才是流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。（1）單向流動(dòng)：(2)逐級(jí)遞減：不可逆轉(zhuǎn)，不可循環(huán)流動(dòng)傳遞效率為10％～20％兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間逐級(jí)遞減的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、暫時(shí)未被利用。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。1.能量流動(dòng)的特點(diǎn)及原因三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)原因：①營(yíng)養(yǎng)級(jí)順序、生物之間食物關(guān)系是不可逆轉(zhuǎn)的（能量沿食物鏈單向流動(dòng)）；②呼吸作用散失的熱能不能被生物體再利用。2.能量傳遞效率的計(jì)算三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)②能量傳遞效率針對(duì)的是相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的同化量之比，且能量傳遞效率不能提高。=某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量①能量傳遞效率×100%（1）能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率為10%～20%。③營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)中消耗的能量越多，一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。④營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，得到的能量越少。能量流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)是逐級(jí)遞減的，傳遞效率為10％－20％。食物鏈一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)以后，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。能量每流經(jīng)一級(jí)都要丟失一大部分，所以食物鏈越長(zhǎng)，流量流失就越多。思考：為什么食物鏈一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)A15A125A1125A1625A13125A0.00032A第六營(yíng)養(yǎng)級(jí)第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，通過(guò)食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生態(tài)學(xué)道理。思考：為什么說(shuō)“一山不容二虎”?Ⅱ.最少可使鷹增重____kg。Ⅰ.最多要消耗草______kg。Ⅱ.最少要消耗草

kg。14①已知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量：在食物鏈“草→兔→鷹”中，假如現(xiàn)有草100kg，則：Ⅰ.最多可使鷹增重____kg。能量傳遞效率按

來(lái)算。能量傳遞效率按

來(lái)算?！?0%×10%20050②已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量：在食物鏈“草→兔→鷹”中，要使鷹增加2kg體重，則：能量傳遞效率按

來(lái)算。能量傳遞效率按

來(lái)算?！?0%÷20%（2）能量在食物鏈中傳遞的“最值計(jì)算”Ⅱ.獲得能量最少：選最

食物鏈；按

計(jì)算Ⅰ.獲得能量最多：選最

食物鏈；按

計(jì)算短長(zhǎng)×10%×20%如果草有10000kg，鷹最多增加

kg，最少增加

kg。4001（3）能量在食物網(wǎng)中傳遞的“最值計(jì)算”①已知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量草鷹兔蛇青蛙食草昆蟲Ⅱ.需最多能量：選最

食物鏈；按

計(jì)算Ⅰ.需最少能量：選最

食物鏈；按

計(jì)算若鷹的體重增加1kg，最少需消耗草____kg，最多消耗草_________kg。2510000短長(zhǎng)÷10%÷20%（3）能量在食物網(wǎng)中傳遞的“最值計(jì)算”②已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量草鷹兔蛇青蛙食草昆蟲1．在食物網(wǎng)中，能量傳遞效率不是以個(gè)體或種群為單位的，而是以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位的，如對(duì)于食物網(wǎng)，由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是指B和C同化的總能量占A同化的總能量的比例。2．求最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量的"最大值"或"最小值"(1）在一條食物鏈中，若生產(chǎn)者（第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)）所含的能量為a，則第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量最多為a.（20%)n-1，最少為a.（10%)n-1。(2）在多條食物鏈中，沒(méi)有限制能量來(lái)源比例或能量分配比例，若已知較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量，求較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量：知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量最多獲得能量最少選最短食物鏈按相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為20％計(jì)算選最長(zhǎng)食物鏈按相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為10％計(jì)算3．求最低營(yíng)養(yǎng)級(jí)消耗量的"至少"或"最多"(1）若一條食物鏈共有n個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物每增加1kg體重①"至少"需要消耗的生產(chǎn)者的量：(2）在多條食物鏈中，沒(méi)有限制能量來(lái)源比例或能量分配比例，若已知較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量，求所需較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量：知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)需最多能量需最少能量選最長(zhǎng)食物鏈按相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為10％計(jì)算選最短食物鏈按相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為20％計(jì)算②"最多"需要消耗的生產(chǎn)者的量：易錯(cuò)：不能正確區(qū)分能量流動(dòng)過(guò)程中"正向"和"反向"的計(jì)算根據(jù)能量傳遞效率進(jìn)行"正向"和"反向"推導(dǎo)計(jì)算時(shí)，要注意題目給出的條件：(1）若已知較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量，求較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量，則用能量值乘以能量傳遞效率；反之，則用能量值除以能量傳遞效率。(2）要注意題目是否給出了能量傳遞效率的具體數(shù)值。生命在等待中逝去······

請(qǐng)給我們一個(gè)“先吃雞”的理由！按最大傳遞效率20%計(jì)算假設(shè)雞自身重3kg，玉米15kg。3×20%+15×20%=3.6kg（15×1/3×20%+3）×20%+15×2/3×20%=2.8kg問(wèn)題探討雞玉米人玉米雞人?策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，最后吃雞。策略1：先吃雞，再吃玉米。練一練：在草原上，牛以草為食，屎殼郎以牛糞為食思考：a、在能量流動(dòng)的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？b、被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能0在如圖的食物網(wǎng)中，如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1，C增重1kg，則最少需要消耗A多少kg？課堂訓(xùn)練沿食物鏈A→D→E→F→C逆推：1/4kg×5×5×5×5＝625/4kg消耗A最少，按最高傳遞效率20%計(jì)算

75/4kg+625/4kg=175kg沿食物鏈A→B→C逆推：3/4kg×5×5＝75/4kg

[典例透析]【典例】(1)若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是1∶1，將此食物結(jié)構(gòu)改為4∶1，能量流動(dòng)效率按10%計(jì)算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口是前者的________倍 (2)若植物向動(dòng)物及向人提供的能量比例由1∶1調(diào)整為1∶4，則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的________倍1.961.49C審題指導(dǎo)2.將一塊方糖放入水中，方糖很快溶解，消失得無(wú)影無(wú)蹤。溶解在水中的方糖還能再自行變回原來(lái)的形狀嗎？為什么？生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中硅化物制造自己絢麗精致的外殼，而通常情況下水體中硅化物的含量極為微少，僅有百萬(wàn)分之幾。這比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？不能，在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無(wú)序(熵增加)的方向發(fā)展。硅藻能利用獲取的營(yíng)養(yǎng)通過(guò)細(xì)胞呼吸釋放能量，依靠能量完成由無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動(dòng)。通過(guò)以上事例，對(duì)能量流動(dòng)在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是否有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)？能量輸入對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)有序性的維持來(lái)說(shuō)是不可缺少的。P60拓展應(yīng)用23.任何生態(tài)系統(tǒng)的能量都需要不斷得到系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充（太陽(yáng)能或化學(xué)能），以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能（P57）。三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)呼吸作用23未利用70植食性動(dòng)物生產(chǎn)者太陽(yáng)能分解者30.549肉食性動(dòng)物0.052.15.10.25有機(jī)物輸入52輸出4第四部分生態(tài)金字塔能量分析生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物分解者輸入能量賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)數(shù)據(jù)分析464.662.812.614.6除了用數(shù)字表示之外，還有什么方法可以表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特征？肉食性動(dòng)物12.6植食性動(dòng)物62.8生產(chǎn)者464.6如果將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形，叫做能量金字塔。生態(tài)金字塔包括能量金字塔、數(shù)量金字塔和生物量金字塔四、生態(tài)金字塔能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點(diǎn)象征意義單位時(shí)間內(nèi)，食物鏈中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的能量的多少自然生態(tài)系統(tǒng)一定為正金字塔能量在流動(dòng)過(guò)程中總是逐級(jí)遞減單位時(shí)間內(nèi)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物的總干重一般為正金字塔,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形（當(dāng)生產(chǎn)者個(gè)體小，壽命短）一般生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總干重)隨食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而減少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目一般為正金字塔,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形（當(dāng)消費(fèi)者個(gè)體數(shù)量比生產(chǎn)者個(gè)體數(shù)量大得多時(shí)）一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而減少四.生態(tài)金字塔P57思考題P58思考題會(huì)要求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)有更多的能量流入人類所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，也就是說(shuō)，人類將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會(huì)給地球現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)更大的壓力。在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。當(dāng)然，總的來(lái)看，一年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動(dòng)物的要多。從生態(tài)金字塔的角度分析為什么生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能夠被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用。流到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，余下的能量很少，甚至不足以養(yǎng)活一個(gè)種群，因此食物鏈上一般不超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)

。四、生態(tài)金字塔數(shù)量金字塔和生物量金字塔出現(xiàn)倒置的原因當(dāng)消費(fèi)者個(gè)體數(shù)量比生產(chǎn)者個(gè)體數(shù)量大得多時(shí)，數(shù)量金字塔經(jīng)常是倒置的。當(dāng)生產(chǎn)者個(gè)體小，壽命短，生物量金字塔也有可能倒置。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。四、生態(tài)金字塔樹昆蟲鳥5第五部分研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例如:間種套作、多層育苗、稻--萍--蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。2.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。例如:秸稈用作飼料喂牲畜，可獲得肉、蛋、奶等；用牲畜的糞便生產(chǎn)沼氣，沼氣池中的沼渣還可以作為肥料還田。實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率。能量利用率≠能量傳遞效率簡(jiǎn)記為：合理配置：增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量簡(jiǎn)記為：科學(xué)規(guī)劃：提高能量利用率五.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義3.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)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例?合理確定草場(chǎng)的載畜量，稻田除草、除蟲等。簡(jiǎn)記為：適當(dāng)調(diào)整：使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠治?研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義[思考]下列做法的意義：①桑基魚塘——桑葉養(yǎng)蠶，蠶蛹喂魚，塘泥肥桑。②“秸稈—牲畜——沼氣——沼渣”還田③玉米田除蟲④草原合理確定載畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提供的能量，放牧過(guò)多會(huì)造成草場(chǎng)退化，使得畜產(chǎn)品產(chǎn)量下降。①②實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高能量的利用率③④合理調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使得能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。?研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義思考：種植農(nóng)作物時(shí)，要清除雜草和害蟲，從能量流動(dòng)角度分析其目的是？五.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)、充分利用，提高了能量的利用率。P60拓展應(yīng)用1太陽(yáng)能農(nóng)作物家畜、家禽人

除草：為了使太陽(yáng)能更多地流向農(nóng)作物。捉蟲：為了使農(nóng)作物中的能量散失減少。2023/11/20P59探究·實(shí)踐·調(diào)查當(dāng)?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況以稻田生態(tài)系統(tǒng)為例。組成成分：非生物的物質(zhì)和能量；生產(chǎn)者，包括水稻、雜草、浮游植物等；消費(fèi)者，包括蜘蛛、田螺、魚(如泥鰍、黃鱔)、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲、鳥類等；分解者，包括多種微生物。

1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過(guò)噴灑除草劑或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。2.初級(jí)消費(fèi)者有田螺、浮游動(dòng)物、植食性的昆蟲和鳥等。一般而言，植食性的昆蟲和鳥等對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。3.次級(jí)消費(fèi)者有肉食性魚、青蛙和蜘蛛等。一般而言，這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)的利大于害。農(nóng)民通過(guò)禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。4.養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料來(lái)源有水稻秸稈、糧食（如玉米）、餅粕等。5.農(nóng)民對(duì)秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)工程提出了綜合利用思想。例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來(lái)生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6.主要通過(guò)合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通過(guò)稻田養(yǎng)魚等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過(guò)建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。1926年，美國(guó)一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。