人教版必修三 生态系统的能量流动 课件 (55张).ppt

第五章生态系统及其稳定性,第二节生态系统的能量流动,a、生态系统的成分：,b、生态系统的营养结构：,食物链和食物网,1、生态系统的结构,2、食物链和食物网是_的渠道。,生态系统进行能量流动和物质循环,3、生态系统的功能是什么？,生态系统的能量流动和物质循环,课例：假如你像鲁宾逊那样流落在不毛的荒岛上，只有一只母鸡和15kg玉米可以食用，那么使自己活的最长的办法是：a.先吃鸡，然后吃玉米b.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡,先吃鸡，再吃玉米,我反对！为什么要先吃我？,一、能量流动的概念,问题2：思考讨论生产者“同化的能量”是否等于“实际光合作用总量”？“实际光合作用总量”减“呼吸作用消耗量”等于什么？,二、生态系统的能量流动过程,合作探究1：,问题3：请问生产者固定的能量中，是哪一部分能量参与了能量输出分配？有什么样的输出去向？,问题4：请你比较94页5-7图和95页5-8图，有什么区别？这个区别是什么意思？,问题1：请你阅读书本94页第一、第二自然段内容,思考能量流动的源头、起点、进入生物群落的方式，以及流经生态系统的总能量是多少？,能量流动的源头：太阳能量流动的起点：生产者能量进入生物群落的方式：光合作用流经生态系统的总能量是：生产者固定的太阳能总量,问题1：结果展示,光合作用同化的能量,=,实际光合作用,净光合作用,=,呼吸作用（热能）,问题2：结果展示,光合作用同化的能量,=,实际光合作用,有机物中能量,呼吸作用（热能）,净光合作用,传递给下一个营养级,微生物分解利用,=,问题3：结果展示,问题4：结果展示,光合作用同化的能量,=,实际光合作用,有机物中能量,呼吸作用（热能）,净光合作用,给下一个营养级,微生物分解利用,暂未被利用,=,(1)传递给下一营养级(2)被下一营养级同化(3)被下一营养级摄取(4)被下一营养级捕食(5)流入下一营养级,传递,玉米（实际）,被捕食的,未被捕食的,食摄入的,未被食（摄）入的,被鸡同化的,未被同化的,构成机体的,呼吸作用消耗的,被捕食的,未被捕食的,呼吸作用（热能）,鸡粪中未消化的玉米所含的能量,枯枝落叶、碎屑等,还未吃掉的玉米,玉米,鸡,人,分解者,机体有机物所含能量(净),（暂未利用）,能力提升：请完成概念模型的建立,三、生态系统的能量流动的特点,单位（焦/厘米2年）,96.3,18.8,7.5,分解者14.6,12.5,2.1,微量,未利用327.3,293,29.3,5.0,赛达伯格湖的能量流动图解,呼吸122.6,二、生态系统的能量流动特点,问题1：列出生产者能量流入和流出的数据等式，验证生产者固定的能量是否等于它各个能量去路之和？这遵循了什么定律？,问题2：进行数据整理和分析，将每一营养级上“流入”的能量和“传递到下一营养级”的能量整理到表中，并计算相邻营养级间的能量传递效率。,问题4：探究能量能否再从植食性动物流向生产者？为什么？从中推理出什么结论？,问题3：探究相邻营养级间能量传递效率为什么只有10%20%？从中推理出什么结论？,合作探究2：,未固定,问题1：探讨展示,输入的能量等于输出的能量，说明能量在生态系统的流动遵循了_定律（物理学上的）,未固定,问题2：探讨展示,20%,13.5%,结论：能量在两个营养级之传递效率大约在10%-20%之间。,单向流动:,自身呼吸作用消耗,分解者利用,暂未利用,13.5%,20%,96.3,18.8,7.5,分解者14.6,12.5,2.1,微量,未利用327.3,293,29.3,5.0,呼吸122.6,不可逆向，不可循环,问题3、4探讨展示,原因：1自然选择的结果；2热能不再被利用,知识延伸,未固定,食物链各营养级之间能量传递效率为：10%-20%,20%,10000千焦能量,？,结论是：食物链越长，能量在流经食物链时，_的能量就_，最后的营养级获得能量就_,损失,越多,越少,800,4000,现在你可以给它一个让它心服口服的理由了吗？,食物链越长，损失的能量就越多，留给最后营养级的能量就越少，所以要缩短食物链（),或减少食物链（），使能量更多的流给人类。,玉米,人,鸡,课内外探讨,1、如果你是农场主，今年玉米2元一斤，你养的猪卖到了10一斤，请问你赚到了钱吗？,2、生产者固定的能量大于整个生态系统的呼吸总量，可以说明了什么,3、请你分析火山爆发，灰尘满天，遮天蔽日，导致生物大灭绝的原因（请你从能量角度上分析）,4、汶川大地震导致生态系统在一定程度上破坏，除了植树造林之外，为了保护生态系统中消费者，我们应该怎么做呢？,5：在1957年，美国的生态学家h.t.odum对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的、分别是表示不同的营养级，为分解者。gp表示生物同化作用所固定的能量，r表示生物呼吸消耗的能量，np表示生物体贮存着的能量（np=gp-r），下列叙述中正确的是（）单位：102千焦/m2/年,a生态系统能量流动的渠道可能是b能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%c若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多d营养级gp的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中,c,生产者固定的能量所有生物呼吸消耗的能量,食物链的组成:生产者和消费者,粪便属于上一营养级的遗体,是未被同化的,玉米,未被捕食的,一、能量流动具体过程：图解式概念模型,二、能量流动的过程示意图,三、能量流动的特点,(1).单向流动（不循环）,原因是：,第一:食物链中各营养级的顺序不可逆转（自然选择的结果）,第二:各营养级的生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用,(2).逐级递减,原因是：,第一:各营养级的生物都因呼吸作用消耗了大部分的能量,第二:各个营养级总有一部分生物（或生物体的某一部分）未被下一个营养级的生物所利用。,第三:各营养级生物中的能量都要有一部分流入分解者,本节知识体系,能量流动,概念：,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,过程,能量的源头：,流经生态系统的总能量：,生产者固定的太阳能的总量,途径：食物链或食物网,特点,单向流动：,逐级递减：,沿食物链方向由低营养级流向下一营养级,能量金字塔：,能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率为10%20%。,研究意义,太阳能,1.阅读教材p99页课外读物“生态农业”。2.课后的作业和练习册（生态系统的能量流动部分）,作业,肉食性动物12.6,植食性动物62.8,生产者464.6,能量金字塔,1960年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析。荒地接受的太阳辐射量：6.31010卡/顷年；植物固定的能量：59.3106卡/顷年；田鼠吃植物获得的能量为：176103卡/顷年；鼬同化的能量为：55.6103卡/顷年。,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？,树,昆虫,鸟,如果把各个营养级的生物量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是怎样回事呢？,根据生态学的原理，要使能量流经食物链的总消耗最少，人们应采用哪一种食物结构()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以猪肉等家畜的肉类为主,变式训练,c,迁移创新：,1、如d鱼体重增加1kg，所需浮游至少需要植物约,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；反之，取10作为传递效率。,能不能改变生态系统能量流动的规律？,质疑：,研究能量流动的意义（第二节课）,1.调查农田生态系统的能量流动情况；,2.阅读教材p99页课外读物“生态农业”。3.课后的作业和练习册（生态系统的能量流动）,第二课堂,肉食性动物12.6,植食性动物62.8,生产者464.6,能量金字塔,1960年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析。荒地接受的太阳辐射量：6.31010卡/顷年；植物固定的能量：59.3106卡/顷年；田鼠吃植物获得的能量为：176103卡/顷年；鼬同化的能量为：55.6103卡/顷年。,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？,树,昆虫,鸟,如果把各个营养级的生物量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是怎样回事呢？,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？选最短食物链获得最多生最少消耗选最大传递效率20消产费者最大消耗选最长食物链获得最少者选最小传递率10,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。,2.为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新：,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的，单向不循环的，传递效率为1020。,所以,食物链一般不超过五个营养级，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。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。,3.食物链一般不超过5个营养级?,迁移创新：,人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.例如：1.在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？2.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？3什么情况下，生态系统将面临灭顶之灾！（生物大灭绝情况之一）,研究能量流动的意义（一）,桑基鱼塘沼气工程,实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率,研究能量流动的意义（二）,桑基鱼塘,“桑基鱼塘”农业生态系统,蚕,桑,猪,鱼,稻,塘泥,粪尿（饲料）,鱼粉,粪尿,粪（饲料）,粪尿,茎叶、糠加工场,粪,研究能量流动的意义,沼气工程,技能训练,分析和处理数据,1926年,美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况,得到如下数据。,1、这块玉米田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳kg。、据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过呼吸消耗的葡萄糖共kg。、kg葡萄糖储存能量。、在整个生长季节里，入射到这块玉米田的太阳能总量为。请据以上数据计算：,这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？,答案：这些玉米含碳量折全成葡萄糖是：x3012（g),这些葡萄糖储存的能量是：（）,这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？,答案：这些玉米呼吸作用消耗的能量是：（）,这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能总量的比例是多少？,答案：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是：（）,0.3272x1011/1.3972x1011=23.5%,这块玉米田的太阳能利用效率是多少？,答案：这块玉米田的能量利用效率是：,分类举例：,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,分类举例：,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