2010必修三第5章第2节生态系统的能量流动

——能量守恒定律 能量守恒定律
生态系统的能量从何而来，又转移何处？ 生态系统的能量从何而来，又转移何处？
生物体的能
（1）生命（生物体）中的能是何种形式的能？ 化学能 ）生命（生物体）中的能是何种形式的能？ 有机物中 生命（生物体）中的能贮存在何处？ 生命（生物体）中的能贮存在何处？ 还有其它生物吗？ 还有其它生物吗？ （2）生命（生物体）中的能是如何从非生物界中的能转换 ）生命（生物体） 来的？ 来的？ 植物的光合作用 光反应 暗反应 它又是如何转换为非生物界中的能？动植物、 它又是如何转换为非生物界中的能？动植物、微生物的 呼吸作用 热能 有机物中的化学能 各项生命活动 ATP 遗体不被利用 煤、石油等化学能 （3）生命（生物体）中的能是如何在生物之间转换的？ ）生命（生物体）中的能是如何在生物之间转换的？ 光能
5、大象是植食性动物，有一种螳螂则专以象粪为食。 大象是植食性动物，有一种螳螂则专以象粪为食。 设一大象在某段时间所同化的能量为10 kJ， 设一大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能 量中可流入螳螂体内的约为 [ A ] B． A．0kJ B．106kJ D．106～2×106kJ C．1×106kJ ． × 6、在下列四个生态系统中，绿色植物所固定的太阳 在下列四个生态系统中， 能相等。 能相等。如果物种甲 是人类所需的资源， 是人类所需的资源， 那么能提供甲最多的 生态系统是 [ A ]
H2O
ATP
CO2
有机物中的化学能
一、能量流动的概念和过程 1.概念 概念 生态系统中能量的输入 输入、 生态系统中能量的输入、 传递、转化和散失的过程 的过程。 传递、转化和散失的过程。
生态系统的能量流动
生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程 生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程 输入
级能不能无限多？ 级能不能无限多？％ =X1 设使鹰增重X 公斤， 10％ 10％ ％ 设使鹰增重 1公斤，则： 100
4 50
公斤。 公斤。
20％ =X2 ％ 公斤。 公斤。
3、假如要使鹰增加2公斤体重，最少要耗草 、假如要使鹰增加 公斤体重 最少要耗草 公斤体重， 设最少耗草Y 公斤， 设最少耗草 1公斤，则： Y1 20％ ％
20％ =2 ％
4、假如要使鹰增加2公斤体重，最多要耗草 、假如要使鹰增加 公斤体重 最多要耗草 公斤体重， 设最多耗草Y 公斤， 设最多耗草 2公斤，则： Y2 10％ ％
200
10％ =2 ％
公斤。 公斤。
一条食物链的营养级一般不超过五个。 一条食物链的营养级一般不超过五个。 五个
练习： 练习：
流入某一营养级的一定量的能量在 一定的时间 1915-1942） 的时间（ 一定的时间（1915-1942）内的去 路
研究 角度
流入某一营养级的一定 量的能量在足够长 足够长时间 量的能量在足够长时间 内的去路
小结： 小结： 太阳 1、能量的源头： 、能量的源头： 能量流动的起点： 从生产者所固定太阳能开始。 能量流动的起点： 从生产者所固定太阳能开始。 流经生态系统的总能量： 流经生态系统的总能量： 指生产者固定的全部太阳能。 指生产者固定的全部太阳能。 2、能量流动的特点： 、能量流动的特点： ；（2）逐级递减。（原因： 。（原因 （1）单向的；（ ）逐级递减。（原因：呼吸作用 ）单向的；（ 未被利用) 分解者分解 未被利用 传递效率大约是10％～20 10％～20％ 传递效率大约是10％～20％ 。 3、能量流动的渠道： 食物链和食物网 能量流动的渠道：
消 费 者
二、能量金字塔
单位时间内 各个营养级 所得的能量 所得的能量 数值， 数值，由低 到高绘制成 图，可形成 一个金字塔 一个金字塔 图形， 图形，叫做 能量金字塔。 能量金字塔。 某个湖的能量金字塔
从能量流动的特点角度解释为什么食 物链一般不超过五个营养级? 物链一般不超过五个营养级?
从能量传递的数量和效率看， 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， 经各营养级是逐级递减的，单向不循环 传递效率为10％－20％，到第五营 10％－20％， 的，传递效率为10％－20％，到第五营 养级时， 养级时，可利用的能量已减少到不能维 持其生存的程度了，所以， 持其生存的程度了，所以， 食物链一般 不超过五个营养级。 不超过五个营养级。
(存在有机物中 存在有机物中) 存在有机物中
光合作用
1%
太阳能
（化学能） 生产者 化学能）
（起点） 起点）
能不能从动物开始，为什么？ 能不能从动物开始，
②对应图5-6、图5-7思考，输入各营养级 的能量，将会以什么方式被利用？ 各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的 能量能否重新被生产者所利用？ 为什么从上一个营养级到下一个营养级的 方框和箭头会越来越小？
呼吸
次级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
呼吸
三级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
…
分解者 呼吸
③分析教材P94“生态系统能量流动示意图” 和教材P95“赛达波格湖的能量流动图解”， 分析每一营养级的能量去向有多少条途径 （以生产者的能量去向为例）？是否有不 同，为什么？
呼吸
呼吸
呼吸
传递 60％ ％
497074
赛达伯格湖的能量流动图
％ 能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约只有___________ 能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约只有 10%—20％
生态系统能量流动 示意图
赛达波格湖的能量流动图解
途 径
①自身呼吸作 自身呼吸作 呼吸 用以热能的形 式散失 ②流入下一营 养级 分解者分 ③被分解者分 解利用
第5章 生态系统及其稳定性
第 2 节 生态系统的能量流动
生态系统的能量流动 生态系统的能量流动
——生态系统功能之一 生态系统功能之一
能量既不会凭空产生， 能量既不会凭空产生，也不会凭空消 它只能从一种形式转化为别的形式， 失，它只能从一种形式转化为别的形式， 或者从一个物体转移到别的物体。 或者从一个物体转移到别的物体。
7、具有三个营养级的能量金字塔，最上层的体积是 具有三个营养级的能量金字塔， 最下层的 [C ] 10％～20％ ％～20 0.1％～ ％～1 A．10％～20％ B．0.1％～1％ ％～2 ％～4 C．1％～2％ D．1％～4％ 假设一个生态系统的总能量为100％，按最高传递 100％， 8、假设一个生态系统的总能量为100％，按最高传递 效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为 效率计算， [B ] 0.8％ 0.8％ 0.8％ A．0.8％和0.8％ B．4％和0.8％ 20％ C ．4 ％和4 ％ D．20％和4％ 在植物→昆虫→ 蛇这条食物链中， 9、在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加 1g体重，至少要消耗植物 1g体重， [D ] 体重 A．1000g B．500g C．250g D．125g
假如：你被困在一个孤岛上， 假如：你被困在一个孤岛上，眼前只有有限 的玉米和几只鸡可供食用。 的玉米和几只鸡可供食用。 为了延长生存时间等待救援的到来， 为了延长生存时间等待救援的到来， 你是先以鸡为食呢？还是先以玉米为食？ 你是先以鸡为食呢？还是先以玉米为食？ 为什么？ 为什么？ 应该先吃鸡，再吃玉米。 应该先吃鸡，再吃玉米。 若选择后者，则增加了食物链的长度， 若选择后者，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。 逐级递减，最后人获得的能量较少。
生态系统能量的流动过程
传递、转化： 传递、转化：
途径——食物链和食物网 食物链和食物网 途径 特点——能量逐级递减 特点 能量逐级递减
散失
呼吸作用，热能散失， 呼吸作用，热能散失， 不可循环
呼吸 生产者 (植物 植物) 植物 （起点） 起点） 分解者
呼吸
初级消费者 (植食动物 植食动物) 植食动物
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
2.过程和特点 过程和特点 阅读课本P94-95,思考以下问题：
①流经生态系统的能量归根到底从哪里来？ 流经生态系统的总能量如何计算？
生态系统能量的流动过程
输入： 输入：
生产者所固定的全部太阳能 生产者所固定的全部太阳能 固定
能量流动的计算规律
在食物链“ 在食物链“草 免
能量传递率： 能量传递率：10%~20%
鹰”中， 公斤。 公斤。
1 1、假如现有草100公斤，最少可使鹰增重 、假如现有草 公斤， 一条食物链的营养 公斤 最少可使鹰增重
2、假如现有草100公斤，最多可使鹰增重 、假如现有草 公斤， 公斤 最多可使鹰增重 设使鹰增重X2公斤，则： 100 设使鹰增重 公斤， 20％ ％
①自身呼吸作用以热能 的形式散失 流入下一 下一营养级 ②流入下一营养级 ③被分解者分解利用 未被自身呼吸利用, ④未被自身呼吸利用, 也未被下一营养级和分 解者利用,即为“ 解者利用,即为“未利 用”（如：羊不可能把 草地上的草吃光） 草地上的草吃光）
生态系统同营养级间能量的传递值， 同营养级间能量的传递值，它们之间的关系是 [ D ] A． 甲 =丙 +乙 B． 甲 ＜ 乙 ＜ 丙 C． 甲 =乙 =丙 D． 甲 ＞ 乙 ＞ 丙 初级消费者体内的能量， 2、初级消费者体内的能量，其去路不包括下列哪 项 [B ] A．用于自身生命活动 B．被第二营养级的其他生物所获得 C．通过呼吸作用被耗掉 D．被分解者通过呼吸作用放散到环境中去 3、在生态系统内绿色植物固定的太阳能沿着食 物链的单向传递叫做 [ C ] A．能量输入 B．能量输出 C．能量流动 D．能量交换
有关能量传递的计算问题： 有关能量传递的计算问题：
选最______传递效率 传递效率_____％ 选最 高 传递效率 20 ％ 生 产 选最______食物链 者 最多消耗 选最 长 食物链 获得最少 选最______传递效率 传递效率_____％ 选最 低 传递效率 10 ％ 最少消耗 选最______食物链 选最 短 食物链 获得最多