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1
第3章　生态系统及其稳定性
第2节第1课时
能量流动的过程及特点
1
通过分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程。
2
概述生态系统中能量流动的特征。
流落荒岛
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一只母鸡、15kg玉米。
讨论：
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。
研究能量流动的基本思路
1.概念：生态系统中能量的 、 、 、 的过程，称为生态系统的能量流动。
输入
传递
转化
散失
2.研究能量流动的基本思路
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
能量输入
种群
能量存储
能量散失
营养级
生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。
生态系统能量流动的过程
呼吸作用
散失（热能）
粪便
呼吸作用
散失
（热能）
分解者利用
遗体残骸
摄入
用于生长发育繁殖
摄入量 = 同化量 + 粪便量
捕食者摄入
同化
消化吸收合成自身物质，储存能量
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动1
分析能量流经第二营养级的过程
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
呼吸作用
散失
初级消费者
同化
分解者利用
粪便
呼吸作用
散失
...
属于上一营养级的同化量
1.初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？
属于第一营养级
2.输入初级消费者的能量是哪部分？
初级消费者同化的能量
3.输入初级消费者的能量的去路有哪些？
一部分流入下一个营养级；
一部分被分解者分解利用；
一部分通过呼吸作用以热能形式散失。
4.完成能量流经第二营养级的模型。
初级消费者
同化
呼吸作用
分解者
流入下一
营养级
上一
营养级
生态系统能量流动的过程
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析生态系统能量流动过程
1.输入该生态系统的总能量是什么？
输入的总能量是生产者固定的太阳能。
99%
散失
1%
固定
2.生态系统中能量传递的形式和渠道分别是什么？
传递的形式是有机物，渠道是食物链和食物网。
3.生态系统能量流动过程中能量是怎么转化的？
转化过程是由太阳能 有机物中化学能 热能。
4.生态系统中能量散失的途径和形式分别是什么？
散失的途径是呼吸作用，形式是热能。
生产者
(植物)
呼吸作用
初级消费者
(植食动物)
呼吸作用
次级消费者
(肉食动物)
呼吸作用
分 解 者
…
呼吸作用
三级消费者
(肉食动物)
呼吸作用
生态系统能量流动的过程
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统
能量的输入
能量的散失
生态系统
传递
转化
能量流动的特点
为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼（R.L.Lindeman，1915-1942）对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区内，是一个高原湖泊，面积约5× 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落中各营养级之间的能量关系，提出了“林德曼定律”，标志着生态学开始从定性走向定量。
林德曼（1915-1942）
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
分析赛达伯格湖的能量流动
赛达伯格湖的能量流动
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
分析赛达伯格湖的能量流动
1.根据赛达伯格湖的能量流动图解完成下表。
营养级 流入能量 流出能量 （输入下一营养级） 出入比
（传递效率）
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
13.5%
62.8
12.6
20.1%
12.6
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
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活动3
分析赛达伯格湖的能量流动
2.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？
①生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。
②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
不会逆转，不能循环流动。因为：
3. 流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；
②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；
③一部分未被利用
能量流动的特点
能量流动的特点
1.单向流动
2.逐级递减
能量传递效率：一般10-20%
营养级数量：一般不超过5个营养级
任何生态系统都需要不断得到来自系统外
的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
流落荒岛
讨论：
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。
问题探讨
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人

先吃鸡
1.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为（ ）
A.0kJ B.106kJ
C.2×106kJ D.106～2×106kJ
A
2. 如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则下列说法不正确的是(　　)
A．图中B表示同化的能量
B．图中C表示流入下一营养级的能量
C．图中D表示通过呼吸作用散失的能量
D．图中a值与c＋d＋e的值相同
B
3.某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能,方框大小表示所含能量的多少)。下列叙述中不正确的是( )
A. 生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1
C. 流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2+D2)
D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
B
4.右图表示某生态系统食物网的图解，
猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（ ）
A．100kg B．44.5kg
C．25kg D．15kg
C
规律：最高营养级推导生产者（消耗量）
①需最多能量：选最长食物链；按÷10%计算
②需最少能量：选最短食物链；按÷20%计算

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