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高中生物选择性必修二
§3.2 生态系统的能量流动
情景探究
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15kg玉米。你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援
1.先吃鸡，再吃玉米。
2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，
最后吃鸡。
尽可能保证较多的能量流入自己！
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入也就没有生命和生态系统。生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
如何研究生态系统的能量流动呢？
生态系统的能量从哪来？传递和散失的量可定量研究吗？
生态系统能量流动的基本研究思路
能量输入
个体1
个体3
个体2
个体4
储存在生物体内的能量
呼吸作用所散失的能量
种群
能量储存
能量散失
一、生态系统的能量流动过程
1.生态系统的能量来源
①地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。
太阳每天输送的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了，大约只有1%以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。
②农田、城市等生态系统需要人工输入能量，维持生态系统的相对稳定。
一、生态系统的能量流动过程
2.生态系统的能量流动过程
生产者
呼吸作用（以热能形式散失）
分解者利用
2.生态系统的能量流动过程
问：分解者利用的能量来源有哪些？能量去向又是哪里？
分解者利用能量的来源及去向
① 消费者的粪便中的能量（粪便量）
②消费者的遗体和残骸
③分解者进行分解作用也会进行细胞呼吸（呼吸作用）同时散失热量
小结
①流入消费者营养级的总能量指的是同化量
②摄入量=同化量+粪便量
③同化量=呼吸作用散失+用于生长发育繁殖
④用于生长发育繁殖的能量=下一营养级+分解者利用+未利用
生态系统的能量流动是否遵循能量守恒定律？
生态系统的能量流动具有什么特点？
二、生态系统的能量流动特点
1.能量是沿着食物链和食物网单向流动的。为什么？
由于生物之间的捕食关系所决定
2.能量在营养级之间传递是逐级递减的。为什么？
由于呼吸作用对能量的散失、自身生长发育繁殖未被利用的能量以及流向分解者的能量。
3.能量传递效率与能量利用率
（1）传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率通常为10-20%
（某一营养级的同化量/上一营养级的同化量）X100%
（2）能量利用率：一般指流入最高营养级的能量与生产者固定的能量的比值。
注：利用率可以提高
（通过减少营养级、改变能量流动的去向）
传递效率不能够改变
4.能量流动的最值计算
A→B→C→D
（1）D营养级净增重M：
①最少需要A营养级多少：M=h（需要A的量）X（20%)3【最少=传递效率最高】
②最多需要A营养级多少：M=h（需要A的量）X（10%)3[最多=传递效率最低】
（2）A营养级净增重N：
①D营养级最少增重多少：NX（10%)3【最少=传递效率最低】
②D营养级最多增重多少：NX（20%)3[最多=传递效率最高】
4.能量流动的最值计算
倘若食物链是多条，构成食物网。那么相应计算怎么求？
例题
若食物网如图所示，请回答下列问题。
草
鹰
虫
兔
鸟
（1）鹰每增重1千克，至少需要消耗草__________千克
（2）若鹰的食物1/4来自于兔，3/4来自于鸟，鹰增重1000g，则至少需要消耗草________千克
（3）若草能量的1/3直接提供给兔，2/3直接提供给虫，则猫头鹰增重1kg，最多需要消耗草________千克
25
100
250
三、生态金字塔
1.能量金字塔
单位时间内每一营养级生物所含能量的多少
三、生态金字塔
2.数量金字塔
每一营养级生物个体的数目
三、生态金字塔
3.生物量金字塔
每一营养级所容纳的有机物的总干重
四、研究生态系统能量流动的意义
项目 指导意义 实例
将生物在时间、空间上合理配置 增大流入某个生态系统的总能量 间作套种、多层育苗等立体农业
科学规划和设计人工生态系统 有效、多级利用能量 用秸秆饲养牲畜,牲畜粪便生产沼气，沼渣作肥料还田
合理调整生态系统中能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 合理确定草场的载畜量
课堂小结

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