人教版生物必修三 生态系统的能量流动
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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，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，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋， 最后再吃鸡
如何才能最大效率 地利用这些资源？ 这要从能量流动的
角度来分析？
第二节 生态系统的能量流动
能量流动：
生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的 能量流动。
个体1
储存在体内的能量
能 能量 量 输入
流
个体2
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
动
个体3 储存在体内的能量
的
呼吸作用散失的能量
分
析
能量输入
种群
能量储存
能量散失
二.能量流动的过程
请阅读并思考:
2.1
微量
太
阳 能
生产者 464.6
62.8
植食性动物
62.8
12.6
肉食性动物 12.6
293
18.8
7.5
5.0
23.9
未 固
96.3
呼吸
定
122.6
未利用 327.3
各营养级的能量都有呼吸消耗、流入下一营 养级、流向分解者和未被利用四个去路
各营养级同化的能量越来越少 （逐级递减；能量传递效率为10%-20%）
生态系统能量流动的特点： 单向流动: 不循环，不可逆
逐级递减: 能量在沿食物链流动的 过程中是逐渐减少的
能量传递效率大约为10%—20%
谚语”一山不容二虎”隐含的道理。
因为能量每流经一级都要丢失一大部分， 所以食物链越长，能量流失就越多。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 能容二虎”有一定的生态学道理。
思考：能量流动为什么是逐级递减呢？
第一：各营养级生物都因呼吸作用而消耗大 部分能量；
第二：各营养级还有一部分能量未被下一个 营养级利用，如被分解者分解。
能量流动可按营养级逆向进行吗？为什么？
不能 因为： 1、食物链中各营养级的顺序是不可逆的，这 是长期自然选择的结果。 2、各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的 热能的形式而散失掉，这些能量是生物无法再利 用的。
分 解者
一）图解说明：
呼吸
1．箭头和方框分别代表什么？ 箭头代表能量，方框代表生物量（即物质生产的总量）；
2．箭头和方框的变化有何特点？此特点有何含义？ 箭头越来越小，代表能量越流越少；方框越来越小， 代表营养级越高，生物量越少。
请指出下列关于生态系统的能量流动示意图的错误：
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
用于生长 发育和繁殖
残枝 败叶
分解者
初级消费者摄入
（植食性动物）
b.能量在第二营养级中的变化
…
粪便
初级消费者 摄入
初级消费者 同化
分
解 者
遗体
利
用 残骸
呼 吸
散失
用于生长 发育和繁殖
次级消费者 摄入
呼 吸 散 失
...
分 析：
a.生产者的能量来源于太阳能 能量来源：
b.其余各营养级的能量来自上一营养级
同化作用: 是指生物体把从外界环境中获取的营养物质 转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。
太阳
呼吸散失（大部分）
遗体、粪便 残枝败叶
分解者
用于生长、
生产者固定 发育、繁殖
的太阳能 （储存能量） 初级消费者同化了
能量流经第一营养级示意图
a.能量在第一营养级中的变化
同化
呼吸作用
生产者
（植物）
1.生态系统的能量来源是什么？ 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 3.流经生态系统的总能量是什么？ 4.各个营养级能量的来源又是什么？ 5.各营养级能量的去路有哪些？
1.生态系统的能量输入： （1）能量来源：太阳能 （2）输入的总能量：生产者固定的太阳能总量。
2.生态系统的能量传递过程： （1）传递途径：食物链和食物网 （2）传递形式：有机物中的化学能。 （3）传递过程：
a.形式： 热能：
b.过程：
生产者、消费
有机物 者、分解者
能量
ATP中的能量
（用于各种生命活动）
（化学能） 呼吸作用
热能：散失
能量转化：
光 能→ 化学 能→ 热 能。
生态系统的能量流动图解
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
呼吸
... 三级消费者
(肉食动物)
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。
思考：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？
生物富集作用的有害物质金字塔
五、研究能量流动的意义
锄去农田中的杂草，目的是什么? （从能量流动角度分析）
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，最少需要蝉( D )
A.10克
B.100克
C.1000克
D.250克
补充：
知低营养级 求高营养级
获能最多
选最短食物链 按×20%计算
获能最少
选最长食物链 按×10%计算
四、能量金字塔
根Baidu Nhomakorabea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
呼吸作用
生产者 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
分解者
一、缺 6 个箭头。 二、各营养级之间的箭头应从大到小，不应从小到大。 三、方框代表生物量，应从大到小，不应从小到大。
三、能量流动有何特点呢？
请分析教材P95图5-8，你能得出哪些结论？
12.5
分解者 14.6
市场上,肉类食品的价格一般要比小白 菜的价格高,试从生态系统能量流动的 角度分析原因。
因为小白菜处于第一营养级，能量流 失少，肉类食品来自于第二营养级以上的 生物，能量流失较多，成本较高。
用能量流动的原理, 解释为什么一条 食物链的营养级一般不超过五个？
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 级以后，可利用的能量已减少到不能维 持其生存的程度了。
能量去路：
呼吸消耗 分解者分解 流入下一营养级
a.消费者摄入能量=同化量+粪便量
（动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一营 养级固定或同化的能量）
b.消费者同化量=呼吸消耗量+生长、发育和繁殖的能量
c.生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量 + 下一营养级同化的能量
分 析：
能量散失：
如何才能最大效率 地利用这些资源？ 这要从能量流动的
角度来分析？
第二节 生态系统的能量流动
能量流动：
生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的 能量流动。
个体1
储存在体内的能量
能 能量 量 输入
流
个体2
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
动
个体3 储存在体内的能量
的
呼吸作用散失的能量
分
析
能量输入
种群
能量储存
能量散失
二.能量流动的过程
请阅读并思考:
2.1
微量
太
阳 能
生产者 464.6
62.8
植食性动物
62.8
12.6
肉食性动物 12.6
293
18.8
7.5
5.0
23.9
未 固
96.3
呼吸
定
122.6
未利用 327.3
各营养级的能量都有呼吸消耗、流入下一营 养级、流向分解者和未被利用四个去路
各营养级同化的能量越来越少 （逐级递减；能量传递效率为10%-20%）
生态系统能量流动的特点： 单向流动: 不循环，不可逆
逐级递减: 能量在沿食物链流动的 过程中是逐渐减少的
能量传递效率大约为10%—20%
谚语”一山不容二虎”隐含的道理。
因为能量每流经一级都要丢失一大部分， 所以食物链越长，能量流失就越多。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 能容二虎”有一定的生态学道理。
思考：能量流动为什么是逐级递减呢？
第一：各营养级生物都因呼吸作用而消耗大 部分能量；
第二：各营养级还有一部分能量未被下一个 营养级利用，如被分解者分解。
能量流动可按营养级逆向进行吗？为什么？
不能 因为： 1、食物链中各营养级的顺序是不可逆的，这 是长期自然选择的结果。 2、各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的 热能的形式而散失掉，这些能量是生物无法再利 用的。
分 解者
一）图解说明：
呼吸
1．箭头和方框分别代表什么？ 箭头代表能量，方框代表生物量（即物质生产的总量）；
2．箭头和方框的变化有何特点？此特点有何含义？ 箭头越来越小，代表能量越流越少；方框越来越小， 代表营养级越高，生物量越少。
请指出下列关于生态系统的能量流动示意图的错误：
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
用于生长 发育和繁殖
残枝 败叶
分解者
初级消费者摄入
（植食性动物）
b.能量在第二营养级中的变化
…
粪便
初级消费者 摄入
初级消费者 同化
分
解 者
遗体
利
用 残骸
呼 吸
散失
用于生长 发育和繁殖
次级消费者 摄入
呼 吸 散 失
...
分 析：
a.生产者的能量来源于太阳能 能量来源：
b.其余各营养级的能量来自上一营养级
同化作用: 是指生物体把从外界环境中获取的营养物质 转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。
太阳
呼吸散失（大部分）
遗体、粪便 残枝败叶
分解者
用于生长、
生产者固定 发育、繁殖
的太阳能 （储存能量） 初级消费者同化了
能量流经第一营养级示意图
a.能量在第一营养级中的变化
同化
呼吸作用
生产者
（植物）
1.生态系统的能量来源是什么？ 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 3.流经生态系统的总能量是什么？ 4.各个营养级能量的来源又是什么？ 5.各营养级能量的去路有哪些？
1.生态系统的能量输入： （1）能量来源：太阳能 （2）输入的总能量：生产者固定的太阳能总量。
2.生态系统的能量传递过程： （1）传递途径：食物链和食物网 （2）传递形式：有机物中的化学能。 （3）传递过程：
a.形式： 热能：
b.过程：
生产者、消费
有机物 者、分解者
能量
ATP中的能量
（用于各种生命活动）
（化学能） 呼吸作用
热能：散失
能量转化：
光 能→ 化学 能→ 热 能。
生态系统的能量流动图解
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
呼吸
... 三级消费者
(肉食动物)
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。
思考：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？
生物富集作用的有害物质金字塔
五、研究能量流动的意义
锄去农田中的杂草，目的是什么? （从能量流动角度分析）
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，最少需要蝉( D )
A.10克
B.100克
C.1000克
D.250克
补充：
知低营养级 求高营养级
获能最多
选最短食物链 按×20%计算
获能最少
选最长食物链 按×10%计算
四、能量金字塔
根Baidu Nhomakorabea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
呼吸作用
生产者 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
分解者
一、缺 6 个箭头。 二、各营养级之间的箭头应从大到小，不应从小到大。 三、方框代表生物量，应从大到小，不应从小到大。
三、能量流动有何特点呢？
请分析教材P95图5-8，你能得出哪些结论？
12.5
分解者 14.6
市场上,肉类食品的价格一般要比小白 菜的价格高,试从生态系统能量流动的 角度分析原因。
因为小白菜处于第一营养级，能量流 失少，肉类食品来自于第二营养级以上的 生物，能量流失较多，成本较高。
用能量流动的原理, 解释为什么一条 食物链的营养级一般不超过五个？
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 级以后，可利用的能量已减少到不能维 持其生存的程度了。
能量去路：
呼吸消耗 分解者分解 流入下一营养级
a.消费者摄入能量=同化量+粪便量
（动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一营 养级固定或同化的能量）
b.消费者同化量=呼吸消耗量+生长、发育和繁殖的能量
c.生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量 + 下一营养级同化的能量
分 析：
能量散失：