第五章第2节 生态系统的能量流动（第1课时）

用心 爱心 专心 第五章第五章 生态系统及其稳定性第生态系统及其稳定性第 2 2 节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 第第 1 课时课时 学习目标 分析生态系统能量流动的过程 重难点 学习过程 新课导入 带着问题进入课堂 1 将鲜奶制成酸奶 所含能量 增加 减少 了 其营养价值 提高 降低 了 解析 鲜奶中的葡萄糖每摩尔含能量 2870 kJ 在发酵分解成乳酸的过程中 每摩尔葡萄 糖释放 196 65 kJ 能量用于乳酸菌的 生命活动和热量的散失 因而牛奶制成酸奶过程中能 量减少了 但因为鲜奶中所含的乳糖 对于缺乏乳糖酶的人来说是无法吸收利用的 而乳 酸发酵过程中使乳糖分解为葡萄糖 进而转变为乳酸 这样有利于人体的消化吸收 故而 提高了其营养价值 2 课本 P93 问题探讨 1 先吃鸡 再吃玉米 2 先吃玉米 玉米喂鸡 鸡产蛋 再吃 鸡 一 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 1 概念 指生态系统中能量的 和 的过程 2 分析能量流动的基本思路 能量 种群 能量 能量 二 能量流动的过程二 能量流动的过程 上图为生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图 请结合图示分析 1 能量输入总量 指生产者通过 将光能转化为 并储存在有机物中 这样意味 着非生物环境中的 进入到生物群落 2 能量流动的渠道 和 3 能量流动中能量形式的变化 生物体有机物中的化学能 最终散 失 另 能量转化方面 如动物通过消耗身体内储存的化学能变成爬 跳 飞 游的机械能 4 能量传递的形式 5 能量散失的主要途径 包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸 能量散失的主要形式 用心 爱心 专心 6 以书本 P94 图 5 6 能量流经第二营养级示意图能量流经第二营养级示意图为例 分析流入每一营养级的能量去向 吸收 同化量 摄入量 初级消费者 消化 未同化量 例如 综上所述 能量不管如何传递 最终都以 的形式从生物群落中散失 只有 源源不断地固定 才能保证生态系统能量流动的正常进行 典例典例 1 若鹿的消耗量为 100 其粪尿量为 36 呼吸量为 48 则鹿的同化量为 解析 要真正理解同化的含义 是转变成自己的那一部分 而粪是摄入的食物中并没有 被同化的残渣 同化为自己的才有所谓的呼吸消耗 思思考考 生态系统中的能量流动和转化 是否遵循能量守恒定律 为什么 三 能量流动的特点 三 能量流动的特点 用表格形式将图中数据 进行整理 营养级流入能量流出能量 输入后一个营养级 出入比 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 林德曼的研究发现 生态系统的能量流动具有两个明显的特点 1 生态系统中能量流动是 的 即流经某生态系统的能量不可能再回到这个生态 系统来 2 能量在流动过程中 传递效率 思思考考 流入某一营养级的能量 为什么不能百分百流到下一营养级 用心 爱心 专心 相相关关信信息息 新陈代谢包括 同化作用和异化作用 同化作用 又叫做合成代谢 是指生 物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质 并且储存能量的变化过 程 即生物体利用能量将小分子合成为大分子的一系列 代谢途径 同化的能量 摄 入 的食物 其粪便量 高高 二二 级级 生物生物 科模块科模块 三三 第第 五五 章第章第 2 2 节节 课课 题题 第五章第五章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性 第第 2 节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动 第第 2 课时课时 主备人主备人孔淑芬孔淑芬审核人审核人梁碧秋梁碧秋 使用时间使用时间 20102010 年年 1111 月月 2222 日日 第十三周星期二第十三周星期二 学习目标 1 分析生态系统能量流动的过程和特点 重难点 2 概述研究能量流动的意义 学习过程 回回顾顾 1 生态系统能量流动的过程包括能量的 和 2 能量输入总量 3 能量流动渠道 和 4 能量流动形式 5 能量散失主要途径 能量散失主要形式 6 能量流动的特 点 和 能量传递的效率 新新课课学学习习 一一 能能量量在在食食物物链链中中传传递递的的计计算算 1 在一条食物链中 若某一营养级的总能量为n 则最最多多传到下一营养级的能量 为 n 20 0 2n 最最少少为 n 10 0 1n 典典例例 1 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 81kJ B 3600kJ 和 960kJ C 240kJ 和 24kJ D 960kJ 和 192kJ 解析 据题意 生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 第一营养级 所固定的能 量 即 24000kJ 当能量的传递效率为 20 时 每一个营养级从前一个营养级获得的能 量是最多的 因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是 24000 20 20 和 24000 20 20 20 即 960kJ 和 192kJ 变式变式 1 在食物链 草 兔 鹰 中 若有 100 公斤草 至少可使鹰增 重 公斤 最多可使鹰增重 公斤 假设要使鹰增重 2 公斤 至 少消耗草 公斤 最多要消耗草 公斤 2 在一条食物链中 某一营养级的能量为n 需要前一营养级的能量 至至少少为 n 20 5n 最最多多为 n 10 10n 典例典例 2 某人捕得一条重 2 kg 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 解析 由题意可知 这条鱼的食物来源于三条食物链 即 植物 杂食鱼 植物 草食 鱼类 杂食鱼 植物 草食鱼类 小型肉食鱼类 杂食鱼 由较高营养级的生物量求其对 较低营养级的需要量时 应按能量传递效率 20 计算 变式变式 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 用心 爱心 专心 兔 植物 猫头鹰 鼠 A 200g B 250g C 500g D 1000g 3 完成书本 P97 技能训练 二 生物金字塔类型二 生物金字塔类型 1 能量金字塔 将单位时间内各个营养级所得到的 按营养级 绘 成图 所形成的一个金字塔图形 从能量金字塔可以看出 一个生态系统中 营养级 能量流动过程中 生态系统中的能量流动一般不超过 4 5 个营养级 2 数量金字塔 能量金字塔数量金字塔生物量金字塔 形状 特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形 象征 含义 能量沿食物链流动过程中 具有 的特性 生物个体数目在食物链中 随营养级升高而 生物量 现存生物有机物的 总量 沿食物链流动 每一 阶含 义 食物链中每一营养级生物 所含 的多少 每一营养级生物个体的 每一营养级生物的总生物量 备备注注 1 根据能量流动的逐级递减原则 在建立与人类相关的食物链时 应尽量 食物链 可回应问题探讨 流落荒岛 1 先吃鸡 再吃玉米 2 先吃玉米 玉米喂鸡 鸡产蛋 再吃鸡 2 数量金字塔的倒置 如一颗树与树上昆虫及鸟的数量关系 典例典例 3 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 三三 研研究究能能量量流流动动的的实实践践意意义义 能量流动的研究可以帮助人们合理地 用心 爱心 专心 使能量持续高效地流向对 的部分 典例典例 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 能量流动特点小结 能量流动特点小结 选 的食物链 最少消耗 获得最多 选最大传递效率 消费者 生产者 选 的食物链 最大消耗 获得最少 选最小传递效率 巩固提升巩固提升 1 在一定的时间内 某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为 a 全部消费者所同化的 能量为 b 全部分解者获得的能量为 c 则 A B c 之间的关系是 A a b c B a b c C ab c 2 由于 赤潮 的影响 一条 4Kg 重的杂食性海洋鱼死亡 假如该杂食性的食物有 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 按能量流动效率 20 计 算 该杂食性鱼从出生到死亡 共需海洋植物 A 120 B 160 C 60 D 100 3 假设图示食物网中的水稻固定的太阳能为 N 人 能量传递效率为 10 则人获得的能量为 鸭子 奶牛 A 等于 10 1N B 等于 10 2N C 少于 10 1N D 少于 10 2N 水稻 4 稻田中农民要拔掉稗草 鱼塘中要不断清除肉食性的 黑鱼 用生态学观点看 这是 为了 A 保持生态平衡 B 保持生物群落的单一性 C 调整能量在生态系统中流动的方向 D 使物质能够尽快地循环流动 5 下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是 用心 爱心 专心 A 当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时 能量就从第一营养级流入第二营养级 B 当狼吃掉一只兔子时 狼不可能获得兔子的全部能量 C 生产者通过光合作用合成有机物 能量就从非生物环境流入生物群落 D 生态系统的能量流动是单向的 逐级递减的 6 图 8 5 5 是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解 图中 A B C 代表三个营养 级 数字均为实际测得的能量数 单位是百万千焦 已知该生态系统受到的太阳辐射为 118872 百万千焦 但其中 118761 百万千焦的能量未被利用 请回答 图 8 5 5 1 请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内 这部分能量是 所 固定的太阳能 2 能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为 从第二营养级到第三营养 级的转化效率为 3 由图 8 5 5 可知 下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量 原因有 各营养级生物体内的大量能量供 其次是上一个营养级的部分能量 还有少数能量被 利用 7 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果 表中 A B C D 分别表 示不同的营养级 E 为分解者 Pg 表示生物同化作用固定能量的总量 Pn 表示生物体储存 的能量 Pn Pg R R 表示生物呼吸消耗的能量 请分析回答 单位 102kJ m2 a 1 PgPnR A15 92 813 1 B870 7369 4501 3 C0 90 30 6 D141 061 979 1 E211 520 1191 4 能量流动是从 A B C D 中的哪个营养级开始的 为什么 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是 从能量输入和输出角度看 该生态系统的总能量是否增加 为什么 8 下图表示某生态系统的能量锥体图 为生产者 1 为初级消费者 2 为次级消费 者 图是将 图中的各营养级所含有的生物进行分类剖析 图中 a a1 a2 表示上一年 用心