生态系统的能量流动上课用

1、第五章第五章第二节生态系统能量流动第二节生态系统能量流动先吃鸡，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 生态系统中能量的生态系统中能量的的过程，称为生态的过程，称为生态系统的能量流动。系统的能量流动。一、生态系统的能量流动概念一、生态系统的能量流动概念1、能量是怎样输入到第一营养级的？2、第一营养级的能量去向：草草兔子兔子老鹰老鹰一、能量流动的过程一、能量流动的过程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如何被小草、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收吸收? ?这些能量都被小草吸

2、收了吗这些能量都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?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）呼吸作用呼吸作用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图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如何被小草、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收吸收? ?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪这些能

3、量有哪些去向些去向? ?固定的太阳能固定的太阳能光合作用，仅仅吸收光合作用，仅仅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最终被分未被利用的能量（最终被分解者分解）。解者分解）。3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗? ?4 4、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?不是。不是。初级消费者初级消费者摄入摄入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呼吸呼吸

4、散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经初级消费者示意能量流经初级消费者示意图图摄入量摄入量= =同化量同化量+ +粪便粪便摄入量就是同化量吗？摄入量就是同化量吗？( (同化量同化量= =摄入量摄入量粪便量）粪便量）兔子的能量从哪里来兔子的能量从哪里来同化作用是指生物体把从外界环境同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。并且储存能量的过程。注意：注意：1、只有被同化的部分才算是该营养级的能量，即：上只有被同化的部分才算是该营养级的能量，即：上一营养级流入下

5、一营养级的能量应该用同化量来表示。一营养级流入下一营养级的能量应该用同化量来表示。2、粪便量属于上一营养级流入分解者的能量。粪便量属于上一营养级流入分解者的能量。3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗? ?4 4、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?不是。不是。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最终被分未被利用的能量（最终被分解者分解）。解者分解）。某一营养级的同化量某一营养级的同化量=呼吸

6、散失的能量呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量被下一营养级同化的能量+被分解者利用的能量被分解者利用的能量+未被利用的能量未被利用的能量 大象是植食性动物大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪有一种蜣螂则专以象粪为食。若一大象在某段时间同化的能量为为食。若一大象在某段时间同化的能量为107 kJ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为约为(A) A.0 kJ B.106 kJ C.2106 kJ D.106 kJ2106 kJ解析解析:大象摄入的食物中没有被消化、吸收的大象摄入的食物中没有被消化、吸收的部分以粪便形式排出部分以粪便形式排出,因此象粪中的能量不因此象粪

7、中的能量不属于大象同化量的一部分属于大象同化量的一部分,而是属于生产者而是属于生产者。 生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用初级消费者初级消费者（植食动物（植食动物）呼吸作用呼吸作用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）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用生态系统能量流动传递的过程生态系统能量流动传递的过程太阳能太阳能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)

8、ABCBB请观察请观察: :请表述请表述:图中的图中的箭头箭头A、B、C各表各表示什么含义？示什么含义？A、呼吸作用散失的能量、呼吸作用散失的能量B、输入下一营养级的能量输入下一营养级的能量C、分解者呼吸作用散失的能量、分解者呼吸作用散失的能量太阳能太阳能归纳一个营养级的能量的来源和去路：归纳一个营养级的能量的来源和去路：1来源来源（1）生产者的能量主要来自太阳能。）生产者的能量主要来自太阳能。（2）其余各营养级的能量来自上一营养及所同化的能量）其余各营养级的能量来自上一营养及所同化的能量 2去路去路（1）自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。）自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。（

9、2）流向下一营养级（最高营养级除外）。）流向下一营养级（最高营养级除外）。（3）遗体、残骸、粪便中等能量被分解者利用。）遗体、残骸、粪便中等能量被分解者利用。（4）未被利用的能量（包括生物每年的积累量，也包括）未被利用的能量（包括生物每年的积累量，也包括动物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。）动物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。）输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动逐级流动散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定的太阳能的总量（即植

10、物光的太阳能的总量（即植物光合作用固定的太阳能），合作用固定的太阳能），是流经这个生态系是流经这个生态系统的总能量统的总能量。生态系统的总能量：太阳能太阳能能量的最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用呼吸作用二、能量流动的过程生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：太阳光能太阳光能2.2.起点：起点： 渠道渠道: :食物链和食物网食物链和食物网生产者固定生产者固定的能量的能量3.3.流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳生产者所固定的太阳能的总量能的总量5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被

11、分解者所利用被分解者所利用二二.能量流动的过程能量流动的过程4.4.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？ 请以请以生产者生产者( (第一营养级第一营养级) )为例说明为例说明. .生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？思考并讨论思考并讨论: : 未固定未固定生产者生产者 植食性植食性动物动

12、物肉食性肉食性动物动物 单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）分解者分解者 未利用未利用 呼吸呼吸 ( 三三) 生态系统能量流动的特点：生态系统能量流动的特点：赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解用表格的形式将数据进行整理用表格的形式将数据进行整理, ,并计算传递效率。并计算传递效率。营养级营养级输入能量输入能量流出能量流出能量( (输入后一营养级输入后一营养级) )出入比出入比( (传递效率传递效率) )生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物 464.6464.662.8 13.52%62.862.812.6 20.06%12.612.6 某一营养级某一营养级同化的

13、能量同化的能量= =上一营养级上一营养级同化的能量同化的能量传递效率传递效率X100%X100%三、生态系统能量流动的特点：三、生态系统能量流动的特点： 逐级递减逐级递减: :单向流动单向流动: :生产者生产者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者初级消费者初级消费者不循环，不可逆不循环，不可逆能量在沿食物链流动的过程能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的，能量传递中是逐渐减少的，能量传递效率大约是效率大约是10%-20%生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律！通过以上的分析，你能总结出什么规律？通过以上的分析，你能总结出什么规律？这就是为什么食物链上一般不

14、超过五个营养级这就是为什么食物链上一般不超过五个营养级。从第一营养级一直传递到第五营养级，能量要减少到第一营养级的万分之从第一营养级一直传递到第五营养级，能量要减少到第一营养级的万分之一到一到1/625，即第五营养级获得的能量少之又少。即第五营养级获得的能量少之又少。能量传递效率的相关能量传递效率的相关“最值最值”计算计算 能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量 大约有大约有10%10% 20%20%传到下一营养级，营养级越高，传到下一营养级，营养级越高， 能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。 为了充分利用能

15、量，应尽量缩短食物链。有关为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关 能量的能量的“最值最值”计算方法总结如下：计算方法总结如下： 选最短食物链选最短食物链 知低营养级知低营养级 按按20%20%计算计算 求高营养级求高营养级 选最长食物链选最长食物链 按按10%10%计算计算获得能量最多获得能量最多获得能量最少获得能量最少例例 1、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 选最长食物链选最长食物链知高营养级知高营养级 按按10%10%计算计算求低

16、营养级求低营养级 选最短食物链选最短食物链 按按20%20%计算计算需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量 同一食物链不同环节能量传递效率往往不同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及完全相同，不涉及“最多最多”、“最少最少”，计算时，计算时不能按不能按10%10%或或20%20%，而需按具体数值计算。如在食，而需按具体数值计算。如在食物链物链A AB BC CD D中，能量传递效率分别为中，能量传递效率分别为a a% %、b b% %、c c%,%,若若A A的能量为的能量为M M, ,则则D D的能量为的能量为M Ma a% %b b% %c c% %。提醒提醒例例2、A B

17、 C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， A为为1千克千克若若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要消耗最少需要消耗多少千克？最多又为多少？多少千克？最多又为多少？25千克千克10000千克千克生命在等待中逝去生命在等待中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”的理由！的理由！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！四、金字塔种类：四、金字塔种类：能量金字塔能量金字塔低低高高低低高高营养级营养级能量能量A AB BC CD D第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三第三营养级营养级第四第四

18、营养级营养级能量金字塔小鸟昆虫树生物量金字塔生物量金字塔浮游动物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情况：特殊情况：例例1 1 若某生态系统固定的总能量为若某生态系统固定的总能量为24000kJ24000kJ，则该生态系统的第三和第四营，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（养级所获得的能量最多是（ ）A. 540kJA. 540kJ和和81kJ B. 3600kJ81kJ B. 3600kJ和和960kJ960kJC. 240kJC. 240kJ和和24kJ D. 960kJ24kJ D. 960kJ和和192kJ192kJD D例例2 2 在图中海鸟获得能量最多的食物链是在图中海鸟

19、获得能量最多的食物链是_。海鸟每增加。海鸟每增加1 1千克，千克，需消耗生产者生产的有机物至少是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 1251251 1、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答：、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答：图中图中D D表示表示_。能量在逐级递减中，传递率按能量在逐级递减中，传递率按2020计算，若狐获得的能量是计算，若狐获得的能量是8 8千千焦，传递给狼的能量为焦，传递给狼的能量为_千焦，狼获得的能量中，草应供给这千焦，狼获得的

20、能量中，草应供给这条食物链的能量为条食物链的能量为_千焦。千焦。图中各营养级通过图中各营养级通过A_A_ _作用被消耗，通过作用被消耗，通过B_B_利用，利用，而而B B又通过又通过C_C_ _被消耗。被消耗。太阳能太阳能 1.6 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用2、下图是以每个营养级生物个体数量绘制的生态、下图是以每个营养级生物个体数量绘制的生态金字塔金字塔,其中其中1、2、3分别表示第一、第二、第三营分别表示第一、第二、第三营养级。下列哪条食物链与此金字塔相符养级。下列哪条食物链与此金字塔相符 A、草、草兔兔狼狼 B、草、草昆虫昆虫鸟鸟 C、树、树昆虫昆虫鸟鸟 D、树、树兔兔狼狼321C3 3、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数、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、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昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是( (选项方选项方框面积表示能量的大小框面积表示能量的大小) )（ ）A B C DA B C