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1、23 七月 20241第五章 生态系统及其稳定性第二节：生态系统的能量流动第二节：生态系统的能量流动课题：生态系统的能量流动课题：生态系统的能量流动23 七月 20242提示：应该先吃鸡，再吃玉米（即选择提示：应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1 1）。若选择）。若选择2 2，则增加了食，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。23 七月 202431、概念：、概念： 。2、起点：、起点： 。3、总量：、总量： 。4、过程：、过程：输入各种群中的能量大部分以热能形式散失，另外一部输入各种群中的能量大部分以热能形式散失，另外一部分能量储
2、存在种群中，通过食物关系传给下一个营养级的种群。分能量储存在种群中，通过食物关系传给下一个营养级的种群。 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始生产者固定的太阳能的总量生产者固定的太阳能的总量例例1：生态系统的能量流动是指（生态系统的能量流动是指（ ）A、太阳能被绿色植物固定的过程、太阳能被绿色植物固定的过程B、系统内生物体能量代谢的过程、系统内生物体能量代谢的过程C、系统内伴随着物质循环的能量转移过程、系统内伴随着物质循环的能量转移过程D、能量从生物体进入环境的过程、能量从生物体进入环境的过程C23
3、 七月 2024423 七月 2024523 七月 202461、提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分、提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。2、提示：不能，能量流动是单向的。、提示：不能，能量流动是单向的。23 七月 2024723 七月 202483、提示：流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级、提示：流入某一营养级的能量主
4、要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。4、提示：生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。、提示：生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。23 七月 202491、 ：沿食物链方向一直向前流动（不循环，由
5、低营养级流向高营养级）。沿食物链方向一直向前流动（不循环，由低营养级流向高营养级）。2、逐级递减：、逐级递减：（1）各营养级的生物都因）各营养级的生物都因 大部分能量。大部分能量。（2）各营养级的生物总有）各营养级的生物总有 ，最终被最终被 分解。分解。（3）上一营养级传入下一营养级的能量只有）上一营养级传入下一营养级的能量只有 。 单向流动单向流动自身生命之需而消耗自身生命之需而消耗一部分未被下一营养级利用一部分未被下一营养级利用分解者分解者10%20%23 七月 202410例例2：右图所示是某湖泊生态系统能量右图所示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、
6、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射能为生态系统受到的太阳辐射能为118872百万千焦，但其中百万千焦，但其中118761百万千焦的百万千焦的能量未被利用。请回答：能量未被利用。请回答：（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是分能量是 所固定的太阳能。所固定的太阳能。（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为 ，从第二营养级到第三营养级的转化效率为从第
7、二营养级到第三营养级的转化效率为 。（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是能量的百分比是 。生产者生产者13.5%20%60%11123 七月 202411例例2：右图所示是某湖泊生态系统能量右图所示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，数字均为实际测得代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射能为生态系统受到的太阳辐射能为118872百万千焦，但其中百万千焦，但其中11876
8、1百万千焦的百万千焦的能量未被利用。请回答：能量未被利用。请回答：（4）由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量。原）由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量。原因有：因有：各营养级生物体内的大量能量被各营养级生物体内的大量能量被 ；其次是上个营养级的部分能量其次是上个营养级的部分能量 ；还有少数能量被还有少数能量被 利用。利用。呼吸作用消耗呼吸作用消耗未被下一个营养级利用未被下一个营养级利用分解者分解者23 七月 202412例例5：如果人的食物有如果人的食物有1/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/4来自小型肉食性动物，来自小型肉食性动物，1/4来自羊肉，假设能量传递效率是来
9、自羊肉，假设能量传递效率是10%，请分析，人每增加，请分析，人每增加1kg体重，约消耗植物（体重，约消耗植物（ ）A、28kgB、10kgC、110kgD、280kg例例4：在某食物链中，第二营养级的能量最多有（在某食物链中，第二营养级的能量最多有（ ）流向第五）流向第五营养级？营养级？A、1/5B、1/100C、1/125D、1/50例例3：在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为分别为N1、N2，个体平均重量分别为，个体平均重量分别为M1、M2，则下列，则下列4项中正确项中正确的是（的是（ ）A、N1M1N2M2 B、N
10、1M1N2M2 C、N1M1N2M2 D、N1M1N2M2ACD23 七月 202413例例6：右图为某生态系统中能量传递的示意图，请回答：右图为某生态系统中能量传递的示意图，请回答：（1）流经此生态系统的总能量是）流经此生态系统的总能量是 kJ。（2）从）从A到到B和从和从B到到C的能量传递效率分别为的能量传递效率分别为 和和 。（3）欲使）欲使C增加增加3kg，至少需，至少需A kg。（4）保证此生态系统进行生物地化循环正常进行的是图中的）保证此生态系统进行生物地化循环正常进行的是图中的 。125016%15%125A和和D23 七月 2024141、生态系统营养级越多，在能量流动中消耗的
11、能量就越多；、生态系统营养级越多，在能量流动中消耗的能量就越多；2、生态系统中能量流动一般不超过、生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。个营养级。3、能量金字塔与数量金字塔的关系。、能量金字塔与数量金字塔的关系。 一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的调查到的浮游植物的量可能低于浮游动
12、物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔也会发生倒置。该数量金字塔也会发生倒置。23 七月 202415例例7：如果很多昆虫生活在一株大树上，鸟又以该树上的昆虫为食。如果很多昆虫生活在一株大树上，鸟又以该树上的昆虫为食。那么树、昆虫、鸟三者数量金字塔形应是下列的（那么树、昆虫、鸟三者数量金字塔形应是下列的（ ）C23 七月 202416“桑基鱼塘桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多
13、级利用，充分利的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。用流经各营养级的能量，提高生产效益。1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。利用。2、帮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、帮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对人类最有益的部分。高效地流向对人类最有益的部分。23 七月 202417阳光阳光桑和水稻桑和水稻营腐生生活的细菌、真菌营腐生生活的细菌、真菌分解者分解者能量利用能量利用能量流动关系能量流动关系C23 七月 20
14、2418参考调查点：稻田生态系统。参考调查点：稻田生态系统。组成成分：（组成成分：（1）非生物的物质和能量；（）非生物的物质和能量；（2）生产者：水稻、杂草、浮）生产者：水稻、杂草、浮游植物等；（游植物等；（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；（虫、鸟类等；（3）分解者：多种微生物。）分解者：多种微生物。1、生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过、生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。2
15、、初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。、初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。人等措施防止或减少这些动物的危害。3、次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消、次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁
16、捕，或适量放养等措施，实现生费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。态农业的目标。5、农民对秸杆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利、农民对秸杆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸杆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以用思想，例如，秸杆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。充分利用其中的能量。6、主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。、主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7、通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现、通过稻田养鱼等措施，实现立体
17、化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。能量的多级利用。23 七月 202419提示：这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是提示：这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，计算公式是，计算公式是(1218)/122675，这些葡萄糖储存的能量是，这些葡萄糖储存的能量是1.07108kJ（计算公式是（计算公式是EGMG1.6104）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272107kJ（计算公式（计算公式为为E呼呼MG1.6104）；这些玉米在整个生长季节所固定太阳能总量）；这些玉米在整个生长季节所固定太阳能总量是是1.3972108kJ（计算公式为（计算公式为
18、E固固EGE呼呼），呼吸作用消耗的能量占），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是所固定太阳能的比例是23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是；这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为（计算公式为1.3972108/8.5109）。）。23 七月 2024201、（、（1）见右图。（）见右图。（2）图）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一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人类再度利用，因此，该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多级、充分利用，提高了能量的利用率。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。2、提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向、提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）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（熵增加）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，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。
