第5章 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)(理)

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性回顧生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：包括生態(tài)系統(tǒng)的成分生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)思考食物鏈和食物網(wǎng)的功能是什么？生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道。什么是能量流動(dòng)？生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量流動(dòng)的分析個(gè)體1…儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體2儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個(gè)體3儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量能量輸入能量儲(chǔ)存能量輸入種群能量散失1、能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)中的？（1）生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量來自哪里？（2）太陽能是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)中的？太陽主要通過植物的光合作用被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。能量在第一營養(yǎng)級中的固定、流動(dòng)和轉(zhuǎn)化生產(chǎn)者固定的太陽能初級消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）呼吸作用儲(chǔ)存在有機(jī)物中分解者

初級消費(fèi)者攝入初級消費(fèi)者同化用于生長發(fā)育和繁殖次級消費(fèi)者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的過程：生產(chǎn)者（植物）初級消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的（食物鏈?zhǔn)菃蜗虻模┠軌蛟谏锶郝渲辛鲃?dòng)的能量形式是A.太陽輻射能B.呼吸產(chǎn)生的熱能C.呼吸產(chǎn)生的ATPD.有機(jī)物中的化學(xué)能流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來？思考不能，散失到環(huán)境中的熱能無法再返回生態(tài)系統(tǒng)；能量的流動(dòng)是單向的。能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的？對此問題的回答，僅僅作定性的闡釋是不夠的，必須基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來說明問題。為了研究能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈時(shí)，每一級的能量變化和能量轉(zhuǎn)移效率，美國生態(tài)學(xué)家林德曼對一個(gè)天然湖泊——賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)進(jìn)行了定量分析。賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解思考：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？遵循；能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)中，另一部分散發(fā)到無機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。營養(yǎng)級流入能量（該營養(yǎng)級同化的能量）流出能量（輸入后一營養(yǎng)級的能量）能量傳遞效率第一營養(yǎng)級（生產(chǎn)者）第二營養(yǎng)級（植食性動(dòng)物）第三營養(yǎng)級（肉食性動(dòng)物）464.662.812.662.812.613.52%20.06%（1）能量在流動(dòng)過程中逐級遞減（2）相鄰的兩個(gè)營養(yǎng)級間，能量的傳遞效率大約是10%~20%生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的，只能由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)（食物鏈?zhǔn)菃蜗虻模?、能量在流動(dòng)過程中逐級遞減，一般來說，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級中的傳遞效率大約是10%～20%流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個(gè)營養(yǎng)級？（1）該營養(yǎng)級呼吸作用消耗一部分能量；（2）只有一部分被下一營養(yǎng)級獲取；（3）下一營養(yǎng)級獲取后不能全部同化。

為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級？為什么“一山不容二虎”？食物鏈到第五營養(yǎng)級時(shí)，該營養(yǎng)級可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。如果把單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪成圖，可以形成一個(gè)金字塔圖形，叫做“能量金字塔”。A.第一營養(yǎng)級

B.第二營養(yǎng)級C.第三營養(yǎng)級

D.第四營養(yǎng)級任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在較長時(shí)間內(nèi)沒有能量輸入（太陽能或現(xiàn)成有機(jī)物），這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。1.幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使生態(tài)系統(tǒng)中的能量被分層次多級利用，提高能量的利用率。三研究能量流動(dòng)的意義下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是A．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲(chǔ)存的能量B．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用D．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者2.幫助人們合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

合理確定草場載畜量，保持畜產(chǎn)品持續(xù)高產(chǎn)三研究能量流動(dòng)的意義生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能途徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點(diǎn)單向流動(dòng)：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔能量沿食物鏈流動(dòng)過程中逐級遞減；傳遞效率為10%~20%研究意義太陽能1.生態(tài)系統(tǒng)最終的能量來源？每一營養(yǎng)級的能量來源？2.能量流動(dòng)的起點(diǎn)？能量流動(dòng)的渠道？1．流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是()

A.該生態(tài)系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量

B.照射到該生態(tài)系統(tǒng)中的全部太陽能

C.該生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者得到的全部化學(xué)能

D.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能

2．人們常用能量金字塔來表示生態(tài)系統(tǒng)中()

A.能量與營養(yǎng)級之間的關(guān)系B.個(gè)體大小和營養(yǎng)級之間的關(guān)系

C.個(gè)體大小與個(gè)體數(shù)量之間的關(guān)系D.能量與個(gè)體數(shù)量之間的關(guān)系3.有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運(yùn)動(dòng)，以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運(yùn)用生態(tài)學(xué)知識對此的合理解釋是

A.多吃肉食會(huì)增加心血臂病的發(fā)病率

B.直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量

C.多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多

D.節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平4．下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是

A．I是初級消費(fèi)者

B．Ⅳ為分解者

C．E1為太陽能，E2為熱能

D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用5．以下表示動(dòng)物利用食物的過程：

判斷下列說法的正誤：

（1）哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%-20%

（2）提高圈養(yǎng)動(dòng)物的生長量一般需提高③/②值

（1）錯(cuò)誤，相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級的能量傳遞效率（該營養(yǎng)級的同化量/上一營養(yǎng)級的同化量）為10%～20%；（2）正確，提高③/②值，實(shí)際上是提高對食物的利用率，能夠提高圈養(yǎng)動(dòng)物的生長量。?；~塘調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有四個(gè)營養(yǎng)級（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測定，一年中流經(jīng)這四個(gè)營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者是（）A、a

B、b

C、c

D、d基礎(chǔ)練習(xí)營養(yǎng)級能量（J·m-2）a141.10×105b15.91×105c0.88×105d871.27×105A能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的過程：生產(chǎn)者（植物）初級消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）分解者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸本節(jié)聚焦1.怎樣研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)？2.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)有什么特點(diǎn)？3.什么是能量金字塔？

2、能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何傳遞和散失的？一