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1、第第3 3章章 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（第二课时）（第二课时）源头：源头：_ 起点：从起点：从 开始开始。流入生态系统总量：流入生态系统总量：_ 主要方式：主要方式：_能量转化：能量转化：_ 能能量量流流动动过过程程输输入入生产者固定太阳能生产者固定太阳能生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量光能光能化学能化学能光合作用光合作用传递渠道：传递渠道：_ 传递过程：传递过程：食物链和食物网食物链和食物网传传递递转化转化 太阳能太阳能化学能化学能热能热能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能散散失失大部分热能形式散失，大部分热
2、能形式散失，需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用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太阳能太阳能温故知新：温故知新：生态系统的能量流动生态系统的能量流动特点特点单向流动、单向流动、逐级递减逐级递减两营养级之间能量传递效率为两营养级之间能量传递效率为10%10%20%20%情景材料一情景材料一能量分析能量分析生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物输入能量输入能量464.6464.662.862.812.612.6赛达伯格湖的能量流动数据分析赛达伯格湖的能量流动数据分析思考：思考：除了用数字表示之外，还有什么方法可以表示
3、生态系统中能量流动逐级递减的特征？生态金字塔生态金字塔能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔一、生态金字塔一、生态金字塔1.能量金字塔：能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的将单位时间内各营养级所得到的能量数值能量数值转换为转换为相应面积（或相应面积（或体积）体积）的图形。的图形。能量分析能量分析生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物输入能量输入能量464.6464.662.862.812.612.6肉食性动物肉食性动物12.612.6生产者生产者464.6464.6植食性动物植食性动物62.862.8（1 1）特点）特点自然生态系统自然生态系统都是都
4、是上窄下宽上窄下宽的正金字塔形。的正金字塔形。（2 2）原因）原因能量在流动中总是能量在流动中总是逐级递减逐级递减的。的。（3 3）意义）意义直观直观的反映出生态系统各营养级间的反映出生态系统各营养级间能量能量的关系。的关系。从能量流动金字塔可以看出从能量流动金字塔可以看出：营养级越多，：营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就在能量流动过程中消耗的能量就越多越多。注意：某些人工生态系统注意：某些人工生态系统（如人工鱼塘如人工鱼塘）可呈现倒置情况。可呈现倒置情况。一、生态金字塔一、生态金字塔2.生物量金字塔：生物量金字塔：用表示能量金字塔中的方法表示用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量
5、各营养级的生物量（每个营养级所容纳（每个营养级所容纳的的有机物的总干重有机物的总干重），即为生物量金字塔），即为生物量金字塔。营养级营养级第四营养级第四营养级第三营养级第三营养级第二营养级第二营养级第一营养级第一营养级干重干重g/m21.51137809（1 1）特点）特点一般为上窄下宽的一般为上窄下宽的正金字塔形正金字塔形，有可能倒置有可能倒置（2 2）原因）原因一般来说一般来说植物的总干重通植物的总干重通常大于植食性动物的总干常大于植食性动物的总干重重，而植食性动物的总干，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总重也大于肉食性动物的总干重。干重。（3 3）意义）意义直观直观的反映生态系统各
6、营养级所容纳的的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重有机物的总干重的关系。的关系。一、生态金字塔一、生态金字塔2.生物量金字塔：生物量金字塔：思考：思考：在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？在在海海洋洋生生态态系系统统中中，由由于于生生产产者者(浮浮游游植植物物)的的个个体体小小，寿寿命命短短，又又会会不不断断地地被被浮浮游游动动物物吃吃掉掉，所所以以某某一一时时刻刻调调查查到到的的浮浮游游植植物物的的生生物物量可能低于浮游动物的生物量。量可能低于浮游动物的生物量。一、生态金字塔一、生态金字塔3.数量金字塔：数量
7、金字塔：营养级营养级第二营养级第二营养级第一营养级第一营养级个体数量个体数量鼠鼠草草鼬鼬第三营养级第三营养级营养级营养级第二营养级第二营养级第一营养级第一营养级个体数量个体数量昆虫昆虫树树如果表示如果表示各个营养级的生物个体的数各个营养级的生物个体的数目比值目比值关系，就形成数量金字塔。关系，就形成数量金字塔。（1 1）特点）特点 一般为上窄下宽的一般为上窄下宽的正金字塔形，正金字塔形，有时会出现有时会出现倒金字塔形倒金字塔形。（2 2）原因）原因如果消费者的个体小而生产者的个体大，如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现则会呈现倒置金字塔倒置金字塔。（3 3）意义）意义直观的反映生态系统
8、直观的反映生态系统各营养级各营养级的生物个体的的生物个体的数目数目比值关系。比值关系。能量金字塔能量金字塔生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔形状形状每一层每一层含义含义特点特点象征意义象征意义单位时间内，食物链单位时间内，食物链中每一营养级生物所中每一营养级生物所同化的能量同化的能量的多少的多少自然生态系统自然生态系统一定一定为正金字塔为正金字塔能量在流动过程中能量在流动过程中总是总是逐级递减逐级递减单位时间内，每一营养级单位时间内，每一营养级生物的生物的有机物的总干重有机物的总干重一般为正金字塔一般为正金字塔,有时有时会出现倒金字塔形会出现倒金字塔形一般一般生物量生物量(现存生物有
9、现存生物有机物的总干重机物的总干重)随食物链随食物链中营养级的升高而减少中营养级的升高而减少每一营养级生物每一营养级生物个个体的数目体的数目一般为正金字塔一般为正金字塔,有有时会出现倒金字塔形时会出现倒金字塔形一般生物一般生物个体数目个体数目在在食物链中随营养级升食物链中随营养级升高而减少高而减少一、生态金字塔一、生态金字塔1.由于能量在流动过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少（）2.生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的（）判断：判断：实战训练实战训练1.1.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正
10、确的是()A A该能量金字塔中的该能量金字塔中的a a、c c分别代表生产者、三级分别代表生产者、三级消费者消费者 B B图中所有生物构成一条食物链图中所有生物构成一条食物链 C C一个生态系统中营养级越多，在能量流动过程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中消耗的能量就越多 D D对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态很多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态二、二、研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义1.1.研究生态系统的能量流动，研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物
11、在可以帮助人们将生物在时间、空间上时间、空间上进行合理配置，进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量增大流入某个生态系统的总能量。稻稻萍萍蛙蛙间作套种间作套种多层育苗多层育苗二、二、研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义2.2.研究生态系统的能量流动，研究生态系统的能量流动，可以帮助人们可以帮助人们科学规划和设计人工生科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。态系统，使能量得到最有效的利用。实现能量实现能量多级利用多级利用，从而大大提高能量的，从而大大提高能量的利用率利用率（能量利用率能量利用率能量传递效率能量传递效率）粪便制作沼气粪便制作沼气粪便制作沼气粪便制作沼气用秸秆作
12、饲料用秸秆作饲料用秸秆作饲料用秸秆作饲料能量传递效率能量传递效率：能量在能量在相邻两个营养级之间相邻两个营养级之间传递，传递效率为传递，传递效率为10%20%10%20%。概念辨析：概念辨析：能量传递效率与能量利用率能量传递效率与能量利用率一般，食物链越短，能量利用率越高。一般，食物链越短，能量利用率越高。能量利用率能量利用率 =生产者固定总能量生产者固定总能量流入最高营养级的能量流入最高营养级的能量100%100%100%100%能量利用率：能量利用率：流入流入最高营养级的能量最高营养级的能量占占生产者能量生产者能量的比值的比值，或考虑分解或考虑分解者的参与者的参与，以实现能量的多级利用。以
13、实现能量的多级利用。=某一某一营养级同化量营养级同化量上一营养级同化量上一营养级同化量能量传递效率能量传递效率100%100%二、二、研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义3.3.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。高效地流向对人类最有益的部分。稻田除草、除虫等。稻田除草、除虫等。合理确定草场的载畜量合理确定草场的载畜量 牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜过多，就会造成草场牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。的退化，使畜产品
14、的产量下降。1.拔去田地中的杂草是人为的调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率（）2.利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了生态系统中能量的循环利用（）3.研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类（）判断：判断：三、三、构建食物链的方法构建食物链的方法1.根据根据能量能量或者或者有机物含量逐级递减有机物含量逐级递减特点特点营养级营养级A AB BC CD D能量（有机物）能量（有机物）15.915.9870.7870.71.91.9141.5141.5可以确定食物链为可以确定食物链为_BDACBDAC2.根据根据重金属、重金属、DDTDDT等物质的等物质的富集富集现象现
15、象生物体生物体A AB BC CD D有机汞浓度（有机汞浓度（mg.Lmg.L-1-1）0.050.057 70.510.516868可以确定食物链为可以确定食物链为_ACBDACBD丙丙甲甲乙乙丁丁丙丙丁丁甲甲乙乙DADA有机物总量比例有机物总量比例非生物非生物的物质的物质和能量和能量分解者分解者生产者生产者消费者消费者三、三、构建食物链的方法构建食物链的方法3.根据各种变式模型确定食物链根据各种变式模型确定食物链信息：分析曲线走势信息：分析曲线走势,先增加先减小者为先增加先减小者为 。食物链：食物链：。乙乙丙丙甲甲被捕食者被捕食者三、三、构建食物链的方法构建食物链的方法4.4.依据依据捕食
16、曲线捕食曲线构建食物链构建食物链一、概念检测1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。（1）太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。()（2）生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（）（3）能量沿食物链流动是单向的。()练习与应用一、概念检测2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是()A.该保护区中生产者体内的能量B.照射到该保护区中的全部太阳能C.该保护区中生产者所固定的太阳能D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ()A.a=b+c B.ab+c C.ab+c D.c=a+bBC练习与应用二、拓展应用1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。练习与应用(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？答案：图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。练习与应用本节结束！