《生态系统的能量流动》课件（新人教版必修3）.ppt

第2节生态系统的能量流动,生态系统的结构是怎样的？小结：生态系统中生物之间的最重要的联系是营养联系，即通过食物链和食物网形成一个整体，所以说，生态系统的营养结构是生态系统重要的结构特征。生态系统不仅具有一定的结构，而且还有一定的功能。生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环。,温故而知新,假设你流落在不毛的荒岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是A.先吃鸡，然后吃玉米B.先吃玉米，然后吃鸡C.用玉米喂鸡，然后吃鸡D.用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。,一、能量流动的概念,能量流动的分析,能量流经一个种群的情况图示：,怎样研究生态系统的能量流动？,研究能量流动可以在个体水平上，也可以在群体水平上。研究生态系统的能量流动一般在群体水平上，此时，将群体作为一个整体来研究。,输入,传递,能量沿着食物链（网）逐级流动,散失,各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能散失,太阳能,化学能（有机物）,数量,二、能量流动的过程,(请阅读P94并讨论),生产者,生产者,二、能量流动的过程,二.能量流动的过程,5.各营养级能量的去路有哪些？,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？,三、能量流动的特点,能量流动的特点,464.6,62.8,96.3,12.5,293,13.52,12.6,18.8,2.1,29.3,20.06,12.6,7.5,微量,5.0,14.6,62.8,三、能量流动的特点,(4)通过以上分析,你能总结出什么规律?,1020,a.下一个营养级不能利用的能量。如：草根b.下一个营养级能利用而未利用的能量。如：羊不能吃完所有的草,(1)第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化能量的百分比是多少?第三营养级获得第二营养级百分比呢?(2)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内?(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？,三、能量流动的特点,第一、单向流动：食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。第二、逐级递减,传递效率为1020.逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。,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？,关于生态系统中能量流动的计算,能量的传递效率为10%20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%20%传到下一个营养级,在绿色植物鼠猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物_Kg。,X20%20%=1Kgx=25Kg,能量传递的计算,（一）能量流动的最值计算：“至少”或“最多”等关键词语，所表达的传递速率是不一样的。,练习.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,C,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,能量金字塔,单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图形叫做能量金字塔。,一个营养级同化的能量=摄入量-粪便=呼吸消耗的能量+分解者释放的能量+进入下一营养级的能量,金字塔种类：,能量金字塔,营养级,能量,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。,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）5842424株；初级消费者（草原动物、昆虫）708624只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）354904只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）3只。,如果以生物体的数目来表示能量金字塔，有无例外？（有时会出现倒置现象。如：海洋中的浮游植物与浮游动物之间；一棵大树与树上的昆虫、鸟类之间。）,生物量金字塔,概念,过程,特点,途径：,单向流动逐级递减（10%20%）,生产者固定太阳能,食物链和食物网,请分析讨论:,用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。,学以致用,参考要点:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。,为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？,答：根据能量传递效率为10%20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经45个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。,四、研究能量流动的意义,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。如:生态农业,桑基鱼塘,桑树,桑叶,蚕,排泄物,鱼塘鱼,塘泥,太阳,可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，是能量持续高效地流向对人类有益的部分。如:草场放牧,。1：南极生态系统中的一条食物链是：浮游植物小鱼海豹虎鲸。若虎鲸靠吃海豹增加体重500千克，从理论上将要消耗浮游植物的量为A、500克B、5000克C、50000克D、500000克,（一）能量流动的最值计算,2：已知某一营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%以热呼吸散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）A.200kJB.40kJC.50kJD.10kJ,C,3下图为生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为7.1109KJ，B生物种群总能量为2.3108KJ，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）A.7.1108KJB.4.8107kJC.5.97107kJD.2.310710kJ,B,（二）能量值的几种不同表示方式及相关计算,1.能量单位（kJ）表示法及计算,例1：已知某一营养级生物同化的能量为1000kJ，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）A.200kJB.40kJC.50kJD.10kJ,A,2.生物量表示法及计算,例2（2004年上海）如果一个人食物中1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉。假如传递率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物（）A、10kgB、28kgC、100kgD、280kg,D,3.生物体数目表示法及计算,在一片草原上，假如一年中至少有70000只昆虫才可以养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的传递率传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果只靠捕食食虫鸟来生活，则每年至少需要（）只昆虫才能保证一只鹰的生存？A.2.1108B.2.8108C.1.05108D.无法统计,A,4.面积表示法及计算,D,（三）能量流动与生态系统的稳定性,某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（）A.W110W2B.W15W2C.W110W2D.W15W2,D,练习题,1.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构A.以淡水养殖的鱼类为主B.以谷物与植物蛋白为主C.以海洋鱼类为主D.以禽肉与蛋为主,2.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：,A,B,C,D,D,B,4.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：A.生产者B.初级消费者C.次级消费者D.分解者,3.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：A.递增B.不变C.递减D.稍增加,C,A,5、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,6、假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（）A、绿色植物蝗虫蜘蛛蜥蜴蛇猫头鹰B、绿色植物鼠猫头鹰C、绿色植物蝗虫青蛙蛇猫头鹰D、绿色植物鼠蛇猫头鹰,B,7当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是A完成了物质循环B蛇破坏了生态平衡C青蛙不能适应环境D青蛙的能量流向了蛇8在生态系统中有关食物链与能量流