《生态系统的能量流动》

1、第第2节生态系统的能量流动节生态系统的能量流动自主学习 新知突破1识记能量流动的概念。识记能量流动的概念。2掌握生态系统能量流动的过程和特点。掌握生态系统能量流动的过程和特点。3了解研究能量流动的实践意义。了解研究能量流动的实践意义。4尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。1概念：生态系统中能量的概念：生态系统中能量的_的过程。的过程。2过程过程能量流动的概念和过程能量流动的概念和过程输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图 图中标号代表的内容：图中标号代表的内容：甲：甲：_乙：乙： _丙：丙： _丁：丁：_

2、戊：戊：_(1)起点：从起点：从_开始。开始。(2)流经生态系统的总能量，是流经生态系统的总能量，是_ _ 。(3)渠道：沿渠道：沿_，逐级流动。，逐级流动。(4)散失：一部分以散失：一部分以_形式散失，另一部分用于形式散失，另一部分用于_。生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者呼吸作用呼吸作用分解者分解者生产者固定太阳能生产者固定太阳能生产者所固定的生产者所固定的全部太阳能全部太阳能食物链和食物网食物链和食物网热能热能生物体的各项生命活动生物体的各项生命活动 思考探讨思考探讨1.初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？们之间存

3、在什么关系？2初级消费者粪便中的能量是属于哪个营养级的能量？初级消费者粪便中的能量是属于哪个营养级的能量？3输入生态系统的能量的最终归宿在哪里？输入生态系统的能量的最终归宿在哪里？提示：提示：1.不是，摄入量同化量粪便量不是，摄入量同化量粪便量2第一营养级第一营养级(生产者生产者)的同化量。的同化量。3在生产者、消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能在生产者、消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能形式散失到环境中。形式散失到环境中。(3)传递过程：传递过程：(4)以第二营养级为例分析能量的分流：以第二营养级为例分析能量的分流：动物同化的能量摄入量粪便中有机物的能量，即第二动物同化的能量摄入量粪便中

4、有机物的能量，即第二营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。营养级粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量。能量流经每一营养级的去向能量流经每一营养级的去向每个营养级生物细胞呼吸产生的能量，一部分用于生命每个营养级生物细胞呼吸产生的能量，一部分用于生命活动，另一部分以热能散失。活动，另一部分以热能散失。每个营养级生物一部分能量流到下一个营养级中每个营养级生物一部分能量流到下一个营养级中(最高最高营养级除外营养级除外)。每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。解者分解而释放出来。未利用能量未利用能量(现存量：最终被分

5、解者利用现存量：最终被分解者利用)。 (1)食物的摄入量食物的摄入量同化置同化置摄入量：指动物取食的总量，可以理解为动物的食物总摄入量：指动物取食的总量，可以理解为动物的食物总量。量。同化量：指动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。同化量：指动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。关系：摄入量同化量粪便中的能量关系：摄入量同化量粪便中的能量(2)能量的输入并非只有光合作用能量的输入并非只有光合作用能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合作用，能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合作用，但在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统，是通过特殊细但在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统，是通过

6、特殊细菌的化能合成作用。菌的化能合成作用。1能量流动的特点能量流动的特点(1)单向流动：单向流动：生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，不能再依次流向后面各个营养级，不能_，也不能，也不能_。能量流动的特点及意义能量流动的特点及意义逆转逆转循环流动循环流动(2)逐级递减：逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是养级，能量在沿食物链流动的过程中是_的。传递的。传递效率大约为效率大约为_。逐级减少逐级减少10

7、%20%2能量金字塔能量金字塔(1)能量金字塔的形状是能量金字塔的形状是_形，如图所示。形，如图所示。(2)能量金字塔每一级的含义：食物链中每一营养级的生能量金字塔每一级的含义：食物链中每一营养级的生物所含物所含_多少。多少。(3)能量金字塔形状的象征含义：表明能量沿食物链流动能量金字塔形状的象征含义：表明能量沿食物链流动过程具有过程具有_的特点。的特点。正金字塔正金字塔能量能量逐级递减逐级递减3研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统、使能量得到帮助人们科学规划、设计人工生态系统、使能量得到_。(2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使帮

8、助人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能量持续高效地流向_。最有效的利用最有效的利用对人类最有益的部分对人类最有益的部分思考探讨思考探讨4.能量流动是逐级递减的，那么前一营养级能量流动是逐级递减的，那么前一营养级的一个个体一定比后一营养级的一个个体含有的能量多吗？的一个个体一定比后一营养级的一个个体含有的能量多吗？提示：提示：不一定。如狼吃羊，一只狼体内含有的能量比一不一定。如狼吃羊，一只狼体内含有的能量比一只羊多，能量逐级递减，是营养级的总能量，并非个体。只羊多，能量逐级递减，是营养级的总能量，并非个体。 1能量流动特点的原因能量流动特点的原因(1)能量单向流动的原因

9、：能量单向流动的原因：食物链中各种生物之间的捕食关系，是在长期自然选择食物链中各种生物之间的捕食关系，是在长期自然选择过程中形成的捕食关系，不能逆转。过程中形成的捕食关系，不能逆转。各营养级的能量总是趋向于在呼吸作用过程中以热能形各营养级的能量总是趋向于在呼吸作用过程中以热能形式散失，而热能是不能再被利用的。式散失，而热能是不能再被利用的。(2)能量流动逐级递减的原因：能量流动逐级递减的原因：每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。用。各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的

10、一部分能量。各营养级中的能量都要有一部分流入分解大的一部分能量。各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。者。3生态金字塔生态金字塔能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动情况的，三者统称为生态金字塔。不同的明食物链中能量流动情况的，三者统称为生态金字塔。不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。关系，是定量研究生态系统的直观体现。类型项目类型项目 能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔

11、特点特点正金字塔形正金字塔形一般为正金字塔一般为正金字塔形，有时会出现形，有时会出现倒金字塔形倒金字塔形正金字塔形正金字塔形象征含义象征含义能量沿食物链能量沿食物链流动过程中具流动过程中具有逐级递减的有逐级递减的特点特点生物个体数目在生物个体数目在食物链中随营养食物链中随营养级升高而逐级递级升高而逐级递减减生物量生物量(现存生现存生物有机物的总物有机物的总质量质量)沿食物链沿食物链流动逐级递减流动逐级递减每一阶每一阶含义含义食物链中每一食物链中每一营养级生物所营养级生物所含能量的多少含能量的多少每一营养级生物每一营养级生物个体的数目个体的数目每一营养级生每一营养级生物的总生物量物的总生物量 (

12、1)“未利用未利用”能量如：多年生植物上一年能量如：多年生植物上一年自身生长发育的净积累量；未来得及分解，被埋藏在地下形成自身生长发育的净积累量；未来得及分解，被埋藏在地下形成的煤炭、石油等能量等。的煤炭、石油等能量等。(2)能量传递效率是指相邻营养级间，而不是种群，更不能量传递效率是指相邻营养级间，而不是种群，更不是个体。是个体。(3)一般来说，在以低营养级生物为主的生态系统中，传一般来说，在以低营养级生物为主的生态系统中，传递效率可以低于递效率可以低于10%；仅在特殊条件，某传递效率有可能高于；仅在特殊条件，某传递效率有可能高于20%，时间过长将导致生态系统被破坏。，时间过长将导致生态系统

13、被破坏。(4)能量传递效率相关计算中，有时用生物量能量传递效率相关计算中，有时用生物量(质量等质量等)来代来代表生物所含有的能量。表生物所含有的能量。记知识纲要记知识纲要 背关键语句背关键语句1生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大基生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大基本功能。本功能。2生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失。能量流动的特点是单向流动和逐级递减。散失。能量流动的特点是单向流动和逐级递减。3摄入量粪便量同化量。摄入量粪便量同化量。4输入一个营养级的能量去向，一部分经过细胞呼吸消输入一个营养级的能量去向，一部

14、分经过细胞呼吸消耗，一部分流入下一个营养级，一部分流向分解者。耗，一部分流入下一个营养级，一部分流向分解者。合作探究 课堂互动能量流动的过程能量流动的过程下图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图下图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中甲、乙、丙、丁分别代表不同营养级的生物类群，对解，其中甲、乙、丙、丁分别代表不同营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是此图解理解正确的一项是()A流经该生态系统的总能量就是甲通过光合作用固定的流经该生态系统的总能量就是甲通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量太阳能减去自身呼吸消耗的能量B丁中所含的能量与丙中所含的能量之比就是能量从丙丁中所含

15、的能量与丙中所含的能量之比就是能量从丙传递到丁的效率传递到丁的效率C乙同化的能量要大于乙、丙、丁呼吸消耗的能量之和乙同化的能量要大于乙、丙、丁呼吸消耗的能量之和D由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以乙获得由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以乙获得的能量越多，留给丙、丁的能量就越少的能量越多，留给丙、丁的能量就越少自主解答自主解答_解析：解析：流经该生态系统的总能量就是甲通过光合作用固流经该生态系统的总能量就是甲通过光合作用固定的太阳能，定的太阳能，A错误；能量从丙传递到丁的效率是指丁同化的错误；能量从丙传递到丁的效率是指丁同化的能量与丙同化的能量之比，能量与丙同化的能量之比，B错误；乙

16、同化的能量要大于乙、错误；乙同化的能量要大于乙、丙、丁呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解丙、丁呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，者，C正确；乙获得的能量越多，留给丙、丁的能量也越多，正确；乙获得的能量越多，留给丙、丁的能量也越多，D错误。错误。答案：答案：C【互动探究】【互动探究】(1)流入量与同化量是什么关系？同化流入量与同化量是什么关系？同化量、摄入量与粪便量的关系是怎样的？量、摄入量与粪便量的关系是怎样的？(2)某营养级的同化量减去呼吸量属于什么？某营养级的同化量减去呼吸量属于什么？提示：提示：(1)流入量同化量。同化量摄入量粪便流入量同化量。同化量摄入量

17、粪便量。量。(2)生长、发育、繁殖的能量生长、发育、繁殖的能量 1下图为生态系统能量流动的部分图解，下图为生态系统能量流动的部分图解，代表一定的代表一定的能量值。下列相关叙述中，正确的是能量值。下列相关叙述中，正确的是()A生态系统的能量流动是循环进行的生态系统的能量流动是循环进行的B能量在沿食物链流动时逐级递减能量在沿食物链流动时逐级递减C次级消费者属于第二营养级次级消费者属于第二营养级D图中图中代表呼吸作用所消耗的能量代表呼吸作用所消耗的能量解析：解析：生态系统能量流动是单向的、逐级递减的；次级生态系统能量流动是单向的、逐级递减的；次级消费者属于第三营养级；图中消费者属于第三营养级；图中代

18、表流向分解者的能量。代表流向分解者的能量。答案：答案：B能量流动的特点能量流动的特点下图表示某草原生态系统中能量流动图解，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表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()A和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分B是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量C图中图中/的比值代表的比值代表“草草兔兔”的能量传递效率的能量传递效率D分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植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物再利用自主解答自主解答_解析：解析：图中图中分别是流向兔和狐

19、的能量，分别是流向兔和狐的能量，与与之比之比不能代表不能代表“草草兔兔”的能量传递效率，的能量传递效率，C错。错。是兔排出的粪是兔排出的粪便中所含的能量，兔是初级消费者，初级消费者的粪便所含的便中所含的能量，兔是初级消费者，初级消费者的粪便所含的能量不属于初级消费者，而应属于生产者；能量不属于初级消费者，而应属于生产者；是由兔流向分解是由兔流向分解者的能量，应属于兔同化量的一部分，者的能量，应属于兔同化量的一部分，A正确。流入该生态系正确。流入该生态系统的总能量应该是生产者所固定的太阳能的总量，而统的总能量应该是生产者所固定的太阳能的总量，而仅是其仅是其中的一部分，中的一部分，B错。分解者分解动植物遗体，其中的能量最终错。分解者分解动植物遗体，其中的能量最终是以热能的形式释放，而热能不能被绿色植物固定利用，是以热能的形式释放，而热能不能被绿色植物固定利用，D错。错。答案：答案：A 能量流动的极值计算能量流动的极值计算(1)能量在食物链中传递的计算能量在食物链中传递的计算在一条食物链中若某一营养级的总能量为在一条食物链中若某一营养级的总能量为n，则最多传，则最多