第2節生態系統的能量流動授課教師：

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溫故而知新1.生態系統的結構包括哪兩方面？2.生態系統的成分有哪些？3.生態系統的營養結構是什么?生態系統的成分,生態系統的營養結構生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量食物鏈和食物網點此播放教學視頻

作為生物與環境組成的統一整體，生態系統不僅具有一定的結構，而且具有一定的功能。生態系統的主要功能一是生態系統的能量流動，二是生態系統的物質循環，首先學習討論生態系統的能量流動。點此播放教學視頻

生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程，稱為生態系統的能量流動。一、生態系統的能量流動概念點此播放教學視頻

能量流動的分析個體…儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體3儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量能量輸入儲存在體內的能量能量輸入種群呼吸作用散失的能量照射在草地上的太陽能都被小草固定了嗎?

二、能量流動的過程點此播放教學視頻

太陽能被小草固定后,這些能量有哪些去向?呼吸作用生命活動熱能暫未利用分解者殘枝敗葉等二、能量流動的過程點此播放教學視頻

初級消費者（植食性動物）生產者（植物）呼吸作用用于生長發育和繁殖分解者遺體殘骸1、能量的源頭：2、流經生態系統的總能量:太陽能生產者所固定太陽能的總量能量在第一營養級中的變化點此播放教學視頻

二、能量流動的過程點此播放教學視頻

兔子吸收了草中的能量后,這些能量有哪些去向?呼吸作用生命活動熱能分解者殘骸兔子把草吃進肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎?同化暫未利用二、能量流動的過程初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發育和繁殖次級消費者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二營養級中的變化攝入量就是同化量嗎？(對于消費者：同化量=攝入量—糞便量）同化作用是指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉變成自身物質，并且儲存能量的過程。點此播放教學視頻

殘枝敗葉等殘骸殘骸散失（分解者）散失（呼吸作用）呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者輸入能量流動：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。傳遞傳遞初級消費者生產者次級消費者二、能量流動的過程自身呼吸作用消耗（熱能散失，生命活動）；食物鏈和食物網

散失（呼吸作用）

散失（分解者）傳遞傳遞輸入起點:始于生產者固定太陽能，即流經生態系統的總能量。去向:分解者所利用；被下一營養級同化渠道:初級消費者生產者次級消費者二、能量流動的過程生產者固定的太陽能總量為流經這個生態系統的總能量輸入傳遞散失以有機物的形式沿食物鏈向下一營養級傳遞一、能量流動的過程小結點此播放教學視頻

二、能量流動的特點:12.6

62.8未固定生產者464.6植食性動物62.8肉食性動物12.6請計算能量傳遞效率（輸入后一營養級的能量與輸入前一營養級的能量的比）13.5%20%單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者14.612.52.1微量未利用327.329329.35.0賽達伯格湖的能量流動圖解呼吸122.6單向流動:自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產者464.6植食性動物62.8肉食性動物12.613.5%20%96.318.87.5分解者14.612.52.1微量未利用327.329329.35.0呼吸122.6逐級遞減:三、能量流動的特點:能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環營養級流入能量輸入下一營養級能量呼吸作用散失分解者利用未利用能量傳遞效率生產者464.662.896.312.5293植食性動物62.812.618.82.129.3肉食性動物12.67.50.15.0賽達伯格湖的能量流動圖解的數據整理13.5％20.1％點此播放教學視頻

1、流入某一營養級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個營養級？2、通過以上分析，你能得出什么規律？三能量流動的特點流入某一營養級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養級的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養級，而為分解者所利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養級。所以，流入某一營養級的能量不可能百分之百地流到下一營養級。生態系統中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減點此播放教學視頻

三、能量流動的特點(1).單向流動（不循環）原因是：第一:食物鏈中各營養級的順序不可逆轉 （自然選擇的結果）第二:各營養級的生物呼吸作用產生的 熱能不能被生物利用(2).逐級遞減原因是：第一:各營養級的生物都因呼吸作用消耗了 大部分的能量第二:各個營養級總有一部分生物（或生物 體的某一部分）未被下一個營養級的 生物所利用。第三:各營養級生物中的能量都要有一部分流入分解者點此播放教學視頻

肉食性動物12.6植食性動物62.8生產者464.6能量金字塔點此播放教學視頻

生態系統的生物量金字塔樹昆蟲鳥特例點此播放教學視頻

根據單位時間內各個營養級所得到的能量數值繪制成圖，可形成一個金字塔圖形能量金字塔從中可以看出，一個生態系統中，營養級越多，在能量流動過程中，消耗的能量就越多。點此播放教學視頻

遷移創新：1、如D魚體重增加1kg，所需浮游至少需要植物約

125kg能量傳遞效率的含義與計算：在一食物鏈中，若求某營養級獲得最多能量，一般取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。點此播放教學視頻

關于能量流動的計算問題:如果遇到“至少”或者“至多”等字眼，如何解題？

選最短食物鏈獲得最多生最少消耗選最大傳遞效率20℅消產費者最大消耗選最長食物鏈獲得最少者選最小傳遞率10℅

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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。2.為什么說“一山不容二虎”?遷移創新：點此播放教學視頻

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10％－20％。

所以,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。3.食物鏈一般不超過5個營養級?遷移創新：能不能改變生態系統能量流動的規律？質疑：研究能量流動的意義點此播放教學視頻

人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，但可設法調整能量流動方向，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分.例如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲存在木材中？2.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除去雜草、修去樹木的側枝等點此播放教學視頻

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研究能量流動的意義桑基魚塘沼氣工程實現對能量的多級利用，大大提高能量的利用率點此播放教學視頻

桑基魚塘點此播放教學視頻

“桑基魚塘”農業生態系統蠶桑豬魚稻塘泥糞尿（飼料）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場糞研究能量流動的意義點此播放教學視頻

沼氣工程點此播放教學視頻

例1、在1957年，美國的生態學家H.T.Odum對佛羅里達州的銀泉進行了生態系統營養級和能量流動情況的調查，下表是調查結果。表中的①、②、③、④分別是表示不同的營養級，⑤為分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，NP表示生物體貯存著的能量（NP=GP-R），下列敘述中正確的是（）單位：102千焦/m2/年GPNPR①15.912.8113.10②871.27369.69501.58③0.880.340.54④141.2062.0779.13⑤211.8519.26192.59A．生態系統能量流動的渠道可能是②→④→①→③→⑤B．能量在初級消費者和次級消費者之間的傳遞效率約為5.5%C．若該生態系統維持現在的能量輸入、輸出水平，則有機物的總量會增多D．④營養級GP的去向中，未被利用的能量有一部分殘留在自身的糞便中C×生產者固定的能量＞所有生物呼吸消耗的能量食物鏈的組成:生產者和消費者糞便屬于上一營養