1、第二节 生态系统的能量流动（第1课时）第三章 生态系统新课引入细胞代谢中能量的常见形式太阳光能有机物中的化学能ATP中的化学能热能新课引入研究能量流动的基本思路 研究生态系统的能量流动以什么为单位进行研究比较好？为什么？ 以种群为单位进行研究，可以比较精确地测量每个营养级能量的输入值和输出值。一、生态系统能量流动的特点绿色植物植食性动物肉食性动物分析稻田生态系统初级消费者次级消费者第一营养级第二营养级第三营养级生态系统的能量流动： 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。思考与讨论生产者一、生态系统能量流动的特点光合作用固定的太阳能1能量流经第一营养级的过程稻等生产者的能量来源是什么？这
2、些能量都能被生产者利用吗？未固定被固定的太阳能是如何被生产者利用的？太阳能；不能，存在未被利用的能量一、生态系统能量流动的特点光合作用固定的太阳能用于生长发育和繁殖等生命活动未固定呼吸作用用于生长、发育、繁殖的能量又有哪些去路？生产者固定的太阳能（同化量）呼吸作用散失的能量用于生长、发育、繁殖的能量一、生态系统能量流动的特点光合作用固定的太阳能未固定呼吸作用用于生长发育和繁殖等生命活动流入下一营养级分解者利用一、生态系统能量流动的特点生产者同化的能量 （a）呼吸作用以热能形式散失（b）用于自身生长、发育、繁殖（c）流入下一个营养级 （d）被分解者分解利用 （e）太阳光 若图中字母表示能量值，a
3、与其他字母间存在怎样的等量关系？a=b+c=b+d+e一、生态系统能量流动的特点生产者的同化量呼吸作用分解者太阳能下一营养级小结能量流经第一营养级示意图一、生态系统能量流动的特点 害虫吃水稻，水稻中的能量都能被害虫吸收吗？不能被害虫吸收的能量以什么形式排出？同化量 = 摄入量 - 粪便量害虫的摄入量与同化量之间是什么关系呢？ 害虫粪便中的能量应属于哪个营养级的同化量？属于该营养级哪部分能量去路？2能量流经第二营养级的过程不能属于第一营养级的同化量；第一营养级流入分解者体内的能量。粪便思考与讨论一、生态系统能量流动的特点散失遗体残骸分解者利用粪便散失呼吸作用呼吸作用初级消费者摄入初级消费者同化用
4、于生长、发育和繁殖次级消费者摄入害虫作为初级消费者，摄入的能量有哪些去路？ 初级消费者同化的能量最终去路有几条？你能简化该流程图吗？一、生态系统能量流动的特点能量流经第二营养级示意图初级消费者的同化量呼吸作用分解者生产者下一营养级小结一、生态系统能量流动的特点 最高营养级同化的能量去路与它们有何不同？最高营养级的同化量呼吸作用分解者上一营养级3能量流经最高营养级的过程能量流经最高营养级示意图小结一、生态系统能量流动的特点4构建生态系统能量流动的模型生产者固定的太阳能能量输入输入生态系统的总量：传递形式： 传递途径： 能量传递食物链和食物网有机物中的化学能 能量转化能量散失光能有机物中的化学能热
5、能和ATP中的化学能散失形式： 散失途径： 热能呼吸作用小结一、生态系统能量流动的特点（1）生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。思考与讨论一、生态系统能量流动的特点（2）散失的能量还能被该生态系统利用吗？ 不能，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。一、生态系统能量流动的特点5分析赛达伯格湖中能量流动的数据Raymond Lindeman 林德曼（1915-1942）赛达伯格湖优点：小、简单、稳
6、定一、生态系统能量流动的特点一、生态系统能量流动的特点营养级流入能量输入下一营养级能量呼吸作用散失分解者利用未利用生产者植食性动物肉食性动物用表格的形式，将图中的数据进行整理。（以下数据的单位为J/(cm2a)）思考与讨论一、生态系统能量流动的特点营养级流入能量输入下一营养级能量呼吸作用散失分解者利用未利用生产者464.662.896.312.5293植食性动物62.812.618.82.129.3肉食性动物12.67.5微量5.0 用表格的形式，将图中的数据进行整理。（以下数据的单位为J/(cm2a)）一、生态系统能量流动的特点赛达伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？ 在一段时间内，未
7、被呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者所利用的能量。例如，在环境中的未被食用的绿色植物。某营养级的同化量呼吸作用散失流入下一营养级被分解者利用未被利用（除最高营养级外）一、生态系统能量流动的特点 随着食物链的延伸，能量在各营养级的含量上有什么特点？赛达伯格湖的能量流动图解中哪些方式表现了该特点？能量逐级递减。每个营养级的数字和箭头、面积逐渐减小。一、生态系统能量流动的特点 能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少？第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量的百分比是多少？ 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。一般来说，相邻营养级之间的传递效率为10
8、%20%。464.662.8100%=13.52%62.812.6100%=20.06%能量传递效率=上一营养级的同化量下一营养级的同化量100%一、生态系统能量流动的特点 流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级?流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还需要流向： 通过呼吸作用散失； 随着粪便和残骸、遗体被分解者利用； 未被利用。一、生态系统能量流动的特点从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？通过以上分析，你能总结出能量流动具有什么特点吗？ 生态系统各营养级间捕食的关系是长期自然选择的结果，是不可逆的，能量只能从低营养级流向高营养级。 各营养级通过呼
9、吸作用散失的热能不能再被生物所利用。不会逆转，不能循环流动。因为：逐级递减单向流动一、生态系统能量流动的特点1为什么肉类食品的价格比米面、蔬菜价格高？ 米面、蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物，所以相同重量的肉比米面、蔬菜贵。大米：25元/斤左右 鸭子：20元/斤左右思维拓展一、生态系统能量流动的特点 能量流动的特点是单向流动，逐级递减，传递效率为1020。所以食物链越长，能量散失就越多。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。2食物链一般不超过5个营养
10、级，为什么？课堂小结核心问题：生态系统的能量流动如何进行？ 有何特点？课堂检测 1下图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图(字母表示能量的多少)，下列相关叙述正确的是()A流经该生态系统的总能量等于生产者所固定的太阳能B第二营养级粪便中的能量属于c中的部分能量C第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为(c/a)100%D图中d表示第二营养级用于自身生命活动的能量D课堂检测2根据下图所表示的食物网，结合能量流动的特点进行计算牧草鼠蛇猫头鹰 （1） 如果牧草固定了1000焦耳的能量，则猫头鹰最少能获得_焦耳能量，最多能获得_焦耳能量。140 从低营养级往高营养级推算最少获能，需选择最长食物链，能量
11、传递效率10%。100010%10%10%=1焦耳100020%20%=40焦耳 从低营养级往高营养级推算最多获能，需选择最短食物链，能量传递效率20%。根据能量流动的规律：课堂检测2根据下图所表示的食物网，结合能量流动的特点进行计算牧草鼠蛇猫头鹰 （2）若猫头鹰要获得1千焦能量，则至少消耗掉牧草所固定的_千焦能量，最多消耗牧草固定的_千焦能量。120%20%=25千焦110%10%10%=1000千焦100025根据能量流动的规律： 从高营养级往低营养级推算最少获能，需选择最短食物链，能量传递效率20%。 从高营养级往低营养级推算最多获能，需选择最短食物链，能量传递效率10%。课堂检测 3如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是（ ） A能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250 kJ B从乙到丙的能量传递效率为15% C将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率 D食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性C课外拓展 在只有15kg玉米和一只母鸡可以食用，那么如何使自己活的最长，办法是： 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？敬请各位老师提出宝贵意见！
