第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-

1、第五章第五章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)溫故而知新溫故而知新1.1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.3.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么? ?生態(tài)系統(tǒng)的成分生態(tài)系統(tǒng)的成分, ,食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)先吃雞，先吃雞，再吃玉米再吃玉米我反對(duì)！我反對(duì)！為什么要為什么要先吃我？先吃我？我們欠我們欠“雞媽媽雞媽媽”一個(gè)解一個(gè)解釋釋 一）概念一）概念 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能

2、量的的過(guò)程，稱的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1、能量是怎樣輸入到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？2、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：草草兔子兔子老鷹老鷹二）能量流動(dòng)的過(guò)程二）能量流動(dòng)的過(guò)程1 1、小草的能量來(lái)自哪里、小草的能量來(lái)自哪里? ?2 2、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草吸收吸收? ?這些能量都被小草吸收了嗎這些能量都被小草吸收了嗎? ?3 3、小草吸收了太陽(yáng)能后、小草吸收了太陽(yáng)能后, ,這些能量有哪這些能量有哪些去向些去向? ?生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）（植食性動(dòng)物）呼吸作用呼吸

3、作用用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖分分 解解 者者遺體遺體 殘骸殘骸能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖1 1、小草的能量來(lái)自哪里、小草的能量來(lái)自哪里? ?2 2、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草吸收吸收? ?這些能量都被小草吸收了嗎這些能量都被小草吸收了嗎? ?3 3、小草吸收了太陽(yáng)能后、小草吸收了太陽(yáng)能后, ,這些能量有哪這些能量有哪些去向些去向? ?固定的太陽(yáng)能固定的太陽(yáng)能光合作用，僅僅吸收光合作用，僅僅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未

4、被利用的能量。未被利用的能量。4 4、兔子把草吃進(jìn)肚子里、兔子把草吃進(jìn)肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了嗎都被兔子吸收了嗎? ?5 5、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,這些能量有哪這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；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)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。未被利用的能量。1、輸入、輸入：2、傳遞途徑、傳遞途徑：能量沿著能量沿著食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)逐級(jí)流動(dòng)逐級(jí)流動(dòng)4、散失：、散失：1）形式：能量以）形式：能量以熱能熱能散失散失生產(chǎn)者生產(chǎn)者固定固定的太陽(yáng)能的總量的太陽(yáng)能的總量生

5、態(tài)系統(tǒng)的總能量：太陽(yáng)能太陽(yáng)能能量的最終源頭（起點(diǎn)）：3、轉(zhuǎn)化：、轉(zhuǎn)化：熱能熱能太陽(yáng)能太陽(yáng)能有機(jī)物中有機(jī)物中的化學(xué)能的化學(xué)能光合作用呼吸作用二）能量流動(dòng)的過(guò)程化學(xué)能化學(xué)能ATP2）特殊途徑：動(dòng)植物遺體殘骸形成煤炭、石油）特殊途徑：動(dòng)植物遺體殘骸形成煤炭、石油5、傳遞形式：、傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程圖解:生產(chǎn)者生產(chǎn)者(植物植物)初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物植食動(dòng)物)次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物)三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物)ABCBB請(qǐng)觀察請(qǐng)觀察: :請(qǐng)表述請(qǐng)表述:圖中的圖中的箭頭箭頭A、B、C各表各表示什么含

6、義？示什么含義？A、呼吸作用散失的能量、呼吸作用散失的能量B、輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)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陽(yáng)能太陽(yáng)能攝入量就是同化量嗎？攝入量就是同化量嗎？同化量同化量= =攝入量攝入量糞便量（未同化量）糞便量（未同化量） 兔子的能量從哪里來(lái)兔子的能量從哪里來(lái) 攝入量：攝入量：指動(dòng)物取食的總量，可以理解為動(dòng)物的食物總量指動(dòng)物取食的總量，可以理解為動(dòng)物的食物總量即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量不屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量不屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量 同化量：同化量：指動(dòng)物經(jīng)過(guò)消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量指動(dòng)物經(jīng)過(guò)消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自

7、身的能量6 過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者攝入攝入呼吸呼吸散失散失遺體遺體殘骸殘骸初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化分解者利用分解者利用糞便糞便呼吸呼吸散失散失初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者攝入攝入呼吸呼吸散失散失遺體遺體殘骸殘骸初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化分解者利用分解者利用糞便糞便呼吸呼吸散失散失.能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者示意能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者示意圖圖攝入量攝入量= =同化量同化量+ +糞便糞便生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源：生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源：太陽(yáng)光能太陽(yáng)光能2.2.起點(diǎn)：起點(diǎn)： 渠道渠道: :食物鏈

8、和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者固定生產(chǎn)者固定的能量的能量3.3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量能的總量5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用二二.能量流動(dòng)的過(guò)程能量流動(dòng)的過(guò)程4.4.來(lái)源：來(lái)源：生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者太陽(yáng)光能太陽(yáng)光能 前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)前一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 5.5.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去路有哪些？各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去路有哪些？ 請(qǐng)以請(qǐng)以生產(chǎn)者生產(chǎn)者( (第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)) )為例說(shuō)明為例說(shuō)明. .生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源是什么？生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源是什么？2.2.能量流動(dòng)的起

9、點(diǎn)和渠道是什么？能量流動(dòng)的起點(diǎn)和渠道是什么？3.3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？4.4.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源又是什么？各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源又是什么？思考并討論思考并討論: :及時(shí)鞏固A同化量攝入量糞便量同化量攝入量糞便量2、大象是植食性動(dòng)物，有一種羌螂專以大象糞為食。如果在某段時(shí)間大象所同化的能量為m，則這部分能量中可以流入羌螂體內(nèi)的約為（ ）A. 0 B. 10%m C. 1020%m D. 不知道A二、能量流動(dòng)的二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)特點(diǎn)能量傳遞效率能量傳遞效率13.5%13.5%20%20% 2 2）逐級(jí)遞減）逐級(jí)遞減: :1 1）單向流動(dòng)）單向流動(dòng): :不循環(huán)，

10、不可逆能量傳遞效率大約是10%-20%原因：食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的捕食關(guān)系不可逆，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果原因：自身呼吸散失、未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用、被分解者利用二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1、特點(diǎn)2 2 能量傳遞效率的相關(guān)能量傳遞效率的相關(guān)“最值最值”計(jì)算計(jì)算 能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 大約有大約有10%10% 20%20%傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高， 能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。 為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān)為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有

11、關(guān) 能量的能量的“最值最值”計(jì)算方法總結(jié)如下：計(jì)算方法總結(jié)如下： 選最短食物鏈選最短食物鏈 知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)知低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按按20%20%計(jì)算計(jì)算 求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最長(zhǎng)食物鏈選最長(zhǎng)食物鏈 按按10%10%計(jì)算計(jì)算獲得能量最多獲得能量最多獲得能量最少獲得能量最少例例 1、A B C D E F思考：如上食物網(wǎng)中，思考：如上食物網(wǎng)中， A為為1千克千克1、C最多約為多少？最多約為多少？2 2、 C最少約為多少？最少約為多少？0.04千克千克0.0001千克千克 選最長(zhǎng)食物鏈選最長(zhǎng)食物鏈知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)知高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按按10%10%計(jì)算計(jì)算求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最短食物鏈選最短食物鏈 按按20%20%計(jì)算

12、計(jì)算需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量 同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞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”，計(jì)算時(shí)，計(jì)算時(shí)不能按不能按10%10%或或20%20%，而需按具體數(shù)值計(jì)算。如在食，而需按具體數(shù)值計(jì)算。如在食物鏈物鏈A AB BC CD D中，能量傳遞效率分別為中，能量傳遞效率分別為a a% %、b b% %、c c%,%,若若A A的能量為的能量為M M, ,則則D D的能量為的能量為M Ma a% %b b% %c c% %。提醒提醒例例2、A B C D E F思考：如上食物網(wǎng)中，思考：如上食物網(wǎng)中， A為為

13、1千克千克若若C增加增加1千克，則千克，則A最少需要消耗最少需要消耗多少千克？最多又為多少？多少千克？最多又為多少？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 請(qǐng)給我們一個(gè)請(qǐng)給我們一個(gè)“先吃雞先吃雞”的理由！的理由！七嘴八舌七嘴八舌食物鏈越短，能食物鏈越短，能量到我體內(nèi)的越量到我體內(nèi)的越多，我活的時(shí)間多，我活的時(shí)間就越長(zhǎng)呀！就越長(zhǎng)呀！能量金字塔能量金字塔低低高高低低高高營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量能量A AB BC CD D第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)三、金字塔種類(lèi)：三、金字塔種類(lèi)：（1）能量金字塔）能量金字塔特點(diǎn)：特點(diǎn)：正金字塔形正

14、金字塔形象征意義象征意義：能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程具有逐級(jí)遞減的特性具有逐級(jí)遞減的特性每一階含義每一階含義： 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少形狀：形狀：一定為正金字塔形一定為正金字塔形能量金字塔（2）數(shù)量金字塔）數(shù)量金字塔人們對(duì)一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：人們對(duì)一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：生產(chǎn)者（野草）生產(chǎn)者（野草） 5 842 4245 842 424株；株；初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲(chóng)）初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲(chóng)） 708 624708 624只；只；次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲(chóng)的小鳥(niǎo)）次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲(chóng)的小鳥(niǎo)） 354 9

15、04 354 904 只；只；三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃小鳥(niǎo)的鷹）三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃小鳥(niǎo)的鷹） 3 3只。只。 三、金字塔種類(lèi)：三、金字塔種類(lèi)：（2）數(shù)量金字塔）數(shù)量金字塔特點(diǎn)：特點(diǎn)：一般正金字塔形一般正金字塔形象征意義象征意義：一般生物個(gè)體數(shù)在食物鏈中一般生物個(gè)體數(shù)在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減每一階含義每一階含義： 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目形狀：形狀：一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形小鳥(niǎo)昆蟲(chóng)樹(shù)三、金字塔種類(lèi)：三、金字塔種類(lèi)：（3）生物量金字塔）生物量金字塔特點(diǎn)：特點(diǎn)：一般正金字塔形一般正金字塔形象征意義象征意義：一般生物量沿食物鏈升

16、高而一般生物量沿食物鏈升高而逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減每一階含義每一階含義： 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物總量形狀：形狀：一般為正金字塔形生物量是現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量生物量金字塔生物量金字塔浮游動(dòng)物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情況：特殊情況：1 1 若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量最多是（的能量最多是（ ）A. 540kJA. 540kJ和和81kJ B. 3600kJ81kJ B. 3600kJ和和960kJ960kJC. 240kJC. 240kJ

17、和和24kJ D. 960kJ24kJ D. 960kJ和和192kJ192kJD D2400020%20%=9602 2 在圖中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)窃趫D中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)莀。海鳥(niǎo)每增加。海鳥(niǎo)每增加1 1千克，千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是_千克。千克。甲殼類(lèi)甲殼類(lèi)水綿水綿海鳥(niǎo)海鳥(niǎo)水蚤水蚤大魚(yú)大魚(yú)小魚(yú)小魚(yú)淡水蝦淡水蝦水棉水棉水蚤水蚤甲殼類(lèi)甲殼類(lèi)海鳥(niǎo)海鳥(niǎo) 1251253 3、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解，回答：、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解，回答：圖中圖中D D表示表示_。能量在逐級(jí)遞減中，傳遞率按能量在逐級(jí)遞減中，傳遞率按2020計(jì)算，若狐獲得的能量是計(jì)算，若狐獲得的能量是8 8千千焦，傳遞給狼的能量為焦，傳遞給狼的能量為_(kāi)千焦，狼獲得的能量中，草應(yīng)供給這千焦，狼獲得的能量中，草應(yīng)供給這條食物鏈的能量為條食物鏈的能量為_(kāi)千焦。千焦。圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)A_A_ _作用被消耗，通過(guò)作用被消耗，通過(guò)B_B_利用，利用，而而B(niǎo) B又通過(guò)又通過(guò)C_C_ _被消耗。被消耗。太陽(yáng)能太陽(yáng)能 1.6 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用4、下圖是以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體數(shù)量繪制的生態(tài)、下圖是以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體數(shù)量繪制的生態(tài)金字塔金字塔,其中其中1