高中生物 5.2《生态系统的能量流动》课件 新人教版必修3.ppt

鲁滨逊流落在一个荒岛上 那里除了有水以外 几乎没有任何食物 随身尚存的食物只有一只母鸡 15kg玉米 思考 你认为以下哪种生存策略能让他维持更长的时间等待救援 a 先吃鸡 再吃玉米b 先吃玉米 再用一部分玉米喂鸡 吃鸡产的蛋 最后吃鸡 生态系统中能量的 和 的过程 称为生态系统的能量流动 一 生态系统的能量流动 输入 传递 转化 散失 生产者 呼吸 呼吸 呼吸 呼吸 初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 细菌 真菌等 太阳能 看图思考 1 生态系统能量的源头是什么 太阳能 2 太阳能是如何输入生态系统中的 生态系统的生产者 主要是绿色植物 通过光合作用把太阳能固定在它们制造的有机物中 这样 太阳能就转变成化学能 输入生态系统的第一营养级 生产者 3 输入生态系统的总能量为多少 生产者固定的太阳能的总量 1 能量的输入 二能量流动的过程 能量输入 2 能量的传递与散失 输入 传递 散失 传递渠道 传递形式 食物链或食物网 化学能 传递方向 上一营养级流向下一营养级 思考 生产者固定的太阳能有哪几个去路 二能量流动的过程 能量在第一营养级中的变化 二能量流动的过程 思考 生产者固定的太阳能有哪几个去路 1 一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失了 2 储存在生物体内的能量一部分被下一营养级摄食同化而流入下一营养级的生物体内 3 一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来 4 未被利用的能量 能量在第二营养级中的变化 二能量流动的过程 初级消费者摄食生产者 初级消费者同化 遗体残骸 次级消费者摄入 粪便 呼吸 分解者 未被利用 同化量 摄入量 粪便量 流入该营养级的总能量 思考 初级消费者获得的能量从哪来的 获得的能量又有哪些去路 最高营养级呢 能量流经第二营养级示意图 散失 分解者利用 初级消费者同化 呼吸 用于生长发育和繁殖 初级消费者摄入 次级消费者摄入 散失 据图5 6完成下列关系图 同化 呼吸作用散失 次级消费者摄入 残骸等被分解者利用 奔跑 飞翔等生命活动需要消耗能量 呼吸作用提供能量 呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失 少数储存进atp 直接供能 生产者的能量 没有被初级消费者利用 经过其身体 转化成粪便形式排除体外 不可能全部被摄取 残骸留下能量流入分解者 呼吸作用 未利用 呼吸作用 分解者 未利用 呼吸作用 分解者 未利用 分解者 狼中的能量又何去何从 2 流经生态系统的总能量 是生产者所固定的太阳能的总量 输入 3 能量流动的途径 食物链 食物网 4 能量形式的变化 太阳能 有机物中的化学能 热能 6 能量的散失形式 热能 5 能量在食物链 食物网流动的形式 有机物中的化学能 1 能量流动的起点 从生产者固定的太阳能开始 能量流动过程小结 各级消费者同化的能量 7 流入各级消费者的总能量是 8 各营养级的能量去路 一 一部分在自身呼吸作用中以热能形式散失二 储存在生物体内的能量一部分被下一营养级摄食同化而流入下一营养级的生物体内 三 一部分随死亡的遗体 残落物 排泄物等被分解者分解而释放出来 四 未被利用 即 每个营养级同化的能量 下一个营养级同化的能量 呼吸消耗的能量 分解者利用的能量 未被利用的能量 脑筋急转弯 大象是植食性动物 有一种蜣螂则专以大象的粪便为食 设一头大象在某一段时间内所同化的能量为108kj 则这部分能量可流入到蜣螂体内的能量约为 a 0kjb 107kjc 108kjd 108 2 108kj a 1 生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律 2 流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来 二能量流动的过程 思考与讨论 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 2 流入某个营养级的能量 为什么不能百分百的流向后一个营养级 3 通过以上分析 你能得出什么规律 赛达伯格湖的能量流动图解 三能量流动的特点 1 数据分析与处理 三能量流动的特点 464 6 62 8 62 8 12 6 13 52 20 06 2 流入某一营养级的能量 为什么不能百分之百地流到下一个营养级 a 各营养级生物呼吸消耗部分能量b 死亡的遗体 残落物 排泄物中能量流到分解者中去c 一部分未被利用3 通过以上分析 你能得出什么规律 三能量流动的特点 1 单向流动 原因 食物链中各营养级的顺序不能逆转 这是长期自然选择的结果 如兔子吃草 狐狸吃兔子 各营养级利用的能量的形式为光能 生产者 或化学能 消费者 呼吸作用产生的热能不能被生物利用 热能逐级散失 能量表现为单向流动 三能量流动的特点 2 逐级递减 能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的 三能量流动的特点 能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10 20 平均只有10 左右 故称为 林德曼10 定律 思考 如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值 有低到高绘制成图将会是什么样的 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 如果把单位时间内各个营养级所得到的能量数值 由低到高绘成图 可以形成一个金字塔图形 叫做 能量金字塔 含义 一个生态系统中 营养级越多 在能量流动过程中 散失的能量就 营养级越高的生物 获得的能量 越多 越少 某个湖的能量金字塔 思考 1 逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗 2 从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级 3 如把各个营养级的生物量 质量 或数量关系用绘制能量金字塔的方式表达出来 是否也成金字塔形 从能量传递的数量和效率看 能量流经各营养级是逐级递减 单向流动 传递效率为10 20 因为能量每流经一级都要丢失一大部分 食物链越长 流量流失就越多 到第五营养级以后 可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了 所以 食物链一般不超过五个营养级 为什么食物链一般不超过5个营养级 返回 数量金字塔的一般形式 三能量流动的特点 想一想 有没有例外的情况 因为营养级越高 获得的能量越少 因而个体数目越少 一般个体较大 以每个营养级的生物个体数量由少到多为依据绘制的金字塔 例 一棵树上有上千只昆虫和几只鸟的数量图 注意 只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔 数量金字塔及生物量 质量 金字塔一般也是正金字塔 但有时会出现倒置 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少的程度 因此 老虎的数量将是很少的 故 一山不容二虎 有一定的生态学道理 1 为什么说 一山不容二虎 2 市场上 肉类食品的价格一般要比小白菜的价格高 试从生态系统能量流动的角度分析原因 食物链越长 能量流失多 动物性食品成本高 讨论 练一练 如d鱼体重增加1kg 所需浮游植物至少需要约 125kg 能量传递效率的含义与计算 在一食物链中 若求某营养级获得最多能量 一般取20 作为传递效率 若求某营养级获得最少能量 取10 作为传递效率 关于能量流动的计算问题 如果遇到 至少 或者 至多 等字眼 如何解题 短 大 长 小 10 20 1 已知一简单食物网 求某一营养级通过该食物网获得最多 少 的能量 例 如图所示的食物网中 已知c的体重增加1kg 求最少消耗a kg 最多消耗a kg 25 100 关于能量流动的计算问题 2 一食物网中 已知某一营养级中的某一种群所含的能量 求下一营养级的能量 例 如图为某生态系统中的食物网示意图 若e生物种群含有总能量为5 8x109kj b生物种群含有总能量为1 3x108kj 则从理论讲 a生物种群含有的总能量至少是 3 已知一食物网中 生产者流入下一营养级中各种群的能量比例 求第三营养级获得的能量 例 2004 上海 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 假如传递效率为10 那么该人每增加1kg体重 约消耗植物 kg 280 例 在食物网中 c既以b为食 也以a为食 b是初级消费者 若c同化的总能量为a 其中由a经过a c食物链过程的供能比例为x 则按最低传递效率计算 需要a的总能量y与x的函数关系式为 a x 10 a 1 x 10 10 y简化为y 100a 90ax 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 若猫头鹰要获得1千焦能量 则至少消耗掉牧草所固定的 千焦能量 最多消耗牧草固定的 千焦能量 1 40 25 1000 3 已知一食物网中 生产者流入下一营养级中各种群的能量比例 求第三营养级获得的能量 例 2004 上海 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 假如传递效率为10 那么该人每增加1kg体重 约消耗植物 kg 280 调整能量流动方向 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 例如 在森林中 除去杂草 修去树木的侧枝等最好使能量多储存在木材中 在草原牧场上 则最好使能量多流向到牛 羊等牲畜体内 获得更多的毛 肉 皮 奶等畜产品 四研究能量流动的意义 桑基鱼塘 稳定农药和重金属的富集作用 随着营养级的升高 生物体内所的农药和重金属会越多 调查得知某河流生态系统的营养结构共有四