1、第1頁/共61頁第一頁，共61頁。 就一個生物(shngw)個體（如人）而言，能量是如何流動的呢？ 能量能量(nngling)輸入輸入個體個體(gt)呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量儲存在體內的能量 ： 指生物體把從外界環境中獲取的營養物質指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉轉變成自身的組成物質變成自身的組成物質，并且，并且儲存能量儲存能量的變化過程。的變化過程。 同化作用同化作用同化量同化量=攝入量攝入量糞便量糞便量記1=流入的能量流入的能量=得到的能量得到的能量（異化作用）是否就是攝入量能量能量輸出輸出第2頁/共61頁第二頁，共61頁。能量能量(nngling)輸入輸

2、入個體個體(gt)1呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)散失的能量散失的能量儲存儲存在體內的能量在體內的能量個體個體2個體個體3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲存在體內的能量在體內的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲存在體內的能量在體內的能量能量流動的分析：若以含有多個個體的群體為單位，該如何分析？同化量同化量第3頁/共61頁第三頁，共61頁。能量流經一個(y )種群的情況能量能量(nngling)輸入輸入種群種群(zhn qn)能量能量儲存儲存能量能量散失散失能量流動的分析第4頁/共61頁第四頁，共61頁。無機環境生物群落生態系統(shn ti x tn)熱量熱量熱量

3、散失輸入生產者光能消費者分解者 傳遞太陽能有機物中化學能熱能(rnng)太陽能 化學能 熱能記2第5頁/共61頁第五頁，共61頁。1.1.能量的源頭能量的源頭 : :2.2.起點起點: :3.3.輸入生態系統的總能量輸入生態系統的總能量: :4.4.渠道渠道(qdo):(qdo):5.5.能量散失的形式能量散失的形式: :太陽能太陽能從生產者固定從生產者固定(gdng)(gdng)太陽太陽能開始能開始食物食物(shw)(shw)鏈和食鏈和食物物(shw)(shw)網網生產者固定的太陽能生產者固定的太陽能熱能熱能6.6.能量的轉化形式：能量的轉化形式：光能光能化學能化學能熱能熱能記3（特殊生態系

4、統除外）第6頁/共61頁第六頁，共61頁。分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用呼吸作用殘枝殘枝敗葉敗葉散散失失呼吸作用呼吸作用1. 1. 能量流經能量流經的情況的情況閱讀閱讀P94頁第頁第2段文字，然后用段文字，然后用關鍵詞、方框、關鍵詞、方框、線段和箭頭線段和箭頭等，構建相應的等，構建相應的圖式模型圖式模型。能量能量輸入輸入第7頁/共61頁第七頁，共61頁。分解者利用散散失失呼吸作用呼吸作用糞便糞便遺體遺體殘骸殘骸散散失失呼吸呼吸作用作用 2. 2. 能量流經能量流經的情況的情況此能量屬于生產者第8頁/共61頁第八頁，共61頁。7、能量(nngling) 去路 呼吸(hx)散失被分解者利用(

5、lyng)流向下一營養級自身的生長、發育、繁殖第9頁/共61頁第九頁，共61頁。羚羊羚羊攝入（草）攝入（草）獅獅攝入攝入獅獅同化同化糞糞便便A分分解解者者利利用用呼呼吸吸散失散失遺體遺體殘骸殘骸用于生長發用于生長發育和繁殖育和繁殖呼呼吸吸散失散失羚羊羚羊同化同化在草原(coyun)上，羚羊以草為食，屎殼郎（蜣螂）以羊糞為食被羊同化的能量(nngling)中約有多少流入屎殼郎？0第10頁/共61頁第十頁，共61頁。生產者生產者( (植物植物(zhw)(zhw)呼吸呼吸(hx)(hx)初級消費者初級消費者( (植食動物植食動物) )呼吸呼吸次級消費者次級消費者( (肉食動物肉食動物) )呼吸呼吸分

6、分 解解 者者呼吸呼吸三級消費者三級消費者( (肉食動物肉食動物) )呼吸呼吸列式計算Q1Q2Q3Q總=Q1+Q2+Q3Q4Q5Q6Q總Q2=Q4+Q5+Q6每個營養級的能量來源和去路都相同嗎?生產者的能量來源是光能,最高營養級的去路中沒有流向下一營養級的。第11頁/共61頁第十一頁，共61頁。資料資料(zlio)分析分析3問據圖分析生態系統能量據圖分析生態系統能量(nngling)流動有何流動有何特點呢？特點呢？1 1、為什么流入某營養級的能量、為什么流入某營養級的能量(nngling)(nngling)不能不能百分之百地流入下一個營養級百分之百地流入下一個營養級? ? 逐級遞減逐級遞減 呼

7、吸散失呼吸散失的熱能；的熱能；為為分解者利用分解者利用的能量的能量 “未利用未利用”的能量的能量第12頁/共61頁第十二頁，共61頁。三、生態系統三、生態系統(shn ti x tn)能能量流動的特點量流動的特點逐級遞減逐級遞減(djin):(djin):單向單向(dn (dn xin)xin)流動流動: :不可逆轉，不能循環不可逆轉，不能循環能量在能量在沿食物鏈沿食物鏈流動的過流動的過程中是逐漸減少的程中是逐漸減少的 從生產者初級消費者次級消費者三級消費者能量傳遞效率= =下一個營養級同化的能量上一個營養級同化的能量第13頁/共61頁第十三頁，共61頁。數據分析和處理數據分析和處理(chl)

8、營養級營養級同化能量同化能量生產者生產者（第一營養級）（第一營養級）植食性動物植食性動物（第二營養級）（第二營養級）肉食性動物肉食性動物（第三營養級）（第三營養級）第一、二營養級間的能量傳遞(chund)效率=能量傳遞效率= =下一個營養級同化的能量上一個營養級同化的能量第14頁/共61頁第十四頁，共61頁。列式計算列式計算(j sun)每個營養級同化能量每個營養級同化能量(nngling)=(nngling)=下一個營養級下一個營養級同化能量同化能量(nngling)+(nngling)+呼吸消耗能量呼吸消耗能量(nngling)+(nngling)+分解者釋放能量分解者釋放能量(nngli

9、ng)+(nngling)+未被未被利用能量利用能量(nngling)(nngling)？第15頁/共61頁第十五頁，共61頁。數據分析和處理數據分析和處理(chl)營養級營養級同化能量同化能量生產者生產者（第一營養級）（第一營養級）植食性動物植食性動物（第二營養級）（第二營養級）肉食性動物肉食性動物（第三營養級）（第三營養級）第一(dy)、二營養級間的能量傳遞效率=能量傳遞效率= =下一個營養級同化的能量上一個營養級同化的能量62.8464.6 10013.52%464.662.812.6第二(d r)、三營養級間的能量傳遞效率=12.662.8 10020.06%第16頁/共61頁第十六頁

10、，共61頁。三、生態系統能量流動三、生態系統能量流動(lidng)的的特點特點逐級遞減逐級遞減(djin):(djin):單向單向(dn (dn xin)xin)流動流動: :能量傳遞效率大約為能量傳遞效率大約為10%20%10%20%不可逆轉，不能循環不可逆轉，不能循環能量在能量在沿食物鏈沿食物鏈流動的過流動的過程中是逐漸減少的程中是逐漸減少的 從生產者初級消費者次級消費者三級消費者能量傳遞效率= =下一個營養級同化的能量上一個營養級同化的能量第17頁/共61頁第十七頁，共61頁。能量傳遞效率= =下一個營養級同化的能量上一個營養級同化的能量（食物鏈）能量傳遞效率= =下一個營養級從食物鏈中

11、得到的的能量上一個營養級的總能量120147人工魚塘第18頁/共61頁第十八頁，共61頁。流經某生態系統的能量能否流經某生態系統的能量能否(nn fu)(nn fu)再回到這個生再回到這個生態系統？態系統？熱能(rn(rnng)ng)太陽能 化學能生態系統中的能量流動生態系統中的能量流動(lidng)(lidng)是否違背了能量守恒定律是否違背了能量守恒定律 ？大膽質疑：大膽質疑：第19頁/共61頁第十九頁，共61頁。根據單位時間內各個營根據單位時間內各個營養養(yngyng)級所得到的級所得到的能量數值繪制成圖，可能量數值繪制成圖，可形成一個金字塔圖形形成一個金字塔圖形能量能量(nnglin

12、g)金字塔金字塔只包含(bohn)生產者和消費者2種成分。第20頁/共61頁第二十頁，共61頁。金字塔種類(zhngli)：能量(nngling)金字塔低高低高營養營養(yngyng)級級能量能量A AB BC CD D第一營養級第一營養級第二營養級第二營養級第三第三營養級營養級第四第四營養級營養級第21頁/共61頁第二十一頁，共61頁。遷移(qiny)創新：1.為什么肉類(ru li)食品的價格比小白菜價格高？根據(gnj)林德曼能量流動的“十分之一定律” 1. 如D魚體重增加1kg，所需浮游植物最多約_ 。 1000kg2.2.為什么說“一山不容二虎”? ?3.3.食物鏈一般不超過五個營養

13、級? ?ABCDXX10%X1%X0.1%=1第22頁/共61頁第二十二頁，共61頁。數量(shling)金字塔人們對一片草地上的所有生物成員作了統計：生產者（野草） 5 842 424 5 842 424株；初級消費者（草原(coyun)(coyun)動物、昆蟲） 708 624 708 624只；次級消費者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥） 354 904 354 904 只；三級消費者（肉食動物、吃小鳥的鷹） 3 3只。 第23頁/共61頁第二十三頁，共61頁。昆蟲樹鳥數量金字塔數量金字塔鳥樹昆蟲能量金字塔能量金字塔特殊(tsh)情況：第24頁/共61頁第二十四頁，共61頁。生物量金字塔浮游動物

14、浮游動物生物量金字塔生物量金字塔浮游浮游植物植物第25頁/共61頁第二十五頁，共61頁。模擬(mn)演練： 假設(jish)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，除了飲用的水之外，沒有任何食物。你隨身帶的食物只有一只母雞，15kg玉米。 策略： A、先吃雞，再吃玉米。 B、先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。 雞人玉米(ym)雞玉米人A第26頁/共61頁第二十六頁，共61頁。能不能改變能不能改變(gibin)(gibin)生態系統能量流動的生態系統能量流動的規律？規律？ v質疑(zhy)：四、研究能量(nngling)流動的意義第27頁/共61頁第二十七頁，共61頁。“

15、桑基魚塘”農業(nngy)生態系統蠶桑豬魚稻塘泥(tn n)糞尿（飼料(slio)）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場糞四、研究能量流動的意義第28頁/共61頁第二十八頁，共61頁。“桑基魚塘”農業(nngy)生態系統蠶桑豬魚稻塘泥(tn n)糞尿（飼料(slio)）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場糞但是，可以對能量的多級利用，大大提高能量的利用率雖然，無法改變食物鏈中能量的傳遞效率，第29頁/共61頁第二十九頁，共61頁。人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，但人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，但可設法調整可設法調整(tiozhng)能量流動方向，使能能量流動方向，使能量持續高效地流向

16、對人類最有益的部分量持續高效地流向對人類最有益的部分.例如：例如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多的儲存在在森林中，怎樣才能使能量更多的儲存在木材中？木材中？2.在草原牧場上，單位面積內養多少頭羊最在草原牧場上，單位面積內養多少頭羊最合適？合適？ 四、研究能量流動(lidng)的意義除去雜草(z co)、修去樹木的側枝等合理確定草場的載畜量，才能保持畜產品持續高產第30頁/共61頁第三十頁，共61頁。四、研究能量流動四、研究能量流動(lidng)的實的實踐意義：踐意義：1 1、科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用，實現(shxin)(shxin)能量的多級利用2 2、合理調整生態

17、系統中的能量流動關系，使能量持續高效流向對人類最有益的部分第31頁/共61頁第三十一頁，共61頁。生態系統生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)的能量流動的能量流動概念概念(ginin)：過程過程(guchng)特點特點實踐實踐意義意義單向流動單向流動 ：不可逆，不循環不可逆，不循環逐級遞減逐級遞減能量傳遞效率能量傳遞效率10102020指生態系統中能量的指生態系統中能量的輸入輸入、傳遞傳遞、轉化轉化和和散失散失過程。過程。使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。能量金字塔能量金字塔能量的源頭：流經生態系統的總能量：途徑：食物鏈（網）太陽能生產者固定的太陽能的總量第32頁

18、/共61頁第三十二頁，共61頁。書寫(shxi)食物鏈的依據：1.根據食性;注意起點(qdin)和終點2.根據(gnj)數量：一般地說，營養級別越低生物，個體數越多一般地說，營養級別越高生物，個體數越少3.根據能量：營養級越低生物，能量一定越多營養級越高生物，能量一定越少4.根據體內重金屬含量：營養級別越高的生物，其體內含有的重金屬或難于分解的化學物質越多第33頁/共61頁第三十三頁，共61頁。課堂(ktng)反饋1.調查得知某河流生態系統的營養結構共有4個營養級（以a、b、c、d表示）。經測定，一年中流經這4個營養級的能量分別(fnbi)為：該生態系統中初級消費者是： ( )A. a B.

19、b C. c D. d營養級營養級能量（能量（J.mJ.m-2-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.27105A第34頁/共61頁第三十四頁，共61頁。2. 2. 流經某一生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)的總能量是: : （ ）A. A. 照射到該生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)中的全部太陽能B. B. 該生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)中所有生產者、消費者、分解者體內的能量C. C. 該生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)中生產者體內的能量D. D. 該

20、生態系統(shn ti x tn)(shn ti x tn)中生產者固定的太陽能D第35頁/共61頁第三十五頁，共61頁。3.在一定時間內，某生態系統中全部生產者固定的能量(nngling)值為a，全部消費者所獲得的能量(nngling)值為b，全部分解者所獲得的能量(nngling)值為c, 則a、b、c之間的關系是： （ ）A. A = b + c B. a b + c C. ab + c D. c= a + bB第36頁/共61頁第三十六頁，共61頁。4. 如果把各個營養級的生物(shngw)數量關系，用繪制能量金字塔的方式表達出來，是不是也是金字塔形？如果是，有沒有例外？樹樹昆蟲昆蟲(

21、knchng)鳥鳥第37頁/共61頁第三十七頁，共61頁。一、能量流動(lidng)中的最值計算2、如下圖的食物網中，從理論推算；生物的體重每增加1千克，需要(xyo)消耗生物的量最多和最少分別是多少千克？1、有5個營養級的一條食物鏈，若第五營養級的生物體重增加1kg，理論(lln)上至少要消耗第一營養級的生物（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg 第38頁/共61頁第三十八頁，共61頁。下圖是草原生態系統中的一條食物鏈及能量流動下圖是草原生態系統中的一條食物鏈及能量流動(lidng)(lidng)圖解，回答問圖解，回答問題。題。圖中圖中D D表示表示_

22、。能量能量(nngling)(nngling)在逐級遞減中，傳遞率按在逐級遞減中，傳遞率按2020計算，若狐獲得的計算，若狐獲得的能量能量(nngling)(nngling)是是8 8千焦，傳遞給狼的能量千焦，傳遞給狼的能量(nngling)(nngling)為為_千焦，千焦，狼獲得的能量狼獲得的能量(nngling)(nngling)中，草應供給這條食物鏈的能量中，草應供給這條食物鏈的能量(nngling)(nngling)為為_千焦。千焦。圖中各營養級通過圖中各營養級通過A_ _A_ _作用被消耗，通過作用被消耗，通過B_B_利用，而利用，而B B又通過又通過C_ _C_ _被消耗。被消耗

23、。太陽能 1.6 200 呼吸(hx) 分解者 呼吸作用第39頁/共61頁第三十九頁，共61頁。二、能量流動中的成比例(bl)的計算1在生態系統的一條食物鏈中，若生產者通過光合作用產生了60摩爾的氧氣，則其所固定的太陽能中，流入初級消費者體內的能量最多是（ ）A1255千焦 B2510千焦 C2870千焦 D5740千焦2、假如一個(y )人在代謝過程中的增重1/2來自植物，1/4來自牛肉和牛奶，1/4來自小型肉食動物，并且能量在各營養級之間的傳遞效率均為10%，現共有植物G克，如果不計人呼吸作用所消耗的能量，此人體重最多能增重多少克？第40頁/共61頁第四十頁，共61頁。二、能量流動(lid

24、ng)中的成比例的計算如果是由高營養級向低營養級攝取(shq)，從高營養級開始計算。植物人牛小型肉食動物1/21/41/4第41頁/共61頁第四十一頁，共61頁。2、下圖是一個食物網，人以食物網中的三類食物為食，其中綠色(l s)食物占70%，植食性動物占20%，小型肉食動物占10%，已知綠色(l s)植物固定了10000千克的能量，且流入各營養級均按10%傳遞效率傳遞，問傳遞到人的能量是多少？綠色植物人植食動物小型肉食動物第42頁/共61頁第四十二頁，共61頁。3、如下圖為一個(y )食物網簡圖，已知各營養級之間能量的傳遞效率均為10%，若一種生物通過食物鏈平均分配至下一個(y )營養級。貓

25、頭鷹增加44千克，該生態系統共需生產者多少千克？昆蟲貓頭鷹蛇鼠狼兔鹿草若能量由低營養(yngyng)級流入高營養(yngyng)級的比例，則從低營養(yngyng)級開始。19200第43頁/共61頁第四十三頁，共61頁。三、變化的能量流動效率(xio l)計算 已知在如下圖4 4所示的食物網中，C C生物同化的總能量為a a，其中A A生物直接供給C C生物的比例為x x，則按最低的能量傳遞效率(xio l)(xio l)計算，需要A A生物的總能量（y y）與x x的函數關系式為_。 第44頁/共61頁第四十四頁，共61頁。本題(bnt)中，C獲得能量的途徑有二條：從A直接獲得和從A經B傳

26、遞間接獲得，已知C從A直接獲得的比例為x，則直接獲得的能量為ax，需要消耗A的能量為10ax，間接獲得的比例為（1x），則間接獲得的能量為（1x）a，需要消耗A的能量為100（1x）a，那么消耗A的總能量為10ax100（1x）a100a90ax，亦即y與x的函數關系式為：y100a90ax。第45頁/共61頁第四十五頁，共61頁。在圖中海鳥獲得能量最多的食物鏈是_。海鳥每增加1千克，需消耗生產(shngchn)者生產(shngchn)的有機物至少是_千克。有關有關(yugun)計算計算甲殼類水綿海鳥水蚤大魚小魚淡水蝦2525第46頁/共61頁第四十六頁，共61頁。表示某生態系統的食物網，請回

27、答：若該生態系統的能量流動效率平均為10%，同一營養級的每種生物獲得的能量是均等的，那么第一營養級的同化(tnghu)能量為2107KJ，則鷹最終獲得的能量是 _。要使鷹的數量最多它應處于第_營養級。有關有關(yugun)計算計算60500 Kj 60500 Kj 3 3鷹鳥蛇蛙鼠昆蟲(knchng)植物11061106510451045103510251045103510451032107KJ第47頁/共61頁第四十七頁，共61頁。圖是某個生態系統中的食物網簡圖，據圖回答：若E生物種群(zhn qn)總能量為7.1109kJ，B生物種群(zhn qn)總能量為2.3108 kJ，從理論上計算

28、A貯存的總能量最少為_ kJ。 有關有關(yugun)計算計算4.8107 ACEDB第48頁/共61頁第四十八頁，共61頁。 2.根據生態系統中能量流動逐級遞減的特點(tdin)和規律，營養級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態系統中幾乎是最高營養級，通過食物鏈（網）流經老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生態學道理。第49頁/共61頁第四十九頁，共61頁。 3. 從能量傳遞(chund)的數量和效率看，能量流經各營養級是逐級遞減的，單向不循環的，傳遞(chund)效率為1020。 所以,食物鏈一般不超過五個營養(yngyng)級，到第五營養(y

29、ngyng)級時，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因為能量每流經一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。第50頁/共61頁第五十頁，共61頁。1、曲線圖：bac2、餅狀圖丙丁甲乙c靈活運用若乙數量減少，則其他(qt)生物數量如何變化？若丙數量減少，則其他生物數量如何(rh)變化？第51頁/共61頁第五十一頁，共61頁。兔鷹蛇青蛙(qngw)食蟲鳥昆蟲(knchng)植物(zhw)若青蛙由于人類的瘋狂捕殺而大量減少，蛙說：人類好怕怕啊！人說：青蛙好可愛啊！則鳥的數量如何變化呢練一練2第52頁/共61頁第五十二頁，共61頁。水藻(shuzo)甲殼動物(jiqio dngw)小魚蝦大魚魚鷹(yyng)1 1、食物鏈有 條42 2、魚鷹屬于 者， 占據 營養級。 次級或三級消費者第三或四營養級3 3、魚鷹和大魚之間是 關系。 捕食和競爭4 4若小魚死光，則甲殼動物數量將 。減少第53頁/共61頁第五十三頁，共61頁。4.4.復雜食物網中某種群數量變化引起的連鎖反應分析(fnx)(fnx)（1 1）考慮關鍵因素：先捕食，后競爭（2 2）處于最高營養級的種群且有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過多食其他食物而維持其數量基本不變。第54頁/共61頁第五十四頁，共61頁。植物 蟬 螳螂 黃雀若