(精品課件)：能量流動(dòng)

【基礎(chǔ)知識(shí)排查】一、能量流動(dòng)的概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、傳遞、

和散失的過(guò)程。輸入轉(zhuǎn)化生態(tài)系統(tǒng)的基本功能

能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞二、能量流動(dòng)的過(guò)程1．能量來(lái)源：

；是不是所有的太陽(yáng)能都參與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)？

。2．輸入：生產(chǎn)者通過(guò)

把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。3．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：

。光合作用生產(chǎn)者固定的總能量光能不是，必須是輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量4．傳遞、轉(zhuǎn)化、散失(1)傳遞渠道：

。(2)傳遞形式（在食物鏈中流動(dòng)的形式）：

。食物鏈和食物網(wǎng)有機(jī)物中的化學(xué)能(3)能量去向(以能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化為例)

賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)物12.6分解者14.6呼吸作用122.6未利用327.312.596.329362.812.618.82.129.37.55.0微量太陽(yáng)能497539未固定(3)能量去向(以能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化為例)①通過(guò)生產(chǎn)者的呼吸作用以

形式散失。②未被利用的③隨著殘枝敗葉等被

分解而釋放出來(lái)。④被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入

營(yíng)養(yǎng)級(jí)。分解者下一個(gè)熱能總結(jié)：能量散失的主要途徑：。(包括各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物本身及分解者)；能量散失的主要形式是

。能量流動(dòng)中能量的變化形式：

。細(xì)胞呼吸熱能太陽(yáng)光能→生物體有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能(最終散失)。三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1．單向流動(dòng)能量流動(dòng)只能沿

由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向

，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。2．逐級(jí)遞減輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中，只有

的能量能夠傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。四、研究能量流動(dòng)的意義1．幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)

，使能量得到

的利用。2．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的

關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?/p>

的部分。食物鏈高營(yíng)養(yǎng)級(jí)10%～20%人工生態(tài)系統(tǒng)最有效能量流動(dòng)最有益注意“文字表述”[互動(dòng)探究]

1.食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)五個(gè)，原因是什么？2．請(qǐng)你從能量流動(dòng)的角度分析農(nóng)民鋤草的目的是什么？[提示]

1.因?yàn)槟芰苛鲃?dòng)具有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)后，所剩能量不足以維持營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生存，所以一條食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)五個(gè)。2．農(nóng)民鋤草的目的是調(diào)整能量流動(dòng)的方向，使能量更多的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?即使能量更多地被農(nóng)作物固定)。【要點(diǎn)歸納】一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程分析能量流動(dòng)的圖解：同化量指什么？流入該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量或該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的能量用公式如何表示？同化量=攝入量—糞便量(1)動(dòng)物糞便的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)動(dòng)物所同化的能量，但屬于上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的能量。糞便中能量最終被分解者分解釋放出來(lái)。(2)動(dòng)物尿液中能量(如尿素中所含的能量)屬經(jīng)過(guò)動(dòng)物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并經(jīng)過(guò)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的，因此，尿液中的能量應(yīng)歸于動(dòng)物所同化的能量的一部分。3．能量在流經(jīng)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)的分流問(wèn)題分析(1)能量來(lái)源①生產(chǎn)者的能量來(lái)自于太陽(yáng)能。②各級(jí)消費(fèi)者的能量一般來(lái)自上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(同化量＝攝入量－糞便中所含能量)(2)能量去路

①

自身細(xì)胞呼吸消耗（產(chǎn)生的能量一部分用于生命活動(dòng)，另一部分以熱能散失）

②

流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)

③

被分解者利用的能量（遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來(lái)）

④

未利用能量(現(xiàn)存量：最終保留給下一年)修改提綱部分4．能量流動(dòng)的特點(diǎn)(1)單向流動(dòng)（不可逆轉(zhuǎn)，不可循環(huán)）

①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的

②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量總是趨向于以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失，而熱能不能重復(fù)利用(2)逐級(jí)遞減

①每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。②各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量③各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量都要有一部分流入分解者。

修改提綱部分：將“漸”改為“級(jí)”★所以：任何生態(tài)系統(tǒng)都需不斷補(bǔ)充能量，否則將會(huì)崩潰。（如：生態(tài)瓶須放在陽(yáng)光下才能維持較長(zhǎng)時(shí)間）任何生態(tài)系統(tǒng)都需不斷補(bǔ)充能量（如：生態(tài)瓶）需放在陽(yáng)光下）練習(xí)一下：①某食物鏈：②如果A、B、C既代表每種生物，也代表每種生物所含的能量，求從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率：思考：①消費(fèi)者糞便中所含有的能量能不能計(jì)入排便生物所同化物質(zhì)中的能量？

②當(dāng)一只狼吃一只兔子時(shí)，能量傳遞效率是否介于10～20%之間？

③什么情況下能量傳遞效率為10～20%？

④能量傳遞效率是否可以低于10%？

；是否可以大于20%？

。不能不是只有群體數(shù)量較大時(shí)才符合可以不可以二、生態(tài)金字塔的類型與含義類型項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點(diǎn)正金字塔形一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形，如樹上昆蟲與鳥的數(shù)量關(guān)系正金字塔形

類型項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中具有逐級(jí)遞減的特性生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減每一級(jí)含義食物鏈中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的總生物量數(shù)量金字塔特例感悟拓展1．能量流動(dòng)的分析方法比較教材中“賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解”和“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖”生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)物12.6分解者14.6呼吸作用122.6未利用327.312.596.329362.812.618.82.129.37.55.0微量太陽(yáng)能497539未固定(1)計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中，能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定的能量總量的百分比是多少?從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流人第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?62.8÷464.6×100%≈13.5%12.6÷62.8×100%≈20.0%可以發(fā)現(xiàn)，在“賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解”中，流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路中多了一條“未利用”，即未被自身呼吸消耗，也未被后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。出現(xiàn)這種差別的原因在于兩種能量流動(dòng)圖解的分析方法和理解角度不同。理解流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向可從以下兩個(gè)角度分析：(1)定量不定時(shí)分析：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的去路可有三條：①自身呼吸消耗；②流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞，最終都以熱能形式從生物群落中散失，生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽(yáng)能，才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的正常進(jìn)行。(2)定量定時(shí)分析：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一定量的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路可有四條：①自身呼吸消耗；②流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，第④部分的能量將保留給下一年。一般按第二種方式記憶2、計(jì)算如果A、B、C既代表每種生物，也代表每種生物所含的能量，怎樣構(gòu)建它們之間的等式關(guān)系？

判斷：或10%﹤（B+C）/A﹤20%3、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)該包括 (

)A．通過(guò)兔子的呼吸作用釋放的能量D．通過(guò)兔子的糞便流入到分解者的體內(nèi)C．通過(guò)狐貍的糞便流入到分解者的體內(nèi)B．流入到狐的體內(nèi)解析

兔經(jīng)同化作用所獲得的能量＝兔的攝入量－兔的糞便量，因此，B項(xiàng)中的能量去向并非來(lái)自于兔的同化獲得的能量。答案

B2、如果一個(gè)人的食物有1/2來(lái)自綠色植物，1/4來(lái)自小型肉食動(dòng)物，1/4來(lái)自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物 (

)A．10kg

B．28kgC．100kg D．280kg答案

D根據(jù)題意，可以寫出三條食物鏈：①植物→人，在此食物鏈中，人要增重0.5kg，消耗植物為0.5÷10%＝5kg；②植物→羊→人，在此食物鏈中，人要增重0.25kg，消耗的植物為0.25÷10%÷10%＝25kg；③植物→植食動(dòng)物→小型肉食動(dòng)物→人，在此食物鏈中，人要增重0.25kg，消耗的植物為0.25÷10%÷10%÷10%＝250kg。所以人要增重1kg，共消耗植物280kg。[方法點(diǎn)擊]未知具體傳遞效率時(shí)，可按10%～20%的有效傳遞率計(jì)算，但須注意“至多”與“至少”的應(yīng)用。①后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)增重多少，需多少前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，應(yīng)按除法計(jì)算且至多需多少時(shí)應(yīng)按10%求解，至少需多少時(shí)應(yīng)按20%求解。②若要求按前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)推導(dǎo)后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲能量時(shí)，應(yīng)用乘法，且在至少向后傳遞多少時(shí)應(yīng)按10%計(jì)算，至多向后傳遞多少時(shí)，應(yīng)按20%計(jì)算。③在食物網(wǎng)中求最大(小)值時(shí)，既要考慮能量傳遞效率，又要考慮食物鏈的長(zhǎng)短。在沒(méi)有具體說(shuō)明的情況下，能量傳遞效率為10%～20%，