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第三章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
一、能量流动的过程
二、能量流动的特点
你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
方案1
方案2
先
后
一部分
吃鸡蛋
一部分
问题探讨
完成导学案食物网的建构
科学方法——研究能量流动的基本思路
如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？
有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；
不同个体间差异过大。
如果将种群作为一个整体来研究能量流动，又会遇到什么问题？
能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究，比较精确
一、能量流动的过程
阅读教材P55，思考下列问题（在课本上圈画出导学案基础感知一挖空内容）
1.绿色植物的能量来自？照射在绿色植物上的太阳能都被吸收了吗？绿色植物吸收太阳能后，以何种形式储存？有哪些去向？输入生态系统的能量是指哪一部分？
2.生产者的能量又是通过什么途径，以什么形式传递给其他动物的？
3.第二营养级的能量来自？这些能量都被吸收了吗？流入第二营养级的能量是摄入量还是同化量？它们之间的关系是怎样的？被吸收的能量，以何种形式储存？有哪些去向？
4. 某一营养级的“粪便”中能量应属于谁的同化量？
1.能量流经玉米（第一营养级）过程：
1%
固定(同化)
99%
散失
生产者固定的太阳能
呼吸作用
散失（热能）
用于生长
发育和繁殖
分解者
初级消费者摄入
（植食性动物）
流经生态系统的总能量
（储存在有机物中）
残枝 败叶
总量
完成导学案深入学习任务一
分解作用实质为呼吸作用
2.能量流经鸡（第二营养级）过程：
初级消费者摄入
遗体残骸
呼吸作用
热能散失
初级消费者同化
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
粪便
完成导学案深入学习任务二，思考讨论相关问题
1. 鸡的摄入量是否等于同化量？
鸡的粪便量属于哪一营养级的同化量？
属于该同化量中哪一部分的能量？粪便量最终去路？
一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取多少大象的同化量？为什么？
请分析摄入量、同化量、粪便量之间的数学关系，用等式形式表示；
请分析同化量、呼吸散失量与用于生长发育繁殖的能量（储存量）之间的数学关系,用等式形式表示。
摄入量 = 同化量 + 粪便量
1. 鸡的摄入量是否等于同化量？
鸡的粪便量属于哪一营养级的同化量？
属于该同化量中哪一部分的能量？粪便量最终去路？
一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取多少大象的同化量？为什么？
请分析摄入量、同化量、粪便量之间的数学关系，用等式形式表示；
同化量=呼吸散失 + 生长发育繁殖
同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
摄入量
粪便量
建构能量流经初级消费者（鸡）的能量来源和最终去路的图解。
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
某营养级的能量最终去向：
【结论】最高营养级的能量只有 个去路，除最高营养级之外，每一营养级的能量流动都是“ ”，分解者利用的能量既包括本营养级的_________________________，也包括___________________的粪便量。
两
枯枝败叶或遗体残骸
下一营养级
一来三去
一来
三去
×
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
思考：初级消费者粪便中的能量属于以上哪个箭头的部分？
该箭头还包含什么能量？
2.尝试总结能量的输入来源、传递渠道与形式、转化形式、散失形式和途径。输入：输入生态系统的总能量: 。传递：主要渠道: 形式： 。转化：能量转化形式 。散失：能量散失形式 途径： 。
能量流动指的是？
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
3.散失的能量能否再回到生态系统中被生物体所利用？为什么？
学习指导P60重难点拨2
课本P55思考讨论2
不能。能量流动是单向的。
注意
（1）并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者。
人工鱼塘等生态系统的输入能量还包括饲料中有机物中的能量。
（2）能量流动并不是只在食物链（网）中传递。
生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者。
（3）生产者同化的能量就是其通过光合作用制造的有机物中的能量，即总光合作用量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量需除去其呼吸消耗的能量，即净光合作用量。
（4）初级消费者同化量中流入分解者的能量=初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。
判断练习
(1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 (　　)
(2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能量 (　　)
(3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量 (　　)
(4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失 (　　)
(5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的 ( )
×
×
√
√
×
营养级 流入能量 流出能量 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物 —— ——
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
13.52%
20.06%
阅读教材P56（在课本上圈画出导学案基础感知二挖空内容）
思考导学案深入学习任务三问题
1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？
课本P55思考讨论1
流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出
生产者
遵循
464.6
96.3
12.5
293
62.8
2.如何理解“未利用”能量的含义？试举例说明。
3.计算相邻营养级之间的能量传递效率
4.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主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分以遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；还有一部分未被捕食（未利用）；其他的才是流入下一营养级的能量。
所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
5.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？
不能，捕食关系不可逆转
不能，热能不能被重新利用
某营养级（除最高营养级）的能量去向
“一来四去”
初级消费者摄入量
吸收
同化量
未同化量：
消化
1.呼吸作用散失
4.未被利用（定时）
3.分解者利用
2.流入下一营养级（同化量）
粪便量
未吸收
二、能量流动的特点
1.生态系统中能量流动是单向（流动）的。从方向上
（1）生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转；
（2）各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。
2.能量在流动过程中逐级递减。从数值上（能量传递效率为10%～20%）
（1）各营养级的生物都会因自身呼吸作用散失掉一部分能量。
（2）各营养级能量都要有一部分流入分解者。
（3）各营养级生物都不能全部被下一营养级捕食，各个营养级能量都有一部分未利用。
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
【课本P57旁栏学科交叉】
问题探讨
流落荒岛
应该先吃鸡，再吃玉米（方案1）
若方案2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。
方案1
方案2
能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗？为什么？
不矛盾。
能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。
能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。
因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。
【课本P56旁栏思考】

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