假設你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。流落荒島討論：你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？問題探討2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。1.先吃雞，再吃玉米。第一營養級第二營養級第三營養級論證方案（生產者）（初級消費者）（次級消費者）食物鏈1第一營養級第二營養級（生產者）（初級消費者）食物鏈2有多少能量能夠從玉米最終流向魯濱遜？二、能量流動的過程2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。1.先吃雞，再吃玉米。先吃雞，再吃玉米。我反對！為什么要先吃我？問題探討生態系統的能量流動第2節1.概念：生態系統中能量的

、

、

、

的過程，稱為生態系統的能量流動。輸入傳遞轉化散失一、能量流動的概念：生產者消費者分解者非生物環境輸入散失散失散失傳遞、轉化光合作用化能合成作用呼吸作用食物鏈食物網二、研究能量流動的基本思路科學方法研究能量流動的基本思路儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量能量輸入個體1個體2個體3……能量輸入種群能量存儲能量散失將這個種群作為一個整體來研究，左圖可以概括成下圖形式個體水平群體水平

將種群作為一個整體，甚至以營養級作為一個整體進行研究，是分析生態系統能量流動的基本思路。能量是如何輸入第一營養級的？（以草為例）幾乎所有生態系統的能量源頭：

太陽能量流動從哪開始（起點）？如何輸入第一營養級？

生產者固定太陽能輸入生態系統的總能量:

生產者的光合作用1%以可見光形式照射在草地上的太陽能都能被小草吸收嗎？不能每天輸送到地球的太陽能都能照射在生產者身上嗎？討論1：能量流動的過程生產者固定的太陽能總量用于生長、發育和繁殖等生命活動（以化學能形式儲存于有機物中）呼吸作用散失（熱能）分解者分解釋放（殘枝敗葉）初級消費者攝入（食物）小草固定了太陽能后，這些能量有哪些去向？①自身呼吸消耗②被分解者利用③流入下一個營養級能量是如何輸出第一營養級的？（以草為例）1%以可見光形式討論1：能量流動的過程一、能量流動的過程

從生產者固定光能(太陽能)開始生產者固定的太陽能總量1.生態系統中能量流動的起點是什么？2.輸入生態系統的總能量是什么？3.流入第一營養級的能量去向有哪些？請簡單歸納一下。呼吸作用能量輸入生產者生長發育繁殖熱能散失初級消費者攝食分解者分解三、能量流動的過程能量是如何流經第二營養級的？（以兔為例）兔子體內的能量來自哪里？來自草（生產者）兔子吃進去的草，草中的能量都能被吸收并轉化為兔子體內的能量嗎？不能，只能消化吸收其中的一小部分，其余的隨糞便排出體外流入第二營養級的能量：第二營養級的同化量同化量=攝入量-糞便量

攝入量是生物吃進去的食物中所蘊含的能量同化作用是指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉變成自身的組成物質,并且儲存能量的變化過程。

同化量討論2：能量流動的過程兔同化的能量有哪些去向？①自身呼吸消耗②被分解者利用③流入下一個營養級呼吸作用散失（熱能）用于生長、發育和繁殖等生命活動（以化學能的形式儲存于有機物中）分解者分解釋放（遺體殘骸）次級消費者攝入（食物）討論2：能量流動的過程能量在中間級別消費者中的變化呼吸作用散失糞便呼吸作用散失…初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發育和繁殖

次級消費者攝入分解者利用遺體殘骸

f呼吸作用散失g儲存體內用于生長發育和繁殖h流入下一營養級能量流經某營養級的示意圖a輸入e某營養級b輸出①c輸出②d輸出③i分解者利用j暫未利用k此營養級遺體殘骸l下一營養級糞便m最高營養級無此路徑n后續都通過三條輸出途徑被利用某營養級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養級1.某營養級的能量最終去向某營養級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養級未被利用的能量2.某營養級的能量某段時間內的能量去向三、能量流動的過程分解者呼吸作用生產者初級消費者(綠色植物)次級消費者(植食性動物)(肉食性動物)三、能量流動的過程呼吸作用呼吸作用呼吸作用殘枝敗葉等殘骸等殘骸等分解者分解者分解者生產者初級消費者次級消費者殘枝敗葉等殘骸殘骸

散失（分解者呼吸作用）

散失（呼吸作用）呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者能量流動：

生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。傳遞傳遞初級消費者生產者次級消費者轉化

太陽能

有機物中化學能

熱能生物群落環境輸入輸出散失：通過各營養級及分解者的呼吸作用以熱能形式散失總量：生產者固定的太陽能總量傳遞輸入形式：有機物中化學能途徑：食物鏈和食物網概念：生態系統中能量的

、

、

和

的過程。輸入傳遞轉化散失起點：生產者通過光合作用固定太陽能開始遵循能量守恒定律。能量在生態系統中流動、轉化后，一部分儲存在生態系統生物體的有機物中，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系統的能量相等。討論1：生態系統中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律？為什么？思考?討論：生態系統中的能量流動例題1.如圖為草原生態系統的能量流動圖解模型，A、B、C分別表示流入各營養級生物的能量，D、E、F分別表示各營養級生物用于生長、發育和繁殖的能量，G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分別表示流入分解者的能量。下列說法中，正確的是（）A.圖中A＝D，B＝E，C＝FB.K中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量C.食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養級D.第一營養級與第二營養級間的能量傳遞效率是E/DB分析賽達伯格湖的能量流動RaymondLindeman《生態學的營養動態概說》對能量流動做了定量分析

林德曼（1915-1942）賽達伯格湖深1米，面積為14480平方米，湖岸線長500米。湖底深度一致、性質均一，沒有大的波浪。優點：小、簡單、穩定思考·討論植食性動物

62.862.8賽達伯格湖的能量流動P56資料分析太陽能未固定生產者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性動物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6數字為能量數值。“未固定”是指未被固定的太陽能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個營養級和分解者利用的能量。思考·討論

如果在某一時間段去分析去向，還應有未被利用的能量(最終通過三條輸出途徑被利用)。輸入能量（同化量）流入下一營養級呼吸散失分解者利用未利用出入比生產者

植食性動物

肉食性動物

464.662.812.613.5%20%62.896.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量傳遞效率輸出（去路）逐級遞減單位（焦/厘米2·年）未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個營養級和分解者利用的能量。（定時定量分析）能量傳遞效率=某一營養級的同化量上一營養級的同化量×100%賽達伯格湖的能量流動P56資料分析賽達伯格湖能量流動圖解1.從數值上看：逐級遞減自身呼吸作用消耗；被分解者分解；暫時未被利用。原因：有以下幾部分能量不能流入下一營養級（能量傳遞效率為10%～20%）四、能量流動的特點賽達伯格湖能量流動圖解2.從方向上看：單向流動在生態系統中，能量流動只能從第一營養級流向第二營養級，再依次流向后面的各個營養級，不可_____，也不能_________；①生物之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，一般不可逆轉；

②各營養級呼吸作用散失的熱能無法再利用。逆轉循環流動原因：四、能量流動的特點

1.單向流動:自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.662.8生產者464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%

2.逐級遞減:能量流動的特點:能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環營養級越多，能量流動過程中消耗的越多。1、食物鏈一般不超過5個營養級，為什么？2、在市場上，肉一般比蔬菜貴，試著分析原因？

蔬菜一般屬于生產者范疇，而肉屬于消費者范疇，由于能量傳遞的效率只有10%~20%，也就是說要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜貴。

任何生態系統都需要不斷得到來自系統外的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。如果一個生態系統在一段較長時期內沒有能量（太陽能或化學能）輸入，這個生態系統就會崩潰。討論2：流經某生態系統的能量能否再回到這個生態系統中來？為什么？由此得出什么結論？不能，能量流動是單向的。討論3：課本P56旁欄思考？

假如你流落到荒島上，只有一只母雞、15kg玉米……１．先吃雞，再吃玉米。２．先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。增加了食物鏈的長度，能量逐級遞減，最后人獲得的能量較少問題探討請同學們將賽達伯格湖的能量流動數據，用相應面積或體積的圖形表示，并按營養級由低到高排列。生態金字塔五、肉食性動物12.6植食性動物62.8生產者464.61.能量金字塔每一級體積代表所得到的能量值直觀反應——能量單向流動、逐級遞減第四營養級

第三營養級第二營養級第一營養級生態金字塔五、2.生物量金字塔營養級第四營養級第三營養級第二營養級第一營養級干重g/m21.51137809營養級第四營養級第三營養級低高每一級體積代表生物量值（所容納有機物的總干重）低高生態金字塔五、3.數量金字塔昆蟲樹倒置情況每一級體積代表個體數生態金字塔五、生態金字塔一、一般情況下，是上窄下寬。但有時候會出現倒置的金字塔形。例如，海洋生態系統中，由于生產者（浮游植物）個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉。所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。總的來看，一年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動物的要多。

旁欄思考：生物量金字塔在什么情況下，可能是上寬下窄倒置的金字塔形呢？能量金字塔生物量金字塔數量金字塔形狀每一層含義象征意義生物鏈中各營養級生物所含能量的多少各營養級生物有機物總量的多少各營養級生物個體數目的多少能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特點。一般情況下，生物量(現存生物有機物總量)沿食物鏈流動逐級遞減。一般情況下，生物個體數目數量在食物鏈中隨營養級升高而逐漸減少。五、生態金字塔六、研究能量流動的實踐意義間作套種多層育苗稻——萍——蛙1.研究生態系統的能量流動，可以幫助人們將生物在

、

上進行

，

流入某個生態系統的總能量。例如：

間作套種、多層育苗、稻--萍--蛙等立體農業生產方式。時間空間合理配置增大

假如給你一個池塘，你會怎樣經營，從而獲得更大的收益？沼氣工程桑基魚塘

生態系統中流向分解者的能量，還有一部分以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用，實現了能量的多級、充分利用，提高了能量利用率。能量利用率=生產者能量流入最高營養級的能量×100%實現對能量的多級利用，大大提高能量的利用率研究能量流動的意義2.可以幫助人們科學規劃設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。用秸稈作飼料糞便制作沼氣沼渣田肥能量流動的意義

質疑：能不能改變生態系統能量流動的規律？思考：農民在進行田間管理的時候，要進行滅蟲除草，目的是什么?

不能，人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，但可設法調整能量流動方向，使能量流向對人類最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產品。除草為了使太陽能更多地流向農作物。捉蟲為了使農作物中的能量散失減少。3、研究生態系統的能量流動，還可以幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。改變能量流動方向（1）草原放牧不放牧：草中能量大量流向分解者（對人類無益）少放牧：不能充分利用草中能量過多放牧：草原退化，流向家畜的能量減少合理放牧：能量持續高效地流向對人類最有益（家畜）的部分（2）森林防護防治害蟲：使森林生長加快，大量能量積蓄在木材中不防害蟲：大量能量流向昆蟲體內應用舉例課堂小結分析和處理數據1926年，一位生態學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數據。1.這塊田共收割玉米約10000株，質量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg。2.據他估算，這些玉米在整個生長過程中通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節，入射到這塊玉米田的太陽能為8.5×109kJ.請根據以上數據計算：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存的能量是多少？這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？1.07×108kJ6687.5×1.6×104kJ=2045×1.6×104kJ=3.272×107kJ2675×180(C6H12O6)÷72(C6)=6687.5kg1926年，一位生態學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數據。1.這塊田共收割玉米約10000株，質量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg。2.據他估算，這些玉米在整個生長過程中通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節，入射到這塊玉米田的太陽能為8.5×109kJ.這些玉米在整個生長季節所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？這塊玉米田的太陽能利用效率是多少？自身生長發育繁殖呼吸散失1.07×108kJ+3.272×107kJ=1.3972×108kJ3.272×107÷1.3972×108=23.4%1.3972×108÷8.5×109=1.64%分析和處理數據根據計算結果，畫出能量流經該玉米種群的圖解，圖解中應標明各環節能量利用和散失的比例能量在第一、二營養級中的變化④生產者自身呼吸作用(散失)②⑨⑤⑦呼吸作用散失糞便初級消費者同化用于生長發育和繁殖

⑧次級消費者攝入遺體殘骸

⑥

③遺體殘骸初級消費者攝入用于生長發育和繁殖分解者①A呼吸作用(散失)⑩BC能量流動的過程：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

散失（分解者）

散失（呼吸作用）

次級消費者

初級消費者生產者輸入傳遞傳遞能量流動的特點：

單向流動、逐級遞減。2、關于生物的同化量的敘述正確的是

（）

A.從上一個營養級流入該營養級的總能量

B.食物消化后糞便中的能量

C.從上一營養級攝取的能量

D.從消化道吸收后合成有機物中的能量1、在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經同化作用所獲得的能量，其去向不應該包括（）Ａ.通過兔子細胞呼吸釋放的能量Ｂ.通過兔子的糞便流入到分解者體內Ｃ.通過狐的糞便流入到分解者體內Ｄ.流入到狐的體內例題.如圖表示某生態系統中能量流動圖解，①～④表示相關過程能量流動量。下列有關敘述正確的是（）A．①是流入該生態系統的總能量B．分解者獲得的能量最少C．圖中②/①的比值代表草到兔的能量傳遞效率D．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分D規律：食物鏈越短，能量利用率越高。能量傳遞效率與能量利用效率的比較傳遞效率=上一營養級的同化量下一營養級的同化量×100%能量利用率=生產者能量流入最高營養級的能量×100%【思維拓展】選______的食物鏈選最小傳遞效率_____生產者最少消耗選最大傳遞效率_____消費者最大消耗獲得最多獲得最少選______的食物鏈最短最長20%10%能量在食物鏈中傳遞的“最值計算”【思維拓展】由最高營養級推導生產者（消耗量）A→B→C需最多能量：選最長食物鏈；按÷10%計算(食物鏈前級是后級10倍)需最少能量：選最短食物鏈；按÷20%計算(食物鏈前級是后級5倍)浮游植物小魚大魚1000kg10%10%10%20%20%25kg1kg例：大魚體重增加1kg，最多(至少)需要浮游