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1、生生态态系系统统的的结结构构构成包括分为营养结构营养结构组成成分组成成分食物链食物链食物网食物网生物群落生物群落无机环境无机环境生产者生产者消费者消费者分解者分解者第五章第五章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动u 同化作用同化作用u 异化作用异化作用 又叫合成代谢，是指生物体把从外界环又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质境中获取的营养物质转变成自身转变成自身的组成物质，的组成物质，并且并且储存能量储存能量的过程。的过程。又叫分解代谢，是指生物体把自身的一部又叫分解代谢，是指生物体把自身的一部分组成分组成物质加以分解物质加以
2、分解，释放出其中的能量释放出其中的能量，供给生命活动的过程。供给生命活动的过程。相关概念相关概念u 光合作用光合作用u 呼吸作用呼吸作用u 化能合成作用化能合成作用相关概念相关概念CO2+H2O(CH2O)+O2C6H12O6+H2O+O2 CO2+H2O+能量能量（热能（热能+ATP中的化学能）中的化学能）光光光光叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体酶酶酶酶我们的能量来自哪里我们的能量来自哪里?照射在草地上的太阳能都被我们固定了吗照射在草地上的太阳能都被我们固定了吗?我们固定了太阳能后我们固定了太阳能后,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向?太阳太阳太阳太阳我们把草吃进肚子里我们把草吃进肚子里,草中的能
3、量都被我们草中的能量都被我们 获取了吗获取了吗?我们获取了能量后我们获取了能量后,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向?草草 羊羊 鹰鹰能量流动的过程能量流动的过程 输入第一营输入第一营养级的能量转移养级的能量转移方向方向:分分解解者者用于生用于生长发育长发育及繁殖及繁殖生产者生产者光合作用光合作用初级初级消费者消费者 呼吸呼吸（热能）（热能）初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者摄入摄入摄入摄入呼呼吸吸散散散散失失失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者同化同化同化同化粪
4、便粪便分分分分解解解解者者者者利利利利用用用用呼呼吸吸散失散失散失散失.能量流经第二营养级能量流经第二营养级【典典例例训训练练1 1】如如图图表表示示某某生生态态系系统统的的能能量量锥锥形形图图，P P为为生生产产者者，Q Q1 1为为初初级级消消费费者者，Q Q2 2为为次次级级消消费费者者。对对图图中中的的各各营营养养级级所所含含有有的的能能量量进进行行分分类类剖剖析析。其其中中分分析析不不正正确确的的是是：(注注：图图中中a a、a a1 1、a a2 2表示上一年留下来的能量，表示上一年留下来的能量，e e、e e1 1、e e2 2表示呼吸消耗量表示呼吸消耗量)()()A.b+c+d
5、+eA.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量为本年度流入该生态系统的总能量B.cB.c1 1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量表示初级消费者中被次级消费者所同化的量C.bC.b和和d d之一，可代表生产者传递给分解者的能量之一，可代表生产者传递给分解者的能量D.D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c c中中【思路点拨思路点拨】解答本题的关键是确定解答本题的关键是确定B B图中流入每一营养级的图中流入每一营养级的能量去向，可结合能量流动过程予以确定。能量去向，可结合能量流动过程予以确定。上一年上一年遗留遗留Q1同化量同化量光合作用固定量（光
6、合作用固定量（P同化量）同化量）呼吸呼吸消耗消耗b、c传递给分解者传递给分解者/暂未被利用暂未被利用【典典例例训训练练2 2】如如图图甲甲为为某某湖湖泊泊生生态态系系统统的的能能量量金金字字塔塔简简图图，其其中中、分分别别代代表表不不同同的的营营养养级级，m m1 1、m m2 2代代表表不不同同的的能能量量形形式式。图图乙乙表表示示能能量量流流经经该该生生态态系系统统某某一一营营养养级级的的变变化化示意图，其中示意图，其中a ag g表示能量值。请据图作答：表示能量值。请据图作答：(1)(1)图甲中，图甲中，m m1 1、m m2 2表示的能量形式分别为表示的能量形式分别为_、_。通常情况下
7、，位于营养级通常情况下，位于营养级的生物个体数量一般远远少于的生物个体数量一般远远少于，主要原因是主要原因是_。(2)(2)图乙中，若图乙中，若A A表示图甲中营养级表示图甲中营养级所摄入的全部能量，则所摄入的全部能量，则B B表表示示_，C C表示表示_。若图甲中营养级。若图甲中营养级所固定的太阳所固定的太阳能总量为能总量为y y，则营养级，则营养级、间的能量传递效率是间的能量传递效率是_(_(用用图中所给字母表示图中所给字母表示)。(3)(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_。摄入量摄入量粪便粪便分解者分解者同化同化量量呼吸呼吸作用
8、作用用于生用于生长发育长发育及繁殖及繁殖流向下流向下一营养一营养级级流经某一营养级的能量l某营养级的同化量=_+_=_+_+_=_+_+_+_通过呼通过呼吸作用吸作用散失散失用于生长用于生长发育及繁发育及繁殖等殖等流向下一流向下一营养级营养级流向分解者流向分解者通过呼通过呼吸作用吸作用散失散失流向分解者流向分解者暂未利用暂未利用流向下一流向下一营养级营养级通过呼通过呼吸作用吸作用散失散失同化量与摄入量l摄入量=_+_同化量同化量粪便量粪便量P87T4.在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为，羊粪便中的能量
9、为36%n，呼，呼吸作用散失的能量为吸作用散失的能量为48%n，则，则()A.羊同化的能量为羊同化的能量为64%nB.储存在羊体内的能量为储存在羊体内的能量为52%nC.由羊流向分解者的能量为由羊流向分解者的能量为16%nD.由羊流向下一营养级的能量为由羊流向下一营养级的能量为64%nA=n-36%n=n-36%n-48%n16%n16%n能量流动的过程能量流动的过程初初初初输入输入传递传递 能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动逐级流动散失散失各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失生产者生产者固定固定
10、太阳能（或化学能）太阳能（或化学能）生产者生产者固定固定的能量的能量是流经这个生态系统是流经这个生态系统的总能量。的总能量。转化转化热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用呼吸作用能量流动的过程能量流动的过程能量流动的特点能量流动的特点1、单向流动、单向流动l食物链不可逆转食物链不可逆转l输入与散失的能量形式不同输入与散失的能量形式不同2、逐级递减：、逐级递减：能量传递效率能量传递效率为为1020l一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔草草兔兔狐狐草草兔兔狐狐松树松树松毛虫松毛虫灰喜鹊灰喜鹊松毛虫松毛虫灰
11、灰喜鹊喜鹊松树松树数量金字塔数量金字塔讨论讨论l为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？l为什么几平方公里才能有一只虎为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方而几平方米却有百万昆虫米却有百万昆虫?l荒岛上的鲁宾逊该怎么吃？荒岛上的鲁宾逊该怎么吃？假定某自然生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、假定某自然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鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦。千焦。1.如营养级之间能量转化效率为如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级，第三营养级所获得的能量是所获得的能量是 ；2.蛙最多能获得
12、的能量是蛙最多能获得的能量是 ；有关计算有关计算540千焦千焦960千焦千焦在在图图中中海海鸟鸟获获得得能能量量最最多多的的食食物物链链是是_。海海鸟鸟每每增增加加1千千克克，需需消消耗耗生生产产者者生生产产的的有有机机物物至至少少是是_千克。千克。有关计算有关计算甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水绵水绵水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 125125表表示示某某生生态态系系统统的的食食物物网网，请请回回答答：若若该该生生态态系系统统的的能能量量流流动动效效率率平平均均为为10%，同同一一营营养养级级的的每每种种生生物物获获得得的的能能量量是是均均等等的的，那那么么第
13、第一一营营养养级级的的同同化化能能量量为为2107KJ，则则鹰鹰最最终终获获得得的的能能量量是是_。要要使使鹰鹰的的数数量量最最多多它它应应处处于于_营养级。营养级。有关计算有关计算鼠：鼠：2102106 6鹰：鹰：10106 610%+1010%+106 6（10%10%）2 2 =10 =105 5+10+104 4=110000KJ=110000KJ 3 3鹰鹰蛇蛇鼠鼠植物植物l l能量流动概念能量流动概念l l各营养级生物的能量流动分析各营养级生物的能量流动分析l l生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动l l能量流动的特点及分析能量流动的特点及分析知识回顾知识回顾流经生态系统的总能
14、量、能量传递的主要渠流经生态系统的总能量、能量传递的主要渠道、能量散失的形式道、能量散失的形式一来二（三一来二（三/四）去四）去区分摄入量与同化量区分摄入量与同化量区分摄入量与同化量区分摄入量与同化量能量值的推算能量值的推算单向、递减的理解单向、递减的理解食物链、食物网中各营养级获取能量值的推食物链、食物网中各营养级获取能量值的推算（最大值、最小值）算（最大值、最小值）例例.如图为某生态系统能量流动的过程图解，如图为某生态系统能量流动的过程图解，请据图回答下列问题：请据图回答下列问题：（1 1）图中的箭头）图中的箭头_是不应存在的是不应存在的（填序号）。（填序号）。（2 2）流经生态系统的总能
15、量是）流经生态系统的总能量是_，初级消费者自身生命活动所消耗的能量初级消费者自身生命活动所消耗的能量是是_（填序号）。（填序号）。（3 3）食草动物排出的粪便中仍含有部分）食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于箭头应属于箭头_。例例.（20082008上海高考）如图表示某生态系统中，上海高考）如图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例。则这四种生物之间的食物关系最可能总量的比例。则这四种生物之间的食物关系最可能的是（）的是（）研究能量流动的意义研究
16、能量流动的意义P961.科学规划、设计人工生态系统（实现能量的科学规划、设计人工生态系统（实现能量的多级利用，提高能量利用率）多级利用，提高能量利用率）2.帮助人们合理帮助人们合理调整能量流动方向，使能量持调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分续高效地流向对人类最有益的部分。研究能量流动的意义研究能量流动的意义-生态农业生态农业佛山地区的桑基鱼塘研究能量流动的意义研究能量流动的意义-生态农业生态农业 从人类所需出发，实现能量多级利用，提从人类所需出发，实现能量多级利用，提从人类所需出发，实现能量多级利用，提从人类所需出发，实现能量多级利用，提高能量利用率高能量利用率高能量利用率高能量利用率生物富集作用生物富集作用1、能量的流动过程、能量的流动过程2、能量流动的特点、能量流动的特点3、研究能量流动的意义、研究能量流动的意义本节小结本节小结各营养级的能量来源各营养级的能量来源和去路和去路单向流动单向流动逐级递减逐级递减调节能量流动，使能量持续高效流向调节能量流动，使能量持续高效流向对人类有益的部分对人类有益的部分