1、第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动,复习：,1.生态系统结构包括_和 _。,组成成分,营养结构,2.生态系统结构包括_、_、_、_和 _、_。,非生物的物质和能量,生产者,消费者,分解者,食物链,食物网,组成成分,营养结构,假设 你像 鲁滨逊 那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是： A.先吃鸡，然后吃玉米 B.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡,先吃鸡，再吃玉米,我反对！为什么要先吃我？,我们欠“鸡妈妈”一个解释,生态系统的能量流动,教学目标,1.分析生态系统能量流动的过程和特点。 2.概述研究能量流动的
2、实践意义。 3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。,重点难点,生态系统能量流动的过程和特点。,？知道我需要的能量来自哪里吗？ ？我体内的能量的去向？ ？我会不会连根加叶都被吃掉呢？,考考你,我也想考考你,？知道我需要的能量来自哪里吗？我体内的能量的去向？我会不会连毛加骨头都被人吃掉呢？,？,以 为单位研究能量流动呢？,种群,第2节 生态系统的能量流动,一、能量流动概念 1.概念：生态系统中能量的 、传递、 和散失过程。,(1)源头：太阳能。 (2)起点：从 开始。 (3)流入生态系统总能量： 。,生产者固定太阳能,生产者固定的太阳能总量,二.能量流动概念的理解,1.能量的输入,（4）主要方
3、式：_。,光合作用,（5）能量转化：_。,光能,化学能,输入,转化,化学能,无机物,有机物,2.能量的传递 (1)传递渠道： 。 (2)传递过程,食物链和食物网,植物,虫,鹰,鸟,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,生产者,一级消费者,二级消费者,三级消费者,3.能量的转化,太阳能,化学能,热能,ATP,4.能量的散失,（1）形式：大部分热能散失,（2）特殊形式：动植物遗体残骸形成煤炭、石油,请同学们阅读课本P94“能量流动的过程，讨论并回答下列问题： 1.能量是怎样输入生态系统的？ 2.在一片农田中，在农作物生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能全部储存？ 3.生产者能量的来
4、源和去路是什么？ 4. 初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？ 5、摄入的能量、粪便中的能量、同化的能量之间是什么关系？ 6.初级消费者能量的来源和去路是什么？,呼吸散失,用于生长、 发育、繁殖,遗体、 残枝败叶,分解者,初级消费者摄入,能量流经第一营养级示意图,生产者固定的太阳能,三、传递过程,（储存在植物 体中的有机物）,呼吸散失,粪便,初级消费者同化,分解者,呼吸散失,能量流经第二营养级示意图,传递过程,呼吸散失,初级消费者摄入,用于生长、 发育、繁殖,遗体、残骸,分解者,次级消费者摄入,呼吸散失,同化量=摄入量-粪便中有机物量,例1、在一个生态系统中，某草食性动物同化的
5、能量等于（ ） A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量 C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量 D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量,C,生态系统的能量流动图解,生产者,(植物),呼吸,初级消费者 (植食动物),呼吸,次级消费者 (肉食动物),呼吸,分 解 者,呼吸,三级消费者 (肉食动物),呼吸,传递过程,注意：,箭头由粗到细：,方框从大到小：,随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。,表示流入下一营养级的能量逐级递减。,课本P94思考与讨论,1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 2.流经某生
6、态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？,能量流动是单向的,赛达伯格湖,赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊，气候较为寒冷。这里人口较少，保留了原始的景观。赛达伯格湖大约50公顷左右，是一个较小且封闭的湖泊。,赛达伯格湖的能量流动图解,同化量,同化量,分析问题探讨中的问题,资料分析,464.6,62.8,12.6,14.6,62.8,12.6,13.52%,20.06%,1、2：,各营养级之间的传递效率在多大范围内?,(1020),能量传递效率=,3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之 百流到下一个营养级？,4.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。,第一、能量流动不是循环的而
7、是单向的： 从生产者初级消费者次级消费者三级消费。,第二、能量流动是逐级递减的：传递率为1020,三、能量流动的特点,生命在等待中逝去请给我们一个“先吃鸡”的理由！,七嘴八舌,食物链越短，能量到我体内的越多，我活的时间就越长呀！,1.能量金字塔,单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高依次为？,从能量流动金字塔可以看出：营养级越多，在能量流动中消耗的能量就 _。,越多,能量金字塔（正金字塔）,生产者（第一营养级）,初级消费者（第二营养级）,次级消费者（第三营养级）,三级消费者（第四营养级）,思考： 1、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗？ 2、如把各个营养级的生物量（质量）和数量用金字塔
8、的方式表示，是否也成金字塔形？有没有例外？,2、数量金字塔,以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以会出现倒置的现象。比如一棵大树上有几百只昆虫。,3、生物量金字塔,以每个营养级的生物量【体内有机物总量】绘制的金字塔。生物量金字塔一般不会出现倒置的情况,图11为某一生态系统的能量金字塔，其中、分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( ) A是初级消费者B为分解者CE1为太阳能，E2为热能 D能量可在食物链中循环利用,C,能不能改变生态系统能量流动的规律？,质疑：,思考：,锄去农田中的杂草，修去树木的侧
9、枝，目的是什么?,合理调整能量的流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,四、 研究能量流动的意义,【第2课时】,材料一、我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。,意义1：研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。,“桑基鱼塘”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。使生产一种产品时产生的有机“废弃物”，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，从而，提高能量转化效率，使能量得到最有效的利用。,材料二、在一个草场上，如果放
10、养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。,意义2：研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能能量流动的数量是生产者所固定的全部太阳能 生态系统的 能量流动的途径：太阳能第一营养级第二营 能量流动 养级第五营养级单向流动不循环 能量流动的特点逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系研究的目的使能量流向对人类最有益的部分,本
11、课小结,（食物链和食物网）,五、能量流动的相关计算,A B CD,1.已知A求D获得的最多的能量求D获得的最少的能量呢， 2.已知D求至少需A多少能量？最多呢？,1食物链（某一生物所获得的最多（最少）的能量）,【规律】,1.正推类型： A B C D,解题思路：至少按最小效率（10%）计算最多按最大效率（20%）计算,若A总重1000KG体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？,2.逆推类型： A B C D,解题思路：至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算,例1 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物,解析 这是最为简单
12、的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传递。设需消耗第一营养级生物x kg，则有(20%)4x=1，不难选出正确答案为C项。,A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg,五、能量流动的相关计算,例2 在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D.0.025%,解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养
13、级之间都不一样，但以植物为基准在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系： 植物 昆虫 小鸟 鹰 1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg 这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。,例3 有一食物网如图所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？,解析 据题意，猫头鹰的食物可来源于三条食物链，直接来源于三种不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，则这种食物食用后必须使其分别增加8g、8g、4g。这样可得到图2。 图2考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，这样这三
14、条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。,例4 已知在如下图4所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为_。 图4,解析 本题中，C获得能量的途径有二条：从A直接获得和从A经B传递间接获得，已知C从A直接获得的比例为x，则直接获得的能量为ax，需要消耗A的能量为10ax，间接获得的比例为（1x），则间接获得的能量为（1x）a，需要消耗A的能量为100（1x）a，那么消耗A的总能量为10ax100（1x）a100a90ax，亦即y与x的函数关系式为：y100a90ax。,小结：,说说你在本节课中学到了什么？,
