1、生态系统的结构组成成分营养结构：非生物的物质和能量生产者消费者分解者食物链和食物网食物链一般不超过5个营养级 生态系统的能量流动生态系统的能量流动高中生物课标教材（人教版）必修高中生物课标教材（人教版）必修3 3 第第5 5章章 第第2 2节节能量能量输入输入个体个体1 1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体2 2个体个体3 3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10%20%能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10%
2、20%B以家畜的肉类为主该系统全部生产者所固定的太阳三个营养级，数字均为实际测得的能量值。各营养级生物内的大量能量被 ；B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。A B C D在青草食草昆虫蜘蛛食虫鸟猫头鹰这条食物链中，占生态系统总能量比例最多和最少的消费者依次是假设 你像 鲁滨逊 那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率选最短食物链，按20%计算能量流经一个种群的情况：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v 能量流动的概念能量流动的概念 生态系统中能量的生态系统中能
3、量的输入、传递、输入、传递、转化和散失转化和散失的过程。的过程。能量流动的分析能量流动的分析生态系统生态系统散失散失v 太阳能太阳能草草兔子兔子老鹰老鹰1、第一营养级的能量流动、第一营养级的能量流动生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者残枝残枝 败叶败叶未固定未固定固定固定（光合（光合作用）作用）用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖草草兔子兔子老鹰老鹰3、兔子把草吃进消化道内，草中的能量都被兔子同化了吗？生物体把从外界获取的营养物质转化为自身的组成物质或能量储存起来的过程。简单来说就是“消化、吸收和利用”没有。因为草中的纤维
4、素不能被消化，随着粪便排出体外。草草兔子兔子老鹰老鹰4、兔子同化了能量后，这些能量有哪些去向？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（热能形式）散失（热能形式）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利用分解者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.第二营养级的能量流动第二营养级的能量流动摄入量摄入量=同化量同化量+粪便量粪便量（未同化）呼吸作用以热能散失用于自身生长、发育、繁殖遗体残骸等被分解者分解被下一营养级摄入能量流经第三营养级的过程次级消费者摄入的能量非同化（粪便）同化生产者生产者呼吸呼吸初级消初级消费者费者呼吸呼吸次级
5、消次级消费者费者分分 解解 者者呼吸呼吸三级消三级消费者费者呼吸呼吸呼吸呼吸生产者固定的太阳生产者固定的太阳能总量能总量为流经这个为流经这个生态系统的总能量生态系统的总能量输入输入传递传递散失散失 能量以何种方式能量以何种方式（渠道）进行传（渠道）进行传递？递？一、能量流动的过程一、能量流动的过程 能量能量有机物有机物通过通过食物链和食物网食物链和食物网进行传递！进行传递！1.能量的最终来源：3.能量流动的起点：4.流经生态系统的总能量：5.能量流动的渠道：6.能量在食物链中的流动形式：7.同化量的去向：8、能量的散失：生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能食物链、食物网食物链、食物网有机物中的
6、化学能有机物中的化学能太阳太阳（主要）（主要）生态系统中能量流动:从生产者固定的太阳能开始从生产者固定的太阳能开始最高营养级？同化量呼吸作用以热能形式散失自身生长发育、繁殖流入下一营养级遗体残骸等被分解者分解通过呼吸作用以热能的形式散失形式：有机物中的化学能转化：转化：一、能量流动的过程一、能量流动的过程 B生产者生产者呼吸呼吸初级消初级消费者费者呼吸呼吸次级消次级消费者费者分分 解解 者者呼吸呼吸三级消三级消费者费者呼吸呼吸呼吸呼吸传递传递能量流动的特点一：能量流动的特点一：能量流动具有 单向流动 特点 思考：流入初级消费者的能量能否返还到生产者而思考：流入初级消费者的能量能否返还到生产者而
7、被生产者利用？被生产者利用？二、生态系统的能量流动特点二、生态系统的能量流动特点单向流动食物链各个营养级之间的捕食关系是不可逆的；食物链各个营养级之间的捕食关系是不可逆的；而且各个营养级的能量中相当一部分以呼吸作用而且各个营养级的能量中相当一部分以呼吸作用散失，无法再利用。因此能量流动无法循环散失，无法再利用。因此能量流动无法循环不可逆，不循环不可逆，不循环生态系统的能量流动特点二：生态系统的能量流动特点二：从第一营养级到第二营养级的传递效率？13.5%13.5%从第二营养级到第三营养级呢？20%20%已知高营养级求低营养级从生产者固定的太阳能开始例如：在草原牧场上，怎样才能使能量更多的流向牛
8、羊？5kg，消耗植物为0.最多要消耗植物4000g设一大象在某时间段内同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流入螳螂体内的约为（）水藻小鱼人：设最少消耗为x，则x20%20%=1 kg，x=25 kgA B C D选最短食物链，按20%计算B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。问题问题3 3：探究相邻营养级间能量传递效率为什么探究相邻营养级间能量传递效率为什么只有只有10%20%10%20%？从中推理出什么结论？从中推理出什么结论？合作合作探究探究各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；各营养级生物都会因呼吸
9、作用消耗大部分能量；各营养级的能量都会有一部分流入分解者；各营养级的能量都会有一部分流入分解者；还有未被下一营养级生物利用的能量还有未被下一营养级生物利用的能量逐级递减相邻两个营养级之间：相邻两个营养级之间：一般能量传递效率大约为一般能量传递效率大约为10%20%10%20%能量金字塔能量金字塔思考讨论思考讨论：食物链越长，流量流失就越多。2 2、用能量流动的原理用能量流动的原理,解释谚语解释谚语“一山不容二一山不容二虎虎”隐含的道理。隐含的道理。营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链生态系统中几乎是最高营养级，通过食
10、物链(网网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故的数量将是很少的。故“一山不能容二虎一山不能容二虎”有一有一定的生态学道理。定的生态学道理。在市场上，肉一般比蔬菜贵，试从生态系统能在市场上，肉一般比蔬菜贵，试从生态系统能量流动的角度分析原因？量流动的角度分析原因？蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要得，也就是说要得到到1千克的肉至少要消耗千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量千克的植物；所以相同重量的肉
11、比蔬菜贵的肉比蔬菜贵。根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形能量金字塔数量金字塔生命在等待中逝去生命在等待中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”的理由！的理由！A A、先吃鸡，、先吃鸡，再吃玉米再吃玉米玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人B B、先吃玉米，、先吃玉米，同时用一部分同时用一部分玉米喂鸡，吃玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。七嘴八舌七嘴八舌食物链越短，能食物链越短，能量到我体内的越量到我体内的越多，我活的时间多，我活的时间就越长呀！就越长呀！在青草在青草食草昆虫食草昆虫蜘蛛蜘蛛食虫鸟食虫鸟猫头鹰猫头鹰这条食物链中，占生态系
12、统总能量比例最多这条食物链中，占生态系统总能量比例最多和最少的和最少的消费者消费者依次是依次是 A.A.猫头鹰和食草昆虫猫头鹰和食草昆虫 B.B.青草和猫头鹰青草和猫头鹰C.C.食草昆虫和青草食草昆虫和青草 D.D.食草昆虫和猫头鹰食草昆虫和猫头鹰【思维训练思维训练】1 1恭喜你，答对了！再接再厉！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！能量沿着食物链由一个营养级传递到下一个营能量沿着食物链由一个营养级传递到下一个营养级时，呈逐级递减趋势的原因是养级时，呈逐级递减趋势的原因是 A A各营养级生物维持自身生命活动要各营养级生物维持自身生命活动要呼吸耗能呼吸耗能 B B枯枝败叶
13、、尸体或粪便被分解者利用枯枝败叶、尸体或粪便被分解者利用 C C各营养级生物体内贮存部分能量各营养级生物体内贮存部分能量 D D上述各个原因都是上述各个原因都是【思维训练思维训练】2 2不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！D.D.营养级越多，散失的能量越多营养级越多，散失的能量越多【思维训练思维训练】3 3下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是A.A.能量流动是单向流动，逐级递减的能量流动是单向流动，逐级递减的B.B.食物链越短，可供消费者的能量越多食物链越短，可供消费者的能量越多C.C.初级消费者
14、越多，次级消费者获得的初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少能量越少不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！某池塘生态系统的一条食物链为：浮游植某池塘生态系统的一条食物链为：浮游植物物浮游动物浮游动物鱼鱼水鸟。假如水鸟只依水鸟。假如水鸟只依靠吃鱼来加体重，那么每增加体重靠吃鱼来加体重，那么每增加体重1 1千克，千克，假设能量传递效率为假设能量传递效率为10%10%，该生态系统内的，该生态系统内的浮游植物的量为浮游植物的量为A A5050千克千克 B B125125千克千克 C C625625千克千克 D D10001000千克千克 【思维训练思维
15、训练】4 4恭喜你，答对了！再接再厉！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！随堂练习随堂练习：111.0生产者生产者20%随堂练习随堂练习60%呼吸作用热能形式散失呼吸作用热能形式散失未被利用未被利用分解者分解者能否改变生态系统能量流动的规律？能否改变生态系统能量流动的规律？v质疑：质疑：人们虽然不能改变能量流动的客观规人们虽然不能改变能量流动的客观规律（不能改变传递效率），但可律（不能改变传递效率），但可设法调整设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分人类最有益的部分两种生态系统的模式图两种生态系统的模式图图图b的
16、模式的优势？的模式的优势？例如：在草原牧场上，怎样才能使能量更多的流向牛羊？在农田里，怎样才能使能量更多的流向农作物？（实现对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率）田间除草、灭虫灭鼠等四、研究能量流动的意义四、研究能量流动的意义蚕蚕桑桑猪猪鱼鱼稻稻塘泥塘泥粪尿（饲料）粪尿（饲料）鱼粉鱼粉粪（饲料）粪（饲料）粪尿粪尿茎叶、糠加茎叶、糠加工场工场粪粪v例如：桑基鱼塘农业生态系统例如：桑基鱼塘农业生态系统 实现对能量的多级利用，大大提高能量实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率的利用率1.1.流经生态系统的总能量是流经生态系统的总能量是()()A.A.照射到该生态系统内所有植物体照射到该生
17、态系统内所有植物体 叶面上的太阳能叶面上的太阳能 B.B.射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 C.C.该系统全部生产者所固定的太阳该系统全部生产者所固定的太阳 能的总量能的总量 D.D.生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量c2 2、假设生产者固定的能量数值相等，能、假设生产者固定的能量数值相等，能量沿食物链传递的效率也相等，则猫头鹰量沿食物链传递的效率也相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链是（获得能量最多的食物链是（）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
18、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返回返回4 4根据生态学原理，要使能量流经食根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构下列哪一种食物结构 A A以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B B以家畜的肉类为主以家畜的肉类为主 C C以谷类和植物蛋白为主以谷类和植物蛋白为主 D D以禽类的肉和蛋为主以禽类的肉和蛋为主C5、肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高从生态学的观点看，这是由于（）A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大 B.动物性食品营养价值高 C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高 D.
19、植物栽培比较容易C4根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构 该系统全部生产者所固定的太阳如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物(）能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10%20%、植物羊人，在此食物链中，人要增重0.求最少消耗水藻的量时：C各营养级生物体内贮存部分能量如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物(）已知高营养级求低营养级思考：流入初级消费者的能量
20、能否返还到生产者而被生产者利用？从生产者固定的太阳能开始水稻食草昆虫食虫鸟蛙蛇鼠能量传递效率的“极值”计算：1.已知低营养级求高营养级获能量最多：获能量至少：选最短食物链，按20%计算选最长食物链，按10%计算2.已知高营养级求低营养级需能量最多：需能量至少：选最长食物链，按10%计算选最短食物链，按20%计算蛇最多获能：100kj20%20%100kJ例、如图所示，该食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻 kg，最多消耗水藻 kg。求最少消耗水藻的量时：选择最短的食物链;传递效率按20%计算水藻小鱼人：解析：求最多消耗时：选择最长的食物链；传递效率最小10%计算水藻水蚤虾小鱼大鱼人：
