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1、二、生二、生态系系统的能量流的能量流动1、概念：指生态系统中能量的、概念：指生态系统中能量的_、_、_和和_的过程。的过程。输入入传送送转化化散失散失能能量量流流动动的的分分析析个体个体 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能量能量输入输入能量储存能量储存能量能量输入输入种群种群能量散失能量散失 消费者消费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
2、三级消费者肉食动物肉食动物分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用二、生态系统能量流动传送的过程二、生态系统能量流动传送的过程太阳能太阳能呼吸作用呼吸作用热能热能热能热能能量如何输入？传送？转化？散失？上上图为生生态系系统能量流能量流动表示表示图，请结合合图示分析：示分析：1、能量、能量输入入总量：量：_；指消指消费者者经过_，将光能，将光能转化化为_并并储存存在有机物中，在有机物中，这样意味着非生物意味着非生物环境中的境中的_进入到生入到生物群落。物群落。2、能量流、能量流动的渠道：的渠道：_和和_。3、能量流、能量流动中能量方式的中能量方式的变化：化：_生物体生物体有机物中的化学能有机物中的化学能
3、_最最终散失。散失。另：能量另：能量转化方面，如化方面，如动物物经过耗耗费身体内身体内储存的化学能存的化学能变成成爬、跳、爬、跳、飞、游的机械能。、游的机械能。4、能量、能量传送的方式：送的方式：_。5、能量散失的主要途径：、能量散失的主要途径：_包括各包括各营养养级生物本生物本身的呼吸及分解者的呼吸；身的呼吸及分解者的呼吸；能量散失的主要方式：能量散失的主要方式：_。消消费者固定的太阳能者固定的太阳能总量量光光协作用作用化学能化学能能量能量食物食物链食物网食物网太阳能光能太阳能光能热能能有机物中的化学能有机物中的化学能呼吸作用呼吸作用热能能糖类、脂肪、糖类、脂肪、ATP、光协作用、呼吸作用、
4、光协作用、呼吸作用、热能、光能、化学能热能、光能、化学能 与能量有关的概念与能量有关的概念 光光协作作用用呼呼吸吸作作用用热能热能ATPATP消费者消费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 残骸残骸能能量量在在第第一一营营养养级级中中的的变变化化太阳太阳太阳太阳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衍发育和繁衍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P94图图5-6下一个下
5、一个营养养级同化的能量同化的能量呼吸耗呼吸耗费的能量的能量 分解者利用的能量分解者利用的能量 未被利用的能量未被利用的能量每每个个营营养养级级同同化量化量下一个下一个营养养级同化的能量同化的能量呼吸耗呼吸耗费的能量的能量分解者利用的能量分解者利用的能量每每个个营营养养级级同同化量化量定量不定时分析定量不定时分析定量定时分析定量定时分析第第一一年年第第二二年年残残留留个个体体或有机物或有机物 摄入量摄入量 初级消费者初级消费者_吸收吸收同化量同化量未同化量，例如未同化量，例如 消化消化1、呼吸作用耗、呼吸作用耗费费4、未被利用、未被利用3、分解者利用、分解者利用2、流入下一、流入下一营营养养级级
6、综上所述，能量不上所述，能量不论如何如何传送，最送，最终都以都以_的方式从生的方式从生物群落中散失，只需物群落中散失，只需_源源不断地固定源源不断地固定_,才干保才干保证生生态系系统能量流能量流动的正常的正常进展。展。典例典例1：假：假设鹿的耗鹿的耗费量量为100%，其，其粪尿量尿量为36%，呼吸量，呼吸量为48%，那么鹿的同化量，那么鹿的同化量为_。解析：要真正了解同化的含解析：要真正了解同化的含义，是，是转变本本钱人的那一部分，人的那一部分，而而粪是是摄入的食物中并没有被同化的残渣。同化入的食物中并没有被同化的残渣。同化为本人的才有本人的才有所所谓的呼吸耗的呼吸耗费。粪便量便量热能能消消费
7、者者太阳能太阳能64%( (同化量同化量= =摄摄入量入量粪粪便量便量 以书本P94图5-6能量流经第二营养级表示图为例，分析流入每一营养级的能量去向：变式式2 2：在由草、兔、狐：在由草、兔、狐组成的一条食物成的一条食物链中，兔中，兔经同化同化作用所作用所获得的能量，其去向不得的能量，其去向不应包括包括A.A.经过兔子呼吸作用兔子呼吸作用释放的能量放的能量B.B.经过兔子的兔子的粪便流入到分解者体内便流入到分解者体内C.C.经过狐的狐的粪便流入到分解者体内便流入到分解者体内D.D.流入到狐体内流入到狐体内【解析】兔子【解析】兔子摄取了草，其中一部分被同化了，兔子同取了草，其中一部分被同化了，
8、兔子同化的能量可以流向下一化的能量可以流向下一营养养级狐，可用于本身呼吸作用，狐，可用于本身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子也可流向分解者。在兔子摄入的能量中，以入的能量中，以粪便方式排便方式排出体外的不属于其同化的能量。出体外的不属于其同化的能量。 变式式1 1：大象是植食性：大象是植食性动物，有一种蜣螂那么物，有一种蜣螂那么专门以象以象粪为食，食，设大象在某段大象在某段时间所同化的能量所同化的能量为107kJ107kJ，那么，那么这部分能量中流入蜣螂体内的部分能量中流入蜣螂体内的约为A A、0kJ B0kJ B、106 kJ C106 kJ C、2106kJ D2106kJ D、10610
9、62106kJ2106kJA AB B分解者分解者草草兔兔狐狐粪粪 便便呼吸作用呼吸作用遗体残骸遗体残骸等等变式式:3右右图表示某草原生表示某草原生态系系统中能量流中能量流动图解，解，表示相关表示相关过程能量流程能量流动量。以下有关表达正确的量。以下有关表达正确的选项是是A A是流入是流入该该生生态态系系统统的的总总能量能量B B分解者分解者获获得的能量最少得的能量最少C C图图中中/的比的比值值代表草代表草兔的能量兔的能量传传送效率送效率D D和和分分别别属于草和兔同化量的一部分属于草和兔同化量的一部分D D思索：思索：1 1、生态系统中的能量流动和转化、生态系统中的能量流动和转化能否遵照能
10、量守恒定律？能否遵照能量守恒定律？遵照能量守恒定律。能量在生遵照能量守恒定律。能量在生态系系统中流中流动、转化后，一部分化后，一部分储存在生存在生态系系统生物体有机物生物体有机物中，而另一部分被利用、分中，而另一部分被利用、分发至无机至无机环境中，两境中，两者之和与流入生者之和与流入生态系系统的能量相等。的能量相等。2 2、流经某生态系统的能量能否再回到、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？这个生态系统？ 不能，能量流动是单向的。赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解三、三、能能量量流流动动的的特特点点用表格方式将图中数据进展整理用表格方式将图中数据进展整理三、三、能能量量流
11、流动动的的特特点点营养级营养级流入能量流入能量流出能流出能量量（输入后一（输入后一营养级）营养级）出入比出入比生产者生产者植食性植食性动物动物肉食性肉食性动物动物分解者分解者464.6464.662.862.812.612.614.614.662.862.812.612.613.52%13.52%20.06%20.06%林德曼的研讨发现，生态系统的能量流动具有两个明林德曼的研讨发现，生态系统的能量流动具有两个明显的特点：显的特点：1、生态系统中能量流动是、生态系统中能量流动是_的。即流经某生的。即流经某生态系统的能量不能够再回到这个生态系统来。态系统的能量不能够再回到这个生态系统来。2、能量在
12、流动过程中、能量在流动过程中_。传送效率：传送效率：_。单向向逐逐级递减减10%-20%10%-20%能量只能从低能量只能从低营养养级流向高流向高营养养级6思索：流入某一营养级的能量，为什么思索：流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营养级？不能百分之百地流到下一个营养级？流入某一流入某一营养养级的能量主要有以下去向：一部的能量主要有以下去向：一部分分经过该营养养级的呼吸作用散失了；一部分作的呼吸作用散失了；一部分作为排排出物、出物、遗体或残枝体或残枝败叶不能叶不能进入下一入下一营养养级，而，而为分解者所利用；分解者所利用；还有一部分未能有一部分未能进入未被捕食入未被捕食下一下一
13、营养养级。所以，流入某一。所以，流入某一营养养级的能量不能的能量不能够百分之百地流到下一百分之百地流到下一营养养级。1、食物链为什么普通不超越、食物链为什么普通不超越5个营养级？个营养级？因因营养养级上升一上升一级，可利用的能量相，可利用的能量相应要减少要减少8090，能量到了第五个，能量到了第五个营养养级时，可利用的能量往往，可利用的能量往往少到不能少到不能维持下一个持下一个营养养级生存的程度了。生存的程度了。2 2、解、解释释“一山不容二虎的一山不容二虎的缘缘由？由？3、在市场上，肉普通比蔬菜贵，试从生态系统能量流动、在市场上，肉普通比蔬菜贵，试从生态系统能量流动的角度分析缘由？的角度分析
14、缘由？蔬菜普通属于消蔬菜普通属于消费者范畴，而肉属者范畴，而肉属于消于消费者范畴，由于能量者范畴，由于能量传送的效率送的效率只需只需10%20%，也就是，也就是说要得到要得到1千千克的肉至少要耗克的肉至少要耗费5千克的植物；所以千克的植物；所以一一样分量的肉比蔬菜分量的肉比蔬菜贵。、能量流动特点小结：能量流动特点小结：选选_的食物链的食物链 选最小传送效率选最小传送效率_消消费费者者最少耗费最少耗费选最大传送效率选最大传送效率_消消费费者者最大耗费最大耗费获得最多获得最多获得最少获得最少选选_的食物链的食物链 最短最短最最长20%10%典例典例1：假：假设某生某生态系系统固定的固定的总能量能量
15、为24000kJ，那，那么么该生生态系系统的第三和第四的第三和第四营养养级所所获得的能量最多得的能量最多是是A.540kJ和和81kJB.3600kJ和和960kJC.240kJ和和24kJD.960kJ和和192kJ1在一条食物在一条食物链中，假中，假设某一某一营养养级的的总能量能量为n，那么最多，那么最多传到下一到下一营养养级的能量的能量为n20%0.2n，最少最少为n10%0.1n。一、能量在食物链中传送的计算：一、能量在食物链中传送的计算：D D24000 20% 2 =960kJ24000 20% 3=192kJ1 2 3 420%【解析】【解析】20%20%1、假设现有草、假设现有
16、草100公斤，至少可使鹰增重公斤，至少可使鹰增重 公斤。公斤。2、假设现有草、假设现有草100公斤，最多可使鹰增重公斤，最多可使鹰增重 公斤。公斤。3、假设要使鹰添加、假设要使鹰添加2公斤体重，最少要耗草公斤体重，最少要耗草 公斤。公斤。4、假设要使鹰添加、假设要使鹰添加2公斤体重，最多要耗草公斤体重，最多要耗草 公斤。公斤。设使使鹰增重增重X1公斤，那么：公斤，那么：100 =X11010设使使鹰增重增重X2公斤，那么：公斤，那么：100 =X22020设最少耗草最少耗草Y1公斤，那么：公斤，那么：Y12020=2Y21010=2设最多耗草最多耗草Y2公斤，那么：公斤，那么：变式式1：在食物
17、：在食物链“草草 兔兔 鹰中，中，1420050典例典例2：某人捕得一条重：某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，假设此鱼的杂食海鱼，假设此鱼的食物有的食物有1/2来自植物，来自植物，1/4来自草食鱼类，来自草食鱼类，1/4来来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，那么该鱼至自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，那么该鱼至少需求海洋植物多少少需求海洋植物多少_kg8080植物植物草食草食鱼肉食肉食鱼杂食食鱼21/221/421/42分析：人的能量来源于三条食物分析：人的能量来源于三条食物链，分，分别是：是：植物植物杂食食鱼；植物植物草食草食鱼杂食食鱼；植物植物草食草食鱼肉食肉食鱼杂食食鱼。设经过三条食物三条食物
18、链耗耗费的植物分的植物分别为a a，b b，c c，那么，那么a 20% =21/2a 20% =21/2；b (20%)2 =2 1/4b (20%)2 =2 1/4；c (20%)3 =21/4c (20%)3 =21/4求出求出a=5a=5，b=12.5b=12.5，c=62.5c=62.5那么那么总共需耗共需耗费植物植物为5+12.5+62.5=805+12.5+62.5=80变式变式2：如图食物网中的猫头鹰体重每添加：如图食物网中的猫头鹰体重每添加20g，至少需求耗费植物至少需求耗费植物 兔兔 植物植物 猫头鹰猫头鹰 鼠鼠A.200g B.250g C.500g D.1000gC C
19、设猫猫头鹰经过捕食兔子和捕食鼠需求耗捕食兔子和捕食鼠需求耗费的植物分的植物分别为a、b，那么，那么(20%)2(a+b)=20g； a+b=500g20%20%20%20%1能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的_，按营养级绘成图，所构成的，按营养级绘成图，所构成的一个金字塔图形。从能量金字塔可以看出，一个生态一个金字塔图形。从能量金字塔可以看出，一个生态系统中，营养级系统中，营养级_，能量流动过程中，能量流动过程中_。生态系统中的能量流动普通不超越。生态系统中的能量流动普通不超越45个营养级。个营养级。某个湖的能量金字塔二、生物金字塔类型二、生物
20、金字塔类型能量数能量数值由低到高由低到高越高越高散失的能量越多散失的能量越多 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形2数量金字塔：数量金字塔：树树昆虫昆虫小鸟小鸟浮浮游游植植物物浮游动物浮游动物小鱼只需能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数只需能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数量金字塔及生物量金字塔普通也是正金字塔，但有时量金字塔及生物量金字塔普通也是正金字塔，但有时会出现倒置。会出现倒置。生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔尖子生学案尖子生学案P113课本课本P98、调查得知某河流生态系统的营养构造共有、调查得知某河流生态系统的营养构造共有4个营养级以个营养级以a、
21、b、c、d表示。经测定，一年中流表示。经测定，一年中流经这经这4个营养级的能量分别为：个营养级的能量分别为：该生态系统中初级消费者是该生态系统中初级消费者是A、aB、bC、cD、d营养级营养级能量（能量（J.m-2）a141.10x105b15.91x105c0.88x105d871.27x105A典例典例3 3：以下有关生态系统功能的表达中，哪：以下有关生态系统功能的表达中，哪项不正确项不正确 A.A.能量流动的单向性是由于动物的食性普通能量流动的单向性是由于动物的食性普通不能逆转不能逆转B.B.任何生态系统都需求得到外部的能量补给任何生态系统都需求得到外部的能量补给C.C.一个封锁的生态系
22、统不需求从外界获得物一个封锁的生态系统不需求从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能质供应就可以长期维持正常功能D.D.生态系统能量流动逐级递减的缘由是生物生态系统能量流动逐级递减的缘由是生物的呼吸耗费和资源利用率不高的呼吸耗费和资源利用率不高C三、研讨生态系统能量流动的意义三、研讨生态系统能量流动的意义1 1、对对能量能量进进展多展多级级利用，提高能量的利用率。利用，提高能量的利用率。例如：沼气工程秸例如：沼气工程秸秆的多的多级利用、桑基利用、桑基鱼塘塘多多级利用利用 能量利用率能量利用率 人人们科学科学规划划 能量流能量流动 对人人类最有最有益的部分益的部分 典例典例4：根据生：根据生态系
23、系统的构造和功能，以下表达中正确的的构造和功能，以下表达中正确的选项是双是双选A“桑基桑基鱼塘是自然建立的良性生塘是自然建立的良性生态系系统B水水产养殖养殖业，为充分利用消充分利用消费者所固定的能量，者所固定的能量，应以以食物食物链长的的鱼类为养殖养殖对象象C在我国西部大开在我国西部大开发中中应采用采用“退耕退耕还林林还草的措施草的措施D营养养级越高的生物种群体内越高的生物种群体内积累的有毒物累的有毒物质越多，所越多，所获得的能量越少得的能量越少CD人工建立人工建立短短生物的富集作用生物的富集作用C5：据图判别，以下表达不符合生态学原理的是：据图判别，以下表达不符合生态学原理的是A.物质经过多
24、级利用，实现了良性循环物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级消费环节都获得产品，提高了生态经济效益每一级消费环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延伸，能量逐级损耗，系统总能量利用由于食物链延伸，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低效率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染B1、在一定的、在一定的时间时间内，某生内，某生态态系系统统中的全部消中的全部消费费者固定的太阳能者固定的太阳能为为a，全部消，全部消费费者所同化的能量者所同化的能量为为b，全部分解者，全部分解者获获得的能量得的能量为为c，那么，那么A、B、c之之间间的关系是的
25、关系是 Aa=b+c Bab+c Cab=c2、稻田中、稻田中农农民要拔掉稗草，民要拔掉稗草，鱼鱼塘中要不断去除肉食性的塘中要不断去除肉食性的“黑黑鱼鱼，用生，用生态态学学观观念看，念看，这这是是为为了了 A坚坚持生持生态态平衡平衡 B坚坚持生物群落的持生物群落的单单一性一性C调调整能量在生整能量在生态态系系统统中流中流动动的方向的方向 D使物使物质质可以尽快可以尽快地循地循环环流流动动3、以下有关生、以下有关生态态系系统统能量流能量流动动的表达中的表达中错误错误的的选项选项是是 A当狼捕食兔子并当狼捕食兔子并转转化化为为本身的有机物本身的有机物时时，能量就从第一，能量就从第一营营养养级级流入
26、第二流入第二营营养养级级B当狼吃掉一只兔子当狼吃掉一只兔子时时，狼不能，狼不能够获够获得兔子的全部能量得兔子的全部能量C消消费费者者经过经过光光协协作用合成有机物，能量就从非生物作用合成有机物，能量就从非生物环环境流入生境流入生物群落物群落D生生态态系系统统的能量流的能量流动动是是单单向的，逐向的，逐级递级递减的减的CA同化量=摄入量-粪便量二三稳定提升稳定提升1请将流将流经该生生态系系统的的总能量数填写在能量数填写在图中的方框内，中的方框内，这部分能量是部分能量是_所固定的太阳能。所固定的太阳能。2能量从第一能量从第一营养养级到第二到第二营养养级的的转化效率化效率为_%，从第二从第二营养养级
27、到第三到第三营养养级的的转化效率化效率为_%。3由由图855可知，下一个可知，下一个营养养级不能得到上一个不能得到上一个营养养级的的全部能量，全部能量，缘由有：由有：各各营养养级生物体内的大量能量供生物体内的大量能量供_；其次是上一个其次是上一个营养养级的部分能量的部分能量_；还有少数能量被有少数能量被_利用。利用。4、右图是某湖泊生态系统能量、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均代表三个营养级，数字均为实践测得的能量数，单位是为实践测得的能量数，单位是百万千焦。知该生态系统遭到百万千焦。知该生态系统遭到的太阳辐射为的太阳辐射
28、为118872百万千焦，百万千焦，但其中但其中118761百万千焦的能量百万千焦的能量未被利用。请回答：未被利用。请回答：消消费者者13.5120呼吸耗呼吸耗费111未被利用未被利用分解者分解者如设种群如设种群1 1、2 2的个体数为的个体数为1 1、2 2，平均每，平均每个个体所占的能量为个个体所占的能量为1 1、2 2，那么，那么，1 1、与、与2 2、W1W1、2 2之间的关系是之间的关系是_。每年流入这个生态系统的总能量是每年流入这个生态系统的总能量是_用图中的英文字母表示。用图中的英文字母表示。1 W12 2b+c+d+e流向下一流向下一营养养级图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量)， e、e1、e2表示呼吸耗费量图中的图中的b1b1和和d1d1表示表示_。假设和同化作用固定能量的总量分别为假设和同化作用固定能量的总量分别为480J/480J/cm2cm2a a和和72 J/72 J/cm2cm2a a，生物体内储存，生物体内储存的能量分别为的能量分别为200J/200J/cm2cm2a a和和24J/24J/cm2cm2a a。那。那么，能量从传送到的效率为么，能量从传送到的效率为_%_%。未被未被Q2Q2利用的能量和流向分解者的能量利用的能量和流向分解者的能量Q/P=72/480=15%
