生态系统能量流动文

1、问题探讨：问题探讨： 假如你像小说中的鲁滨假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一物。你随身带的食物只有一只母鸡、只母鸡、15kg15kg玉米。玉米。策略：策略：a.a.先吃鸡再吃玉米。先吃鸡再吃玉米。b.b.先吃玉米，同时用一部分先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。先吃鸡，先吃鸡，再吃玉米再吃玉米我反对！我反对！为什么要为什么要先吃我？先吃我？我们欠我们欠“鸡妈妈鸡妈妈”一个解一个解释释能量流动的概念能量流动的概念 生态系统中能量的生

2、态系统中能量的输入、传递、输入、传递、转化转化和和散失散失的过程，称为生态系统的的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动。 v 生命活动可以离开能量吗？生命活动可以离开能量吗？能量输入能量输入储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体1 1储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体2 2储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体3 3能量输入能量输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失 如果将这个如果将这个种群种群作为一个作为一个整体整体来研究，则上图可以简来研究，则上图可以简化成下图形式

3、，从中可以看出分析能量流动的基本思路。化成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。一、能量流动的分析一、能量流动的分析 1 1、能量是如何输入生态系统的？、能量是如何输入生态系统的？ （1 1）生态系统所需要的能量来自哪里？）生态系统所需要的能量来自哪里？ （2 2）太阳能是如何输入生态系统中的？）太阳能是如何输入生态系统中的？ 2 2、能量在生态系统中是如何传递和散失的？、能量在生态系统中是如何传递和散失的？2.2.初级消费者如何获得能量初级消费者如何获得能量? ? 获得的能量有哪些去路？获得的能量有哪些去路？ 次级消费者呢？次级消费者呢？3.3.每一个营养级获得能量的方式是否相同？每

4、一个营养级获得能量的方式是否相同？ 能量的去路是否相同能量的去路是否相同? ? 最高营养级呢最高营养级呢? ?v阅读思考：阅读思考：p941.1.生产者固定的太阳能有哪些去处？生产者固定的太阳能有哪些去处？1 1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里? ?2 2、照射在草地上的太阳能、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收如何被小草吸收? ?这些能量这些能量都被小草吸收了吗都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向? ? 阅读课本阅读课本p94 p94 第一段，回答以下问题：第一段，回答以下问题：能量在能量在第一营养级第一营养级

5、中的变化：中的变化：能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化能能量量流流动动的的过过程程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖呼吸作用呼吸作用残枝败叶等残枝败叶等分解者分解者同化量同化量= =摄入量摄入量粪便量粪便量 谁来谁来分析我？分析我？ 同化量同化量 初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散

6、失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化以此类推完成以下关系图以此类推完成以下关系图生态系统的能量流动过程图解生态系统的能量流动过程图解:生产者生产者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)abcbb请表述请表述: :图中的图中的箭头箭头a、b、c各表示什么含义各表示什么含义?请观察请观察: :二、能量流动的过程二、能量流动的过程1.1.能量流动的起点：能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始2.2.能量流动的途径：能量流动的途径：食物链和食物食物链和食物网网通过绿色植物的

7、通过绿色植物的光合作用光合作用和硝化细菌等细菌和硝化细菌等细菌的的化能合成作用化能合成作用来完成。来完成。3.3.流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：全部生产者固定的太阳能的总量全部生产者固定的太阳能的总量4.4.每个营养级的能量去向：每个营养级的能量去向：5.5.能量流动的终点：能量流动的终点：以呼吸作用产生的热能的以呼吸作用产生的热能的形式散失形式散失 1 1、生态系统中的能量流动和转化是、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？否遵循能量守恒定律？ 2 2、流经某个生态系统的能量能否再、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？回到这个生态系统当中来？思考与讨论

8、：思考与讨论：12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6能量传递效率能量传递效率（输入下一营养级的能量与本营养级能量的比值）（输入下一营养级的能量与本营养级能量的比值）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年） 96.3 18.8 7.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.5 2.1 0.1 未利用未利用 327.3 327.3 293 29.3 5.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 营养级营养级流入能流入能量量流出能量流出能量（输入后一（输入后一个营养级）个营养级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性

9、动物肉食性动物 分解者分解者 资料分析资料分析464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%各营养级之间的传递效率在多大范围内各营养级之间的传递效率在多大范围内? ? 某一营养级同化的能量某一营养级同化的能量=上一营养级同化的能量上一营养级同化的能量传递效率传递效率x100%x100%1.1.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之流入某一营养级的能量，为什么不会百分之 百流到下一个营养级？百流到下一个营养级？2.2.通过以上分析，你能得出什么规律？通过以上分析，你能得出什么规律？v思考：思考：三、能量流动的特点三、能量流动的特点 绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰 例

10、例2 2：这条食物链中，猫头鹰增重：这条食物链中，猫头鹰增重1kg1kg，至少，至少 需要消耗绿色植物需要消耗绿色植物_kg_kg。x20%20%=1kg x=25kg根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算结合能量流动的特点进行计算:牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量, 则则猫头鹰最少能获得猫头鹰最少能获得_焦耳能量焦耳能量, 最多最多能获得能获得_焦耳能量焦耳能量.140练一练：练一练：能量金字塔能量金字塔 由单位时间内各营养级所得到的能量数值由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高由低到高绘制的图形

11、叫做绘制的图形叫做能量金字塔能量金字塔. 说一说说一说能量金字塔可以说明能量金字塔可以说明什么问题？什么问题？在一个生态系统中，营养级在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。动是单向、逐级递减的。迁移创新：迁移创新：1、为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？、为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？ 蔬菜一般属于生产者蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率畴，由于能量传递的效率只有只有10%20%，也就是，也就是说要得到说要得到1千克的肉至少千克的肉至少

12、要消耗要消耗5千克的植物；所千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵以相同重量的肉比蔬菜贵。 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流态系统中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故量将是很少的。故“一山不容二虎一山不容二虎”有一定的生态有一定的生态学道理。学道理。2 2、为什么、为什么“一山不能容二虎一山不能容二虎”？如把各个营

13、养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示，是如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？否也成金字塔形？对一片海域中生态系统作了统计：对一片海域中生态系统作了统计：生产者（大叶藻）生产者（大叶藻）4 8004 800万吨万吨次级消费者（吃小鱼虾的大鱼）次级消费者（吃小鱼虾的大鱼）1717万吨万吨三级消费者（吃大鱼的鱼）三级消费者（吃大鱼的鱼）3 3万吨。万吨。初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）12001200万吨万吨生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔1 1树树1000昆虫若干若干只鸟只鸟能量金字塔能量金字塔昆虫鸟鸟树树1树树在一片树林中，树

14、、昆虫和食虫鸟在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：的个体数比例关系如下图所示：生物数目一定也是金字塔吗生物数目一定也是金字塔吗? ?有没有例外的情况？有没有例外的情况？问题探讨：问题探讨： 假如你像小说中的鲁滨假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一物。你随身带的食物只有一只母鸡、只母鸡、15kg15kg玉米。玉米。策略：策略：1.1.先吃鸡再吃玉米。先吃鸡再吃玉米。2.2.先吃玉米，同时用一部分先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最

15、后吃鸡。最后吃鸡。a a、先吃鸡，、先吃鸡，再吃玉米再吃玉米玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人b b、先吃玉米，、先吃玉米，同时用一部分同时用一部分玉米喂鸡，吃玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。七嘴八舌七嘴八舌食物链越短，能食物链越短，能量到我体内的越量到我体内的越多，我活的时间多，我活的时间就越长呀！就越长呀！植物植物 - - 牛牛 - - 人人植物植物 - - 人人人们应采用以人们应采用以谷物和植物蛋白谷物和植物蛋白为主的食物结构为主的食物结构如何调整饮食结构？如何调整饮食结构？v v质疑：质疑：能不能改变生态系统能量流动的规律？能不能改变生态系统能量流动的规律？ v思

16、考：思考：农民在进行田间管理的时候，要进行农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是什么灭虫除草，目的是什么? ? 除草为了使太阳能更多地流向农作物。除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。1 1、研究生态系统的能量流动，还可以帮助人、研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。能量持续高效地流向对人类最有益的部分。v 2 2、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工

17、生态系统，使能量得到科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。最有效的利用。沼气池思考与讨论我国古代就已发展出”桑基鱼塘“生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时，不一定清楚其中的科学道理，请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。 从从人类所需出发人类所需出发，通过，通过能量多能量多级利用级利用，充分利用流经各营养级的，充分利用流经各营养级的能量，能量，提高生产效益。提高生产效益。练习p98一、基础题一、基础题 1.a 2.d 3.b1.a 2.d 3.b二、拓展题二、拓展题1.1.（1 1）图）图a a：太

18、阳能：太阳能 农作物农作物 家禽、家畜家禽、家畜 人人（2 2）图）图b b： 太阳能太阳能 农作物农作物 家禽家禽 沼气池沼气池 食用菌食用菌 家畜家畜 （含微生物）（含微生物） 人人（2 2）图）图b b所示生态系统中流向分解者的能量，还有所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。多级、充分利用，提高了能量的利用率。2.2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由提示：不能。在一个封闭的系统中

19、，物质总是由有序朝着无序的方向发展。硅藻能利用获取的营有序朝着无序的方向发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成由无序向有序的转化，维持其生命活动。完成由无序向有序的转化，维持其生命活动。精题演练1.“一山不容二虎”这一谚语，用生态学的观点可以理解为a.虎所需要的生活空间很大b.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食c.虎性情孤独，不群居d.营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也 就越少d2.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于a.动物饲养麻烦，花工多，投资大b.动物性食品营养价值高c.食物链延长，能

20、量流失多，动物性食品成本高d.植物栽培比较容易c右图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是a图中方框的大小可表示该营养级生物所具 有的能量多少b该图中c所具有的能量为b的10%20%c该图中的a表示流经该生态系统的总能量d图中a具有的能量是b、c、d的能量之和d下图表示某草原生态系统中能量流动图解， 表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是a是流入该生态系统的总能量b分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色 植物再利用c. 图中/的比值代表“草兔”的能量传递效率d和分别属于草和兔同化量的一部分 d在图中海鸟获得能量最多的食物链是在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海。海鸟每增加鸟每

21、增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是千克，需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。千克。甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水棉水棉水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 1251252、a b c d e f思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， a为为1千克千克1、c最多约为多少？最多约为多少？2 2、 c最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克 3 、若、若c增加增加1千克，则千克，则a最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？在植物在植物昆虫昆虫蛙蛙蛇这条食物链中，蛇这条食物链中，若蛇增加若蛇增加1g1g生物

22、量，至少要消耗植物的生物量，至少要消耗植物的生物量是（生物量是（ ）a a1000g1000g b b500g500g c c250g250g d d125g125gd 根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进结合能量流动的特点进行计算行计算:蛇蛇牧草牧草鼠鼠猫头鹰猫头鹰(1) 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得则猫头鹰最少能获得_焦耳能量焦耳能量, 最多能获得最多能获得_焦耳能量焦耳能量.(2)若猫头鹰要获得若猫头鹰要获得1千焦能量千焦能量, 则至少消耗掉牧草所固定的则至少消耗掉牧草所固定的_千焦能量千焦能量, 最多消耗

23、牧草固定的最多消耗牧草固定的_千焦能量千焦能量.140251000最少消耗最少消耗( (获得最多获得最多) )选最短的食物链选最短的食物链选最大的传递效选最大的传递效率率20%最大消耗最大消耗( (获得最少获得最少) )选最长的食物链选最长的食物链选最小的传递效选最小的传递效率率10%4.4.如果一个人食物有如果一个人食物有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来来自小型肉食动物。自小型肉食动物。1/41/4来自羊肉，假如传递来自羊肉，假如传递效率为效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1 1千克体重，约千克体重，约消耗植物（消耗植物（ ）a a1010千克千克 b.

24、 28b. 28千克千克 c. 100c. 100千克千克 d. 280d. 280千克千克d 下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是（广东河南（广东河南2001）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示选项方框面积表示能量的大小能量的大小)（ ）a b c dc c下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）a、当狼

25、吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量b、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级第一营养级流入了第二营养级c、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落环境流入了生物群落d、生态系统的能量流动时往复循环的、生态系统的能量流动时往复循环的c c4.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）下列有关叙述不正确的是 a.该生态 系统中，处于条二营养级的生物有

26、人和家禽家畜b.该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分c.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率d.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性c如果在一个生态系统有四种生物，并构成如果在一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量，如下图所示。在一段时间所含的有机物总量，如下图所示。在一段时间内，如果乙种生物的种群数量增加，则会引起内，如果乙种生物的种群数量增加，则会引起有机物总量有机物总量甲甲乙乙丙丙丁丁a a、甲、丁数量增加，、甲、丁数量增加， 丙数量下降丙数量下降b b、甲、丙、丁数

27、量均增加、甲、丙、丁数量均增加c c、甲、丁数量下降，、甲、丁数量下降， 丙数量增加；丙数量增加；d d、甲数量下降，、甲数量下降， 丙、丁数量增加；丙、丁数量增加； d跟踪反馈跟踪反馈: :1. 1.流经生态系统的总能量是流经生态系统的总能量是( )( ) a. a. 照射到该生态系统内所有植物体照射到该生态系统内所有植物体 叶面上的太阳能叶面上的太阳能 b. b. 射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 c. c. 该系统全部生产者所固定的太阳该系统全部生产者所固定的太阳 能的总量能的总量 d. d. 生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量c a营养级营养级能量（能量（jm-2）a141.1