2026届高三生物一轮复习课件20 生态系统的能量流动

1 第3章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动 1 生态系统的能量流动 生态系统的物质循环 生态系统的信息传递 生态系统的主要功能： 问题探讨 能量与能量代谢（回顾） 1. 能量的根本来源是： 2. 细胞的主要能源物质是： 3. 细胞直接的能源物质是： 4. 与能量有关的生理活动： 5. 与能量有关的细胞器： 6. 指出下列字母指代： 太阳能 糖类 ATP 光合作用、呼吸作用 叶绿体、线粒体 A 光合作用 B 呼吸作用 C ATP中化学能 D 热能 光能 有机物中的化学能 散失 直接用于各种生命活动 A B D C 1 能量流动 生态系统的能量流动 生态系统的物质循环 生态系统的信息传递 生态系统的主要功能： 生产者所固定的太阳光能。 食物链和食物网。（形式：有机物中的化学能） 太阳能→有机物中的化学能→热能。 生态系统中能量的 的过程，称为生态系统的能量流动。 概念： 输入、传递、转化和散失 输入： 传递： 转化和散失： 1 能量流动 研究能量流动的基本思路 科学方法 … 个体1 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 2 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量输入 能量储存 种群 能量散失 能量输入 个体水平 群体水平 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。 如果以种群为研究对象，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。 1 能量流动 研究能量流动的基本思路 科学方法 … 个体1 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 2 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量输入 能量储存 种群 能量散失 能量输入 个体水平 群体水平 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。 如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，则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。 某一 营养级 2 能量流动的过程 Q: 植物的能量来自哪里? 照射在植物上的太阳能如何被植物吸收? 太阳能 光合作用 太阳能大都被地球表面的大气层吸收，散射和反射了，只有大约1%以可见光的形式被生产者通过光合作用固定。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。 第一营养级 2 能量流动的过程 呼吸作用以 热能形式散失 生长发育 和繁殖 残枝败叶 被分解者分解 1% Q: 植物固定的能量有何去处? 下一营养级 生物摄取 第一营养级 2 能量流动的过程 光能 生产者通过光合作用固定在有机物中 用于生长、发育和繁殖 呼吸作用以热能形式散失 残枝败叶被分解者分解 下一营养级摄取 同化量 呼吸消耗量 第一营养级 生产者固定的太阳能总量 第一营养级的同化量 流经生态系统的总能量 = = 2 能量流动的过程 光能 生产者通过光合作用固定在有机物中 用于生长、发育和繁殖 呼吸作用以热能形式散失 残枝败叶被分解者分解 下一营养级摄取 同化量 呼吸消耗量 第一营养级 同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量 ＝呼吸消耗量＋流入下一营养级＋被分解者利用 10 2 能量流动的过程 光能 生产者通过光合作用固定在有机物中 用于生长、发育和繁殖 呼吸作用以热能形式散失 残枝败叶被分解者分解 下一营养级摄取 同化量 呼吸消耗量 第一营养级 如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量 (最终也将被分解者利用)。 未利用 2 能量流动的过程 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 下一个营养级摄取 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 下一个营养级摄取 未被利用 某营养级的能量某段时间内(定量定时分析)量去向 某营养级的能量最终(定量不定时分析)去向 未被利用：活体，石油 12 2 能量流动的过程 Q: 兔子的能量来自哪里？ 这些能量都被兔子吸收了吗？ 同化为 自身能量 呼吸作用以 热能形式散失 生长发育 和繁殖 残枝败叶 被分解者分解 第二营养级 粪便 同化量＝摄入量 - 粪便量 谁的同化量？ 2 能量流动的过程 呼吸作用以 热能形式散失 生长发育 和繁殖 遗体残骸 被分解者分解 第二营养级 Q: 兔同化了植物的能量后，这些能量以何种形式储存？有哪些去向？ 下一营养级 生物摄取 2 能量流动的过程 第二营养级的摄入量 第二营养级的同化量 用于生长、发育和繁殖 呼吸作用以热能形式散失 遗体残骸被分解者分解 下一营养级摄取 同化量 呼吸消耗量 第二营养级 粪便（被分解者分解） 2 能量流动的过程 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 以热能的形式散失 遗体残骸 初级消费者 同化 分解者利用 粪便 呼吸作用 散失 ... 1.初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？ 不包括 初级消费者同化量=摄入量-粪便量 3. 流入初级消费者的能量有哪几个去向？ 残骸被分解者利用③ 呼吸作用消耗 ① 用于生长、发育和繁殖 流入下一个营养级② （应属于生产者的同化量） 未利用（活体、石油煤炭） 2. 能量在食物链中流动的形式是什么？ 有机物中的化学能 初级消费者同化量 2 能量流动的过程 呼吸作用 分解者 生长发育和 繁殖储存起来 最高营养级 Q: 狐狸同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？ 最高营养级 摄入 最高营养级 同化 粪便 分解者利用 用于生长 发育和繁殖 遗体 残骸 呼吸作用 散失 呼吸作用 散失 粪便 2 能量流动的过程 能量来源 呼吸作用散失 太阳能 生产者 能量去路 每个营养级 同化量 固定的太阳能总量 各级消费者 上一个营养级 生产者： 各级消费者： 同化总量 =摄入量-粪便量 下一营养级摄取 被分解者利用 均属于用于自身生长、发育和繁殖的部分 2 能量流动的过程 摄入 粪便 同化 呼吸作用热能散失 生长发育繁殖 下一级摄入/捕食 遗体残骸 分解者 粪便 下一级同化 呼吸作用热能散失 该营养级流入分解者的能量 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 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 1. 箭头由粗到细： 2. 能量流动的方向(以箭头表示)： 3. 菱形面积越来越小： 表示能量逐级递减 单向流动 营养级别越高，保存在生物体内的能量就越少 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 生产者通过光合作用将光能转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中（其次还有化能合成作用） 1. 输入 ①能量来源: 太阳能 ②能量流动的起点: 生产者固定太阳能 ③流经生态系统的总能量: 生产者所固定的全部太阳能 ④能量输入过程: 人工生态系统：生产者固定的太阳能总量+人工补充的能量 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 2. 传递： ①能量传递的途径（渠道）： 食物链和食物网 ②能量传递的形式： 有机物中的化学能 3. 转化： 太阳能 有机物中的化学能 热能 光合作用 呼吸作用 4. 散失： 热能 ①散失途径： ②散失形式: 呼吸作用 生产者 生产者、消费者、分解者 流入分解者 （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。 23 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 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 ( ) × × √ √ × 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 ① ② ③ ④ (1)初级消费者粪便中的能量是哪个箭头？ 　 (2)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？ (3)哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？ ⑤或由生产者流向分解者的箭头 ①或②＋③＋④ ①－③或②＋④ ⑤ 练习: 如图为草原生态系统的能量流动图解 模型（G、H、I属于D、E、F）： 1._____________________表示流入 各营养级生物的能量 写出其中等量关系__________________ 2.__________分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量； 3.____________分别表示分解者分解利用的能量； 4.兔子用于生长、发育和繁殖的能量=_____________； 5. K中能量包括兔子尸体及__________中的能量 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 A、B、C、D、E、F C+K或B-H G、H、I J、K、L A=D、B=E、C=F 狼粪便 练习: 2 能量流动的过程 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 生态系统中的能量流动 思考讨论 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？ 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的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。 不能。能量流动是单向的。 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？ 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 Raymond Lindeman 对能量流动做了定量分析 《生态学的营养动态概说》 林德曼（1915-1942） 赛达伯格湖 优点：小、简单、稳定 深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。 分析赛达伯格湖的能量流动 思考讨论 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 图中数字为能量数值，单位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。图中“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”是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。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 P56 Q1 能量清单整理 Q2 出入能量百分比 输出（去路） 输入能量（同化量） 下一营养级同化量 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比 生产者 植食性动物 肉食性动物 464.6 62.8 12.6 13.5% 20% 62.8 96.3 12.5 293 12.6 18.8 2.1 29.3 7.5 微量 5.0 / 能量传递效率 能量传递效率 = 下一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 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？ 4.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： 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 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 单向流动 ②通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用 ①食物链中的捕食关系不能逆转 能量流动的特点 逐级递减 原因 自身呼吸作用散失、 被分解者分解、 暂时未被利用。 原 因 传递效率为10％～20％ 相邻两个营养级之间 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。 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 P56 思考：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。 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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 1. 如果大鱼要增加1kg体重，那至少需要浮游植物的重量为：_______ 最多需要浮游植物的重量为：_______ 25 kg 1000 kg 小鱼 大鱼 1 kg 浮游植物 浮游动物 1÷（20%）2 =25 1÷（10%）3 =1000 练习: 能量传递效率 2. 浮游植物的总重量为1000kg，大鱼所能增加的重量最多为 ; 最少为 。 1 kg 40 kg 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 练习: 2. 某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，且生产者固定的总能量不变，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　) A．1.375倍　　 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为 1/2 a÷10%÷10%＋1/2 a÷10%＝55 a； 改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为 2/3 b÷10%＋1/3 b÷10%÷10%＝40 b。 由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化， 55 a＝40 b， 即b/a＝1.375。 A 能量传递效率 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 练习: 下图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物。请写出图中可能存在的食物链（网）： B C D 甲 A 能量传递效率 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 请计算下面两图中生产者和初级消费者之间的能量传递效率 ______ ________ D1/W1 c/a （f+d）/a （f+e+i）/a ________ ________ 练习: 能量传递效率 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·y)]，据图分析： 1. 该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？ 生产者固定的总能量＝(16－2)＋3＋70＋23＝110×103 kJ/(m2·y)。 肉食性动物固定的总能量＝0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5×103 kJ/(m2·y)； 植食性动物固定的总能量＝(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝16×103 kJ/(m2·y)； 一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能。 练习: 2. 生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？ 3. 生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字) 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 生产者→植食性动物： 植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%＝(16－2)/110×100%≈12.7%； 植食性动物→肉食性动物： 肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量×100%＝ (7.5－5)/16×100%≈15.6%。 3. 生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(结果保留一位有效数字) 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 3 能量流动的特点 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 如图为某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是： D A.①是流入该生态系统的总能量 B.分解者获得的能量一定最少 C.图中②/①的值代表兔→狐的能量传递效率 D.③和④分别属于草和兔同化量的一部分 练习: 4 生态金字塔 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所形成的金字塔图形 ①概念 直观反映出生态系统各营养级间能量关系 上窄下宽 ②意义 ③特点 能量在流动中总是逐级递减 ④原因 1. 能量金字塔 4 生态金字塔 ①概念 ②意义 ③特点 ④原因 用能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重） 直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系 大多也是上窄下宽的正金字塔形 植物的总干重常＞植食性动物的总干重 植食性动物的总干重＞肉食性动物的总干重 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 营养级 第四营养级 第三营养级 2. 生物量金字塔 生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？ 例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。 P58“旁栏思考” 4 生态金字塔 4 生态金字塔 3. 数量金字塔 ①概念 ②意义 ③特点 ④原因 用能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系 直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系 上窄下宽的正金字塔形，也可是上宽下窄的倒置正金字塔形 若消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 昆虫 树 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 鼠 草 鼬 第三营养级 4 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。 P57“旁栏思考” 4 生态金字塔 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 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 三种生态金字塔比较 (2021·浙江,7,2分,难度★)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是 ( ) A.生态金字塔可以显示各营养级之间的数量关系 B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链 C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列 D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制 4 生态金字塔 第一营养级同化量 呼吸作用 分解者 第二营养级同化量 第三营养级同化量 呼吸作用 呼吸作用 未利用 未利用 未利用 残枝败叶 第二级粪便 遗体残骸 第三级粪便 遗体残骸 第四级粪便 练习: A 5 研究能量流动的实践意义 1. 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在 、 上进行 ， 流入某个生态系统的总能量。 间作套种 多层育苗 稻—萍—蛙 时间 空间 合理配置 增大 5 研究能量流动的实践意义 2. 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工 生态系统，使能量得到最有效的利用。 实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 秸秆饲料 沼气池 沼渣 （≠能量的传递效率） 5 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地调整生态系统 中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 例：合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。 5 研究能量流动的实践意义 调查当地某生态系统中的能量流动情况 探究实践 组成成分：非生物的物质和能量；生产者，包括水稻、杂草、浮游植物等；消费者，包括蜘蛛、田螺、鱼(如泥鳅、黄鳝)、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；分解者，包括多种微生物。 以稻田生态系统为例。 结合教材P59“七项”要求进行分析： 2.初级消费者有田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言，植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害，田螺数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。 1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。 5 研究能量流动的实践意义 5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，这样就充分利用了其中的能量。 3.次级消费者有肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言，这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。 7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。 6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 4.养殖动物（如鸭）的饲料来源有稻谷、草料、浮游植物、田螺、浮游动物等 5 研究能量流动的实践意义 分析和处理数据 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10 000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. 在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ。 请根据以上数据计算： ①这些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？储存的能量是多少？ 葡萄糖：（12+18）/12×2675=6687.5 kg 储能为：6687.5×1.6×104=1.07×108 kJ ②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？ 2045×1.6×104 kJ=3.272×107 kJ ③这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少?呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？ 1.07×108+3.272×107=1.3972×108 kJ 3.272×107/1.3972×108=23.4% 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% 5 研究能量流动的实践意义 分析和处理数据 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10 000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. 在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ。 处理数据: 根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例： 小结 生态系统的能量流动 过程 特点 意义 生态金字塔 输入 传递途径 转化 散失 生产者固定的能量 食物链和食物网 太阳能 → 化学能 → 热能 呼吸作用 热能 单向流动 逐级递减 能量传递效率10~20% 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量 科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用 合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 呼吸消耗 生长、发育、繁殖 分解者分解 下一营养级摄取 未被利用 去向 $