2016_2017学年高中生物第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动课件新人教版必修320170302229

第2节生态系统的能量流动目标导航预习导引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的能量流动情况。目标导航预习导引一二三四一、生态系统的能量流动的概念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。预习交流1分析能量流动的思路是怎样的提示如果把一个种群作为一个整体来研究,则研究能量流动的思路是能量散失目标导航预习导引一二三四二、能量流动的过程1地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来自太阳能,输送到地球的太阳能中,大约只有1被生态系统中的生产者通过光合作用转化成为化学能,固定在它们制造的有机物中,这样太阳能进入到生态系统中的第一营养级。2第一营养级中的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失了一部分用于生产者自身的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。储存在植物体的有机物中的能量一部分随着残枝败叶等被分解者分解释放还有一部分被初级消费者摄入体内。目标导航预习导引一二三四预习交流2流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗消费者粪便中的能量是其所同化的能量吗提示不是,生产者所固定的太阳能才是流经生态系统的总能量。消费者粪便中的能量并没有被其同化。目标导航预习导引一二三四三、能量流动的特点1一是能量流动是单向的,不可逆转的,也不能循环流动二是能量在流动的过程中逐级递减,能量在相邻两个营养级间的传递效率是1020。2如果将单位时间内各个营养级所得的能量数值,由低到高绘制成图,可形成一个金字塔形,叫做能量金字塔。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也就越多。生态系统中能量流动一般不超过45个营养级。目标导航预习导引一二三四预习交流3假如你被困在孤岛上,眼前只有有限的玉米和几只活鸡。为了延长生存时间,等待救援的到来,你是先以鸡为食,还是先以玉米为食为什么提示先以鸡为食。因为能量流动是逐级递减的,若先以玉米为食,就会出现人和鸡同时都以玉米为食的现象,有一部分玉米喂鸡,然后再吃鸡,食物链为玉米鸡人,该食物链含三个营养级,消耗的能量较多。目标导航预习导引一二三四四、研究能量流动的实践意义1可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。2还可以帮助人们合理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最有益的部分。预习交流4“桑基鱼塘”是提高了能量的传递效率吗提示不是,“桑基鱼塘”提高了能量的利用率,而不是能量传递效率。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一能量流动的概念活动与探究1能量输入的源头是什么相关的生理过程是什么输入生态系统的总能量又是什么提示1源头太阳能。3输入生态系统的总能量生产者固定的太阳能总量。2能量的传递的途径和形式是什么提示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。2相关生理过程光能化学能。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四3能量的转化和散失是怎样的迁移与应用生态系统的能量流动是指。导学号52250051A太阳能被绿色植物固定的过程B系统内生物体能量代谢的过程C生态系统内能量的输入、传递、转化和散失的过程D能量从生物体进入环境的过程答案C提示太阳能有机物中的化学能热能散失ATP中的化学能直接用于各项生命活动问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四1地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来自太阳。但深海热泉生态系统是个例外,其中的生产者能利用化能合成作用来合成有机物从而获得能量。2生产者所固定的太阳能才是流经生态系统的总能量,而不是太阳辐射到该生态系统的总能量。3散失途径呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四探究点二能量流动的过程活动与探究根据图1、图2、图3回答问题。图1问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四图2问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四图3能量流经第二营养级示意图问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四1据图1分析,流经生态系统的总能量是什么提示生产者固定同化的太阳能总量。2据图2分析,生产者固定的能量的去路有哪些提示呼吸作用消耗用于自身的生长、发育和繁殖。3据图2分析,在自身生长、发育和繁殖过程中储存的能量又有哪些去路提示被下一营养级摄入分解者分解。4据图3分析,自身生长、发育、繁殖的能量包括几个方面与题3是否矛盾提示下一营养级摄入分解者分解未被利用。不矛盾,因为未被利用的能量将来会流入下一营养级或最终被分解者分解。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四5据图3,可得出哪些结论提示消费者摄入能量A消费者同化能量B粪便中能量C,即动物粪便中能量不属于该营养级同化的能量,应为上一个营养级固定或同化的能量。消费者同化的能量B呼吸消耗D生长、发育和繁殖E储存的能量。生长、发育和繁殖储存的能量E遗体残骸中的能量F下一营养级摄入量I未被利用量J,即消费者同化能量若为两部分之和,是BDE若为四部分之和,是BDFIJ。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四迁移与应用下列关于生态系统能量流动的叙述,正确的是。A通过消费者的粪便流入到分解者体内的能量属于消费者同化作用所获得的能量的一部分B能量可以循环流动C生产者可通过光合作用合成有机物,并使能量从无机环境流入生物群落D当捕食者吃掉被捕食者时,捕食者便获得了被捕食者的全部能量答案C问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四流经各营养级的总能量对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”,对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四探究点三能量流动的特点活动与探究1观察教材P95图58,将图中的数据进行整理。单位J/CM2A营养级流入能量流出能量输入下一营养级出入比生产者4646628135植食性动物628126201肉食性动物126分解者12521问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四1从林德曼的研究中,你能得出能量流动有什么特点提示单向流动,逐级递减。2生态系统中能量流动为什么是单向的提示能量单向流动的原因只能从被捕食者流向捕食者,不能逆转散失的热能不能被重新利用,不能循环,只能单向流动。3流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百地流向下一营养级提示流入某一营养级的能量,除流向下一营养级之外,还有以下利用方式自身呼吸消耗分解者分解未被利用。2如何计算相邻两个营养级的能量传递效率该传递效率大约为多少一般说来,能量传递的平均效率为1020。提示能量传递效率下一营养级的同化量上一营养级的同化量100问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四3能量金字塔。1观察教材P96图59,能量金字塔表现了能量流动的什么特点能量金字塔能倒置吗提示能量逐级递减。不能倒置。2生态系统中的能量流动为什么一般不超过45个营养级提示营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量越多,最高营养级得到的能量越少。3“营养级越高的生物,它获得的能量越少”这句话对吗提示不对,在一条食物链中是对的,在复杂的食物网中不一定合适。4如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金字塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形如果是,有没有例外提示一般情况下是金字塔形。有例外,如树虫鸟的数量关系,树作为生产者,数量较少。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四迁移与应用下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是。A兔子吃了1KG的草,则这1KG草中的能量就流入了兔子体内B一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中有1020的能量流入狼的体内C生产者通过光合作用合成有机物,能量就从无机环境流入生物群落D生态系统的能量是伴随物质而循环利用的答案C问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四1不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔含义各营养级固定的总能量每一营养级生物个体的数量每一营养级现存生物的总质量特点呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔分析能量流动的过程中总是有能量的耗散一株大树上,鸟、虫、树的数量金字塔会发生倒置浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量用质量来表示可能低于浮游动物的生物量问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四2根据提供的数据构建食物链网。1柱形图呈现构建食物链网。在一个生态系统中有四种生物构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物甲、乙、丙、丁所含有机物的总量。能量储存在有机物中,各营养级的有机物总量可以看作各营养级含有的能量。在生态系统中,营养级越低,所占有的能量越多,反之,则越少。据此可以推出此生态系统的食物链是丙甲乙丁。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四2表格数据形式呈现能量值直接构建食物链网。下表是对某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,PG表示生物同化作用固定能量的总量。所以根据能量多少和传递效率1020可以确定食物链为BDAC。营养级ABCDPG/106KJ1598707091410问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四3表格数据形式呈现重金属、DDT等浓度间接构建食物链网。如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表。注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度,并非能量值。有机汞存在生物富集现象,即随着营养级的增加,汞浓度增加,两者在数值上呈正相关,所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。表中A有机汞浓度最低,属第一营养级,含能量也最多,C和E的有机汞浓度差不多,表明两者属同一营养级,D有机汞浓度最高,属最高营养级,含能量也最少,那么,最可能的食物网如右图。生物体ABCDE有机汞浓度/106005705168039问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四探究点四生态系统能量流动的意义活动与探究1你能从能量流动的角度分析“桑基鱼塘”设计的原理吗研究生态系统的能量流动,有什么实践意义提示生态学原理。提高能量的利用率,使能量得到最有效地利用。2举例说明在农田生态系统中农民采取了哪些措施使能量流向对人类最有益的部分。提示除虫、拔草。问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四迁移与应用若使农业生态系统朝着对人类最有益的方向发展,下列做法中不正确的是。导学号52250052A由人类决定种养生物的种类B由人类进行播种、施肥C经常进行锄草、松土、治虫等田间管理D延长食物链,提高能量传递效率答案D问题导学当堂检测探究点一探究点二探究点三探究点四1提高能量的利用率并不是提高能量的传递效率。2运用能量传递效率解决能量传递的计算问题时,要注意要确定相关的食物链,理清生物所处的营养级。题目中常用“最多”“最少”和“至少”等特殊字眼,限定使用10或20来解决。生产者最少消耗选最短食物链选最大传递效率20获得最多最大消耗选最长食物链选最小传递效率10获得最少消费者问题导学当堂检测123451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,下列各项不正确的是。A生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转,所以能量流动具单向性B表示流经生态系统内部的总能量C一般情况下,为的1020D从能量关系看答案B问题导学当堂检测123452右图中食物网中的猫头鹰体重每增加20G,至少需要消耗植物。导学号52250053A200GB250GC500GD1000G答案C问题导学当堂检测123453在生态系统中,消费者的同化量是指。A消费者摄入食物中的所有能量B被消费者消化、吸收的所有有机物中所含有的能量C消费者用于生长、发育和繁殖的所有能量D消费者通过呼吸作用散失的所有能量答案B问题导学当堂检测123454研究人员在不同季节对一小型湖泊水体进行采样,调查浮游藻类的数量和种类,结果如下图所示。下列叙述符合生态学原理的是。导学号52250054问题