2011级生物学案
第2节 生态系统的能量流动
班级：__________ 姓名：__________
【学习目标】
1、分析生态系统能量流动的过程和特点 2、概述研究能量流动的意义 【学习重难点】
分析生态系统能量流动的过程和特点 【学习过程】
一、生态系统的能量流动
1、生态系统的功能包括生态系统的 、 和 2、生态系统的能量流动指生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
3、在生态系统中，能量流动的分析一般以 为单位
能量的输入＝ ＋ 二、能量流动的过程
阅读课本第94页内容及图5—6、图5—7。
1、地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳光能。
①能利用光能的生物类群有： ②极少数生态系统的生产者为 ，所需能量来自 2、能量流动的渠道是 3、能量流动的起点是
4、输入（或流经）生态系统的总能量＝ 5、（从来源看）一个营养级的同化量（第一营养级除外）＝ － 6、（从去向看）一个营养级的同化量（最高营养级除外）＝ ＋ ＋
思考
①第一营养级的同化量是多少？ ②最高营养级的能量的去向有哪些？
③呼吸作用产生的热能还能否再回到该生态系统中来？
三、能量流动的特点
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阅读第95页 赛达伯格湖的能量流动图解 思考
①指出该生态系统中各营养级的同化量：生产者 、植食性动物 肉食性动物 ②指出生产者能量的去向？
③计算由第一营养级到第二营养级的能量传递效率
④为什么输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流向下一营养级？
⑤图中未利用部分的能量的最终去向是什么？
⑥植食性动物的能量能流向生产者吗？ 1、能量流动的特点
（1）生态系统中的能量流动是 （2）能量在流动过程中 。能量传递效率大约为 2、能量金字塔
（1）一定是正金字塔
（2）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就 ，能量的利用率
【思考】
①生态系统在能量方面是否自给自足？
②若某人流落到荒岛上，那里除水外，几乎没有任何生物。该人随身尚有的食物只有一只母鸡、15千克玉米。你认为哪种生存策略能让他维持更长时间等待救援？
A、现吃鸡，再吃玉米
B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡 ③为什么生态系统中的能量流动一般不超过4~5个营养级？
④若设计一个微型生态系统，需要注意哪些方面？
3、生物量金字塔和数量金字塔 四、研究能量流动的时间意义
1、实现对能量的 利用，提高能量的
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①
燃烧 热能散失，污染环境
农作物 秸秆 牛 人 沼气池 沼气
沼渣 食用菌
②“桑基鱼塘”生产模式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，从能量流动的角度分析这种设计的合理性。
2、合理调整生态系统中 关系，使能量持续高效地流向 的部分。 【例】①草原合理确定载畜量，保持畜产品的持续高产。 ②农田管理中需不断除草灭虫 【课后练习】 基础题
1.A。2.D。3.B。 拓展题 1.（1）
图5-6 两个农业生态系统的能量流动图解
（2）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。
2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。 【知识拓展】
生态金字塔与能量金字塔 1.类型
生态金字塔包括三种类型：能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔（见下页图5-7）。
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图 生态金字塔的3种类型
能量金字塔是以各营养级所固定的总能量来表示的，它以热力学为基础，较好地反映了生态系统内能量流动的本质。数量金字塔过高地估计了小型生物的作用，而生物量金字塔又过于强调了大型生物的作用，能量金字塔所提供的情况较为客观和全面。能量金字塔表示生物之间的能量关系，把植物干物质和动物干物质都换算成能量单位，计算两个营养级之间的比值，表示能量传递的有效程度，在表达能量流动方面，有更明了的效果。例如，4 hm2紫花苜蓿接受的太阳辐射量，每年为2.646×1010 kJ，苜蓿固定的能量是6.258×107 kJ，固定效率约为0.24%，光能利用率还算比较高的。牛吃苜蓿获得的能量为4.998×106 kJ，牛对苜蓿的转化率为8%，人吃牛肉获得的能量为3.486×104 kJ，人对牛肉的转化率为0.7%左右。在能量金字塔图解中，各层的长度一般是取所代表数值的对数，因为各营养级的数值相差甚大，不便直接按实数绘出。 2.三者的区别
生物量是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/ha表示。生物量金字塔就是根据不同营养级的生物量制作的图形。大部分情况下是正金字塔，但也会出现倒置的情况，比如湖里的浮游植物的生物量有时就小于浮游动物的，因为浮游植物的世代短，一个世代的浮游动物以几个世代的浮游植物为食。
数量金字塔就是根据不同营养级生物的数量制作的图形。数量金字塔出现倒置的情况就更普遍了，比如一棵树上生活着几百只的毛虫。
而能量金字塔不可能出现倒置的情况，因为能量的流动是逐级递减的，下一级生物的总能量必然少于上一级。
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