1、第五章第五章 生态系统及其生态系统及其稳定性稳定性第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动问问题题探探讨讨1 1、先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；2 2、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。1 1.分析生态系统能量流动的过程和特点分析生态系统能量流动的过程和特点;2 2.概述研究能量流动的实践意义；概述研究能量流动的实践意义；3.3.什么是能量金字塔。什么是能量金字塔。一、能量流动的概念一、能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和散失散失的过程。能量能量输入
2、输入个体个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体个体2个体个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量1.能量流动的分析二、能量流动的过程二、能量流动的过程能量流经能量流经一个种群一个种群的情况：的情况：能量能量输入输入 种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失 研究生态系统中能量流动一般在研究生态系统中能量流动一般在群体水平群体水平上上如果将这个种群作为一个整体来研究，则可以如果将这个种群作为一个整体来研究，则可以简化为下图形式：简化为下图形式：5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2
3、.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？阅读教材P94，讨论以下这几个问题：二、能量流动的过程二、能量流动的过程2 2、起点：起点：生产者生产者3 3、流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能的总量的总量(约占约占1%)1%)6 6、去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用1 1、生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：太阳光能太阳
4、光能二、能量流动的过程二、能量流动的过程5 5、传递渠道传递渠道:食物链和食物网食物链和食物网4 4、传递形式传递形式:化学能化学能（化学能化学能）（化学能化学能）能量是如何流经第一营养级和第二营养级的呢？能量是如何流经第一营养级和第二营养级的呢？初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者分解分解者分解粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经第二营养级示意图摄入量就是同化量吗？摄入量就是同化量吗？不是，(同化量=摄入量粪便量）同化作用同化作用是指生物体把从外界环境中获取的是指生物体把从
5、外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。过程。太阳光能太阳光能化学能化学能热能（散失）热能（散失）能量的转化：能量的转化：三、能量流动的特点三、能量流动的特点赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量（输入后一（输入后一个营养级）个营养级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物 分解者分解者 464.6464.662.862.812.612.614.614.662.862.812.612.613.52%13.52%20.06%20.06%根据赛达伯格湖能量流动图
6、解完成下列表格根据赛达伯格湖能量流动图解完成下列表格传递效率传递效率=上一营养级的同化量上一营养级的同化量本营养级的同化量本营养级的同化量100%100%2 2、从第二营养级流入第三营养级能量传递效率是：从第二营养级流入第三营养级能量传递效率是：12.662.8=20.1%62.8464.6=13.5%1 1、从第一营养级流入第二营养级能量传递效率：从第一营养级流入第二营养级能量传递效率：相邻营养级的传递效率大约是相邻营养级的传递效率大约是10%20%10%20%。结论结论呼吸作用散失了呼吸作用散失了；分解者所利用分解者所利用；未能进入（未被捕食）未能进入（未被捕食）流入某一营养级的能量，为什
7、么不会百分流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百流到下一个营养级？之百流到下一个营养级？不可逆转，不能循环。不可逆转，不能循环。自身呼吸消耗、被分解者分解、未被利用。自身呼吸消耗、被分解者分解、未被利用。逐级递减的原因：逐级递减的原因：三、能量流动的特点三、能量流动的特点获得能量最多获得能量最多获得能量最少获得能量最少选最短食物链选最短食物链按按20%计算计算选最长食物链选最长食物链按按10%计算计算牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰例：如下图，如果牧草固定了例：如下图，如果牧草固定了10001000焦耳的能量焦耳的能量,则猫则猫头鹰最少能获得头鹰最少能获得 焦耳能量焦耳能量,最多能获得最多能获得
8、 焦焦耳能量耳能量。140例：如下图，猫头鹰增重例：如下图，猫头鹰增重1Kg1Kg，至少需要消耗绿色，至少需要消耗绿色植物植物 KgKg，至多消耗绿色植物，至多消耗绿色植物 KgKg选最长食物链选最长食物链按按10%计算计算需要最多能量需要最多能量需要最少能量需要最少能量选最短食物链选最短食物链按按20%计算计算牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰251000为什么说食物链一般不超过为什么说食物链一般不超过5 5个营养级个营养级?概念：概念：由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制的图形叫做到高绘制的图形叫做能量金字塔能量金字塔.能量金字塔可以说明能量金
9、字塔可以说明什么问题？什么问题？在一个生态系统中，能量在一个生态系统中，能量流动是流动是单向、逐级递减单向、逐级递减的。营的。营养级越多，在能量流动的过程养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，中消耗的能量就越多，最高营最高营养级得到的能量就不能维持其养级得到的能量就不能维持其生存需要。所以生态系统中的生存需要。所以生态系统中的能量流动一般不超过能量流动一般不超过5 5个营养个营养级。级。1、能量金字塔能量金字塔永远都是正永远都是正金字塔形金字塔形2、数量金字塔数量金字塔昆虫昆虫树树鸟鸟数量比例图数量比例图鸟鸟树树昆虫昆虫能量金字塔能量金字塔四四、研究生态系统能量流动的意义、研究生态系统
10、能量流动的意义1 1.对能量进行对能量进行多级多级利用，提高能量的利用，提高能量的利用率利用率 例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘2 2.合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分益的部分例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内；农田上，除掉杂草使能量多流向到作物上。特别提醒：生物的富集作用本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者
11、固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：由低营养级流向下一营养级由低营养级流向下一营养级逐级递减，传递效率逐级递减，传递效率10%20%10%20%研究研究意义意义1 1、使能量得到最有效的利用。使能量得到最有效的利用。2 2、使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分太阳能太阳能1.1.根据生态学原理，使能量在流动过程中损根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构（耗最低，应采用的一组食物结构（）A.A.以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B.B.以谷物与植物蛋
12、白为主以谷物与植物蛋白为主 C.C.以海洋鱼类为主以海洋鱼类为主 D.D.以禽肉与蛋为主以禽肉与蛋为主B B2.2.在生态系统中，关于食物链与能量流动的叙述在生态系统中，关于食物链与能量流动的叙述,不正不正确的是（确的是（）A A.能量沿食物链流动是单向的能量沿食物链流动是单向的 B B.食物链越长，最高营养级上获得的能量越少食物链越长，最高营养级上获得的能量越少 C C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D D.生物种类越多，生态系统中的食物链越多生物种类越多，生态系统中的食物链越多C C3.3.初级消费者体内能量的去路不包括（初级消费者体内能
13、量的去路不包括（）A A用于自身的生长、发育和繁殖用于自身的生长、发育和繁殖 B B被第一营养级的其他生物所获得被第一营养级的其他生物所获得 C C以热能的形式散失以热能的形式散失 D D被分解者分解释放到环境中去被分解者分解释放到环境中去B B 4.4.大象是植食动物，有一种蜣螂则专门以象大象是植食动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设一头大象在某段时间所同化的能粪为食，设一头大象在某段时间所同化的能量为量为10107 7kJkJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为的约为()()A.0KJ B.10 A.0KJ B.106 6KJ KJ C.5 C.510106
14、6KJ D.10KJ D.106 62 210106 6KJKJA A5 5.假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（）A A.绿色植物绿色植物蝗虫蝗虫蜘蛛蜘蛛蜥蜴蜥蜴蛇蛇猫头鹰猫头鹰B B.绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰C C.绿色植物绿色植物蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇猫头鹰猫头鹰D D.绿色植物绿色植物鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰B B6、有一食物网如图有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头来自老鼠，其余来自
15、蛇，那么猫头鹰要增加鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？体重，最多消耗植物多少克？5600g5600g植物植物鼠鼠蛇蛇鹰鹰兔兔7、如果一个人食物有如果一个人食物有1/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/4来来自小型肉食动物，自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率来自羊肉，假如传递效率为为10%，那么该人每增加，那么该人每增加1千克体重，约消耗植千克体重，约消耗植物（物（）A、10千克千克 B、280千克千克 C、100千克千克 D、28千克千克B8、下图是某生态系统中食物网简图，图中甲下图是某生态系统中食物网简图，图中甲庚代庚代表各种不同的的生物，请据图回答表各种不同的的生物，请据图回
16、答（2）此生态系统中作为生产者的生物是）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为，作为次级消费者的生物是次级消费者的生物是 。（3）若该生态系统受到）若该生态系统受到重金属污染重金属污染，那么在体内积存，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是重金属污染物最多的生物是 。（4）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分分为为 。分解者、非生物的物质和能量分解者、非生物的物质和能量（1）有）有 条条食物链食物链5 5条条（5 5）已知各营养级之间能量的转化效率为）已知各营养级之间能量的转化效率为10%10%，若一种生物摄食多种生物时，各种生物，若一种生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等，则丁每增加被摄食的生物量相等，则丁每增加1010千克，千克，需要消耗生产者需要消耗生产者 千克千克
