5.2生态系统的能量流动

《5.2生态系统的能量流动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5.2生态系统的能量流动（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第2节 生态系统的能量流动温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么? ?生态系统的成分生态系统的成分,食物链和食物网食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量物质和能量食物链和食物网食物链和食物网第2节 生态系统的能量流动第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动问题探讨问题探讨:假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么

2、玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长使自己活的最长的办法是的办法是 : 1.先吃鸡，然后吃玉米？先吃鸡，然后吃玉米？ 2.先吃玉米，同时用部先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡？的蛋，最后再吃鸡？第2节 生态系统的能量流动 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。第2节 生态系统的能量流动能量流动的过程能量流动的过程 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。来自太阳。 进入生态系统中生物体的能量是生产者光合进入生态系统中生物体的能量是生产者光合作用吸收的能量。这些能量固定到生

3、产者所制造作用吸收的能量。这些能量固定到生产者所制造的有机物中。的有机物中。 进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输送能量的送能量的1%。 第2节 生态系统的能量流动v质疑：质疑： 生态系统中能量流动的起点是从什么地方生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的？开始的？ 生态系统的能量流动是从生产者所固生态系统的能量流动是从生产者所固 定的太阳能开始的。定的太阳能开始的。 （二）能量流动的过程（二）能量流动的过程第2节 生态系统的能量流动流经流经生态系统的总能量生态系统的总能量:生产者所固定的全部太阳能，就生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量

4、。是流经生态系统的总能量。生理过程：光合作用生理过程：光合作用第2节 生态系统的能量流动呼吸作用中以热能散呼吸作用中以热能散呼吸作用中以热能散呼吸作用中以热能散失（大部分）失（大部分）失（大部分）失（大部分）用于生长、用于生长、用于生长、用于生长、发育、繁殖发育、繁殖发育、繁殖发育、繁殖（储存为化（储存为化（储存为化（储存为化学能）学能）学能）学能）遗体、遗体、遗体、遗体、残枝败叶残枝败叶残枝败叶残枝败叶分解者分解者分解者分解者被初级消费者摄入了被初级消费者摄入了被初级消费者摄入了被初级消费者摄入了能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图太阳太阳太阳太阳生产者固定生产者固定生产者固定生

5、产者固定的太阳能的太阳能的太阳能的太阳能未被利用未被利用第2节 生态系统的能量流动初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者 摄入摄入摄入摄入初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者同化同化同化同化用于生长用于生长用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者 摄入摄入摄入摄入分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用粪便遗体，排遗物残骸散散失失呼吸作用 2. 2. 能量流经能量流经第二营养级第二营养级的情的情况况能能量量流流经经第第二二营营养养级级示示意意图图未被利用未被利用第2节 生态系统的能量流动细胞代谢包括同化作用和异化作用。 简单说，同化作用

6、就是把非己变成自己；异化正好相反把自己变成非己。 同化作用是细胞代谢当中的一个重要过程，作用是把消化吸收后的营养重新组合，形成有机物和贮存能量的过程。 异化作用就是生物的分解代谢。是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。呼吸作用是异化作用中重要的过程。 第2节 生态系统的能量流动兔子的摄入量就是兔兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？子的同化量吗？摄入量摄入量粪便量粪便量= =同化量同化量对于消费者来说，同对于消费者来说，同化量表示消化道吸收化量表示消化道吸收的能量，吃进去的食的能量，吃进去的食物不一定都能吸收，物不一定都能吸收，粪便不算在同化量里粪便不算在同化量里同化量：营养级从环境

7、中得到的全部化学能同化量：营养级从环境中得到的全部化学能对于生产者来说，生产者固定的对于生产者来说，生产者固定的太阳能太阳能=生产者的同化量（包括呼生产者的同化量（包括呼吸消耗量）吸消耗量）第2节 生态系统的能量流动呼吸作用属于异化作用，为什么呼吸消耗的能量属于同化量呢？呼吸作用所散失的能量是从同化量中来的，简单地说，如果没有经过同化作用成为身体的一部分，怎么能被呼吸作用利用呢？利用的能量来源包括糖，脂质，和蛋白质都是已经被同化的部分，故，呼吸消耗的能量属于同化量，但是粪便中的物质是从未进入身体内的，所以同化量不包括粪便量第2节 生态系统的能量流动在在草草原原上上，兔兔以以草草为为食食，屎屎壳

8、壳郎郎（蜣蜣螂）以兔粪为食螂）以兔粪为食0 被被兔兔同化的能量中约有多少流入屎壳同化的能量中约有多少流入屎壳郎？郎？第2节 生态系统的能量流动初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者 摄入摄入摄入摄入初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者同化同化同化同化用于生长用于生长用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者 摄入摄入摄入摄入分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用粪便遗体，排遗物残骸散散失失呼吸作用 2. 2. 能量流经能量流经第二营养级第二营养级的情的情况况能能量量流流经经第第二二营营养养级级示示意意图图未被利用未被利用第2节 生态系统

9、的能量流动 是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。 同化作用同化作用:同化量同化量=呼吸消耗的能量呼吸消耗的能量+流向下一营养级流向下一营养级+流向分解流向分解者的能量者的能量+未被利用的能量未被利用的能量同化量同化量=自身生长自身生长.发育发育.繁殖量繁殖量+呼吸消耗量呼吸消耗量第2节 生态系统的能量流动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生产者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( (约占约

10、占1%)1%) 5.5.去路：去路：自身呼吸消耗自身呼吸消耗流入下一营养级流入下一营养级被分解者利用被分解者利用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. .生态系统的能量最终来源是什么？生态系统的能量最终来源是什么？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

11、的来源又是什么？总结总结未被利用未被利用第2节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解生产者生产者生产者生产者( (植物植物植物植物) )呼吸呼吸呼吸呼吸初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者( (植食动物植食动物植食动物植食动物) )呼吸呼吸呼吸呼吸次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者( (肉食动物肉食动物肉食动物肉食动物) )呼吸呼吸呼吸呼吸分分分分 解解解解 者者者者呼吸呼吸呼吸呼吸三级消费者三级消费者三级消费者三级消费者( (肉食动物肉食动物肉食动物肉食动物) )呼吸呼吸呼吸呼吸太阳光能太阳光能化学能化学能热能（最终归宿）热能（最终归宿）生态系统的能量流动

12、总图解生态系统的能量流动总图解生产者生产者(植物植物)呼吸呼吸初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)呼吸呼吸次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)呼吸呼吸可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。能量的输入、传递、转化和散失过程。 请讨论请讨论: : 1. 1.生态系统中能量流动和转化是否遵生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？循能量守恒定律？为什么？ 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

13、中来这个生态系统中来? ?（单向流动特点）（单向流动特点）（1 1）将图中数据表格化。）将图中数据表格化。 (2)(2)第二营养级获得第一营养级第二营养级获得第一营养级( (生产者生产者) )所同化能量的百分所同化能量的百分比是多少比是多少? ?第三营养级获得第二营养级百分比呢第三营养级获得第二营养级百分比呢? ? (3) (3)上图中上图中“未利用的能量未利用的能量”是指哪些能量呢？是指哪些能量呢？ (4)(4)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内? ?三、能量流动的特点三、能量流动的特点实例分析：实例分析：（1）将图中数据表格化）将图中数

14、据表格化自身固定自身固定自身固定自身固定呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗到分解者到分解者到分解者到分解者未利用的未利用的未利用的未利用的生产者生产者生产者生产者植食性动物植食性动物植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物分解者分解者分解者分解者成分成分能量去向能量去向13.5, 20 1020 a.a.下一个营养级下一个营养级不能利用不能利用的能量的能量。如：草根如：草根b.b.调查时间调查时间有限，有限，下一个营养级能利用下一个营养级能利用而未利用而未利用的能量的能量。 如：羊不能吃完所有的草如：羊不能吃完所有的草(2)(2)第二营养级获得第一营养级第二营养级获得第一营养

15、级( (生产者生产者) )所同化所同化 能量的百分比是多少能量的百分比是多少? ?第三营养级获得第二第三营养级获得第二 营养级百分比呢营养级百分比呢? ?(3)(3)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 范围内范围内? ?(4)(4)上图中上图中“未利用的能量未利用的能量”是指哪些能量呢？是指哪些能量呢？62.8 12.6 100 = 20.06 62.8 464.6 100 = 13.52 通过以上分析通过以上分析,你能总结出什么规律你能总结出什么规律?三、能量流动的特点三、能量流动的特点第一、单向流动第一、单向流动第一、单向流动第一、单向流动： 食物

16、链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。地输入，又不断地散失。第二、逐级递减第二、逐级递减第二、逐级递减第二、逐级递减, , 传递效率为传递效率为传递效率为传递效率为10102020. 逐级递减的原因：逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。未被下一个营养级利用。什么是能量金字塔?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

17、的图形叫做能量金字塔绘制的图形叫做能量金字塔. 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。 注：注：在一个生态系统中，各营在一个生态系统中，各营养级的数量不一定呈金字塔养级的数量不一定呈金字塔5-95-9第2节 生态系统的能量流动高高低低能能量量低低高高营营养养级级永远都是正永远都是正金字塔金字塔形形树树昆虫数目昆虫数目 鸟鸟鸟树昆虫能量金字塔学以致用：学以致用：假设你像鲁滨逊那样流

18、落在不毛的荒岛假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，玉米和一只母鸡可以食用，那么那么使自己活的最长使自己活的最长的办法是的办法是 : 1.先吃鸡，然后吃玉米？先吃鸡，然后吃玉米？ 2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃 鸡生产的蛋，最后再吃鸡？鸡生产的蛋，最后再吃鸡？请分析讨论请分析讨论: :用能量流动的原理用能量流动的原理, , 解释谚语解释谚语“一山不一山不容二虎容二虎”隐含的道理。隐含的道理。参考要点参考要点: :根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，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

19、利用的能量就越少，老虎在生态营养级越高，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，通过食物链系统中几乎是最高营养级，通过食物链( (网网) )流经流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故量将是很少的。故“一山不能容二虎一山不能容二虎”有一定的生有一定的生态学道理。态学道理。 第2节 生态系统的能量流动10%20%10%20%生产者生产者生产者生产者10%20%10%20%初级初级初级初级消费者消费者消费者消费者次级次级次级次级消费者消费者消费者消费者10%20%10%20%为什么一般的食物链上营养级不会多于为什么一般的

20、食物链上营养级不会多于为什么一般的食物链上营养级不会多于为什么一般的食物链上营养级不会多于5 5个？个？个？个？答：根据能量传递效率为答：根据能量传递效率为答：根据能量传递效率为答：根据能量传递效率为10%20%10%20%10%20%10%20%计算，流入到下一计算，流入到下一计算，流入到下一计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经量就越少。当能量流经量就越少。当能量流经量就越少。当能量流经45454545个营养级

21、，所剩的能量就个营养级，所剩的能量就个营养级，所剩的能量就个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。少到不足以再维持下一营养级的生命了。少到不足以再维持下一营养级的生命了。少到不足以再维持下一营养级的生命了。第2节 生态系统的能量流动研究生态系统能量流动的意义研究生态系统能量流动的意义1 1 1 1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘不是

22、能量传递效率不是能量传递效率第2节 生态系统的能量流动2 2 2 2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。益的部分。益的部分。益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜草原牧场

23、上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品（灭鼠）体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品（灭鼠）体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品（灭鼠）体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品（灭鼠）；农田；农田；农田；农田最好使能量多流向农作物（除草）。最好使能量多流向农作物（除草）。最好使能量多流向农作物（除草）。最好使能量多流向农作物（除草）。研究生态系统能量流动的意义研究生态系统能量流动的意义第2节 生态系统的能量流动在在绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至，至少需要消耗绿色植物少需要消耗绿色植物_Kg。X20%

24、20%=1Kg x=25Kg第2节 生态系统的能量流动例、例、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a、C最多约为多少？最多约为多少？b b、 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c 、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？第2节 生态系统的能量流动如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物 （ ）A、10千克 B、280千克 C、100千克 D、28千克第2节

25、生态系统的能量流动本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系

26、统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能第2节 生态系统的能量流动练习题练习题1. 根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构应采用的一组食物结构A.以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B.以谷物与植物蛋白为主以谷物与植物蛋白为主C.以海洋鱼类为主以海洋鱼类为主 D.以禽肉与蛋为主以禽肉与蛋为主2.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：映能量流动特点的是：ABCDDB第2节 生态系统的能量流动4.在

27、生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：成分是：A.生产者生产者 B.初级消费者初级消费者 C.次级消费者次级消费者 D.分解者分解者3.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：物个体数量将依次：A.递增递增B.不变不变 C.递减递减 D.稍增加稍增加CA第2节 生态系统的能量流动5 5、流经生态系统的总能量是指、流经生态系统的总能量是指( ( ) )A. A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全 部太阳能部太阳能B. B. 射进该系统的全部太阳能射进该

28、系统的全部太阳能C. C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量该系统全部生产者所固定的太阳能的总量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 c6 6、假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值、假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（ ）A A、绿色植物、绿色植物蝗虫蝗虫蜘蛛蜘蛛蜥蜴蜥蜴蛇蛇猫头鹰猫头鹰B B、绿色植物、绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰C C、绿色植物、绿色植物蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇猫头鹰猫头鹰D D、绿色植物、绿色植物鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰B B第2节 生态系统的能量流动7.7.假设一个

29、生态系统的总能量为假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算，第三营，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为养级和三级消费者所获得的能量应为（ ）A A. .和和B B. . .和和. .C C. .和和. . D D. .和和C第2节 生态系统的能量流动图中图中D D表示表示_。能量在逐级递减中，若狐获得的能量是能量在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 8 千焦，千焦，传递给狼的能量最多应为传递给狼的能量最多应为_千焦，狼获得的能量千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为中，草应供给这条食物链的能量至少为_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，而利用，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 1.6 200 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用4 4、右图是草原生态系统、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。动图解，回答问题。