高中生物 5.2生态系统的能量流动课件2 新人教版必修3.ppt

糖类 脂肪 atp 光合作用 呼吸作用 热能 光能 化学能 与能量有关的概念 鲁滨逊不幸流落在不毛的荒岛上 只有15kg玉米和一只母鸡可以食用 那么怎样较长时间保存体力 备选策略1 先吃鸡 再吃玉米 备选策略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 鲁滨逊面临选择 荒岛求生 先吃鸡 再吃玉米 我反对 为什么要先吃我 明智的选择 生物个体的生存需要能量 生态系统稳定性的维持需要能量 学习目标 1 说出生态系统能量流动的概念 2 分析生态系统能量流动的过程和特点 3 概述研究能量流动的实践意义 第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动 温故而知新 1 生态系统的结构包括哪两方面 2 生态系统的成分有哪些 3 生态系统的营养结构是什么 生态系统的成分 食物链和食物网 生产者 消费者 分解者 非生物的物质和能量 食物链和食物网 策略1 先吃鸡 再吃玉米 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 请写出荒岛求生策略中的食物链 鸡 鸡 玉米 玉米 人 人 能量流动的分析方法 生命系统 输入 散失 储存 将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法 阅读教材93页内容学习 草 昆虫 分解者 鸟 请分析以下草地生态系统的能量代谢 生产者 草 如何获取能量 所获取的能量储存在哪里 有哪些去向 初级消费者 昆虫 呢 次级消费者 食虫鸟 呢 呼吸作用 散失 遗体残骸 分解者利用 散失 光能 失散 呼吸作用 残枝败叶 呼吸作用 粪便 光合作用 消费者的同化量 摄食量 粪便量 消费者的粪便量是属于 的同化量去向之一 不归入自身的同化量 某一营养级流向分解者的能量包括 上一营养级 自身遗体量 其捕食者的粪便量 能量流动的过程 草 生态系统中能量的输入 转化 传递 散失的过程 生态系统的能量流动 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者初级消费者次级消费者三级消费者 植物 植食动物 肉食动物 肉食动物 分解者 呼吸作用 太阳能 生态系统能量流动的示意图 1 输入的途径是什么 包括哪些方式 2 输出的方式是什么 包括哪些环节 3 传递的路径是什么 以什么形式传递 4 能量流动过程中发生哪些形式的转化 关于生态系统的能量流动 生态系统的能量流动 输入 输出 传递 转化 生产者所固定的能量是流经整个生态系统的总能量 光合作用 化能合成作用 各营养级自身的呼吸作用 分解者的呼吸作用 呼吸作用 路径 形式 食物链 食物网 有机物中的化学能 太阳能 有机物中的化学能 热能 各成分通过呼吸作用散失的热量可以重新进入生物群落吗 能量能够由昆虫向草 由鸟向昆虫传递吗 no 能量流动的特点 能量单向流动的原因 食物链中各营养级的顺序是不可逆转的 各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉 而不被生态系统利用 所以能量不能循环 能量传递效率 阅读教材95页 根据 赛达伯格湖的能量流动图解 计算相邻两个营养级间能量传递效率 试计算 从第一营养级到第二营养级的传递效率 从第二营养级到第三营养级的传递效率 13 5 20 结论 相邻营养级的传递效率大约是10 20 q1 生态系统中的能量最终去了哪里 q2 生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律 q3 流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来 20 25 思考与讨论 一部分以热能的形式散失了 一部分贮存在有机物中 遵循 因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和 不能 能量流动的特点 b 逐级递减 1 各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量 2 各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用 3 能量传递效率 10 20 20 25 能量流动过程中逐级递减的原因 捕食不彻底 当动物体在捕食猎物时 由于相互之间经过长期的自然选择 捕食者能够捕食到猎物 但不可能将其种群中的全部个体捕食 摄食不彻底 当动物捕食成功后 在取食对方时 也不可能将对方的所有有机物全部吃下 消化不彻底 当动物将食物摄取到消化道中之后 也不可能将其中的全部营养都能吸收 以上就产生了分解者的营养来源 另外生物体本身需要维持正常的生命活动 进行繁殖以及生长 发育等 这一切都将以呼吸热的形式最终散失 食物链越短 能量到我体内的越多 我活的时间就越长呀 集思广益 学以致用 给鲁滨逊一个先吃鸡的理由 鸡人 玉米人 策略1 玉米 鸡 人 策略2 玉米有15kg 假设鸡自身重3kg 按最大传递效率20 计算 3 20 15 20 3 6kg 15 1 3 20 3 20 15 2 3 20 2 8kg 1 根据生态学原理 要使能量流经食物链总消耗量最少 人们应该采用哪种食物结构a 以离类 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 巩固练习 2 初级消费者体内能量的去路包括 多选 a 用于自身的生长 发育和繁殖b 被第二营养级的其他生物所获得c 以热能的形式散失d 被分解者分解释放到环境中去 3 人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系a 能量与营养级b 能量与个体大小c 能量与个体数量d 能量与生物代谢类型 4 生态系统中有关食物链与能量流动的叙述 正确的是 多选 a 能量沿食物链流动是单向的b 食物链越短 能量的利用率越高c 初级消费者越多 次级消费者获得的能量就越少d 生物种类越多 生态系统中的食物链越多 5 一山不能存二虎 这一谚语 用生态观点可以理解为a 虎所需要的生活空间很大b 身体强壮的虎以身体弱小的虎为食c 虎性情孤独 不群居d 营养级越高的生物 能得到的能量越小 个体数量也就减少 能量流动特点小结 选 的食物链 选最小传递效率 生产者 最少消耗 选最大传递效率 消费者 最大消耗 获得最多 获得最少 选 的食物链 最短 最长 20 10 典例1 若某生态系统固定的总能量为24000kj 则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是 a 540kj和81kjb 3600kj和960kjc 240kj和24kjd 960kj和192kj 1 在一条食物链中 若某一营养级的总能量为n 则最多传到下一营养级的能量为n 20 0 2n 最少为n 10 0 1n 能量在食物链中传递的计算 d 24000 20 2 960kj24000 20 3 192kj 20 解析 20 20 1 假如现有草100公斤 至少可使鹰增重公斤 2 假如现有草100公斤 最多可使鹰增重公斤 3 假如要使鹰增加2公斤体重 最少要耗草公斤 4 假如要使鹰增加2公斤体重 最多要耗草公斤 设使鹰增重x1公斤 则 设使鹰增重x2公斤 则 设最少耗草y1公斤 则 设最多耗草y2公斤 则 变式1 在食物链 草兔鹰 中 1 4 200 50 典例2 某人捕得一条重2kg的杂食海鱼 若此鱼的食物有1 2来自植物 1 4来自草食鱼类 1 4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类 则该鱼至少需要海洋植物多少 kg 80 植物 草食鱼 肉食鱼 杂食鱼 2 1 2 2 1 4 2 1 4 2 分析 杂食鱼的能量来源于三条食物链 分别是 植物 杂食鱼 植物 草食鱼 杂食鱼 植物 草食鱼 肉食鱼 杂食鱼 设通过 三条食物链消耗的植物分别为a b c 则a 20 2 1 2 b 20 2 2 1 4 c 20 3 2 1 4求出a 5 b 12 5 c 62 5则总共需消耗植物为5 12 5 62 5 80 变式2 如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g 至少需要消耗植物 a 200gb 250gc 500gd 1000g c 设猫头鹰通过捕食兔子和捕食鼠需要消耗的植物分别为a b 则 20 2 a b 20g a b 500g 20 20 20 20 如果把一个生态系统中各营养级所获得的能量数值由低到高绘成图 得到的图形会是什么形状的 能量金字塔 p300 9 生物量金字塔 一般正立 偶尔例外 生物量 有机物的质量 数量金字塔 一般正立 偶尔例外 草地各营养级的数量 落叶林各营养级的数量 生态金字塔 课本p98 调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级 以a b c d表示 经测定 一年中流经这4个营养级的能量分别为 该生态系统中初级消费者是 a ab bc cd d a 典例3 下列有关生态系统功能的叙述中 哪项不正确 a 能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转b 任何生态系统都需要得到外部的能量补给c 一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能d 生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高 c 任何生态系统都需要不断得到能量补充 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的时间内没有能量输入 这个生态系统就会崩溃 承上启下 聪明的人类通过调整生态系统中能量流动的关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 研究生态系统能量流动的意义 1 对能量进行多级利用 提高能量的利用率 例如 沼气工程 秸秆的多级利用 桑基鱼塘 2 能量流动的研究可以帮助人们合理地 使能量持续高效地流向对 的部分 调整能量流动方向 人类最有益 典例4 根据生态系统的结构和功能 下列叙述中正确的是 双选 a 桑基鱼塘 是自然建立的良性生态系统b 水产养殖业 为充分利用生产者所固定的能量 应以食物链长的鱼类为养殖对象c 在我国西部大开发中应采用 退耕还林还草 的措施d 营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多 所获得的能量越少 cd 例如 除草 治虫 合理确定载畜量 捞捕量 人工建立 短 本节知识体系 能量流动 概念 生态系统中能量的输入 传递 转化和散失的过程 过程 能量的源头 流经生态系统的总能量 生产者固定的太阳能的总量 途径 特点 单向流动 逐级递减 沿食物链方向由低营养级流向下一营养级 能量金字塔 能量沿食物链流动过程中逐级递减 传递效率为10 20 研究意义 调整生态系统中的能量流动关系 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分 太阳能 食物链和食物网 1 一片树林中 树 昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示 下列选项能正确表示树 昆虫 食虫鸟之间的能量流动关系的是 选项方框面积表示能量的大小 abcd c 巩固练习 2 在一个生态系统中 已知初级消费者与次级消费者的个体数分别是n1 n2 个体平均重量分别为m1 m2 则下列正确的是a n1 m1 n2 m2b n1 m1 n2 m2c n1 m1 n2 m2d n1 m1 n2 m23 如果一个人食物有1 2来自绿色植物 1 4来自小型肉食动物 1 4来自羊肉 假如传递效率10 那么该人每增加1千克体重 约消耗植物a 10千克b 28千克c 100千克d 280千克 a d 分析 人的能量来源于三条食物链 分别是 植物 人 植物 羊 人 植物 植食性动物 肉食性动物 人 设通过 三条食物链消耗的植物分别为a b c 则a 10 1 1 2 b 10 10 1 1 4 c 10 10 10 1 1 4求出a 5 b 25 c 250 技能训练 分析和处理数据提示 这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687 5kg 计算公式是 12 18 12 2675 这些葡萄糖储存的能量是1 07 108kj 计算公式是eg mg 1 6 104 这些玉米呼吸作用消耗的能量是3 272 107kj 计算公式为 e呼 mg 1 6 104 这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1 3972 108kj 计算公式为e固 eg e呼 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23 4 这块玉米田的太阳能利用效率是1 64 计算公式为 1 3972 108 8 5 109 课后练习答案 基础题1 a 2 d 3 b 拓展题 2 图b所示生态系统中流向分解者的能