生态系统的能量流动(非常好用哦).ppt

第第 二二 节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一 个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水 之外，几乎没有任何食物，你随身携带的 食物只有15千克玉米和一只母鸡。你认 为如何利用食物才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。 境境 情情 设设 创创 自自 主主 学学 习习 主主主主 学学 主主 学学 主主 习习 学学 主主 习习 学学 主主 自自自自 主主 自自 主主 自自 学学 主主 自自 学学 主主 自自 习习 学学 主主 自自 习习 学学 主主 自自 任务：阅读教材93页94页 时间：4分钟 自学问题： 6.各营养级能量的去路有哪些？ 请以生产者(第一营养级)为例说明. 什么是生态系统的能量流动？ 5.各个营养级能量的来源又是什么？ 2.生态系统的能量来源是什么？ 3.能量流动的起点和渠道是什么？ 4.流经生态系统的总能量是什么？ 生态系统中能量的输入输入、传递传递 、转化和散失、转化和散失的过程，称为生 态系统的能量流动。 一、生态系统的能量流动概念 纳纳 归归 题题 问问 生产者固定的太阳能 自身呼吸作用以热能散失 用于自身生长、 发育、繁殖 遗体、 残枝败叶 被分解者 分解 被下一营养级同化 以生产者(第一营养级)为例说明 . 各营养级能量的来源和去路： 纳纳 归归 题题 问问 生态系统的能量流动过程 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 散失 遗体 残骸 初级消费者 同化 分解者分解 粪便 呼吸 散失 . 能量流经第二营养级示意 图 纳纳 归归 题题 问问 生态系统的能量流动过程图解: 生产者 (植物) 初级消费者 (植食动物) 次级消费者 (肉食动物) 三级消费者 (肉食动物) A B C BB 请观察: 请表述: 图中的箭头A、B、C各表 示什么含义？ A、呼吸作用散失的能量 B、输入下一营养级的能量 C、分解者呼吸作用散失的能量 D 生态系统的能量来源：太阳光能 2.起点： 渠道:食物链和食物网生产者 3.流经生态系统总能量： 生产者所固定的太阳 能的总量 5.去路： 呼吸作用消耗 被下一营养级的生物所利用 被分解者所利用 二.能量流动的过程 4.来源： 生产者 消费者 太阳光能 前一营养级 5.各营养级能量的去路有哪些？ 请以生产者(第一营养级)为例说明 . 生态系统的能量来源是什么？ 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 3.流经生态系统的总能量是什么？ 4.各个营养级能量的来源又是什么？ 思考并讨论: 纳纳 归归 题题 问问 自自 主主 学学 习习 主主主主 学学 主主 学学 主主 习习 学学 主主 习习 学学 主主 自自自自 主主 自自 主主 自自 学学 主主 自自 学学 主主 自自 习习 学学 主主 自自 习习 学学 主主 自自 任务：阅读教材95页96页第二段 时间：4分钟 自学问题： 1.分析图5-8能量流动图解，完成资料分析题 2.生态系统能量流动的特点是什么？ 3.什么是能量金字塔？ 次级消费者 肉食动物 62.8 62.8 未固 定的 太阳能 96.3 12.5 464.6 464.6 12.6 12.6 呼吸 18.8 2.1 7.5 122.6 分解者 14.6未利用 29.3 293 微量 5 327.3 生产者 绿色植物 初级消费者 草食动物 营养 级 流入的能 量 流出（输入下一营养 级）的能量 呼吸作 用散失 分解者 分解 未被利 用 生产者464.662.896.312.5293 29.32.118.812.662.8 植食性 动物 肉食性 动物 5.0 微量 7.5 12.6 营养级 流入的 能量 流出（输入 下一营养级 ）的能量 呼吸作 用散失 分解者分 解（呼吸 作用） 未被利 用 流入/流出 （%） 生产者 464.6 62.896.312.5 293 初级消 费者 62.812.618.82.1 29.3 次级消 费者 12.67.5微量5.0 2、能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、呼吸 作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少？ 1、从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的 能量 总量的百分比是多少？从第二营养级流入第三营养级的 能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少？ 13.5 20.1 三、生态系统能量流动的特点 ： 逐级递减 : 单向流动: 生产者 次级消费者三级消费者 初级消费者 不循环，不可逆 能量在沿食物链流动的 过程中是逐渐减少的， 能量传递效率大约是 10%-20% 通过以上的分析，你能总结出什么规律？ 纳纳 归归 题题 问问 由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔. 纳纳 归归 题题 问问 能量金字塔 四、金字塔种类： 能量金字塔 （1）为什么食物链一般不超过五个营养级？ （2）为什么“一山不容二虎”？ 低 高 低 高 营养级 能量 A B C D 第一营养级 第二营养级 第三 营养级 第四 营养级 食物链一般不超过五个营养级， 到第五营养级时，可利用的能量已减 少到不能维持其生存的程度了。 因 为能量每流经一级都要丢失一大部分 ，所以食物链越长，流量流失就越多 。 纳纳 归归 题题 问问 数量金字塔 人们对一片草地上的所有生物成员作了统计： 生产者（野草） 5 842 424株； 初级消费者（草原动物、昆虫） 708 624只； 次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 只； 三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3只。 昆虫 树 鸟 数量金字塔 鸟树 昆虫 能量金字塔 特殊情况： 设计生态农业的原理：物质循环设计生态农业的原理：物质循环 再生，能量多级再生，能量多级利用利用 五、研究能量流动的实践意义 1 1、实现能量的多级利用和物质的循环利用，、实现能量的多级利用和物质的循环利用， 提高能量的利用率提高能量的利用率 农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝 2 2、合理调整能量流动方向，、合理调整能量流动方向，使能量流向使能量流向 对人类最有益的部分对人类最有益的部分 纳纳 归归 题题 问问 “桑基 鱼塘” 农业 生态 系统 蚕 桑 猪鱼 稻 塘泥 粪尿（饲料） 鱼粉 粪尿 粪（饲料） 粪尿茎叶、糠加 工场 粪 研究能量流动的意义 生态系统的能量流动 概念 过程 特点 实践 意义 单向流动 逐级递减 传递效率10102020 指生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失过程。 1、帮助人们科学规划、设计人工生态 系统，使能量得到最有效的利用。 2、使能量持续高效地流向对人类最 有益的部分。 小小堂堂课课 在草原上，牛以草为食，屎壳郎 （蜣螂）以牛粪为食 0 被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？ 学以致用 习习 练练 馈馈 反反 1.流经生态系统的总能量是指（ ） A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全 部太阳能 B. 射进该系统的全部太阳能 C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量 D. 生产者传递给消费者的全部能量 C 习习 练练 馈馈 反反 C 2.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗 最少，人们应采用哪种食物结构（ ） A以禽类、蛋类为主 B以淡水养殖的鱼、虾为主 C以谷物和植物蛋白为主 D以猪肉等家畜肉类为主 习习 练练 馈馈 反反 3 假设一个生态系统的总能量为，按 最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者 所获得的能量应为 A.和 B.和. C .和. D.和 习习 练练 馈馈 反反 4、一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四个种群所含 的能量统计如下表 种群甲乙丙丁 能量/kJ2.81091.31089.11072.9106 下面符合这4个种群所构成的营养结构的是（ ） A 甲 乙 丙 丁 B 甲 丙 乙 丁 乙 乙 C 甲 丙 D 甲 丁 丁 丙 D 5、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算: 牧草鼠蛇 猫头鹰 如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则 猫头鹰最少能获得_焦耳能量, 最多 能获得_焦耳能量. 1 40 6、下图是某生态系统中食物网简图，图中甲庚代 表各种不同的的生物，请据图回答 （1）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为 次级消费者的生物是 （2）、若该生态系统受到重金属污染，那么在体内积 存重金属污染物最多的生物是 。 （3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分 为 非生物的物质和能量 有多少条食物链？ 5条 （5）已知各营养级之间能量的转化效率为10%，若一种 生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等 则丁每增加10千克，需要消耗生产者 千克 解：根据题意，丁从庚和甲摄取的生物量相等，则设从戊解：根据题意，丁从庚和甲摄取的生物量相等，则设从戊- -庚丁庚丁 需消耗戊的量为需消耗戊的量为x x千克，千克， 设从戊甲丁需消耗戊的量为设从戊甲丁需消耗戊的量为Y Y千克千克 设从戊己甲丁需消耗戊的量为设从戊己甲丁需消耗戊的量为z z千克千克 x.10%10%=101x.10%10%=1012=5002=500 y.10%10%=101y.10%10%=10121212=2502=250 z10%10%10%=101z10%10%10%=10121212=25002=2500 500+250+2500=3250 500+250+2500=3250克克 (2009年高考全国卷)某种植玉米的农场，其收获的 玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆 则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡 的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液 作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)： (1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 (2)牛与鸡之间_(有、无)竞争关系，理 由是_ 。人与鸡的种间关系是_，人与牛的种 间关系是_。 无 它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒) 捕食与竞争 捕食 考考 高高 击击 直直 (3)流经该农场生态系统的总能量来自_所固 定的_，无机环境中的碳以_形式进入该 人工群落。 (4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供 人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡 ，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农 场供养的人数将会_(增多、不变、减少)，理由是 _ _。 减少 玉米 太阳能CO2 改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节 散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少 【解析】 (1)据题干所述，将鸡、牛、玉米和 人之间的食物关系画出即可得，图解如图。(2)因为 牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛与鸡之间无 竞争关系；人吃鸡，为捕食关系，人与鸡又共食玉 米子粒，两者之间又存在竞争关系；人吃牛，为捕 食关系。(3)流经一个生态系统的总能量是该生态系 统中生产者所固定的太阳能的总量，所以流经该 生态系统的总能量是玉米固定的太阳能的总量；无机 环境中的碳是以二氧化碳的形式被生产者利用而进入 生物群落的。(4)能量沿食物链传递的过程中是逐级递 减的，所以改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这 一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少 ，使农场供养的人数减少。 【归纳提升】 有关能量流动的极值计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先 要确定食物链。 (1)设食物链ABCD，分情况讨论： 现实问题思路求解 D营营养级级 净净增重M 至少需要A营养级多少N(20%)3M 最多需要A营养级多少N(10%)3M A营养级 净增重N D营营养级级最多增重多少N(20%)3M D营营养级级至少增重多少N(10%)3M (2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多 条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少 消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率 20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算 最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递 效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。 摄入量就是同化量吗？ (同化量=摄入量粪便量） 同化作用是指生物体把从外界环境 中获取的营养物质转变成自身物质 ，并且储存能量的过程。 纳纳 归归 题题 问问 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 散失 遗体 残骸 初级消费者 同化 分解者分解 粪便 呼吸 散失 . 能量流经第二营养级示意 图 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到 一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用 的水之外，几乎没有任何食物，你随身 携带的食物只有15千克玉米和一只母鸡 。你认为如何利用食物才能让你维持更 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。 7.下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的 知识后，设计的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关 问题 （1）农业生态系统的主要功能是物质循环和_， 是该村建造此生态系统所依据的主要生态学原理。该生态系统的 最大优点是 2）农业生态系统是一种人工生态系统，下列有关人工生态系统 的说法，正确的是（ ） A使废物资源化 B减少了化肥等工业产品的投入，有利于保护环境 C抵抗力稳定性低于自然生态系统 D人占主导地位，是其它生物生存的基础 （3）“三农问题”是关系国计民生的大事