教学目标v知识与能力：v、分析生态系统的能量流动的过程与特点。v、概述研究能量流动的意义。v、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。v教学重点：v生态系统能量流动的过程与特点v教学难点：v生态系统能量流动的过程与特点1温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的组成成分有哪些？生态系统的组成成分，食物链和食物网非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者2第二节生态系统的能量流动（一 ）第五章生态系统及其稳定性3先吃鸡，再吃玉米？ 先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃 鸡产下的蛋？增加了食物链的长度，能量逐级 递减，最后人获得的能量较少。问 题 探 讨假如流落到荒岛上，只有一 只母鸡、kg玉米4能量输入个体1 呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流动的分析5能量流经一个种群的情况能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析6v生态系统的能量流动：一、能量流动的概念指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。v研究生态系统的能量流动一般在群落水平上。7请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动 的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几 个问题：v1.能量的来源是什么？ v2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？v3.能量流动的渠道是什么？ v4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者 说，生产者固定的太阳能流向什么方向？能量流动的过程8能量在第一营养级中的变化各 营 养 级 获 能 途 径 及 去 路生产者 （植物）初级消费者 （植食性动物）呼吸作用分 解 者遗体 残骸9呼吸以热 能散失大 部分用于生长、 发育、繁殖遗体、 残枝败叶分解者初级消费者摄食生产者 （第一营养级） 固定的太阳能（即储存在有机物中）能量在第一营养级中的变化10初级消费者 摄入初级消费者 同化用于生长 发育和繁殖次级消费者 摄入分 解 者 利 用遗体残骸粪便呼 吸 作 用 散失呼 吸 作 用散失能 量 在 第 二 营 养 级 中 的 变 化能 量 流 动 的 过 程11v注意：各级消费者排出粪便中的能量不能 计入该消费者同化量中，应属于上一营养级 的同化量，故有：v同化量摄入量粪便量 同化量概念121.能量的来源:2.流动的起点: 3.流经生态系统 的总能量:4.渠道:几乎所有都来自太阳能， 少量为化能合成作用细菌从生产者（绿色植物）固定太阳能开始以含碳有机物形式沿食物链和食 物网传递生产者固定的全部太阳能，二、能量流动的过程13生态系统中的能量流动过程初级消费者 （植食性动物）生产者 （植物）次级消费者 （肉食性动物）三级消费者 （肉食性动物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用各营养级能量来源：v1.生产者的能量来自于太阳能v2.消费者的能量来自生产者或上一级消费者14各营养级能量来源：v1.生产者的能量来自于太阳能v2.消费者的能量来自生产者或上一级消费者同化量概念小结15能量的转化：主要：光能 体内化学能 热能次要：光能 体内化学能 机械能、生物电、光1617逐级递减:单向流动:不能循环由捕食关系决定，营养级顺序不 可逆转，是长期自然选择的结果 。1、能量流动的特点能量传递效率下一营养级同化量/本营养级同化量100%生态学“十分之一定律”：能量在相邻两营养级间传递效率约10%20%。 （生活范围、生物数量、富集作用也适用）18.流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养级?流入某一营养级的能量主要有以下去向：大部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排泄物、遗体或残枝败叶不能进入下一 个营养级，而为分解者利用；一部分未能进入（未被捕食）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流 到下一个营养级。19关于传递效率的计算：v3、典例：设食物链A B C D现实现实问题问题求解思路D营营养级级 净净增重M至少要A营营养级级多少最多要A营营养级级多少A营营养级级 净净重ND营营养级级最多增重多少D营营养级级至少增重多少N(20%)3=MN(10%)3=MN(20%)3=MN(10%)3=M20有关传递效率的计算1、在草 兔 鹰这条食物链中，若鹰每增加 10千克，至少要消耗草多少？分析：10 20% 20%250千克或10 5 5 250千克2、某人的食物有1/2来自植物，1/ 4来自鸡、鸭、猪，1/ 4来自小型肉食动物，若能量传递效率为10%，那么 此人要增加1Kg体重，最多消耗绿色植物（ ）A、150Kg B、 280Kg C、500Kg D、1000KgB思路：分3条食物链，分别计算后求和 212、生态金字塔1）、能量金字塔：根据单位时间内各个营养 级所含有的能量数值绘制成图，可形成一个 金字塔图形（单位：KJ）2）、生物量金字塔：以生物组织的干重（有 机物总量）表示每一个营养级中生物的总质 量。（单位：Kg）3）、生物数量金字塔：以各营养级生物数量 的多少表示（单位：个）221）、能量金字塔从中可以看出，能量金字 塔表示营养级与能量的关 系。一个生态系统中，营 养级越多，在能量流动过 程中，消耗的能量就越多 。特点：呈正金字塔形 ，不会出现倒置；从下到上，能量由 高到低，营养级由低 到高。最合理、准确和重要232）、生物量金字塔特点： 一般呈正金字 塔形；可能会出现倒置情 况，如水域中某段时间 内对于浮游植物（个体 小，寿命短）与浮游动 物243）、生物数量金字塔特点：一般呈正金字 塔形；可能会出现倒置情 况，如一棵树上生活着 许多某种昆虫；蜘蛛、 蛇可毒死大型动物。树昆虫鸟25根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律， 营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统 中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的 能量已减到很少的程度。如果一山有二虎，则不能满 足老虎生命活动需要的能量，故“一山不容二虎”有 一定的生态学道理。1.为什么说“一山不容二虎”?迁移创新：26从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是单 向流动，逐级递减的，传递效率为1020。所以,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。因为能量每流经一级都要丢失一 大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。2.食物链一般不超过5个营养级?迁移创新：27三、研究能量流动的意义 1、可以帮人们科学规划，设计人工生态系统，使能 量得到最有效的利用。实现对能量的多级利用，大大 提高能量利用率。（注意不是提高能量传递效率即每两 级之间仍为10%20%）桑 基 鱼 塘沼 气 工 程28沼气池：实现了能量的多级利用提供了解决能源短缺问题的新思路29“桑基 鱼塘” 农业 生态 系统蚕桑猪鱼稻塘泥 粪尿（饲料）鱼粉粪尿粪（饲料）粪尿茎叶、糠加 工场粪1）、尽量缩短食物链，充分利用生产者2）、充分利用分解者，如用秸杆培养食用菌， 用植物残体生产沼气等 3）、增加天敌种群，减轻有害生物危害 4）、减少环境污染302、 人们虽不能改变能量流动的规律，但可 设法调整能量流动方向，使能量持续高效流 向对人类最有益部分。例如： 1）、在森林中，怎样才能使能量更多储存在木材中？2）、在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？ 除去杂草、修去树木的侧枝等约吃掉K/2的草的羊数31本 节 知 识 体 系能 量 流 动概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和 散失的过程过 程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量 途径：食物链或食物网特 点单向流动：逐级递减：沿食物链方向由低营 养级流向下一营养级能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级 递减；传递效率10%20%。研究 意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量 持续高效的流向对人类最有益的部分。太阳能321.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的 关系 （ ）AA.能量和营养级B.个体大小与营养级C.个体大小与个体数量 D.个体数量与生物类型课堂基础知识反馈2在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最 多的成分是（ ）A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者A333要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们 应采取下列哪一种食物结构 A以淡水养殖的鱼类为主 B以家畜的肉类为主C以谷类和植物蛋白为主 D以禽类的肉和蛋为主C4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆 虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千 焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级 和第四营养级所利用的能量分别是多少？解析：第三营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。34v5肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的 观点看，这是由于（ ）A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大 B.动物性食品营养价值高 C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高 D.植物栽培比较容易C6.金龟子以大象粪便为食大象是初级消费者，假设第一 营养级能量为2.5106KJ,则下列正确的是（ ）A.金龟子处于第三营养级 B.金龟子属消费者C.流向金龟子的能量至少为 2.5106KJ D .金龟子从第二营养级获得能量为0.D358、下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（ ） A. 一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同 化能量的20% B. 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养 级流入到第二营养级 C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生 物群落 D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C3637