人教版必修3 生态系统的能量流动 课件（51张）.ppt

地球生物圈的能量流动 能量流动 生态系统的能量流动 生态系统中营养级 生态系统能量流动 第五章第2节 问题探讨 假如你像小说中的鲁滨逊那样 流落在一个荒岛上 除了饮用水之外没有任何食物 你随身带的食物只有一只母鸡 15kg玉米 策略 a 先吃鸡再吃玉米 b 先吃玉米 同时用一部分玉米喂鸡 吃鸡产下的蛋 最后吃鸡 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 生态系统的能量流动概念 二 能量流动的过程 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 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 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 能量去路 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 以此类推完成以下关系图 同化 呼吸作用散失 三级消费者摄入 残骸等给分解者分解 未同化 粪便 储存在有机物中 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 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 二 能量流动的过程 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 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 次级消费者肉食动物 未固定的太阳能 呼吸 122 6 分解者 14 6 未利用 327 3 生产者绿色植物 初级消费者草食动物 生产者 464 6 62 8 96 3 12 5 293 29 3 2 1 18 8 12 6 62 8 植食性动物 肉食性动物 5 0 微量 7 5 12 6 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 计算 2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 3 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 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 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 根据下图所表示的食物网 结合能量流动的特点进行计算 蛇 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 在市场上 肉一般比蔬菜贵 试从生态系统能量流动的角度分析原因 蔬菜一般属于生产者范畴 而肉属于消费者范畴 由于能量传递的效率只有10 20 也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物 所以相同重量的肉比蔬菜贵 应用 肉食性动物12 6 植食性动物62 8 生产者464 6 能量金字塔 营养级越多 能量流动过程中消耗的越多 能量金字塔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 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 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 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 如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示 是否也成金字塔形 有没有例外 数量金字塔 1树 能量金字塔 1树 特殊情况 生物量金字塔 生物量 现存生物有机物的总量 每一阶段含义 每一营养级储存的有机物总量 设计生态农业的原理 物质循环再生 能量多级利用 五 研究能量流动的实践意义 1 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 思考与讨论 我国古代就已发展出 桑基鱼塘 生产方式 利用桑叶喂蚕 蚕沙养鱼 鱼塘泥肥桑 在桑 蚕 鱼之间形成良性循环 古人在设计这种农业生产方式时 不一定清楚其中的科学道理 请从生态系统能量流动特点出发 分析这种设计的合理性 从人类所需出发 通过能量多级利用 充分利用流经各营养级的能量 提高生产效益 2 合理调整能量流动方向 使能量流向对人类最有益的部分 农田除杂草 灭虫 灭鼠 剪枝 小结 a 先吃鸡 再吃玉米 b 先吃玉米 同时用一部分玉米喂鸡 吃鸡产下的蛋 最后吃鸡 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 戊 丙 甲 乙 丁 3 该生态系统只表示部分成分 图中未表示的成分为 分解者 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 3250 解 根据题意 丁从庚和甲摄取的生物量相等 则设从戊 庚 丁需消耗戊的量为x千克 设从戊 甲 丁需消耗戊的量为y千克设从戊 己 甲 丁需消耗戊的量为z千克x 10 10 10 1 2 500y 10 10 10 1 2 1 2 250z 10 10 10 10 1 2 1 2 2500500 250 2500 3250克 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 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a b c d 分情况讨论 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 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 能量流动 实现能量的多级利用和物质循环利用 提高能量利用率 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 农业上使用化肥可以大大提高农作物产量 但持续大量使用化肥存在许多负面影响 生物固氮 已称为一项重要的研究性课题 下列说法正确的是 a 长期使用化肥导致土壤板结 使土壤不易流失 对植物生长有利b 与人工合