第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（第二課時(shí)）①源頭：

。②起點(diǎn)：從

開始。③流入生態(tài)系統(tǒng)總量：

。

④主要方式：__________。⑤能量轉(zhuǎn)化：

。

能量流動(dòng)概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程過程輸入生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量光能化學(xué)能光合作用①傳遞渠道：

。②傳遞過程：食物鏈和食物網(wǎng)傳遞轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能化學(xué)能熱能ATP中活躍的化學(xué)能散失①大部分熱能形式散失，②需要分解者的分解作用和每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的呼吸作用生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者……太陽(yáng)能能量流動(dòng)的過程課前回顧1.如圖表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a～g表示能量值。若圖中A表示某食物網(wǎng)中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量，則下列說法不正確的是(

)A．圖中B表示同化的能量B．圖中C表示流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量C．圖中D表示通過呼吸作用散失的能量D．圖中a值與c＋d＋e的值相同B課前回顧生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)思考.討論二、能量流動(dòng)的過程問題六：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？為什么？

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)（生物體的有機(jī)物）中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。問題七：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？為什么？不能。能量流動(dòng)是單向的。能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者（綠色植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）呼吸作用……分解者生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)思考.討論二、能量流動(dòng)的過程問題八：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？為什么？

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)（生物體的有機(jī)物）中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。問題九：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？為什么？不能。能量流動(dòng)是單向的。問題十：能量的流動(dòng)有何特點(diǎn)呢？?jī)蔂I(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率為多少呢？能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)思考.討論RaymondLindeman林德曼（1915-1942）賽達(dá)伯格湖

1941年美國(guó)耶魯大學(xué)生態(tài)學(xué)家林德曼發(fā)表了《一個(gè)老年湖泊內(nèi)的食物鏈動(dòng)態(tài)》的研究報(bào)告。他對(duì)50萬(wàn)平方米的賽達(dá)伯格湖作了野外調(diào)查和研究后用確切的數(shù)據(jù)說明，生物量從綠色植物向食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物等按食物鏈的順序在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)上轉(zhuǎn)移。植食性動(dòng)物

62.862.8太陽(yáng)能未固定生產(chǎn)者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用327.32932.118.829.312.6肉食性動(dòng)物

12.6微量7.55.0122.614.6三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考.討論問題十一：用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。流入呼吸作用分解者利用暫未利用流出流出/流入生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0能量流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考.討論用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，可以將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。問題十二：計(jì)算“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量占“流入”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。流入呼吸作用分解者利用暫未利用流出流出/流入生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考.討論20.06%13.52%能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%注意：能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率為

。10%～20%問題十三：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？流入呼吸作用分解者利用暫未利用流出流出/流入生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考.討論20.06%13.52%問題十三：流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？

各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都有一部分通過呼吸作用散失；一部分未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用；一部分被分解者分解。問題十四：通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)思考.討論問題十四：通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？單向流動(dòng)②通過呼吸作用散失的熱能不能再次被利用①食物鏈中的捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)能量流動(dòng)特點(diǎn)逐級(jí)遞減原因總有一部分能量經(jīng)自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。（能量傳遞效率為10%～20%）原因問題十五：能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，與能量守恒定律矛盾嗎？為什么？

不矛盾。能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，指的是流入各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，總能量=儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體的有機(jī)物)中的能量+被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用、散發(fā)至非生物環(huán)境中的能量。因此，雖然能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，但總能量依然遵循能量守恒定律。三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)問題十五：能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，與能量守恒定律矛盾嗎？為什么

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，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在一段較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)沒有能量（太陽(yáng)能或化學(xué)能）輸入，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰(P57)。深度思考1.為什么生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)P51？能量是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減的。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。P572.長(zhǎng)時(shí)間沒有光照，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有什么影響，為什么？3.怎樣從能量流動(dòng)的角度解釋“一山不容二虎”？在一段較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)沒有能量（太陽(yáng)能或化學(xué)能）輸入，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。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，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能P57。能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，得到的能量越少。老虎處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，要養(yǎng)活一只老虎，需要大量的生產(chǎn)者，需要很大的捕食范圍。

課堂鞏固四、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算1.能量傳遞效率的計(jì)算公式：（1）能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%（2）在食物網(wǎng)中能量傳遞效率“最值”計(jì)算正推：知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲能量最多選最短食物鏈，按×20%計(jì)算獲能量最少選最長(zhǎng)食物鏈，按×10%計(jì)算逆推：知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)需能量最多選最長(zhǎng)食物鏈，按÷10%計(jì)算需能量最少選最短食物鏈，按÷20%計(jì)算兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，不是兩個(gè)體之間10525有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量(

)A．550kJ

B．500kJ

C．400kJ

D．100kJ

A下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。例3

如圖為一食物網(wǎng)。若要使丙體重增加x,已知其食用的動(dòng)物性食物(乙)所占比例為a,則至少需要的生產(chǎn)者(甲)的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為(

)A.y=90ax+10x

B.y=25ax+5xC.y=20ax+5x

D.y=10ax+10xC四、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算1.能量傳遞效率的計(jì)算公式：(3)在能量分配比例已知時(shí)，按比例分別計(jì)算，最后相加。例：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？消耗A最少，按最高傳遞效率20%計(jì)算（前級(jí)是后級(jí)5倍）：沿食物鏈A→B→C逆推：3/4kgX5X5＝75/4kg沿食物鏈A→D→E→F→C逆推：1/4kgX5X5X5X5＝625/4kg75/4kg+625/4kg=175kg2000右圖是一個(gè)食物網(wǎng)，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么鷹若要增加20g體重，則至少需要消耗植物(

)A．900gB．500gC．200gD．600g答案：A如圖所示的食物網(wǎng)中，戊的食物有1/2來自乙，1/4來自丙，1/4來自丁，且能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%，從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，需要消耗植物________g。(4)食物比例調(diào)整問題：若人類獲取植食性食物與肉食性食物的比例是1∶1,將此食物結(jié)構(gòu)改為3∶1,能量傳遞效率按10%計(jì)算,則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口約是調(diào)整前的

(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)倍。

1.69A3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的(

)A．1.375倍B．1.875倍

C．1.273倍

D．0.575倍【檢測(cè)】下圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值（單位為103kJ/m2*y）。下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖中A代表的生理過程是呼吸作用B.碳從動(dòng)物流向分解者的形式為有機(jī)物C.能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞的效率為15.6%D.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量9.6×104kJ/m2yE.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能DExy6.在分析生態(tài)系統(tǒng)