第2節(jié)   生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì) 在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律。2.舉例說 明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律,人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。3.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、能量流動(dòng)的概念和過程1．能量流動(dòng)的概念：指生態(tài)系統(tǒng)中能量的         、          、         和         的過程。2.  3．能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級(jí)的過程 (1)能量的輸入：生產(chǎn)者通過               將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。 (2)能量的輸出：①在生產(chǎn)者的           中以熱能形式散失。②用于生產(chǎn)者的                          等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在植物體的有機(jī)物中。a.一部分隨著殘枝敗葉等被                 分解而釋放出來；b.另一部分則被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入         營養(yǎng)級(jí)。(3)能量在第一營養(yǎng)級(jí)內(nèi)部流動(dòng)圖解:4.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程(1)能量的輸入：通過攝食              獲得(2)能量的去向：①呼吸作用以            的形式散失；②以遺體殘骸的形式被              分解利用；③流向                 。 (3)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程圖解攝入量指植食性動(dòng)物取食的總量，即食物總量；同化量是指動(dòng)物經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量。 ①消費(fèi)者攝入能量(a)=                      +                    ,即動(dòng)物糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級(jí)同化的能量，應(yīng)為                     固定或同化的能量。②初級(jí)消費(fèi)者同化能量(b)=                        +                                       。③用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)=                    +                    +                  。④消費(fèi)者同化能量為b=                           =                     。3.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖(1)據(jù)圖分析，流入各營養(yǎng)級(jí)(最高營養(yǎng)級(jí)除外)的能量的去路：①通過自身呼吸作用以          形式散失。②流入                      。③被              分解利用。(2)初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于               流向分解者的一部分。(3)       或                      代表初級(jí)消費(fèi)者的同化量。(4)            或              代表初級(jí)消費(fèi)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。(5)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化     (是不是)遵循能量守恒定律。(6)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量     (能不能)再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來。4.如圖所示的能量流動(dòng)圖解(W1為生產(chǎn)者固定的太陽能) (1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量可表示為          。(2)生產(chǎn)者固定的總能量可表示為               或                  。(3) A1、B 1、C1、D1可分別表示                               、                           、                                、                                  。(4)用于生產(chǎn)者生長、發(fā)育、繁殖的能量可表示為                 或                 。(5)第一營養(yǎng)級(jí)的同化量可表示為                 或                 ，第二營養(yǎng)級(jí)的同化量可表示為                 或                 。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1. 特點(diǎn)(1)            ：沿食物鏈由低營養(yǎng)級(jí)流向高營養(yǎng)級(jí)，不可            ，也不能             流動(dòng)。(2)                 ：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中逐級(jí)減少；營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過          個(gè)營養(yǎng)級(jí)。2．能量不會(huì)百分之百地流入下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的原因：流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量除了流入下一營養(yǎng)級(jí)的之外，還有：(1)                                  ；(2)                                                   ；(3)                                  。3．能量傳遞效率的計(jì)算(1)計(jì)算公式能量傳遞效率＝                                  ×100%。(2)一般生態(tài)系統(tǒng)中相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率為                 。4．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能的條件任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自           的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如人工魚塘需要投喂飼料，此時(shí)流入魚塘生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能＋人工投入的有機(jī)物中的化學(xué)能。三、生態(tài)金字塔1．生態(tài)金字塔包括：                 、                 、                 。2．能量金字塔(1)概念：如果將單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)所得到的             數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體積)的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形，叫作能量金字塔。(2)特點(diǎn)：通常呈            的金字塔形。(1)圖中A、B、C、D每層代表                   。(2)最底層A代表        營養(yǎng)級(jí)，以此類推，由低到高。(3)由于能量的逐級(jí)遞減,能量金字塔往往是         的。3．生物量金字塔(1)概念：如果用同樣的方法表示各個(gè)營養(yǎng)級(jí)       (每個(gè)營養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重)之間的關(guān)系，就形成生物量金字塔。(2)特點(diǎn)：大多也是                的金字塔形。4．?dāng)?shù)量金字塔(1)概念：如果表示各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物            比值關(guān)系，就形成數(shù)量金字塔。(2)特點(diǎn)：一般呈上窄下寬的金字塔形，但不同生態(tài)系統(tǒng),金字塔的形狀會(huì)有差異。也可呈上寬下窄        的金字塔形，例如草原中草比鼠多，鼠比鼬多；但森林中卻出現(xiàn)了一棵大樹上存在許多昆蟲的現(xiàn)象。5.比較三種類型的生態(tài)金字塔項(xiàng)目能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義單位時(shí)間內(nèi)，食物鏈中每一營養(yǎng)級(jí)生物所同化的能量的多少單位時(shí)間內(nèi)，每一營養(yǎng)級(jí)生物所容納的有機(jī)物的總干重每一營養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目特點(diǎn)天然生態(tài)系統(tǒng)一定為上窄下寬的金字塔形一般為上窄下寬的金字塔形一般為上窄下寬的金字塔形象征意義能量在流動(dòng)過程中總是逐級(jí)          生物量(有機(jī)物的總干重)隨食物鏈中營養(yǎng)級(jí)的升高而逐級(jí)        在食物鏈中隨營養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)        特殊形狀某些人工生態(tài)系統(tǒng)(如人工魚塘)可呈現(xiàn)倒置狀況海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷被捕食，所以某一時(shí)間浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物生物量如果消費(fèi)者個(gè)體小而生產(chǎn)者個(gè)體大，就會(huì)呈現(xiàn)倒金字塔形，如昆蟲和樹四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1．意義(1)可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的              。例如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的間種套作、蔬菜大棚中的多層育苗、稻—萍—蛙等立體農(nóng)業(yè)。(2)可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)            ，使能量得到                。例如“?；~塘”等生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高了                    。(3)還可以幫助人們合理地        生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量                           。例如，合理確定草場載畜量、麥田除草、農(nóng)田捉蟲等。2.能量傳遞效率與能量利用率的比較(1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中，逐級(jí)遞減，若以“營養(yǎng)級(jí)”為單位，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為              。(2)能量利用率：流入人類或食物鏈最高營養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者所固定的能量的比值。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多，因此食物鏈越短，一般能量利用率越         。            答案一、1．輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2. 太陽光能   生產(chǎn)者   化學(xué)能3． (1)光合作用 (2) ① 呼吸作用 ②生長、發(fā)育和繁殖  a.分解者 b. 第二 (3) 呼吸作用   植物遺體、殘枝敗葉被分解者分解 4.(1)生產(chǎn)者 (2)①  熱能  ②分解者  ③下一營養(yǎng)級(jí) (3) ①消費(fèi)者同化能量(b)+糞便中能量(c)    上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)  ②初呼吸消耗能量(d)+該營養(yǎng)級(jí)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)③分解者分解利用的能量(f)+下一營養(yǎng)級(jí)同化能量(i) +未被利用能量(j)④消b=d+e= d+(f+i+j)3. (1)①熱能   ②下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)  ③分解者 (2)生產(chǎn)者 (3) ①或②＋③＋④ (4)①－③或②＋④ (5)是  (6)不能4. (1) W1  (2) W1或A1+ B 1+C1 +D1  (3)呼吸作用以熱量散失的能量、現(xiàn)存在生物體內(nèi)的能量、流向分解者的能量、流入下一營養(yǎng)級(jí)的能量(4) B1+C1 +D1或W1-A1(5) W1或A1+ B 1+C1 +D1   D1或A2+ B2+C2 +D2。二、1. (1)單向流動(dòng)     逆轉(zhuǎn)     循環(huán)  (2)  逐級(jí)遞減  五  2． (1)一部分通過該營養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失；(2)一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；(3)一部分未被利用。3． (1)(2) 10%～20%4．系統(tǒng)外三、1．能量金字塔  生物量金字塔  數(shù)量金字塔 2． (1)能量 (2)特點(diǎn)：上窄下寬(1)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)獲得的能量  (2第一(3)正立3． (1)生物量(2)上窄下寬4．(1)個(gè)體的數(shù)目 (2)倒置5. 遞減   遞減    遞減四、1．(1) 總能量  (2)人工生態(tài)系統(tǒng)  最有效的利用  能量的利用率(3)調(diào)整   持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?/span>2.(1) (2)高 

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第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

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