3.2 生态系统的能量流动-【优选课】2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

第2节 生态系统的能量流动 第3章 生态系统及其稳定性 问题探讨 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，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？ 方案1 方案2 先 后 一部分 吃鸡蛋 一部分 问题探讨 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，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？ 方案1 一只母鸡 15kg玉米 玉米 鸡 人 方案2 一只母鸡 15kg玉米 玉米 鸡 人 ✔ 生态系统中能量的_______、_______、_______和_______的过程。 输入 传递 转化 散失 能量的输入 能量的散失 一、生态系统的能量流动 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。 1.概念： 生态系统 玉米 蝗虫 青蛙 蛇 老鹰 太阳 能量 一、生态系统的能量流动 2.科学方法： 个体水平 群体水平 研究能量流动的基本思路 能量流经一个种群的情况可以图示如下： 如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可概括成下图形式，从中可看出分析能量流动的基本思路。 如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？ 能量输入 个体1 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体2 个体3…… 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 以个体为研究对象，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。 能量输入 种群 能量储存 能量散失 能量输入 某营养级 能量储存 能量散失 可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 Q1.春节期间吃了多少食物？长了多少体重？ Q2.吃了那么多却没长几斤，能量都去了哪儿？ Q3.你知道吃下食物后能量流动的过程吗？ 一、生态系统的能量流动 摄入量 吸收 同化量 未吸收 粪便量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能（长体重） 分解者 ：表示一个生物所摄取的能量 ：吸收进入体内的有机物中的能量 （动物：代表吃进的食物的能量） （植物：在光合作用中所吸收的能量） （动物：经消化吸收得到的能量） （植物：在光合作用中所固定的能量） ：未被同化或吸收的能量 同化量 = 摄入量 粪便量 － 摄入量 同化量 经消化吸收得到的能量 粪便量 来源于所摄食玉米的同化量 一、生态系统的能量流动 论证方案 第一营养级 第二营养级 第三营养级 （生产者） （初级消费者） （次级消费者） 第一营养级 （生产者） 第二营养级 （初级消费者） Q1：这两条食物链有多少能量能够从玉米最终流向人？ Q2：第一营养级（生产者）的能量来源及去路？ Q3：第二营养级（初级消费者）的能量来源及去路？ 二、能量流动的过程 1.能量流经第一营养级的情况 ①玉米的能量来源于哪里？ ②照射在玉米上的太阳能全都被吸收了吗？通过什么途径被吸收? ③玉米吸收太阳能后，以何种形式储存？ ④玉米中吸收的能量有哪些去向？ 二、能量流动的过程 11 能量来源 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。 1×1019kJ/天 大气层 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。 1.能量流经第一营养级的情况 二、能量流动的过程 呼吸作用 下一营养级 （摄入） 分解者 1% 固定 (同化) 分解作用 散失 (净同化量) 呼吸作用 散失（热能） 用于自身生长发育繁殖 分解者利用 初级消费者 （植食性动物） 生产者所固定的全部太阳能 未利用 残枝 败叶 在人工生态系统中，总能量还有人工补充的能量（例如饲料、饵料等） 所有生态系统中输入的总能量都只有生产者固定的太阳能吗？ 99%散失 1.能量流经第一营养级的情况 二、能量流动的过程 ①流入第一营养级的能量= 生产者固定的太阳能 ②生产者固定的太阳能= 呼吸作用以热能形式散失 + 用于生长、发育和繁殖 ③用于生长、发育和繁殖= 流入下一营养级 + 分解者利用 （活体石油煤炭） 小结 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 1.某营养级的能量最终去向 2.某营养级的能量某段时间内的能量去向 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 未被利用的能量 15 2.能量流经第二营养级的情况 二、能量流动的过程 初级消费者摄入 遗体残骸 分解者利用 粪便 呼吸作用 热能散失 呼吸作用散失 用于自身生长发育繁殖 初级消费者同化 次级消费者摄入 问题:真正流入初级消费者体内的能量是摄入量还是同化量？ √ - = 鸡粪便中能量是谁的能量？ 同化量 摄入量 粪便量 （属于玉米同化量） 初级消费者的同化量去向有： 1.呼吸作用散失；2.人摄入；3.分解者利用 2.能量流经第二营养级的情况 二、能量流动的过程 同化量 摄入量 粪便量 呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育和繁殖 分解者 下一营养级 （摄入） 3.能量流经第三营养级的情况 二、能量流动的过程 呼吸作用散失 用于自身生长发育繁殖 人摄入 人同化 属于上一营养级的同化量 分解者利用 粪便 呼吸作用 热能 散失 【思考】最高营养级的能量去向？ ①呼吸作用以热能形式散失 ②分解者利用 遗体残骸 4.模型构建：构建食物链的能量流动模型 二、能量流动的过程 太阳能 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 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分 解 者 呼吸作用 生产者固定的太阳能为流经生态系统的总能量 输入 传递 以有机物的形式沿食物链和食物网向下一营养级传递 热能散失 ①能量流动的渠道是 。 ②能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。 ③流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。 食物链和食物网 呼吸作用 有机物中的化学能 热能 箭头由粗到细： 方框从大到小： 随营养级的升高，储存在生物体内的能量 。 表示流入下一营养级的能量 。 注意： 越来越少 逐级递减 二、能量流动的过程 “一来二去”模型 “一来三去”模型 “一来四去”模型 太阳能 下一个营养级 W1 D1 B1 C1 D1 A1 自身呼吸作用消耗 流向分解者 A2 B2 C2 D2 自身呼吸作用消耗 流向分解者 4.模型构建：构建食物链的能量流动模型 现学现用 初级消费者 摄入（a） 初级消费者 同化(b) 粪便(c) 分解者利用 用于生长发育和繁殖（e） 次级消费者 摄入（i） 遗体 残骸 (f) 呼吸 作用 (d) 散失 呼吸作用 散失 … 未利用 (j） （1）输入该营养级的总能量是指 ___。 b （2）粪便中的能量（c）__________ （“属于”或“不属于”）该营养级 同化量，应为： 不属于 ___________________________________。 上一营养级同化量中流向分解者的部分 尿液中所含能量应 ______ （“属于”或“不属于”）动物同化量的一部分。 属于 (4)生长、发育和繁殖的能量 （e）=___+___+___。 （3）初级消费者同化量 （b）=___+___。 d e i f j 二、能量流动的过程 5.能量流动的概念理解 能量流动 生态系统中能量的_____、_____、_____和_____的过程。 输入 传递 转化 散失 输入 传递 转化 散失 ①来源： ②流入生态系统总量： ③主要方式： ④能量转化： 光能→化学能 光合作用 太阳能 （地球上几乎所有的生态系统） 一般情况下是生产者固定的太阳能 而非照射 若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量。 ②途径（渠道）：食物链和食物网 ①形式：有机物中的化学能 太阳能 有机物中的化学能 热能 ATP中活跃的化学能 ②途径：生物自身的呼吸作用 ①形式： ①大部分热能形式散失， ②需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用 思考·讨论 生态系统中的能量流动 遵循能量守恒定律。 能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统生物体的有机物中，另一部分在呼吸作用中以热能形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。 讨论2：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？ 所以，流落荒岛的你是先吃母鸡还是先吃玉米呢？ 由于每一营养级和分解者都需呼吸作用以热能形式散失掉一部分能量，营养级越高，散失的能量越多 讨论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？ 不能，能量流动是单向的。 策略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。 策略1.先吃鸡，再吃玉米。 玉米 鸡 人 玉米 鸡 人 采用策略1获得的能量更多，可维持更长的时间 。 我反对！ 为什么要先吃 我？ 二、能量流动的过程 判断常考语句，澄清易混易错 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。( ) 6.流经人工生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。( ) × √ × √ × × 仅仅分析生态系统中能量输入、传递、转化、散失的过程是不够的，因为在“月宫一号”密闭的微生态系统中需要生产者、消费者、和分解者各成分达到一种“平衡”状态，因此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，还需要进行定量分析生态系统中的能量流动。 三、能量流动的特点 林德曼（1915-1942） 思考·讨论 分析赛达伯格胡的能量流动 1941年美国耶鲁大学生态学家林德曼发表了《一个老年湖泊内的食物链动态》的研究报告。他对赛达伯格湖作了野外调查和研究后用确切的数据说明，生物量从绿色植物向食草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移。 林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析 优点：小、简单、稳定 赛达伯格湖位于美国明尼苏达州赛达伯格沼泽自然保护区内，是一个高原湖泊，深1米，湖岸线长500米，面积约50万m2 。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。 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。 植食性动物 62.8 62.8 太阳能 未 固 定 生产者 464.6 分解者 12.5 呼吸作用 96.3 未利用 327.3 293 2.1 18.8 29.3 12.6 肉食性动物 12.6 微量 7.5 5.0 122.6 14.6 思考·讨论 分析赛达伯格胡的能量流动 28 流入 呼吸作用 分解者利用 未利用 流出 流出/流入 生产者 植食性动物 肉食性动物 讨论1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。 能量流动过程中逐级递减 未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析） 思考·讨论 分析赛达伯格胡的能量流动 464.6 62.8 12.6 96.3 18.8 7.5 12.5 2.1 微量 293 29.3 5.0 62.8 12.6 20.06% 13.52% 讨论2.计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。 能量传递效率 = 下一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% 讨论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？ 各营养级能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。 讨论4.通过以上分析，你能总结出什么规律？ 三、能量流动的特点 ①生物的捕食和被捕食关系是自然选择的结果，不能逆转。食物链中各营养级顺序不可逆转； 【原因】 能量只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，不能循环。 特点1：单向流动 ②生态系统中能量最终以热能形式散失不能再次被利用，所以不可逆转，也不能循环流动。 【表现】 【表现】 【原因】 ①各营养级生物会因自身呼吸作用而散失部分能量②各营养级能量会有 一部分流向分解者。③各营养级生物总有一部分能量未被下一营养级利用 输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量沿着食物链流动过程中逐级减少。 特点2：逐级递减 一般来说，相邻两个营养级之间能量传递效率10%-20%。营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多。因此，生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。 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(生物体有机物)中的能量+被各个营养级生物利用、散发至非生物环境中能量。 任何生态系统都需不断得到来自系统外能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时期内没能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。 三、能量流动的特点 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？ 四、能量流动的相关计算 1.能量传递效率的计算公式： （1）能量传递效率 = 下一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% （2）在食物网中能量传递效率“最值”计算 获能量最多 获能量最少 需能量最多 需能量最少 两个营养级之间不是两个体之间 正推：知低营养级求高营养级 选最短食物链，按×20%计算 选最长食物链，按×10%计算 逆推：知高营养级求低营养级 选最长食物链，按÷10%计算 选最短食物链，按÷20%计算 （或÷5） （或÷10） （或×5） （或×10） (3)在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加。 例：右图食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？ 消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）： 沿食物链A→B→C逆推： 沿食物链A→D→E→F→C逆推： 75/4kg+625/4kg=175kg 四、能量流动的相关计算 1.能量传递效率的计算公式： 若题干未具体说明，则一般认为能量传递最低效率10%，最高效率20%。 不涉及“最多”、“至少”计算时，需按具体数值计算。 提醒： 3/4kg X 5 X 5＝75/4kg 1/4kg X 5 X 5 X 5 X 5＝625/4kg 1.如图食物网中，猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，则猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为 (　　 ) A．600 g　　　B．900 g C．1 600 g D．5 600 g B 已知高营养级求至少需低营养级能量时，需按最大传递效率计算， 即20×2/5÷20%÷20%＋20×2/5÷20%÷20% ＋20×1/5÷20%÷20%÷20%＝900(g) SZ-LWH SZ-LWH 随堂练习 SZ-LWH SZ-LWH 34 34 2.如图为某生态系统食物网简图，若E种群中总能量为5.8×109kJ，B种群总能量为1.6×108kJ，理论上分析，A种群获得总能量最多是（　　） A 2.0×108kJ B．2.32×108kJ C．4.2×108kJ D．2.26×108kJ A E B C D A 不是以个体或种群为单位，而是以营养级为单位。 E是生产者，则第二营养级C+D=5.8×109×20%-1.6×108=1.0×109,则A获得总能量最多是1.0×109×20%=2.0×108kJ SZ-LWH SZ-LWH 随堂练习 SZ-LWH SZ-LWH 五、生态金字塔 能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物 输入能量 464.6 62.8 12.6 赛达伯格湖的能量流动数据分析[单位J/(cm2·a)] 除用数字表示外，还有什么方法可表示生态系统中能量流动逐级递减的特征？ 如果将生态系统各营养级间的关系，由低到高绘制成图，通常呈现一个金字塔图形，称为生态金字塔。 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 五、生态金字塔 1.能量金字塔 第二营养级 第四营养级 第三营养级 第一营养级 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形。 地反映出生态系统各营养级间能量的关系。 (1)概念： (2)意义： (3)特点： 直观 呈 的金字塔。 上窄下宽 通常都是 生产者 464.6 植食性动物 62.8 肉食性动物 12.6 能量在流动中总是逐级递减的 100% 10% 1% 0.1% 从能量流动金字塔可以看出：营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。 (4)原因： 如某城市生态系统能量金字塔，呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行。 从生态系统外输入大量的有机物 五、生态金字塔 2.生物量金字塔 用同样方法表示各营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。 (1)概念： (2)特点： 一般为正金字塔形，有可能倒置。 (3)原因： 营养级 第四营养级 第三营养级 第二营养级 第一营养级 干重g/m2 1.5 11 37 809 一般来说：植物总干重＞植食性动物总干重＞肉食性动物总干重。 (4)意义： 直观反映生态系统各营养级所容纳有机物总干重的关系。 五、生态金字塔 2.生物量金字塔 什么情况可能是上宽下窄倒置金字塔形？ 营养级 某海域 生产者 4 初级消费者 21 次级消费者 － 某湖泊的生物量 某海域的生物量 浮游植物 浮游动物 原因: 主要是海洋生态系统中浮游动物大量摄食浮游植物，其个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，使生物量仅能维持在一个相当低的水平；但其生长速率远大于浮游动物，能快速补充被摄食消耗掉的部分，这样才能以较低生物量支持浮游动物较高的生物量。 因此： 从某个时间点上看，浮游动物生物量高于浮游植物，生物量金字塔倒置； 从一段时间上总的来看，浮游植物生物量（包含已被摄食掉的部分）仍高于浮游动物，生物量金字塔并没真正倒置。 也可呈上宽下窄 的金字塔形，如 。 五、生态金字塔 3.数量金字塔 (1)概念： 表示各营养级的生物个体的 比值关系。 数目 (2)特点： 一般呈 的金字塔； 上窄下宽 倒置 昆虫和树 思考：如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树。绘制出该数量金字塔？ 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 昆虫 树 五、生态金字塔 人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？ 人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。 五、生态金字塔 形状 每一层含义 特点 象征意义 单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 自然生态系统一定为正金字塔 能量在流动过程中总是逐级递减 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少 每一营养级生物个体的数目 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 五、生态金字塔 生态金字塔 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 能量金字塔 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 哪种指标构建的金字塔能更客观、准确的表示生态系统能量在各营养级间的传递规律，不出现倒置现象呢？ 六、研究能量流动的实践意义 六、研究能量流动的实践意义 ①可帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。 甘蔗和大豆间种 冬小麦夏玉米套作 蔬菜大棚中的多层育苗 稻-萍-蛙立体农业生产 （2）不同层次的作物利用不同强度的太阳能； （3）适当提高了种植密度，能利用更多的太阳能 （1）充分利用了空间； 间作套种 多层育苗 多层种植 立体栽培 六、研究能量流动的实践意义 ②可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 能量利用率≠能量传递效率 能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间传递，传递效率为10%-20%。 = 某一营养级同化量 上一营养级同化量 能量传递效率 ×100% 能量利用率： 流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。 能量利用率 = 生产者固定总能量 流入最高营养级的能量 ×100% 一般来说，食物链越短，能量利用率越高。 例：一只狼捕捉了一只兔子，则这只狼最多能获得兔子20%的能量（ ） × 能量传递效率针对的是相邻两个营养级之间同化量之比，且能量传递效率不能提高。 六、研究能量流动的实践意义 ②可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 散失的热能不能被利用 （能量的利用率降低） 稻谷 人类 秸杆 太阳能 焚烧 水稻 饲料 一级利用 二级利用 粉碎秸秆作为饲料 牛 奶 粪 食用菌 二级利用 菌渣 猪、羊 三级利用 沼气池 粪 三级利用 基质 牲畜粪便 将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源 沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田 六、研究能量流动的实践意义 ②可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 从能量利用角度分析，现代农业相较于传统农业有什么优势？ 实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 *注意：植物不能利用肥料中的能量 放牧量太少 过度放牧 合理放牧 六、研究能量流动的实践意义 ③研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。 大量牧草不能被利用,人获得的能量严重偏低,不能充分利用牧草所提供的能量； 造成草场退化，使畜产品产量下降。短时间获取大量能量（产品），严重破坏牧场，不能持续高产出。 能充分利用牧草，持续高产出。 稻田除草、除虫 现学现用 下列做法的意义： ①桑基鱼塘——桑叶养蚕，蚕蛹喂鱼，塘泥肥桑。 ②秸秆还田 ③玉米田除虫 ④草原合理确定载畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提供的能量，放牧过多会造成草场退化，使得畜产品产量下降。 ①②实现能量的多级利用，提高能量的利用率 ③④合理调整能量流动关系，使得能量持续高效流向对人类最有益的部分。 思维训练 1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。 1. 这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。 2. 据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。 3. 1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。 4. 在整个季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。 计算提示：有机物相互转化时碳守恒。 根据以上数据计算： 这些玉米含碳量折合成葡萄糖是多少？储存能量多少？ 折合成葡萄糖是：2675×180/12×6=6687.5kg 储存的能量是：6687.5x1.6×104=1.07×108kJ 这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？ 2045×1.6×104KJ=3.272x107kJ 这些玉米在整个生长季节所固定太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？ 固定的太阳能总量是: 1.07×108+3.272×107=1.3972×108 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是3.272×107/1.3972×108=23.4％ 这块玉米田的太阳能利用效率是多少？ 1.3972×108÷8.5×109≈1.64% 课堂小结 一、概念检测 练习与应用 1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。 (1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( ) (2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（ ） (3)能量沿食物链流动是单向的。 ( ) ✔ ✘ ✔ 2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( ) A.该保护区中生产者体内的能量 B.照射到该保护区中的全部太阳能 C.该保护区中生产者所固定的太阳能 D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 C 3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( ) A. a=b+c B. a>b+c C. a<b+c D. c=a+b B 二、拓展应用 练习与应用 1.下图是两个农业生态系统模式图。a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。 (2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？ 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利用，提高了能量的利用率。 × × × × 二、拓展应用 练习与应用 2.将一块方糖放入水中，方糖很快会溶解，消失得无影无踪。溶解在水中方糖还能再自行变回原来形状吗？ 生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造自己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅 化物含量极为微少，仅有百万分之几，这比方糖溶解后水中含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？ 通过以上事例，你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？ 不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。 硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。 能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。 Lavf58.33.100 $$