生态系统的能量流动

(共40张PPT)
生态系统的能量流动
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
就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？
能量输入
个体
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
能量流动的分析
能量输入
个体1
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
个体2
个体3
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
…
能量流动的分析
能量流经一个种群的情况
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量流动的分析
研究能量流动可以是在个体水平上，也可以在群体水平上。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。
生态系统的能量流动
（一）能量流动的概念:
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
请同学们带着这些问题阅读教材“能量流
动的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题：
1.能量的来源是什么？
2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？
3.能量流动的主要渠道是什么？
4.能量的散失形式？
能量流动的过程
能量的源头:
流动的起点:
输入生态系统的总能量:
主要渠道:
散失形式：
太阳能
从生产者固定太阳能开始
食物链和食物网
生产者固定的太阳能总量
能量流动的过程
热能
1、小草的能量来自哪里
2、照射在草地上的太阳能
如何被小草吸收 这些能量
都被小草吸收了吗
3、小草吸收了太阳能后,
这些能量有哪些去向
阅读课本P94 第一段，回答以下问题：
能量在第一营养级中的变化：
能量在第一营养级中的变化
能量流动的过程
生产者
（植物）
初级消费者
（植食性动物）
呼吸作用
分 解 者
遗体 残骸
⒈生态系统的能量来源是什么？
2.生产者(第一营养级) 能量的去路有哪些？
太阳能
呼吸作用消耗
被下一营养级的生物所利用
被分解者所利用
思考：
1、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗
2、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向
看图5-6
分析初级消费者能量的来源和去向
能量在第二营养级中的变化：
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
呼吸
散失
遗体
残骸
初级消费者
同化
分解者利用
粪便
呼吸
散失
…
...
能量流经初级消费者示意图
总结
初级消费者(第二营养级) 能量的来源和去路有哪些？
来源：
去路：
呼吸作用消耗
被下一营养级的生物所利用
被分解者所利用
生产者
生态系统能量流动的过程：
完成教材P94 “思考与讨论”
生产者
呼吸
初级消费者
呼吸
次级消费者
分 解 者
…
呼吸
三级消
费者
呼吸
呼吸
“思考与讨论”
1、提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2、提示：不能，能量流动是单向的。
（1）第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化能量的百分比
是多少 第三营养级获得第二营养级同化能量的百分比呢
（2）流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百的流到
下一营养级？
（3）通过上述分析，你可以得出什么结论？
实例分析：
5.0
能量流动的特点
生产者
植食性动物
肉食性动物
营养级
464.6
62.8
62.8
12.6
12.6
13.52%
20.06%
第一营养级
第二营养级
第三营养级
流入能量
流出能量（流到下一营养级的能量）
出入比
教材P95“资料分析”
1、数据分析与处理
13.5％,
20％
2、第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化
能量的百分比是多少 第三营养级获得第二
营养级百分比呢
62.8
12.6
×
100％ =
20.06％
62.8
464.6
×
100％ =
13.52％
传递效率的相关计算：
传递效率= ——————
本营养级的同化量
下一营养级的同化量
X100%
3.流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百
地流向后一个营养级
流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为分解者利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。
.通过以上分析，你能得出什么规律？
能量流动的特点：
第一、单向流动。
食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。
第二、逐级递减,传递效率为10％～20％。
逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。
由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制的图形叫做能量金字塔.
说一说
能量金字塔可以说明
什么问题？
在一个生态系统中，营养级
越多，在能量流动的过程中
消耗的能量就越多，能量流
动是单向、逐级递减的。
5-9
回答教材P93“问题探讨”
迁移创新：
为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？
根据林德曼能量流动的
“十分之一定律”
1. 如D鱼体重增加1kg，
所需浮游植物约________
1000kg
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，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（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
2、为什么“一山不能容二虎”？
从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为10％－20％。
所以,食物链一般不超过五个营养级，
到第五营养级时，可利用的能量已减少到
不能维持其生存的程度了。因为能量每流
经一级都要丢失一大部分，所以食物链越
长，流量流失就越多。
3、为什么食物链一般不超过五个营养级？
4、在一个生态系统中，各营养级的数量是否也呈金字塔？是否存在特殊情况？
鸟
树
昆虫
草
兔
狐
根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算:
牧草
鼠
蛇
猫头鹰
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得______焦耳能量, 最多能获得______焦耳能量.
1
40
练一练：
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，
使能量得到最有效的利用。
如:生态农业
(桑基鱼塘)
四、研究能量流动的实践意义
2、帮助人们合理地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
类有益的部分。
如：草场放牧
合理确定载畜量，灭鼠、灭虫
牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？
思考：
阅读教材P99《生态农业》
五、调查活动
阅读教材P97“调查”
参考调查点：稻田生态系统
组成成分（1）非生物的物质和能量；
（2）生产者：水稻、杂草、浮游植物等；
（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、
青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；
（3）分解者：多种微生物。
问题提示
1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。
2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。
问题提示
3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。
5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如：秸秆可作为多种工业原料你，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。
问题提示
6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。
结合教材P86“思维拓展”理解掌握。
小结
生态系统的能量流动
概念
过程
特点
实践
意义
单向流动
逐级递减
传递效率10％～20％
指生态系统中能量的输入、传递、
转化和散失过程。
1、帮助人们科学规划、设计人工生态
系统，使能量得到最有效的利用。
2、使能量持续高效地流向对人类最
有益的部分。
练习P98
一、基础题 1.A 2.D 3.B
二、拓展题
1.（1）图a：太阳能 农作物 家禽、家畜
人
（2）图b：
太阳能 农作物 家禽 沼气池 食用菌
家畜 （含微生物）
人
（2）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。
2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成由无序向有序的转化，维持其生命活动。
印度茶叶种植园