生态系统能量流动—Alan
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传递： 能量沿着食物链（网）逐级流动
光合作用 太阳光能 化学能 转化： 呼吸作用
热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
三.能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解
营养级
流入能量
流出能量 （输入后一个 营养级）
出入比
生产者 植食性动物
肉食性动物 分解者
464.6 62.8 12.6 14.6
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的 过程称为生态系统的能量流动。
光合作用 输 化能合成作用 入
无机环境
散 失 呼吸作用
食物链 传递、转化 食物网
生产者
散 失
消费者
分解者
散 失
二、能量流动的过程
能量是如何流动的？从哪里开始研究？
草
兔子
老鹰
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?
4.如图所示为某生态系统中的食物网简图，若E 种群中的总能量为5.8×109 kJ，B种群的总能量为 1.6×108 kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量 最多是( )
A
A.2.0×108 kJ B.2.32×108 kJ C.4.2×108 kJ D.2.26×108 kJ
解析：从图中可以看出，E的能量传递有三条途径，但只有两 条途径能传递到A。 所以C和D获得的总能量为 (5.8×109－1.6×108÷20%)×20%＝1×109 kJ， 所以A获得的总能量最多为1×109×20%＝2.0×108 kJ。
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？ 生态系统的成分,生态系统的营养结构 2.生态系统的成分有哪些？ 生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量 3.生态系统的营养结构是什么? 食物链和食物网 4生态系统的什么是沿着食物链和食物网进行的？ 能量流动和物质循环
（主要功能之一）
一、生态系统的能量流动概念
62.8 12.6
13.52% 20.06%
1、完成上图的数据 ？ 2、为什么出入比会这么小？ 3、总结能量流动的规律？
三、能量流动的特点
单向流动：不可逆转，不能循环 食物链各个营养级的顺序是不可逆的 逐级递减: 沿食物链 传递效率为10％～20％。 2 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。
、
回 生产者固定的太阳能总量 1、能量输入总量 ____ __________________； 顾
食物链 食物网 2、能量流动的渠道：_____________ 和_____________ 。 太阳能（光能） 3、能量流动中能量的转化：_____________ →生物体 热能 （最终散失）。 有机物中的化学能→_______ 有机物中的化学能 。 4、能量在生物群落中传递的形式：_________________
小鸟 昆虫
树
能量金字塔永远是正金字塔形， 而数量金字塔有时倒置。
为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？
生产者
10%~20% 初级
消费者
10%~20%
次级 消费者
10%~20%
……
答：根据能量传递效率为10%-20%计算，流入到下一 营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数 量就越少。当能量流经4-5个营养级，所剩的能量就少 到不足以再维持下一营养级的生命了。
呼吸作用 （包括各营养级生 5、能量散失的主要途径：_________ 物本身的呼吸及分解者的呼吸）；
热能 能量散失的主要形式：_________ 。
单向流动，逐级递减 6、能量流动特点：________________
如图，B鱼体重增加1kg，最多需要浮游植物多少千克 至少
1000kg 25kg 浮游植物
例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘
四、研究能量流动实践意义
P96
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、帮助人们合理的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。
例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量
P97 技能训练：分析和处理数据 1.这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg， 计算公式是180/（12×6） ×2 675，这些葡萄糖 储存的能量是1.07×108 kJ（计算公式是 EG=MG×1.6×104）；
1/4×1kg×10×10×10=250kg
6.变式训练： 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，那么 该人每增加1千克体重，至少消耗植物 （ ）
B
A．10千克 C．100千克
B．40千克 D．280千克
四、研究生态系统能量流动的意义
1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。
5.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1千克体重，约消耗植 物 （ ） A．10千克 B．28千克 C．100千克 D．280千克
D
解析：一共三条路径： 1. 绿色植物------------>人 1/2×1kg×10=5kg 2.绿色植物------------->羊------------>人。 3.绿色植物------>植食性动物------>小型肉食动物—-->人。 1/4×1kg×10×10=25kg
A
10% 20% 20% 浮游动物 食物网中，求某一营养级增加量所需下级营养级量时： 最多量: 按最长食物链、10%算 至少量: 按最短食物链、20%算
能量流动特点应用：
最短 的食物链 选______ 最少消耗 20%最大 选传递效率__ ___ 生 产 者 获得最多 消
2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107 kJ （计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×104）； 3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是 1.397 2×108 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼）， 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%； 4.这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式 为η=1.397 2×108/8.5×109）。
3.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可 构成一条食物链。如果黄雀增加体重 10克，按理论计算，最多需要蝉( C )
A.10克 C.1000克
B.100克 D.10000克
• ３、在生态系统中，全部初级消费者所消 耗的能量比全部的次级消费者消耗的能量 （A） • • A、多 B、少 • C、相等 D、大约相等
3、小草吸收了太阳能后,这些能量有 哪些去向?
二、能量流动的过程
太阳
呼吸消耗 遗体、 残枝败叶 分解者
生产者固定 的太阳能
用于生长、 发育、繁殖
初级消费者摄食
能量流经第一营养级示意图
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?
能 量 流 经 第 二 营 养 级 示 意 图
粪便
初级消费者 摄入
1.初级消费者粪便中 的能量包括在初级消 费者同化的能量中吗？
不包括。同化的能量是 被吸收后储存在消费者 自身组织中的能量。
初级消费者 同化 分 解 者 利 用
遗体 残骸
用于生长 发育和繁殖
呼 吸 散 失
2. 初级消费者同化的能 量有哪几个去向？
呼 吸 散失
次级消费者 摄入
①呼吸作用散失； ②被分解者利用； ③下一个营养级摄食。
为什么谚语说“一山不容二虎”？
参考要点: 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 很小的程度。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。
引申：人增加一千克，要消耗多少千 克的植物？为什么肉类食品的价格比 小白菜价格高？
...
请观察:
生态系统的能量流动过程图解:
A
生产者
初级消费者 (植食动物) 次级消费者 (肉食动物)
三级消费者 (肉食动物)
B (植物)
B
B
…
请表述:
C
A 图中的箭头A、B、C各表示什么含义?
二、能量流动的过程
生态系统的能量来源： 太阳能 输入： 生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能的总量，是流 经这个生态系统的总能量。
• 美国生态学家林德曼，提出了“十分之 一定律”：从理论上讲，一个人靠吃鱼 增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg 的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg 的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。 也就是说，1000kg的浮游植物才能养活 10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。
假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上， 只有15kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己 活的最长的办法是： √1.先吃鸡，然后吃玉米 2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产 的蛋，最后再吃鸡
费
最长 的食物链 选______ 者 获得最少 10%最小 选传递效率_____
最大消耗
能量在食物链中传递的计算：
1、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％ C .４％和０.８％ B.０.８％和０.８％ D.１０％和４％
2、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点 进行计算:
1
能量金字塔
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。
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。
生物数量金字塔：按生物的个体数量表示。
生产者（野草） 5842424株； 初级消费者（草原动物、昆虫） 708 624只； 次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 只； 三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3只。
猫头鹰
牧草
鼠
蛇
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则 1 焦耳能量, 最多能 猫头鹰最少能获得______ 获得______ 焦耳能量. 40
3.假设下列食物网中，若人的体重增加1公斤，最少 25 100000 公 消耗水藻＿＿＿＿ 公斤，最多消耗水藻＿＿＿＿ 斤？
规律方法： 若一食物网中，已知最高营养级增重为N， a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最 低传递效率计算； b.求最少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最 高传递效率计算。
光合作用 太阳光能 化学能 转化： 呼吸作用
热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
三.能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解
营养级
流入能量
流出能量 （输入后一个 营养级）
出入比
生产者 植食性动物
肉食性动物 分解者
464.6 62.8 12.6 14.6
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的 过程称为生态系统的能量流动。
光合作用 输 化能合成作用 入
无机环境
散 失 呼吸作用
食物链 传递、转化 食物网
生产者
散 失
消费者
分解者
散 失
二、能量流动的过程
能量是如何流动的？从哪里开始研究？
草
兔子
老鹰
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?
4.如图所示为某生态系统中的食物网简图，若E 种群中的总能量为5.8×109 kJ，B种群的总能量为 1.6×108 kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量 最多是( )
A
A.2.0×108 kJ B.2.32×108 kJ C.4.2×108 kJ D.2.26×108 kJ
解析：从图中可以看出，E的能量传递有三条途径，但只有两 条途径能传递到A。 所以C和D获得的总能量为 (5.8×109－1.6×108÷20%)×20%＝1×109 kJ， 所以A获得的总能量最多为1×109×20%＝2.0×108 kJ。
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？ 生态系统的成分,生态系统的营养结构 2.生态系统的成分有哪些？ 生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量 3.生态系统的营养结构是什么? 食物链和食物网 4生态系统的什么是沿着食物链和食物网进行的？ 能量流动和物质循环
（主要功能之一）
一、生态系统的能量流动概念
62.8 12.6
13.52% 20.06%
1、完成上图的数据 ？ 2、为什么出入比会这么小？ 3、总结能量流动的规律？
三、能量流动的特点
单向流动：不可逆转，不能循环 食物链各个营养级的顺序是不可逆的 逐级递减: 沿食物链 传递效率为10％～20％。 2 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。
、
回 生产者固定的太阳能总量 1、能量输入总量 ____ __________________； 顾
食物链 食物网 2、能量流动的渠道：_____________ 和_____________ 。 太阳能（光能） 3、能量流动中能量的转化：_____________ →生物体 热能 （最终散失）。 有机物中的化学能→_______ 有机物中的化学能 。 4、能量在生物群落中传递的形式：_________________
小鸟 昆虫
树
能量金字塔永远是正金字塔形， 而数量金字塔有时倒置。
为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？
生产者
10%~20% 初级
消费者
10%~20%
次级 消费者
10%~20%
……
答：根据能量传递效率为10%-20%计算，流入到下一 营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数 量就越少。当能量流经4-5个营养级，所剩的能量就少 到不足以再维持下一营养级的生命了。
呼吸作用 （包括各营养级生 5、能量散失的主要途径：_________ 物本身的呼吸及分解者的呼吸）；
热能 能量散失的主要形式：_________ 。
单向流动，逐级递减 6、能量流动特点：________________
如图，B鱼体重增加1kg，最多需要浮游植物多少千克 至少
1000kg 25kg 浮游植物
例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘
四、研究能量流动实践意义
P96
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、帮助人们合理的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。
例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量
P97 技能训练：分析和处理数据 1.这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg， 计算公式是180/（12×6） ×2 675，这些葡萄糖 储存的能量是1.07×108 kJ（计算公式是 EG=MG×1.6×104）；
1/4×1kg×10×10×10=250kg
6.变式训练： 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，那么 该人每增加1千克体重，至少消耗植物 （ ）
B
A．10千克 C．100千克
B．40千克 D．280千克
四、研究生态系统能量流动的意义
1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。
5.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1千克体重，约消耗植 物 （ ） A．10千克 B．28千克 C．100千克 D．280千克
D
解析：一共三条路径： 1. 绿色植物------------>人 1/2×1kg×10=5kg 2.绿色植物------------->羊------------>人。 3.绿色植物------>植食性动物------>小型肉食动物—-->人。 1/4×1kg×10×10=25kg
A
10% 20% 20% 浮游动物 食物网中，求某一营养级增加量所需下级营养级量时： 最多量: 按最长食物链、10%算 至少量: 按最短食物链、20%算
能量流动特点应用：
最短 的食物链 选______ 最少消耗 20%最大 选传递效率__ ___ 生 产 者 获得最多 消
2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107 kJ （计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×104）； 3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是 1.397 2×108 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼）， 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%； 4.这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式 为η=1.397 2×108/8.5×109）。
3.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可 构成一条食物链。如果黄雀增加体重 10克，按理论计算，最多需要蝉( C )
A.10克 C.1000克
B.100克 D.10000克
• ３、在生态系统中，全部初级消费者所消 耗的能量比全部的次级消费者消耗的能量 （A） • • A、多 B、少 • C、相等 D、大约相等
3、小草吸收了太阳能后,这些能量有 哪些去向?
二、能量流动的过程
太阳
呼吸消耗 遗体、 残枝败叶 分解者
生产者固定 的太阳能
用于生长、 发育、繁殖
初级消费者摄食
能量流经第一营养级示意图
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?
能 量 流 经 第 二 营 养 级 示 意 图
粪便
初级消费者 摄入
1.初级消费者粪便中 的能量包括在初级消 费者同化的能量中吗？
不包括。同化的能量是 被吸收后储存在消费者 自身组织中的能量。
初级消费者 同化 分 解 者 利 用
遗体 残骸
用于生长 发育和繁殖
呼 吸 散 失
2. 初级消费者同化的能 量有哪几个去向？
呼 吸 散失
次级消费者 摄入
①呼吸作用散失； ②被分解者利用； ③下一个营养级摄食。
为什么谚语说“一山不容二虎”？
参考要点: 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 很小的程度。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。
引申：人增加一千克，要消耗多少千 克的植物？为什么肉类食品的价格比 小白菜价格高？
...
请观察:
生态系统的能量流动过程图解:
A
生产者
初级消费者 (植食动物) 次级消费者 (肉食动物)
三级消费者 (肉食动物)
B (植物)
B
B
…
请表述:
C
A 图中的箭头A、B、C各表示什么含义?
二、能量流动的过程
生态系统的能量来源： 太阳能 输入： 生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能的总量，是流 经这个生态系统的总能量。
• 美国生态学家林德曼，提出了“十分之 一定律”：从理论上讲，一个人靠吃鱼 增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg 的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg 的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。 也就是说，1000kg的浮游植物才能养活 10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。
假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上， 只有15kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己 活的最长的办法是： √1.先吃鸡，然后吃玉米 2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产 的蛋，最后再吃鸡
费
最长 的食物链 选______ 者 获得最少 10%最小 选传递效率_____
最大消耗
能量在食物链中传递的计算：
1、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％ C .４％和０.８％ B.０.８％和０.８％ D.１０％和４％
2、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点 进行计算:
1
能量金字塔
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。
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。
生物数量金字塔：按生物的个体数量表示。
生产者（野草） 5842424株； 初级消费者（草原动物、昆虫） 708 624只； 次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 只； 三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3只。
猫头鹰
牧草
鼠
蛇
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则 1 焦耳能量, 最多能 猫头鹰最少能获得______ 获得______ 焦耳能量. 40
3.假设下列食物网中，若人的体重增加1公斤，最少 25 100000 公 消耗水藻＿＿＿＿ 公斤，最多消耗水藻＿＿＿＿ 斤？
规律方法： 若一食物网中，已知最高营养级增重为N， a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最 低传递效率计算； b.求最少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最 高传递效率计算。