高中生物 52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 课程标准生态系统中能量流动的基本规律及其应用 课标解读1 分析生态系统能量流动的过程和特点 2 概述研究能量流动的实践意义 3 尝试调查农田生态系统中能量流动情况 概念 生态系统中能量的 和 的过程 能量流经第一营养级的过程 1 输入 生产者通过 把太阳能转化为化学能 固定在有机物中 2 能量去向 在生产者的呼吸作用中以 形式散失 随着残枝败叶等被 分解而释放出来 被初级消费者摄食 流入 营养级 能量流动的概念和过程 1 2 输入 传递 转化 散失 光合作用 热能 分解者 第二 能量流经第二营养级的过程 1 输入 通过 获得 2 去向 通过 以 形式散失 随尸体 排泄物流向 被 摄食 流入下一营养级 思维激活1 某动物同化的能量为100kj 其中有多少能量随粪便排出 提示动物粪便应属食物残渣 这是未曾消化吸收的部分 它不属动物的同化量 故动物同化能量中没有随粪便排出的能量 3 摄食生产者 呼吸作用 热能 分解者 次级消费者 生态系统中能量的输入 1 能量来源 太阳光能 除极少数特殊空间外 2 能量流动起点 生产者的光合作用 3 输入的总能量 是生产者通过光合作用固定的太阳能总量 生态系统中能量的传递过程 1 传递途径 食物链和食物网 2 传递形式 有机物中的化学能 3 传递过程 以初级消费者为例 1 2 由上图可分析每个营养级的能量去路 该营养级生物呼吸消耗 流入到下一个营养级的生物中 最高营养级生物除外 以动植物遗体 残枝落叶等形式被分解者分解利用 能量的散失过程 1 形式 热能 热能是能量流动的最终归宿 2 过程 3 特别提醒 1 生物的现存量 同化量 生物的现存量应为同化量 呼吸量 被分解者分解的部分残落物中所含能量 2 某一营养级同化量 该营养级摄入量 该营养级粪便中的能量 多选 初级消费者体内的能量 其去路包括下列哪几项 a 被次级消费者获得b 被第二营养级的其他生物获得c 通过自身呼吸作用消耗d 被分解者通过呼吸作用散发到环境中去解析流经每一营养级的能量有三个去路 用于自身呼吸消耗 被下一营养级同化 被分解者分解以热能形式散失 答案acd 巩固1 能量流动的特点 1 单向流动 沿食物链由低营养级流向高营养级 不可 也不能 2 逐级递减 能量在沿食物链流动的过程中是 的 传递效率大约为 能量金字塔 将单位时间内各个 所得到的 数值 由低到高绘制成图 可形成一个金字塔图形 在一个生态系统中 营养级越多 在能量流动过程中消耗的能量就越多 生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级 能量流动的特点和意义 1 逆转 循环流动 逐级减少 10 20 营养级 能量 4 5 研究能量流动的实践意义 1 帮助人们科学规划 设计人工生态系统 使能量得到 的利用 2 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类 的部分 思维激活2 肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高 从能量流动角度看 其道理何在 提示食物链延长 能量流失多 动物性食品成本高 2 最有效 最有益 能量流动特点成因分析 1 单向流动 能量流动是沿食物链进行的 食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果 是不可逆转的 各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用 因此能量流动无法循环 2 逐级递减 各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量 各营养级的能量都会有一部分流入分解者 也有未被下一营养级生物所利用的部分 1 能量流动模型 生态金字塔不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量 生物量 数量之间的关系 是定量研究能量流动的直观体现 2 特别提醒 1 天然生态系统必须当能量状况表现为金字塔时 方可维持生态系统的正常运转 维持生态系统稳定性 2 在人工生态系统中因能量可人为补充 可能会使能量金字塔呈现倒置状况 如城市生态系统 人工鱼塘生态系统等 下图表示在生态系统中 能量流经第二营养级的示意图 请分析回答下面的问题 巩固2 1 图中a表示 b表示 除了图中所示 第二营养级同化的能量还有一部分 2 从图中可以总结出能量流动的特点是 3 人类对生态系统的能量流动进行调查研究 其意义是 解析由于该图表示的是能量流经第二营养级的示意图 因此a b不是代表营养级 应围绕初级消费者 第二营养级 考虑能量的输入和输出情况 答案 1 初级消费者同化 的能量 用于生长发育和繁殖 的能量 在细胞呼吸中 以热能的形式散失 2 单向流动逐级递减 3 合理地调整能量流动关系 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 多选 下图为生态系统中能量流动图解部分示意图 各代表一定的能量值 下列叙述中错误的是 例1 示例一生态系统的能量流动及特点 a 生态系统中能量流动具有单向性主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系不可逆转b 一般情况下 能量在相邻的两个营养级之间的传递效率大约是10 20 c 表示流经此生态系统的总能量d 从能量关系看 思维导图 深度剖析生态系统中能量流动具有单向性 主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系是不可逆转的 这句话是正确的 一般情况下能量在相邻两个营养级之间传递效率大约是10 20 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能 即流入生产者的总能量 每一个营养级的能量都可以包括三部分 流向下一营养级 流向分解者 自身呼吸作用所消耗 次级消费者同化的能量还应包括自身呼吸消耗 答案cd 2010 全国 5 右图是一个农业生态系统模式图 下列关于该系统的叙述中 错误的是 a 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量b 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者c 沼渣 沼液作为肥料还田 使能量能够循环利用d 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 例2 示例二能量流动特点在生产生活中的应用 思维导图 深度剖析在生态系统中 能量流动是单向的 不能循环利用 故c项错误 该系统中 沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能 属于分解者 选项a b正确 物质和能量的多级利用 减少了能量的流失 提高了能量的利用率 选项d正确 答案c归纳提升 1 生态农业可通过合理设计食物链 使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用 使生产一种产品时产生的有机废物 成为生产另一种产品的投入 也就是充分利用了流向分解者的能量 使废物资源化 以便提高能量转化率 减少环境污染 2 生态农业实现的是物质和能量的多级利用 提高的是能量的 转化效率 而不是能量 传递效率 能量传递效率 某一个营养级的同化量 上一个营养级的同化量 100 计算某一生物所获得的最多 至少 的能量规律 设食物链为a b c d 技法必备 与能量传递效率有关的计算 1 2 涉及多条食物链的能量流动计算时 若根据要求只能选择食物网中的一条食物链 计算某一生物获得的最多 或最少 的能量 其规律如下 3 生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20 获得最多 选最长食物链选最小传递效率10 获得最少消费者 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量相对值 试回答下列有关问题 能力展示 1 图中 代表的生理过程是 图中 代表的能量主要以 的形式贮存 2 该生态系统的总能量是 固定的 3 能量从该生态系统的第一营养级到第二营养级传递的效率约为 4 试分析图中植食动物 肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因是 解析 代表生物的呼吸作用 为动植物体中有机物含有的化学能 这些能量都来自生产者光合作用固定的太阳能 第三营养级生物 肉食动物 从第二营养级生物 植食动物 获得的能量为2 1 5 1 0 05 0 25 5 2 5 生产者传递给第二营养级的总能量为4 9 0 5 2 5 2 14 生产者固定的太阳能总量为23 70 3 14 110 能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为 12 7 能量流动是逐级递减的 要维持高营养级生物的能量输出 就需要为高营养级提供更多的物质和能量 答案 1 呼吸作用 有机物中 稳定的化学能 2 生产者 3 12 7 4 能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的能量输出量 在一个生态系统中 某草食动物同化的能量等于 a 生产者固定的太阳能总量b 生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量c 被草食动物吃了的植物中所含的能量减去粪便中所含的能量d 用于草食动物的生长 发育 繁殖等生命活动所需的能量解析草食动物以草为食物 经消化吸收 真正进入体内的能量是食物中的能量减去粪便中包含的能量 即其同化的能量 答案c 1 2011 镇江统考 7 图为生态系统能量流动的部分图解 代表一定的能量值 下列相关叙述中 正确的是 a 生态系统的能量流动是循环进行的b 能量在沿食物链流动时逐级递减 2 c 次级消费者属于第二营养级d 图中 代表呼吸作用所消耗的能量解析生态系统能量流动是单向的 逐级递减的 次级消费者属于第三营养级 图中 代表流向分解者的能量 答案b 多选 右图为某一生态系统的能量金字塔 其中 分别代表不同的营养级 e1 e2代表能量的形式 下列叙述正确的是 a 是初级消费者b 为分解者c e1为太阳能 e2为热能d 能量在该系统中流动只能是单向的 3 解析依题意 是生产者 是初级消费者 是次级消费者 是三级消费者 e1为生产者利用的能量 应是太阳能 e2为各营养级的生物释放出的能量 应为热能 故c正确 答案cd 2012 广州检测 某研究性学习小组设计了如图甲所示的生态系统 水体中种植有生菜 还生活有藻类植物 硝化细菌 水蚤 鲤鱼 腐生细菌等 水蚤以藻类植物为食 鲤鱼以水蚤和藻类植物为食 图丙表示细胞中发生的部分生理过程 a e表示物质 表示过程 请回答 4 1 要维持该生态系统的正常运行 必须将装置放在 的地方 并且必须定期补充的物质是 2 该生态系统的生产者有 其中腐生细菌在该生态系统所起的作用是 3 写出鲤鱼获得能量最多的一条食物链 用文字和箭头在图乙中完善该生态系统的能量流动示意图 4 水蚤能完成图丙中的生理过程有 填图中序号 若图甲中生菜生长一段时间后出现烂根 可能是根细胞发生了图丙中 填图中序号 生理过程导致的 解析 1 维持生态系统稳态的动力是太阳能 因而该装置要放在温暖且适