第第第第2 2 2 2节节节节生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动温故而知新温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？ 3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么? ?生态系统的成分生态系统的成分, ,食物链和食物网食物链和食物网生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者和和非生物的物质和能量非生物的物质和能量食物链和食物网食物链和食物网一、能量流动的概念一、能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系生态系统的能量流动是指生态系统中能量的统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失的过程。的过程。 就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？ 能量输入能量输入个体个体呼吸作用散失呼吸作用散失的能量的能量储存在体内储存在体内的能量的能量能量流动的分析能量流动的分析能量能量输入输入个体个体1 1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体2 2个体个体3 3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量能量流动的分析能量流动的分析能量流经一个种群的情况：能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失能量流动的分析能量流动的分析 研究生态系统中能量流动一般在研究生态系统中能量流动一般在群体水平群体水平上。上。1.1.生态系统的能量生态系统的能量源头源头？3.3.能量流动的能量流动的起点起点？流动的流动的渠道渠道？2.2.流经生态系统的流经生态系统的总能量总能量？5.5.生态系统中各生态系统中各生物成分的能量来源生物成分的能量来源？4.4.能量在食物链中的能量在食物链中的流动形式流动形式？能量流动的过程能量流动的过程 请同学们阅读教材请同学们阅读教材“能量流动的能量流动的过程过程”一段，完成下面几个问题：一段，完成下面几个问题：6.6.能量在流经各营养级能量在流经各营养级时时是如何是如何变化变化的？的？生态系统的能量源头：生态系统的能量源头：太阳能太阳能3.3.能量流动的能量流动的起点：起点：2.2.流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量： 生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能的总量的总量( (约占约占1%)1%) 能量流动的过程能量流动的过程6.6.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 4 4、流动的渠道、流动的渠道: :生产者固定的太阳能开始生产者固定的太阳能开始食物链和食物网食物链和食物网5 5、能量在食物链中的流动形式：、能量在食物链中的流动形式：有机物中的化学能有机物中的化学能分解者分解者生产者、消费者的遗体和生产者、消费者的遗体和 排遗物排遗物能能量量流流动动的的过过程程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化（教材（教材P94 P94 第二段）第二段）呼吸作用呼吸作用 被下一营养级被下一营养级的生物所利用的生物所利用初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼呼吸吸散散失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分分解解者者利利用用粪便粪便呼呼吸吸散失散失能量流经第二营养级示意图能量流经第二营养级示意图摄入的能量：摄入的能量：摄入的能量：摄入的能量：粪便中的能量粪便中的能量粪便中的能量粪便中的能量（未被同化的能量）（未被同化的能量）（未被同化的能量）（未被同化的能量）该营养级所固定的能量该营养级所固定的能量该营养级所固定的能量该营养级所固定的能量上一营养级同化量的一部分上一营养级同化量的一部分上一营养级同化量的一部分上一营养级同化量的一部分属于本营养级的同化量属于本营养级的同化量属于本营养级的同化量属于本营养级的同化量同化量的去向：同化量的去向：同化量的去向：同化量的去向： 本营养级个体自身本营养级个体自身本营养级个体自身本营养级个体自身呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗( ( ( (散失散失散失散失) ) ) )； 本营养级个体自身本营养级个体自身本营养级个体自身本营养级个体自身生长、发育生长、发育生长、发育生长、发育繁殖繁殖繁殖繁殖的积累的积累的积累的积累（储存）。（储存）。（储存）。（储存）。a. a. a. a. 遗体残骸被分解者分解；遗体残骸被分解者分解；遗体残骸被分解者分解；遗体残骸被分解者分解；b. b. b. b. 流向下一营养级。流向下一营养级。流向下一营养级。流向下一营养级。c. c. c. c. 未被利用部分（石油、煤炭等）未被利用部分（石油、煤炭等）未被利用部分（石油、煤炭等）未被利用部分（石油、煤炭等）生态系统能量流动的过程生态系统能量流动的过程生产者生产者呼吸呼吸初级消初级消费者费者呼吸呼吸次级消次级消费者费者分分 解解 者者呼吸呼吸三级消三级消费者费者呼吸呼吸呼吸呼吸生产者固定的太阳生产者固定的太阳能总量能总量为流经这个为流经这个生态系统的总能量生态系统的总能量输入输入传递传递散失（以热能的形式）散失（以热能的形式） 以以有机物有机物的形的形式式沿食物链沿食物链向下向下一营养级传递一营养级传递太阳能太阳能可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的有能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失过程。过程。 1 1 1 1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：（1 1 1 1）将）将）将）将A A A A、B B B B、C C C C、D D D D各营养级的成分依次写在图中：各营养级的成分依次写在图中：各营养级的成分依次写在图中：各营养级的成分依次写在图中： A A A A B B B B C C C C D D D D 。（2 2 2 2）图中）图中）图中）图中a1a1a1a1代表代表代表代表 ，图中图中图中图中a2a2a2a2代表代表代表代表 。 及时巩固及时巩固生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能被初级消费者同化的能量被初级消费者同化的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量 2 2、若鹿的进食能量为、若鹿的进食能量为100%100%，其粪尿能量为，其粪尿能量为36%36%，呼吸能量为呼吸能量为48%48%，则鹿的同化量为（，则鹿的同化量为（ ） A A64%64% B B84%84% C C16%16% D D52%52%及时巩固A同化量摄入量粪便量同化量摄入量粪便量3、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（为（ ）A. 0 B. 10%m C. 1020%m D. 不知道不知道A植食性动物植食性动物植食性动物植食性动物 62.8 62.8 62.8 62.862.862.862.862.8二、能量流动的二、能量流动的特点特点赛达伯格湖的能量流动赛达伯格湖的能量流动 P95P95P95P95资料分析资料分析资料分析资料分析太阳能太阳能太阳能太阳能未未未未固固固固定定定定生产者生产者生产者生产者464.6464.6464.6464.6分解者分解者分解者分解者12.512.512.512.5呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用96.396.396.396.3未利用未利用未利用未利用2932932932932.12.12.12.118.818.818.818.829.329.329.329.312.612.612.612.6肉食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 12.6 12.6微量微量微量微量7.57.57.57.55.05.05.05.0327.3327.3327.3327.3122.6122.6122.6122.614.614.614.614.6能量传递效率能量传递效率 根据根据根据根据“ “赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解” ”，计算相邻两个营养级间能量传递效率。计算相邻两个营养级间能量传递效率。计算相邻两个营养级间能量传递效率。计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物植食性动物植食性动物植食性动物 62.8 62.8 62.8 62.862.862.862.862.8太阳能太阳能太阳能太阳能未未未未固固固固定定定定生产者生产者生产者生产者464.6464.6464.6464.612.612.612.612.6肉食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 12.6 12.6传递效率传递效率传递效率传递效率= = = =上一营养级同化能量上一营养级同化能量上一营养级同化能量上一营养级同化能量本营养级同化能量本营养级同化能量本营养级同化能量本营养级同化能量 100% 100% 100% 100%试计算：试计算：试计算：试计算： 从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？ 从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%13.5%20%20% 流入某个营养级的能量，为什么流入某个营养级的能量，为什么不能不能百分之百分之 百百地流向后一个营养级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：流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分一部分作为排出作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为分解者利用；分解者利用；还有一部分还有一部分未能进入（未被捕食）下未能进入（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。百分之百地流到下一个营养级。Q1Q1Q1Q1：生态系统中的能量最终去了哪里？：生态系统中的能量最终去了哪里？：生态系统中的能量最终去了哪里？：生态系统中的能量最终去了哪里？Q2Q2Q2Q2：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒 定律？定律？定律？定律？Q3Q3Q3Q3：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？2025思考与讨论：思考与讨论：一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。和贮存的之和。和贮存的之和。和贮存的之和。不能。不能。不能。不能。通过以上分析，你能得出什么规律通过以上分析，你能得出什么规律？二、能量流动的二、能量流动的特点特点单向流动逐级递减只能只能沿食物链沿食物链由由低营养级低营养级流向流向高营养级高营养级1 1、各营养级生物会因、各营养级生物会因呼吸作用呼吸作用而而散失部分能量散失部分能量2 2、各营养级生物总有一部分能量、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用不能被下一营养级利用3 3、以排遗物的形式被分解者利用；、以排遗物的形式被分解者利用；结论：结论：结论：结论：相邻营养级的传递效率大约是相邻营养级的传递效率大约是相邻营养级的传递效率大约是相邻营养级的传递效率大约是10%10%10%10%20%20%20%20%。 在在“草草食草的昆虫食草的昆虫蜘蛛蜘蛛蟾蜍蟾蜍蛇蛇猫头鹰猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链这条食物链，设流经这条食物链 的总能量为的总能量为100100，按最高传递率计算，按最高传递率计算， 蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为A A A A、20202020和和和和2 2 2 2 B B B B、0.80.80.80.8和和和和0.0320.0320.0320.032C C C C、4 4 4 4和和和和0.80.80.80.8 D D D D、0.40.40.40.4和和和和0.0160.0160.0160.016 及时巩固及时巩固能量金字塔能量金字塔 营养级越多营养级越多营养级越多营养级越多，在能量流动过程，在能量流动过程，在能量流动过程，在能量流动过程中中中中消耗的能量就越多消耗的能量就越多消耗的能量就越多消耗的能量就越多，所以生，所以生，所以生，所以生态系统中的能量流动一般不超态系统中的能量流动一般不超态系统中的能量流动一般不超态系统中的能量流动一般不超过过过过4 4 4 45 5 5 5个个个个营养级。营养级。营养级。营养级。 如果将单位时间内各个营如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，一个金字塔图形，叫做能量叫做能量金字塔金字塔。塔基是生产者，塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。形是正锥形。思考讨论思考讨论： 食物链中的营养级一般食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？不超过五个，为什么？ 任何生态系统都需要不断得到能任何生态系统都需要不断得到能任何生态系统都需要不断得到能任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能。量补充，以便维持生态系统的正常功能。量补充，以便维持生态系统的正常功能。量补充，以便维持生态系统的正常功能。 如果一个生态系统在一段较长的时如果一个生态系统在一段较长的时如果一个生态系统在一段较长的时如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入，这个生态系统就会间内没有能量输入，这个生态系统就会间内没有能量输入，这个生态系统就会间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。崩溃。崩溃。崩溃。 数量金字塔存在吗？思考题：如果把各个营养级的生物思考题：如果把各个营养级的生物数量关系数量关系，用，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？字塔形？如果是，有没有例外？一般是金字塔形；一般是金字塔形； 有例外。有例外。浮游植物浮游植物浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物浮游动物浮游动物鱼鱼鱼鱼昆虫昆虫鸟鸟树树三、研究能量流动实践意义 P96、帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动、帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分使能量持续高效地流向对人类有益的部分。、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用使能量得到最有效的利用。小小 结结能量流动的起点：能量流动的起点：能量流动的途径：能量流动的途径：能量的变化情况：能量的变化情况：生产者的能量来源：生产者的能量来源：分解者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：各级消费者的能量来源：流入某营养级的能量是：流入某营养级的能量是：能量流动特点：能量流动特点：生产者生产者食物链和食物网，以有机物的形式食物链和食物网，以有机物的形式太阳能太阳能化学能化学能热能热能主要来自太阳能主要来自太阳能生产者和消费者生产者和消费者上一营养级上一营养级该营养级所同化的量该营养级所同化的量单向流动（不循环），逐级递减单向流动（不循环），逐级递减1 1、根据生态学原理，要使能量流经食物链总、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构A A、以离类、蛋类为主、以离类、蛋类为主B B、以淡水养殖的鱼、虾为主、以淡水养殖的鱼、虾为主 C C、以谷物和植物蛋白为主、以谷物和植物蛋白为主D D、以猪肉等家畜肉类为主、以猪肉等家畜肉类为主 巩固练习巩固练习2 2、初级消费者体内能量的去路包括、初级消费者体内能量的去路包括( (多选多选) )A A、用于自身的生长、发育和繁殖、用于自身的生长、发育和繁殖B B、被第二营养级的其他生物所获得、被第二营养级的其他生物所获得 C C、以热能的形式散失、以热能的形式散失D D、被分解者分解释放到环境中去、被分解者分解释放到环境中去 3 3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系间的关系A A、能量与营养级、能量与营养级 B B、能量与个体大小、能量与个体大小C C、能量与个体数量、能量与个体数量 D D、能量与生物代谢类型、能量与生物代谢类型 4 4、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，正确的是（多选）正确的是（多选）A A能量沿食物链流动是单向的能量沿食物链流动是单向的 B B食物链越短，能量的利用率越高食物链越短，能量的利用率越高C C初级消费者越多，次级消费者获得的初级消费者越多，次级消费者获得的 能量就越少能量就越少D D生物种类越多，生态系统中的生物种类越多，生态系统中的 食物链越多食物链越多 5 5、“一山不能存二虎一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点这一谚语，用生态观点 可以理解为可以理解为A A、虎所需要的生活空间很大、虎所需要的生活空间很大B B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C C、虎性情孤独，不群居、虎性情孤独，不群居D D、营养级越高的生物，能得到的能量越小，、营养级越高的生物，能得到的能量越小， 个体数量也就减少个体数量也就减少 作业：作业：1、以第一营养级和第二营养级为例说出能量流动的过程。2、能量流动有什么特点？3、什么是能量金字塔？The end 要点补充新陈代谢中的同化作用和异化作用新陈代谢中的同化作用和异化作用新新陈陈代代谢谢同同化化作作用用异异化化作作用用把外界环境中获取的营养把外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质，转变成自身的组成物质。物质。储存能量储存能量释放能量释放能量分解自身的一部分组成分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物物质，把分解的最终产物排出体外。排出体外。物质物质物质物质代谢代谢代谢代谢能量能量能量能量代谢代谢代谢代谢能量单向流动的原因？食物链中各营养级的食物链中各营养级的顺序顺序是是不可逆转不可逆转的；的；各营养级的能量总是趋于以各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生呼吸作用产生热能热能而散失掉，而不被生态系统利用，所而散失掉，而不被生态系统利用，所以能量不能循环。以能量不能循环。20202525能量流动过程中逐级递减的原因？能量流动过程中逐级递减的原因？捕食不彻底：捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。但不可能将其种群中的全部个体捕食。摄食不彻底：摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。也不可能将对方的所有有机物全部吃下。消化不彻底：消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。也不可能将其中的全部营养都能吸收。以上就产生了分解者的营养来源。以上就产生了分解者的营养来源。另外另外生物体本身需要维持正常的生命活动生物体本身需要维持正常的生命活动，进行繁，进行繁殖以及生长、发育等，这一切都将殖以及生长、发育等，这一切都将以呼吸热的形式以呼吸热的形式最终散失最终散失。