1、生態系統的能量流動第五章 生態系統及其穩定性溫故而知新1.1.生態系統的結構包括哪兩方面？生態系統的結構包括哪兩方面？2.2.生態系統的成分有哪些？生態系統的成分有哪些？3.3.生態系統的營養結構是什么生態系統的營養結構是什么? ?生態系統的成分生態系統的成分,生態系統的結構生態系統的結構生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量食物鏈和食物網食物鏈和食物網就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸入、儲存和散失的入、儲存和散失的？ 能量輸入能量輸入個體個體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

2、體內的能量能量流動的分析能量流動的分析能量能量輸入輸入個體個體1呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量個體個體2個體個體3呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量能量流動的分析能量流動的分析能量流經一個種群一個種群的情況能量能量輸入輸入種群種群能量儲存能量儲存能量散失能量散失能量流動的分析能量流動的分析v生態系統的能量流動生態系統的能量流動-指生態系統中能量的、和過程。v研究生態系統的能量流動一般在群體水平上。能量流動的過程能量流動的過程 請同學們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的過程”一段，閱讀完后，可以討論下面這幾個問題：v1.能量的來源是什么？ v2.能量是如何輸入

3、生態系統第一營養級的？v3.能量流動的渠道是什么？ v4.輸入生態系統的能量是怎樣流動的？或者說，生產者固定的太陽能流向什么方向？能量流動的過程能量流動的過程能量的源頭能量的源頭: :流動的起點流動的起點:輸入生態系統輸入生態系統的總能量的總能量:渠道渠道: :太陽太陽從生產者固定太陽能開始從生產者固定太陽能開始食物鏈和食物網食物鏈和食物網生產者固定的太陽能總量生產者固定的太陽能總量能量流動的過程能量流動的過程能量在能量在第一營養級第一營養級中的變化中的變化能能量量流流動動的的過過程程生產者生產者（植物）（植物）初級消費者初級消費者（植食性動物）（植食性動物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遺

4、體遺體 殘骸殘骸能能量量流流動動的的過過程程初級消費者初級消費者攝入攝入初級消費者初級消費者同化同化用于生長用于生長發育和繁殖發育和繁殖次級消費者次級消費者攝入攝入分分解解者者利利用用遺體遺體殘骸殘骸糞便糞便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二營營養養級級中中的的變變化化可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養級都有可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養級都有能量的能量的輸入輸入、傳遞傳遞、轉化轉化和和散失散失過程。過程。 生態系統中的能量流動過程生態系統中的能量流動過程初級消費者初級消費者（植食性動物）（植食性動物）生產者生產者（植物）（植物）次級消費者次級消費者（肉食

5、性動物）（肉食性動物）三級消費者三級消費者（肉食性動物）（肉食性動物）分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用太陽太陽生產者生產者初級消費者初級消費者次級消費者次級消費者熱熱 能能分分 解解 者者20017587530112585.4能量流動的特點能量流動的特點資料資料分析分析根據下圖所示數據，請同學們完成以下分析：根據下圖所示數據，請同學們完成以下分析：1.請設計請設計表格表格將圖中數據加以整理。將圖中數據加以整理。2.計算計算“流出流出”該營養級的能量占該營養級的能量占“流入流入”該營該營 養級能量的養級能量的百分比百分比。 生產者生產者

6、植食性動植食性動物物肉食性動肉食性動物物營養級營養級125020020030305.416%15%18%第一營養級第一營養級第二營養級第二營養級第三營養級第三營養級流入能量流入能量流到下一營流到下一營養級的能量養級的能量出入比出入比KJKJKJ能量流動的特點能量流動的特點 數據分數據分析與處析與處理理能量流動的特點能量流動的特點營養級營養級流入能量流入能量流出能量流出能量（輸入后（輸入后一個營養一個營養級）級）出入比出入比生產者生產者植食性動物植食性動物肉食性動物肉食性動物 分解者分解者 464.662.813.52%62.812.620.06%12.614.6 數數據據分分析析與與處處理理

7、3.流入某個營養級的能量，為什么流入某個營養級的能量，為什么不能不能百分之百分之 百百地流向后一個營養級地流向后一個營養級?流入某一營養級的能量主要有以下去向：流入某一營養級的能量主要有以下去向：一部分一部分通通過營養級的呼吸作用散失了；過營養級的呼吸作用散失了；一部分一部分作為排出物、作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一個營養級，而為分解遺體或殘枝敗葉不能進入下一個營養級，而為分解者利用；者利用；還有一部分還有一部分未能進入（未被捕食）下一個未能進入（未被捕食）下一個營養級。所以，流入某一營養級的能量不可能百分營養級。所以，流入某一營養級的能量不可能百分之百地流到下一個營養級。之百地流到下

8、一個營養級。4.4.通過以上分析，你能得出什么規律通過以上分析，你能得出什么規律？能量流動的特點能量流動的特點逐級遞減逐級遞減: :單向流動單向流動: :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流動的過程中是逐漸減少的過程中是逐漸減少的能量流動的特點能量流動的特點根據單位時間內各個營根據單位時間內各個營養級所得到的能量數值養級所得到的能量數值繪制成圖，可形成一個繪制成圖，可形成一個金字塔圖形金字塔圖形能量金字塔能量金字塔遷移創新：遷移創新： 1、如、如D魚體重增加魚體重增加1kg，所需浮游至少需要植物約，

9、所需浮游至少需要植物約 125kg能量傳遞效率的含義與計算：能量傳遞效率的含義與計算：在一食物鏈中，若求某營養級在一食物鏈中，若求某營養級獲得最多能量，一般取獲得最多能量，一般取20作作為傳遞效率；反之，取為傳遞效率；反之，取10作作為傳遞效率。為傳遞效率。 根據生態系統中能量流動逐級遞減的特點和規律，根據生態系統中能量流動逐級遞減的特點和規律，營養級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態系統營養級越高，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能量已減到很少的程度。

10、因此，老虎的數量將是很少的。故的。故“一山不容二虎一山不容二虎”有一定的生態學道理。有一定的生態學道理。2.2.為什么說為什么說“一山不容二虎一山不容二虎”? ?遷移創新：遷移創新：從能量傳遞的數量和效率看，能量流經各營養級是逐從能量傳遞的數量和效率看，能量流經各營養級是逐級遞減的，單向不循環的，傳遞效率為級遞減的，單向不循環的，傳遞效率為10102020。 所以所以, ,食物鏈一般不超過五個營養級，到第五營食物鏈一般不超過五個營養級，到第五營養級以后，可利用的能量已減少到不能維持其生養級以后，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存的程度了。因為能量每流經

11、一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.3.食物鏈一般不超過食物鏈一般不超過5 5個營養級個營養級? ?遷移創新：遷移創新：能不能改變生態系統能量流動能不能改變生態系統能量流動的規律？的規律？ v質疑：質疑：研究能量流動的意義研究能量流動的意義人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，但可設法但可設法調整調整能量流動方向，使能量持續能量流動方向，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分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多儲存在木材中？在森林中，怎樣才能使能量更多多儲存在木材

12、中？2.在草原牧場上，單位面積內養多少頭羊最合適？在草原牧場上，單位面積內養多少頭羊最合適？ 研究能量流動的意義研究能量流動的意義除去雜草、修去樹木的側枝等除去雜草、修去樹木的側枝等v桑基魚塘桑基魚塘v沼氣工程沼氣工程實現對能量的多級利實現對能量的多級利用，大大提高能量的用，大大提高能量的利用率利用率研究能量流動的意義研究能量流動的意義桑基魚塘“桑基桑基魚塘魚塘”農業農業生態生態系統系統蠶蠶桑桑豬豬魚魚稻稻塘泥塘泥糞尿（飼料）糞尿（飼料）魚粉魚粉糞尿糞尿糞（飼料）糞（飼料）糞尿糞尿莖葉、糠加莖葉、糠加工場工場糞糞研究能量流動的意義研究能量流動的意義沼氣工程“籠養蠅蛆籠養蠅蛆”人工生態系統人工生

13、態系統蠅蛆蠅蛆 雞雞 蛋蛋 人人雞糞雞糞 豬豬 肉肉糞糞 農作物農作物蝎（藥材）蝎（藥材）問問題題探探討討備選策略備選策略1 1：先吃雞，再吃玉米；先吃雞，再吃玉米；備選策略備選策略2 2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞， 吃雞產下的蛋，最后吃雞。吃雞產下的蛋，最后吃雞。本本節節知知識識體體系系能能量量流流動動概念：概念：生態系統中能量的輸入、傳遞和散失的生態系統中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程過過程程能量的源頭：能量的源頭：流經生態系統的總能量：流經生態系統的總能量：生產者固定的生產者固定的太陽能的總量太陽能的總量途徑：途徑：食物鏈或食物網食物鏈或食物網特特

14、點點單向流動：單向流動：逐級遞減：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營沿食物鏈方向由低營養級流向下一營養級養級流向下一營養級能量金字塔能量金字塔能量沿食物鏈流動過程中逐級能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率遞減；傳遞效率10%20%。研究研究意義意義調整生態系統中的能量流動關系，調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效的流向對人類最有使能量持續高效的流向對人類最有益的部分益的部分太陽能太陽能1.1.人們常用金字塔來說明生態系統人們常用金字塔來說明生態系統 中哪兩者之間的關系中哪兩者之間的關系 （ ）AA.A.能量和營養級能量和營養級B.B.個體大小與營養級個體大小與營養級C.C.個體大小與個體

15、數量個體大小與個體數量D.D.個體數量與生物類型個體數量與生物類型課堂基礎知識反饋課堂基礎知識反饋v2在生態系統的能量金字塔中，貯存能量在生態系統的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是（最多的成分是（ ） A.生產者生產者 B.初級消費者初級消費者 C.次級消費者次級消費者 D.分解者分解者A課堂基礎知識反饋課堂基礎知識反饋v3根據生態學原理，要使能量流經食物鏈的根據生態學原理，要使能量流經食物鏈的總消耗量降到最低，人們應采取下列哪一種總消耗量降到最低，人們應采取下列哪一種食物結構食物結構 A以淡水養殖的魚類為主以淡水養殖的魚類為主 B以家畜的肉類為主以家畜的肉類為主 C以谷類和植物蛋白為主以谷

16、類和植物蛋白為主 D以禽類的肉和蛋為主以禽類的肉和蛋為主課堂基礎知識反饋課堂基礎知識反饋Cv 4.假定某生態系統中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、假定某生態系統中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態系統的總能量為昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態系統的總能量為24000千焦，如營養級之間能量轉化效率為千焦，如營養級之間能量轉化效率為15%，第三營養級和第四營養級所利用的能量分別是（第三營養級和第四營養級所利用的能量分別是（ ）v 解析：第三營養級所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四營養級所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。課堂基礎知識反饋課堂基礎知識反饋v5肉類和雞蛋的價格比糧食和蔬菜高，從肉類和雞蛋的價格比糧食和蔬菜高，從生態學的觀點看，這是由于（生態學的觀點看，這是由于（ ） A.動物飼養麻煩，花時間多，投資大動物飼養麻煩，花時間多，投資大 B.動物性食品營養價值高動物性食品營養價值高 C.食物鏈延長，能量流失多，動物性食食物鏈延長，能量流失