高二生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3

2/5/20231第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第二節(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2/5/20232問題探討提示：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米（即選擇1）。若選擇2，則增加了食物鏈的長(zhǎng)度，能量逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。2/5/202331、概念：

。2、起點(diǎn)：

。3、總量：

。4、過程：輸入各種群中的能量大部分以熱能形式散失，另外一部分能量?jī)?chǔ)存在種群中，通過食物關(guān)系傳給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種群。

能量流動(dòng)的過程生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開始生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量例1：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指（）A、太陽(yáng)能被綠色植物固定的過程 B、系統(tǒng)內(nèi)生物體能量代謝的過程C、系統(tǒng)內(nèi)伴隨著物質(zhì)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過程 D、能量從生物體進(jìn)入環(huán)境的過程C2/5/20234能量流動(dòng)的特點(diǎn)2/5/20235能量流動(dòng)的特點(diǎn)2/5/20236能量流動(dòng)的特點(diǎn)1、提示：遵循能量守恒定律。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)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。2、提示：不能，能量流動(dòng)是單向的。2/5/20237能量流動(dòng)的特點(diǎn)2/5/20238能量流動(dòng)的特點(diǎn)3、提示：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：一部分通過該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。4、提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。2/5/20239能量流動(dòng)的特點(diǎn)1、

：沿食物鏈方向一直向前流動(dòng)（不循環(huán)，由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)）。2、逐級(jí)遞減：（1）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都因

大部分能量。（2）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有

，最終被

分解。（3）上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量只有

。單向流動(dòng)自身生命之需而消耗一部分未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用分解者10%—20%2/5/202310例2：右圖所示是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射能為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答：（1）請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是

所固定的太陽(yáng)能。（2）能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為

，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為

。（3）次級(jí)消費(fèi)者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是

。能量流動(dòng)的特點(diǎn)生產(chǎn)者13.5%20%60%1112/5/202311例2：右圖所示是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射能為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答：（4）由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量。原因有：①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被

；②其次是上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量

；③還有少數(shù)能量被

利用。能量流動(dòng)的特點(diǎn)呼吸作用消耗未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用分解者2/5/202312例5：如果人的食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食性動(dòng)物，1/4來自羊肉，假設(shè)能量傳遞效率是10%，請(qǐng)分析，人每增加1kg體重，約消耗植物（）A、28kg B、10kg C、110kg D、280kg例4：在某食物鏈中，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最多有（）流向第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)？A、1/5 B、1/100 C、1/125 D、1/50例3：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，已知初級(jí)消費(fèi)者與次級(jí)消費(fèi)者的個(gè)體數(shù)分別為N1、N2，個(gè)體平均重量分別為M1、M2，則下列4項(xiàng)中正確的是（）A、N1?M1＞N2?M2 B、N1?M1＝N2?M2

C、N1?M1＜N2?M2 D、N1?M1≥N2?M2能量流動(dòng)的特點(diǎn)ACD2/5/202313例6：右圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的示意圖，請(qǐng)回答：（1）流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是

kJ。（2）從A到B和從B到C的能量傳遞效率分別為

和

。（3）欲使C增加3kg，至少需A

kg。（4）保證此生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生物地化循環(huán)正常進(jìn)行的是圖中的

。能量流動(dòng)的特點(diǎn)125016%15%125A和D2/5/202314直觀表示：能量金字塔1、生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)中消耗的能量就越多；2、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3、能量金字塔與數(shù)量金字塔的關(guān)系。

一般情況下，也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的量。當(dāng)然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動(dòng)物的要多。與此同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔也會(huì)發(fā)生倒置。2/5/202315直觀表示：能量金字塔例7：如果很多昆蟲生活在一株大樹上，鳥又以該樹上的昆蟲為食。那么樹、昆蟲、鳥三者數(shù)量金字塔形應(yīng)是下列的（）C2/5/202316研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義“?；~塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級(jí)利用，充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益。1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。2、幫助人們合理地調(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祟愖钣幸娴牟糠帧?/5/202317研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義陽(yáng)光桑和水稻營(yíng)腐生生活的細(xì)菌、真菌分解者能量利用能量流動(dòng)關(guān)系C2/5/202318調(diào)查參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng)。組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲、鳥類等；（3）分解者：多種微生物。1、生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。2、初級(jí)消費(fèi)者有：田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。3、次級(jí)消費(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。5、農(nóng)民對(duì)秸桿的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸桿可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6、主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7、通過稻田養(yǎng)魚等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。2/5/202319技能訓(xùn)練提示：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計(jì)算公式是(12＋18)/12×2675，這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是1.07×108kJ（計(jì)算公式是EG＝MG×1.6×104）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107kJ（計(jì)算公式為△E呼＝△MG×1.6×104）；這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定太陽(yáng)能總量是1.3972×108kJ（計(jì)算公式為E固＝EG＋△E呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能的比例是23.4%；這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是1.64%（計(jì)算公式為η＝1.3972×10