資源簡介

(共28張PPT)
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
非生物物質(zhì)和能量
生產(chǎn)者
消費者
分解者
生態(tài)系統(tǒng)
的成分
營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
（食物鏈、食物網(wǎng) ）
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
（食物關(guān)系）
課堂導(dǎo)入
一.能量流動的概念
生態(tài)系統(tǒng)中能量的_____、______、______和_____的過程
散失
輸入
傳遞
轉(zhuǎn)化
1.第一營養(yǎng)級的能量流動情況
2.第二營養(yǎng)級的能量流動情況
次級消
費者攝入
用于生長、發(fā)育、繁殖
初級消費者同化
初級消費者攝入
散失
呼吸作用
遺體
殘骸
分解者利用
散失
呼 吸
作 用
…
糞便
（未同化）
呼吸作用以熱能形式散失
用于生長、
發(fā)育和繁殖
分解者
下一個營養(yǎng)級
同化量
糞便
（未同化）
攝入量
流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量：
同化量
同化量
攝入量-糞便量
=
能量輸入
種群
能量儲存
能量散失
能量輸入
某營養(yǎng)級
能量儲存
能量散失
科學(xué)方法：研究能量流動的基本思路
能量流經(jīng)一個種群的情況可以圖示如下：
能量輸入
個體1
個體2
個體3
……
儲存在體內(nèi)的能量
呼吸作用散失的能量
儲存在體內(nèi)的能量
呼吸作用散失的能量
儲存在體內(nèi)的能量
呼吸作用散失的能量
將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體
生產(chǎn)者
呼吸
初級消費者
呼吸
次級消費者
分 解 者
…
呼吸
三級消
費者
呼吸
呼吸
生產(chǎn)者固定的太陽能總量為流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量
輸入
傳遞
散失
以有機物的形式沿食物鏈向下一營養(yǎng)級傳遞
二、能量流動的過程
思考：初級消費者的糞便量位于圖中哪個箭頭？
生產(chǎn)者的能量來源:_______;
散失形式：______
散失途徑：____________________
_________________________________
輸入：
傳遞：
散失：
轉(zhuǎn)化：
流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：________________________
生產(chǎn)者所固定的太陽能
太陽能
傳遞形式：___________________
傳遞渠道：___________________
有機物中的化學(xué)能
食物鏈和食物網(wǎng)
熱能
太陽能
化學(xué)能
呼吸作用
熱能
太陽能
某營養(yǎng)級同化量
呼吸作用中以熱能形式散失
用于自身生長、發(fā)育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一個營養(yǎng)級
某營養(yǎng)級同化量
呼吸作用中以熱能形式散失
用于自身生長、發(fā)育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一個營養(yǎng)級
未被利用
某營養(yǎng)級的能量某段時間內(nèi)(定量定時)的能量去向
某營養(yǎng)級的能量最終(定量不定時)去向
【思考 討論】分析賽達伯格湖的能量流動
能量傳遞效率 =
某一營養(yǎng)級同化量
上一營養(yǎng)級同化量
×100%
三.能量流動的特點
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
生物所處營養(yǎng)級越高,獲取的能量越___,能量流動具有_________的特點。
少
逐級遞減
傳遞效率是10％～20％
13.5%
20.1%
2.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級
①下一營養(yǎng)級
②呼吸作用散失；
③排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；
④未被利用
某一營養(yǎng)級的能量流向：
相鄰營養(yǎng)級生物吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，能量只能從低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可循環(huán)。
2、逐級遞減（10-20%）
1、單向流動
（2）有少部分能量隨遺體殘骸直接傳給了分解者
（3）未被利用（最終被分解者分解）。
（1）各營養(yǎng)級呼吸作用散失的熱能無法被再利用。
因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過5個營養(yǎng)級。
演練1. 假設(shè)某初級消費者攝入的能量為a，其糞便中的能量為b，通過呼吸消耗的能量為c，用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級消費者的能量最多為(　　)
A．(a＋b)×20% B．(c＋d)×20%
C．(a－c)×20% D．(b＋d)×20%
演練2．在食物鏈“青草→兔子→鷹”中，若青草固定的太陽光能是2×106 kJ。則第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是(　　)
A．16% B．10%
C．18% D．12%
攝入量/kJ 同化量/kJ
兔子 3.6×105 3.2×105
鷹 4.32×104 3.2×104
B
B
實戰(zhàn)演練
練習(xí)：如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型（G、H、I屬于D、E、F）：
1._____________________表示流入各營養(yǎng)級生物的能量
寫出其中等量關(guān)系__________________
2.__________分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量；
3.____________分別表示分解者分解利用的能量；
4.兔子用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=_____________；
5._____中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量
A、B、C、D、E、F
C+K或B-H
G、H、I
J、K、L
A=D、B=E、C=F
K
四.生態(tài)金字塔
每一級體積代表所得到的能量值。
第四營養(yǎng)級
第三營養(yǎng)級
第二營養(yǎng)級
第一營養(yǎng)級
直觀
——能量單向流動、逐級遞減
1.能量金字塔
2.生物量金字塔
3.數(shù)量金字塔
小鳥
昆蟲
樹
倒置情況:
倒置情況：
每一級體積代表生物量值（所容納有機物的總干重）
每一級體積代表個體數(shù)
浮游動物
浮游
植物
五.研究能量流動的實踐意義
1.將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量；
間作套種
多層育苗
稻—萍—蛙
例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農(nóng)業(yè)。
2.科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；
*沼氣池實現(xiàn)了對能量的多級利用，大大提高了能量的利用率；
*能量的利用率≠能量的傳遞效率
例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣田肥
秸稈飼料
沼氣池
沼渣
3.合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?br/>例如，合理確定草場載畜量，麥田除草、除蟲
思考：如上食物網(wǎng)中， A消耗1000千克，則：
1、C最多增重_____千克
2、C最少增重___千克
例：A B C
D E F
1000×20%×20%=40千克
1000×10%×10%×10%×10%=0.1千克
3、若C增加1千克，則A最少需要消耗_______千克
4、若C增加1千克，則A最多需要消耗________千克
能量流動的計算
總結(jié)：傳遞效率最高，食物鏈最短，C可獲能量最多.
25
10000
A消耗最少
例3.在右圖的食物網(wǎng)中，如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1，C增重1kg，則最少需要消耗A多少kg？
在能量分配比例已知時，按比例分別計算，最后相加
沿食物鏈A→D→E→F→C逆推：1/4× 5 × 5 × 5 × 5＝625/4 kg
消耗A最少，按最高傳遞效率20%計算（前級是后級5倍）：
75/4 + 625/4 =175 kg
沿食物鏈A→B→C逆推：3/4 × 5 × 5＝75/4 kg
即時演練：
1、右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約（ ）
A．100kg B．44.5kg
C．25kg D．15kg
C
2.如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量為(　　)
A．600 g　　　　 B．900 g
C．1 600 g D．5 600 g
B
3．根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是(　　)
A．G/75千克　　 　B．3G/125千克
C．6G/125千克 D．G/550千克
A
4、右圖是生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動圖解[單位:J/(cm2·a)]。以下敘述錯誤的是(　　)
A.初級消費者同化的能量為7.5×108J/(cm2·a)
B.初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率為14%
C.初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為1.1×108J/(cm2·a)
D.A的能量還有一部分以遺體殘骸的形式流入分解者
C
2.35×108J/(cm2·a)
5.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖〔單位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正確的是(　　)
A.甲為1 250 J/(cm2·a)
B.乙到丙的能量傳遞效率為15%
C.每一營養(yǎng)級的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D.乙的個體數(shù)目一定比甲少
D
具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算
例：如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/（m2·a）]，下列說法錯誤的是（ ）
A.圖中A代表的生理過程是呼吸作用
B.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為15.6%
C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是9.6x104kJ/（m2·a）
D.捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性
C
A
23
未利用
70
植食性動物
生產(chǎn)者
太陽能
分解者
3
0.5
4
9
肉食性動物
0.05
2.1
5.1
0.25
有機物輸入
5
2
輸出
感謝批評指正

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