5.2_生态系统的能量流动

(共43张PPT)
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？
2.生态系统的成分有哪些？
3.生态系统的营养结构是什么
生态系统的成分,食物链和食物网
生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
食物链和食物网
　　假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米……
１．先吃鸡，再吃玉米？
２．先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？？
增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少
√
A.先吃鸡，然后吃玉米。　　　　
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。
鸡
人
玉米
玉米
人
鸡
生态系统能量流动
照射在草地上的太阳能
都被小草固定了吗
太阳能被小草固定后,这些
能量有哪些去向
呼吸作用
生命
活动
热能
暂未利用
分解者
残枝败叶等
兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？
(同化量=摄入量－粪便量）
初级消费者兔子的能量到哪里去了？
兔子吸收了草中的能量后,
这些能量有哪些去向
呼吸作用
生命
活动
热能
分解者
残骸
兔子把草吃进肚子里,草
中的能量都被兔子吸收了
吗
同化
暂未利用
(同化量=摄入量—粪便量）
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
分
解
者
利
用
遗体
残骸
粪便
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
能量在第二营养级中的变化
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
暂未利用
暂未利用
暂未利用
残枝败叶等
残骸
残骸
分解者
分解者
分解者
生
产者
初级
消费者
次级
消费者
残枝败叶等
残骸
残骸
散失（分解者）
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
输入
能量流动：
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
传递
传递
初级
消费者
生
产者
次级
消费者
自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；
食物链和食物网
散失（呼吸作用）
散失（分解者）
传递
传递
能量流动的过程
输入
起点:
始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。
去向:
分解者所利用
；被下一营养级同化
渠道:
初级
消费者
生
产者
次级
消费者
12.6
62.8
未固定
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
请计算能量传递效率（输入后一营养级的
能量与输入前一营养级的能量的比）
单位（焦/厘米2 ·年）
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
293
29.3
5.0
赛达伯格湖的能量流动图解
呼吸
122.6
算一算
营养级 输入能量
流出能量
（输入后一个营养级的能量） 流出／输入
（传递效率%）
第一营养级
第二营养级
第三营养级
464.6
62.8
13.52
62.8
12.6
20.06
12.6
讨论：
（1）输入到该生态系统的总能量是多少？
（2）每一营养级的能量流动与转化遵循能量守恒定律吗？
（3）流入每一营养级的能量为什么不能百分之百的流向下一营养级？
数据分析与处理
（能量单位：J∕（cm2.a））
12.6
62.8
未固定
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
请计算能量传递效率（输入后一营养级的
能量与输入前一营养级的能量的比）
13.5%
20%
单位（焦/厘米2 ·年）
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
293
29.3
5.0
赛达伯格湖的能量流动图解
呼吸
122.6
单向流动:
自身呼吸作用消耗
分解者利用
暂未利用
12.6
62.8
未固定
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
13.5%
20%
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
293
29.3
5.0
呼吸
122.6
逐级递减:
能量流动的特点:
能量传递效率10%～20%
不可逆向，不可循环
肉食性动物
12.6
植食性动物
62.8
生产者
464.6
能量金字塔
1960年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析。
荒地接受的太阳辐射量：6.3×1010卡/顷·年；
植物固定的能量：59.3×106卡/顷·年；
田鼠吃植物获得的能量为：176×103卡/顷·年；
鼬同化的能量为：55.6×103卡/顷·年。
植物 59.3×106卡/顷·年
田鼠 176×103卡/顷·年
鼬 76×103卡/顷·年
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
从中可以看出，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中，消耗的能量就越多。生态系统中能量流动一般不超过4—5个营养级。
如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？
一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒置的塔形。
迁移创新：
根据能量流动的“十分之一定律”
1. 如D鱼体重增加1kg，所需浮游植物最多约________ 。
1000kg
假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有5千克玉米和一只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（　　　）
A.先吃鸡，然后吃玉米。　　　　
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。
玉米
人
玉米
鸡
人
鸡
A
农田生态系统中人类的劳作对能量流动有什么影响
研究能量流动的意义:
调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。
假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？
沼气工程
研究能量流动的意义
桑基鱼塘
沼气工程
实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率
研究能量流动的意义
能量流动的过程：
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
散失（分解者）
散失（呼吸作用）
次级
消费者
初级
消费者
生
产者
输入
传递
传递
能量流动的特点：
单向流动、逐级递减。
本节知识体系
能量流动
概念：
生态系统中能量的输入、传递、转化
和散失的过程
过程
能量的源头：
流经生态系统的总能量：
生产者固定的
太阳能的总量
途径：食物链和食物网
特点
单向流动：
逐级递减：
沿食物链方向由低营养级流向下一营养级
能量金字塔
能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率10%~20%。
研究意义
调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
太阳能
课堂练习:
1.流经生态系统的总能量是指
A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能
B. 射进该系统的全部太阳能
C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量
D. 生产者传递给消费者的全部能量
c
3.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（　　）
A .能量流动是单向流动，逐级递减的
B.食物链越短，可供消费者的能量越多
C .初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D .营养级越多，散失的能量越多
４.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（ 　）
A.４％和４％　　　　　　B.０.８％和０.８％
C .４％和０.８％　　　　　　 D.１０％和４％
C
C
①图中D表示__________。
②能量在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 千焦，传递给狼的能量最多应为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。
③图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_________被消耗。
太阳能
1.6
200
呼吸
分解者
呼吸作用
4、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。
例、在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？
A．0kJ B．10.5 kJ
C．21kJ D．介于10.5kJ和21kJ之间
A
例、A B C
D E F
思考：如上食物网中， A为1千克
a、C最多约为多少？
b、 C最少约为多少？
0.04千克
0.0001千克
c 、若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？
。
[例]：（2004.上海）如果一个人食物
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1Kg体重，
约消耗植物________Kg。
280
下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，
表中A．B．C．D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生
物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),
R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：102千焦/㎡/年）
Pg Pn R
A 15.9 2.8 13.1
B 870.7 369.4 501.3
C 0.9 0.3 0.6
D 141.0 61.9 79.1
E 211.5 20.1 191.4
A、B、C、D分别代表哪个营养级
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
分解者
请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率
请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量
0.9÷15.9＝5.7%
输入: 870.7 输出: 785.5
生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影响：
1、第一营养级减少，其他营养级的生物都将减少。
2、“天敌”减少，被食者先增后减，最后稳定。
3、“中间”营养级减少，应视情况而定，如：
蚱蜢
蜥蜴
蛇
绿色植物
食草籽的鸟
兔
鹰
下列哪组生物可和无机环境组成一个生态系统（ ）
A．水藻、鸟
B．小鱼、大鱼
C．小草、昆虫、细菌
D．水藻、虾
C
肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（ ）
A．第二 B．第三 　
C．第四 D．第五
A
观察南极食物网，回答下列问题
虎鲸
须鲸 企鹅 海豹
大鱼
磷虾 浮游动物 小鱼
浮游植物
（1）在此食物网中有
条食物链。
（2） 属于三级消费者。
（3）占有两个营养级的生物是 。
（4）大鱼和须鲸的关系是 。
（5）食物链中营养级最高的生物是 。
5
虎鲸、企鹅、海豹
海豹、虎鲸
竞争
虎鲸