生態金字塔和研究能量流動的實踐意義第2課時能量分析生產者植食性動物肉食性動物分解者輸入能量賽達伯格湖的能量流動數據分析464.662.812.614.6除了用數字表示之外，還有什么方法可以表示生態系統中能量流動逐級遞減的特征？肉食性動物12.6植食性動物62.8生產者464.6如果將單位時間內各個營養級所得到的能量數值轉換成相應面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養級的次序排列，可形成一個金字塔圖形，叫做能量金字塔。生態金字塔包括能量金字塔、數量金字塔和生物量金字塔一、生態金字塔從生態金字塔的角度分析為什么生態系統中能量流動一般不超過5個營養級？各個營養級的生物都會因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能夠被下一營養級的生物利用。流到第五營養級時，余下的能量很少，甚至不足以養活一個種群，因此食物鏈上一般不超過五個營養級。一、生態金字塔數量金字塔和生物量金字塔出現倒置的原因當消費者個體數量比生產者個體數量大得多時，數量金字塔經常是倒置的。當生產者個體小，壽命短，生物量金字塔也有可能倒置。例如，在海洋生態系統中，浮游植物的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。一、生態金字塔分析和處理數據思維訓練1926年，美國一位生態學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數據。1.這塊田共收割玉米約10000株，質量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg。2.據他估算，這些玉米在整個生長過程中，通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節，入射到這塊玉米田的太陽能總量為8.5×109kJ。請根據以上數據計算：①這些玉米的含碳量折算合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存的能量是多少？葡萄糖為：（12+18）/12×2675=6687.5kg儲存的能量為：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ二、研究能量流動的實踐意義分析和處理數據思維訓練②這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？這些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107KJ③這些玉米在整個生長季節所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？這些玉米固定的太陽能總量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108呼吸消耗能量占固定太陽能的比例為：3.272×107/1.3972×108=23.4％④這塊玉米田的太陽能利用效率是多少？利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%生態系統的能量流動是單向的、逐級遞減的，人類無法改變這一規律，那么如何利用這一規律來指導生活和生產實踐呢？二、研究能量流動的實踐意義

（下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。（1）分析這兩幅圖，完成這兩個生態系統的能量流動圖解聯系實際（2）哪個生態系統的能量能夠更多地被人類利用？為什么？幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。二、研究能量流動的實踐意義

在一個農田生態系統中聯系實際（1）有哪些措施能增加流入農田生態系統的總能量？間作、套種等立體農業（2）及時去除農田中雜草的意義是什么？除草可以調整農田生態系統中能量流動關系，使能量可以持續高效地流向對人類最有益地部分。人類可以通過研究能量流動，增大流入某生態系統地總能量！二、研究能量流動的實踐意義歸納總結討論3：若有草100kg，最少讓魚增重___kg。討論3：若有草100kg，最多讓魚增重___kg。討論1：若魚增加1kg，最多消耗_____kg草。討論2：若魚增加1kg，最少消耗_____kg草。能量傳遞效率=下一營養級同化量上一營養級同化量×100%營養級種群個體1002541草魚蝦米(1kg/10%)/10%=100kg(1kg/20%)/20%=25kg100×20%×20%=4kg100kg×10%×10%=1kg10%

~

20%例1：某食物鏈如圖：積累拓展--能量傳遞效率的計算已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按”最值“法計算，而需按具體數值計算。例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a％、b％、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a％×b％×c%如果是在食物網中，某一營養級同時從上一營養級多種生物獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并積累拓展--能量傳遞效率的計算例2：如圖，如果青蛙從蚱蜢和蛐蛐處同化的能量為1000kJ，蛇從青蛙處同化的能量100kJ，則該食物網中，第三營養級到第四營養級的能量傳遞率______(＞，＝，＜)10%；如果鷹的食物來源及比例：青蛙∶蛇由1∶1變成4∶1，則鷹同化1kJ能量，可以少消耗草______kJ能量(能量傳遞效率按20%計算)。150＞例3：假如一個人的代謝過程中，其全部同化量的1/2來自植物、1/2來自牛肉，且能量傳遞效率為10%，則Gkg植物通過食物鏈被人利用，能使人體重增重多少？X=G/55

10%×10%=

G1/2×

X10%+1/2×

X積累拓展--能量傳遞效率的計算例4：食物網：草→蟲→鳥，草→鳥，假設動物性食物占比例m，若要使鳥體重增加a，至少需要生產者的量為b，則a和b的關系是？例5：如圖所示的食物網中，戊的食物有1/2來自于乙，1/4來自于丙，1/4來自于丁，且能量從生產者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，需要消耗植物（）A.1125gB.1600gC.2000gD.6500gb=20ma+5ama/0.04

+(1-m)a/0.2

=

bC積累拓展--能量傳遞效率的計算課堂練習1.如圖a、b、c分別是某森林生態系統的生物數量金字塔、某草地生態系統的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正確的是(

)A．描述生態系統中各營養級之間的關系最好用b的形式B．一個相對穩定的森林生態系統會出現生產者數量少于消費者數量的現象C．相對穩定的生態系統需要持續接受外部的能量輸入D．圖c中的生產者與初級消費者之間的能量傳遞效率為10%～20%D課堂練習2.關于生態系統能