第五章第2節生態系統的能量流動

以下哪種生存策略能維持更長時間？

A、先吃雞，再吃玉米。

B、先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。

假設你像小說中的魯賓遜一樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。

第2節生態系統的能量流動

生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程，稱為生態系統的能量流動。一、生態系統的能量流動概念草的能量是怎樣得來的?光合作用？(太陽能化學能)二、能量流動的分析呼吸消耗分解者分解供下一營養級攝入草的能量的去向?？能量在第一營養級中的變化生產者（植物）初級消費者（植食性動物）呼吸作用分解者遺體殘骸能量流動的過程分析呼吸散失用于生長、發育、繁殖,儲存在植物體的有機物中遺體、殘枝敗葉分解者初級消費者攝食①能量流經第一營養級示意圖生產者固定的太陽能(約占1%)兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎？(同化量=攝入量—糞便量）兔子的能量從哪里來？又去向哪里？？同化作用：是指生物體把從外界環境中獲取的營養物質轉變成自身的組成物質，并且儲存能量的變化過程。初級消費者攝入用于生長發育和繁殖次級消費者攝入呼吸散失遺體殘骸初級消費者同化糞便分解者利用呼吸散失...能量流經第二營養級有機物氧化能量轉移到ATP能量轉化為熱能糞便量用于生長、發育、繁殖遺體殘骸分解者次級消費者攝入②能量流經第二營養級示意圖初級消費者者攝入量同化量呼吸散失例一：大象是植食性動物，有一種蜣螂則專以象糞為食。設大象在某段時間所同化的能量為107KJ，則這部分能量中可流入蜣螂體內的約為A、0KJB、2×106KJC、106KJD、106--2×106KJA輸入：傳遞：能量沿著食物鏈（網）逐級流動散失：各級生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以熱能散失

生產者固定的太陽能的總量生態系統的總能量：太陽能能量的最終源頭：轉化：熱能太陽光能化學能光合作用呼吸作用能量流動的過程小總結能量在食物鏈中的流動形式：有機物中的化學能呼吸呼吸呼吸生產者(植物)呼吸初級消費者(植食動物)次級消費者(肉食動物)…分解者呼吸三級消費者(肉食動物)生態系統的能量流動圖解：若研究一個生態系統呢？圖示有什么特點嗎？三、能量流動的特點營養級流入的能量流出（輸入下一營養級）的能量呼吸作用散失分解者分解未被利用464.662.896.312.529329.32.118.812.662.85.0微量7.5——12.6生產者植食性動物肉食性動物1、流經此生態系統的總能量為多少？3、植食性動物的同化量為多少？2、對于每一個營養級來講，輸入和輸出的能量是否相等？464.6相等62.812.6/62.8=20%4、從第一營養級流入第二營養級的能量，占生產者所固定的能量總量的百分比是多少？5、從第二營養級流入第三營養級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是多少？思考？62.8/464.6=13.5%

（1）相鄰營養級生物吃與被吃關系不可逆轉，能量只能從低營養級流向高營養級。2、逐級遞減（10%-20%）1、單向流動（2）有少部分能量隨殘枝敗葉、遺體殘骸等直接傳給了分解者（3）每個營養級的能量總有一部分不能被下一營養級利用（最終被分解者分解）。（1）各營養級呼吸作用散失的熱能無法被再利用。總結能量流動的特點能量傳遞效率根據“賽達伯格湖的能量流動圖解”，計算相鄰兩個營養級間能量傳遞效率。植食性動物

62.862.8太陽能未固定生產者464.612.6肉食性動物

12.6傳遞效率=上一營養級的同化量下一營養級的同化量×100%結論：相鄰營養級的傳遞效率大約是10%-20%。用能量流動的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。學以致用參考要點:根據生態系統中能量流動逐級遞減的特點和規律，營養級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態系統中幾乎是最高營養級，通過食物鏈(網)流經老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數量將是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生態學道理。能量流動的計算規律1、假如現有草100公斤，最少可使鷹增重

公斤。2、假如現有草100公斤，最多可使鷹增重

公斤。3、假如要使鷹增加2公斤體重，最少要耗草

公斤。4、假如要使鷹增加2公斤體重，最多要耗草

公斤。設使鷹增重X1公斤，則：100=X110％10％設使鷹增重X2公斤，則：100=X220％20％設最少耗草Y1公斤，則：Y120％20％=2Y210％10％=2設最多耗草Y2公斤，則：在食物鏈“草免鷹”中，1420050能量傳遞率：10%~20%

在某一食物網中，一個消費者往往同時占有多條食物鏈，當該消費者增加了某一值時，若要計算最少消耗生產者多少時，應選的食物鏈和最大傳遞效率進行計算，這樣消費者獲得的能量最多；若要計算最多消耗生產者多少時，應選的食物鏈和最小傳遞效率進行計算，這樣消費者獲得的能量最少。最短20%最長10%1、根據生態學原理，要使能量流經食物鏈總消耗量最少，人們應該采用哪種食物結構

A、以離類、蛋類為主

B、以淡水養殖的魚、蝦為主

C、以谷物和植物蛋白為主

D、以豬肉等家畜肉類為主鞏固練習2、初級消費者體內能量的去路包括(多選) A、用于自身的生長、發育和繁殖

B、被第二營養級的其他生物所獲得

C、以熱能的形式散失

D、被分解者分解釋放到環境中去3、人們常用能量金字塔來說明生態系統中哪兩者之間的關系

A、能量與營養級B、能量與個體大小

C、能量與個體數量D、能量與生物代謝類型如果一個人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動物，1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1kg體重，約消耗植物（）

A．10kgB．28kg C．100kg D．280kg【解析】解答本題時，首先應畫出食物網，然后依據食物網和題干信息來解答。D4能力提升：能量沿多條食物鏈傳遞的計算①通過“植物→人”消耗植物的量為：

0.5÷10%＝5kg；②通過“植物→植食動物→小型肉食動物→人”消耗植物的量為：

0.25÷10%÷10%÷10%＝250kg③通過“植物→羊→人”消耗植物的量為：

0.25÷10%÷10%＝25kg故要消耗植物的總量為5＋250＋25＝280kg5、由于“赤潮”的影響，一條4kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性的食物有1/2來自植物，1/4來自草食魚類，1/4來自以草食魚類為食的小型肉食魚類，按能量流動效率20%計算，該雜食性魚從出生到死亡，共需海洋植物()A.120kgB.160kgC.60kg

D.100kg思考：能不能改變生態系統能量流動的規律？四、研究能量流動的意義

人們雖然不能改變能量流動的客觀規律，即無法改變能量的傳遞效率，但能提高能量的利用率例如：秸稈的多級利用、桑基魚塘就實現了對能量的多級利用，提高了能量的利用率。1、幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。

桑基魚塘2、合理調整能量流動方向，使能量流向對人類最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜體內，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產品。過少：就不能充分利用牧草所能提供的能量。過多：會造成草場退化，使畜產品的產量下降。牧民草原如何放牧，才能達到產畜量高又不會導致草場退化？合理確定載畜量，滅鼠、滅蟲生態金字塔

（1）能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔三者都是用來說明食物鏈中能量流動的情況，三者統稱為生態金字塔。能量金字塔數量金字塔生物量金字塔形狀特點呈正金字塔形一般為正金字塔形，有時會出現倒金字塔形一般為正金字塔形能量金字塔數量金字塔生物量金字塔象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性一般生物個體數目在食物鏈中隨營養級升高而逐級遞減生物量(現存生物有機物的總量)沿食物鏈流動逐級遞減

每一階層含義食物鏈中每一營養級生物所含能量的多少每一營養級生物個體的數目

每一營養級生物現存有機物總質量數量金字塔通常在食物鏈的始端個體數量多，之后的各環節上生物的數量逐漸減少。個體數量金字塔小鳥昆蟲樹多數目營養級少高低但數量金字塔在某種情況下也可能出現金字塔倒置的現