3.2生态系统的能量流动 课件(共39张PPT)人教版高中生物选修二ppt
文档属性
| 名称 | 3.2生态系统的能量流动 课件(共39张PPT)人教版高中生物选修二ppt |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-12 14:15:48 | ||
图片预览
文档简介
(共39张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
1.分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程和特征；
2.用生态金字塔表示生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系；
3.概述研究生态系统能量流动的意义。
学习目标
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
问题探讨
讨论：
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
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，最后吃鸡。
鲁滨逊流落荒岛
提示：应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1）。
若选择2，则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。
温故知新
食物链中箭头的方向代表能量流动的方向
生态系统的物质循环和能量流动的渠道
食物链意义：
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
“输入”——
“传递”——
“转化”——
“散失”——
绿色植物通过光合作用固定太阳能是能量输入主要途径
能量沿食物链和食物网的营养级逐级传递
通过呼吸作用以热能形式散失
1. 能量流动概念：
一、能量流动的过程
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
研究能量流动的基本思路
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
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
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
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？
一、能量流动的过程
阅读P55，结合图3-5和3-6，思考以下问题：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
1.生态系统中能量的最终来源？
2.输入生态系统的总能量是什么？
3.流入第一营养级的能量去向有哪些？请简单归纳一下。
1.能量流经第一营养级的过程
99%
散失
1%
固定(同化)
生产者所固定的太阳能
用于生长
发育和繁殖
初级消费者
（植食性动物）
分解者利用
残枝 败叶
呼吸作用
散失
生长发育和繁殖
未利用
一、能量流动的过程
一、能量流动的过程
阅读P55，结合图3-5和3-6，思考以下问题：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
1.生态系统中能量的最终来源？
2.输入生态系统的总能量是什么？
3.流入第一营养级的能量去向有哪些？请简单归纳一下。
呼吸作用
能量输入
生产者
生长发育繁殖
热能散失
初级消费者摄食
分解者分解
未利用
2.能量流经第二营养级的过程
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
…
未利用
流经第二营养级的总能量：
同化量
同化量
摄入量-粪便量
=
=
呼吸作用散失+用于生长
发育和繁殖
特别注意：
粪便属于上一营养级的同化量
能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同。
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
归纳概括能量流动过程：
注意：
方框从大到小：随着营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少
箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量逐级减少
生态系统中的能量流动
讨论：
1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？
遵循。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统生物体的有机物中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2.流经生态某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
不能，因为能量流动是单向的。
归纳总结
3、流入某一营养级的总能量为该营养级的同化量或固定量
1、能量的最终来源：
2、流经生态系统的总能量是：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
4、某一营养级的能量去路
呼吸作用散失
流入下一营养级
被分解者利用
未利用
均属于用于自身生长、发育和繁殖的部分
光合作用
固定(同化)
散失
99%
1%
流经生态系统的总能量:
生产者固定的太阳能总量
若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能）
特别提醒：
1.能量流经第一营养级的过程
呼吸作用
生产者
生长发育繁殖
热能散失
初级消费者摄食
分解者分解
未利用
枯枝败叶
（呼吸作用散失）
2.能量流经第二营养级的过程
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
…
未利用
流经第二营养级的总能量：
初级消费者同化量
同化量
摄入量-粪便量
=
=
呼吸作用散失+用于生长发育和繁殖
特别注意：
粪便属于上一营养级的同化量
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用的能量
若问：某营养级的能量某段时间内的去向
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
若问：某营养级的能量最终去向
归纳总结：某一营养级的能量去向
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
62.8
12.6
呼吸作用
122.6
7.5
分解者
14.6
12.5
未利用
327.3
29.3
5.0
赛达伯格湖能量流动图解
植食性动物62.8
肉食性动物12.6
96.3
18.8
293
分析赛达伯格湖的能量流动
微量
“未固定”是指未被固定的太阳能，
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
输入该营养级能量（同化量） 流入下一营养级能量（同化量） 呼吸作用散失 分解者利用 未利用
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
12.6
信息转换，构建能量流动的数学模型
13.5%
20%
62.8
96.3
12.5
293
12.6
18.8
2.1
29.3
7.5
微量
5.0
/
能量传递效率
去路
能量传递效率＝ = ×100%
本营养级的同化量
上一营养级的同化量
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%
3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级
4.通过以上分析，你能总结出什么规律
流入某一营养级的能量主要有以下去向：
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；
②一部分以遗体残骸的形式被分解者利用；
③还有一部分被利用（未被捕食）；
其他的才是流入下一营养级的能量。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
分析塞达伯格湖的能量流动
(1)单向流动
二、能量流动的特点
（不逆转、不循环）
原因：①生物之间食物关系是不可逆转的；(能量沿食物链流动）
②散失的热能不能被生物体再利用。
(2)逐级递减（传递效率为10%～20%）
原因：①呼吸散失、被分解者利用；
②未利用（上一营养级生物不能全部被下一营养级捕食。）
①营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多；
②营养级越高，得到的能量越少；
要点：
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
三、生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1、能量金字塔
用面积（或体积）的大小表示各个营养级的能量多少，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
通常都是上窄下宽的金字塔形。
能量在流动中总是逐级递减的。
（1）概念：
（2）特点：
原因：
2、生物量金字塔
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食
性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
用同样的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，即为生物量金字塔。
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
大多也是上窄下宽的金字塔形。
（1）概念：
（3）特点：
原因：
3、数量金字塔
用相同的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。
可以是上窄下宽的正金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置的金字塔形。
（1）概念：
（2）特点：
原因：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
四、研究能量流动的实践意义
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
例如，间种套作、多层育苗。
间作套种
多层育苗
2.研究生态系统的能量流动，使能量得到最有效的利用；
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；
秸秆饲料
沼气池
沼渣
将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；
将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；
沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
一般，食物链越短，能量利用率越高。
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
例如，合理确定草场的牲畜放养量等。
1.正推类型：
A B C D
解题思路：最少按 计算
最多按 计算
若A总重1000KG体重，最少（或最多）能使D增重多少千克？
2.逆推类型：
A B C D
解题思路：最少按 计算
最多按 计算
若D增重10KG，最少（或最多）消耗A多少千克？
知识扩展：能量流动计算
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%
最小效率（10%）
最大效率（20%）
最大效率（20%）
最小效率（10%）
例1.如果A消耗10000 kg，
C最多增重_____千克，最少增重___千克
400
1
①由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选 食物链；按 计算
获得能量最少：选 食物链；按 计算
10000
2000
400
1000
100
10
1
3.能量在食物链中传递的“最值计算”
最短
最长
×20%
×10%
②由最高营养级推导生产者（消耗量）
消耗最多能量：选 食物链；按 计算
消耗最少能量：选 食物链；按 计算
演练1.右图表示某生态系统食物网的图解，
猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（ ）
A．100kg B．44.5kg
C．25kg D．15kg
C
浮游植物
浮游动物
小鱼
大鱼
1000kg
10%
10%
10%
20%
20%
25kg
1kg
例2：大鱼体重增加1kg，最多(最少）需要浮游植物多少千克
最长
÷10%
最短
÷20%
①由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选最短食物链；按×20%计算
获得能量最少：选最长食物链；按×10%计算
3.能量在食物链中传递的“最值计算”
②由最高营养级推导生产者（消耗量）
消耗最多能量：选最长食物链；按÷10%计算
消耗最少能量：选最短食物链；按÷20%计算
例1、若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ）
A. 24kJ B. 192kJ C.240kJ D. 38.4kJ
B
例2、在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（ ）
A.25kg B.125kg C.625kg D.3125kg
C
例3、在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括( )。
A.通过兔子呼吸作用释放的能量 B.通过兔子的粪便流入分解者体内
C.通过狐的粪便流入分解者体内 D.流入狐体内
B
最大效率（20%）
最大效率（20%）
例4、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为
A、0kJ B、106 kJ
C、2×106kJ D、106－2×106kJ
象粪属于生产者同化的能量
A
【检测】如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的有（ ）
A. 图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100%
C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于c
D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖
E. 缩短食物链可以提高能量传递效率
F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内
CD
b＝h＋c＝h＋f＋d
c/aX100%
初级消费者
同化量
分解者利用
呼吸作用
用于生长
发育和繁殖
粪便
“输入”——
“传递”——
“转化”——
“散失”——
1. 能量流动的过程：包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
课堂小结
太阳能
光合作用
有机物中的化学能
热能
呼吸作用
(1)单向流动
2. 能量流动的特点
(2)逐级递减
3. 生态金字塔
能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔
生产者固定的太阳能
沿食物链和食物网逐级传递
通过呼吸作用以热能形式散失
课堂小结
分析和处理数据
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675×180(C6H12O6)÷72(C6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
分析和处理数据
处理数据
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例
课堂小结
1、能量的最终源头：
2、流经生态系统的总能量是：
3、能量流动的主渠道是：
4、能量沿营养级逐级传递，
5、能量流经每一营养级的来源：
去向：
【能量流动过程小结:】
6.能量流动的终点：
以呼吸作用产生的热能的形式散失
太阳能
生产者固定的太阳能总量
食物链和食物网
同化量
流向下一营养级；流向分解者；呼吸消耗
单向流动、逐级递减
每级都会散失、遗弃
7.能量流动的特点：
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
1.分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程和特征；
2.用生态金字塔表示生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系；
3.概述研究生态系统能量流动的意义。
学习目标
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
问题探讨
讨论：
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
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，最后吃鸡。
鲁滨逊流落荒岛
提示：应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1）。
若选择2，则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。
温故知新
食物链中箭头的方向代表能量流动的方向
生态系统的物质循环和能量流动的渠道
食物链意义：
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
“输入”——
“传递”——
“转化”——
“散失”——
绿色植物通过光合作用固定太阳能是能量输入主要途径
能量沿食物链和食物网的营养级逐级传递
通过呼吸作用以热能形式散失
1. 能量流动概念：
一、能量流动的过程
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
研究能量流动的基本思路
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
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
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
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？
一、能量流动的过程
阅读P55，结合图3-5和3-6，思考以下问题：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
1.生态系统中能量的最终来源？
2.输入生态系统的总能量是什么？
3.流入第一营养级的能量去向有哪些？请简单归纳一下。
1.能量流经第一营养级的过程
99%
散失
1%
固定(同化)
生产者所固定的太阳能
用于生长
发育和繁殖
初级消费者
（植食性动物）
分解者利用
残枝 败叶
呼吸作用
散失
生长发育和繁殖
未利用
一、能量流动的过程
一、能量流动的过程
阅读P55，结合图3-5和3-6，思考以下问题：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
1.生态系统中能量的最终来源？
2.输入生态系统的总能量是什么？
3.流入第一营养级的能量去向有哪些？请简单归纳一下。
呼吸作用
能量输入
生产者
生长发育繁殖
热能散失
初级消费者摄食
分解者分解
未利用
2.能量流经第二营养级的过程
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
…
未利用
流经第二营养级的总能量：
同化量
同化量
摄入量-粪便量
=
=
呼吸作用散失+用于生长
发育和繁殖
特别注意：
粪便属于上一营养级的同化量
能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同。
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
归纳概括能量流动过程：
注意：
方框从大到小：随着营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少
箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量逐级减少
生态系统中的能量流动
讨论：
1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？
遵循。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统生物体的有机物中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2.流经生态某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
不能，因为能量流动是单向的。
归纳总结
3、流入某一营养级的总能量为该营养级的同化量或固定量
1、能量的最终来源：
2、流经生态系统的总能量是：
太阳能
生产者固定的太阳能总量
4、某一营养级的能量去路
呼吸作用散失
流入下一营养级
被分解者利用
未利用
均属于用于自身生长、发育和繁殖的部分
光合作用
固定(同化)
散失
99%
1%
流经生态系统的总能量:
生产者固定的太阳能总量
若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能）
特别提醒：
1.能量流经第一营养级的过程
呼吸作用
生产者
生长发育繁殖
热能散失
初级消费者摄食
分解者分解
未利用
枯枝败叶
（呼吸作用散失）
2.能量流经第二营养级的过程
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
…
未利用
流经第二营养级的总能量：
初级消费者同化量
同化量
摄入量-粪便量
=
=
呼吸作用散失+用于生长发育和繁殖
特别注意：
粪便属于上一营养级的同化量
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用的能量
若问：某营养级的能量某段时间内的去向
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
若问：某营养级的能量最终去向
归纳总结：某一营养级的能量去向
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
62.8
12.6
呼吸作用
122.6
7.5
分解者
14.6
12.5
未利用
327.3
29.3
5.0
赛达伯格湖能量流动图解
植食性动物62.8
肉食性动物12.6
96.3
18.8
293
分析赛达伯格湖的能量流动
微量
“未固定”是指未被固定的太阳能，
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
输入该营养级能量（同化量） 流入下一营养级能量（同化量） 呼吸作用散失 分解者利用 未利用
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
12.6
信息转换，构建能量流动的数学模型
13.5%
20%
62.8
96.3
12.5
293
12.6
18.8
2.1
29.3
7.5
微量
5.0
/
能量传递效率
去路
能量传递效率＝ = ×100%
本营养级的同化量
上一营养级的同化量
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%
3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级
4.通过以上分析，你能总结出什么规律
流入某一营养级的能量主要有以下去向：
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；
②一部分以遗体残骸的形式被分解者利用；
③还有一部分被利用（未被捕食）；
其他的才是流入下一营养级的能量。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
分析塞达伯格湖的能量流动
(1)单向流动
二、能量流动的特点
（不逆转、不循环）
原因：①生物之间食物关系是不可逆转的；(能量沿食物链流动）
②散失的热能不能被生物体再利用。
(2)逐级递减（传递效率为10%～20%）
原因：①呼吸散失、被分解者利用；
②未利用（上一营养级生物不能全部被下一营养级捕食。）
①营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多；
②营养级越高，得到的能量越少；
要点：
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
三、生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1、能量金字塔
用面积（或体积）的大小表示各个营养级的能量多少，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
通常都是上窄下宽的金字塔形。
能量在流动中总是逐级递减的。
（1）概念：
（2）特点：
原因：
2、生物量金字塔
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食
性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
用同样的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，即为生物量金字塔。
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
大多也是上窄下宽的金字塔形。
（1）概念：
（3）特点：
原因：
3、数量金字塔
用相同的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。
可以是上窄下宽的正金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置的金字塔形。
（1）概念：
（2）特点：
原因：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
四、研究能量流动的实践意义
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
例如，间种套作、多层育苗。
间作套种
多层育苗
2.研究生态系统的能量流动，使能量得到最有效的利用；
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；
秸秆饲料
沼气池
沼渣
将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；
将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；
沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
一般，食物链越短，能量利用率越高。
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
例如，合理确定草场的牲畜放养量等。
1.正推类型：
A B C D
解题思路：最少按 计算
最多按 计算
若A总重1000KG体重，最少（或最多）能使D增重多少千克？
2.逆推类型：
A B C D
解题思路：最少按 计算
最多按 计算
若D增重10KG，最少（或最多）消耗A多少千克？
知识扩展：能量流动计算
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%
最小效率（10%）
最大效率（20%）
最大效率（20%）
最小效率（10%）
例1.如果A消耗10000 kg，
C最多增重_____千克，最少增重___千克
400
1
①由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选 食物链；按 计算
获得能量最少：选 食物链；按 计算
10000
2000
400
1000
100
10
1
3.能量在食物链中传递的“最值计算”
最短
最长
×20%
×10%
②由最高营养级推导生产者（消耗量）
消耗最多能量：选 食物链；按 计算
消耗最少能量：选 食物链；按 计算
演练1.右图表示某生态系统食物网的图解，
猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（ ）
A．100kg B．44.5kg
C．25kg D．15kg
C
浮游植物
浮游动物
小鱼
大鱼
1000kg
10%
10%
10%
20%
20%
25kg
1kg
例2：大鱼体重增加1kg，最多(最少）需要浮游植物多少千克
最长
÷10%
最短
÷20%
①由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选最短食物链；按×20%计算
获得能量最少：选最长食物链；按×10%计算
3.能量在食物链中传递的“最值计算”
②由最高营养级推导生产者（消耗量）
消耗最多能量：选最长食物链；按÷10%计算
消耗最少能量：选最短食物链；按÷20%计算
例1、若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ）
A. 24kJ B. 192kJ C.240kJ D. 38.4kJ
B
例2、在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（ ）
A.25kg B.125kg C.625kg D.3125kg
C
例3、在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括( )。
A.通过兔子呼吸作用释放的能量 B.通过兔子的粪便流入分解者体内
C.通过狐的粪便流入分解者体内 D.流入狐体内
B
最大效率（20%）
最大效率（20%）
例4、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为
A、0kJ B、106 kJ
C、2×106kJ D、106－2×106kJ
象粪属于生产者同化的能量
A
【检测】如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的有（ ）
A. 图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100%
C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于c
D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖
E. 缩短食物链可以提高能量传递效率
F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内
CD
b＝h＋c＝h＋f＋d
c/aX100%
初级消费者
同化量
分解者利用
呼吸作用
用于生长
发育和繁殖
粪便
“输入”——
“传递”——
“转化”——
“散失”——
1. 能量流动的过程：包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
课堂小结
太阳能
光合作用
有机物中的化学能
热能
呼吸作用
(1)单向流动
2. 能量流动的特点
(2)逐级递减
3. 生态金字塔
能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔
生产者固定的太阳能
沿食物链和食物网逐级传递
通过呼吸作用以热能形式散失
课堂小结
分析和处理数据
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675×180(C6H12O6)÷72(C6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
分析和处理数据
处理数据
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例
课堂小结
1、能量的最终源头：
2、流经生态系统的总能量是：
3、能量流动的主渠道是：
4、能量沿营养级逐级传递，
5、能量流经每一营养级的来源：
去向：
【能量流动过程小结:】
6.能量流动的终点：
以呼吸作用产生的热能的形式散失
太阳能
生产者固定的太阳能总量
食物链和食物网
同化量
流向下一营养级；流向分解者；呼吸消耗
单向流动、逐级递减
每级都会散失、遗弃
7.能量流动的特点：