广东省湛江经济技术开发区职业高级中学高中生物 5.2 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,学习目标：,1、理解能量在生态系统中的流动过程；2、掌握能量流动的特点及能量金字塔；3、理解研究能量流动的意义。,假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了又能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15千克玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：1.先吃鸡，再吃玉米。2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。,问题探讨,一、生态系统的能量流动概念,能量流动的概念：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。,“输入”,“传递”,“转化”,“散失”,绿色植物的光合作用固定太阳能是能量输入主要途径,生态系统内能量沿食物链和食物网传递,以热能形式散失,能量流经一个种群的情况,能量输入,种群,能量储存,能量散失,研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。,二、能量流动的过程,生态系统中能量流动的一般过程,生产者,(植物),呼吸,呼吸,呼吸,呼吸,初级消费者,次级消费者,三级消费者,(肉食动物),分解者(细菌、真菌等）,呼吸,(草食动物),（肉食动物),太阳,呼吸散失,用于生长、发育、繁殖,遗体、残枝败叶,分解者,初级消费者摄食,能量流经第一营养级示意图,生产者固定的太阳能,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,分解者利用,粪便,呼吸,散失,.,能量流经第二营养级示意图,同化量=摄入量-粪便量,能量来自上一营养级,生态系统能量流动示意图,生产者（植物）,1、能量的最终源头：太阳能2、流经生态系统的总能量是：生产者固定的太阳能总量3、能量流动的主渠道是：食物链和食物网4、能量沿营养级逐级传递，每级都会散失、遗弃,5、能量流经每一营养级的来源：同化量去向：流向下一营养级；流向分解者；呼吸消耗,思考与讨论：,6.能量流动的终点：,以呼吸作用产生的热能的形式散失,学.科.网,三、能量流动的特点,“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下营养级和分解者利用的能量,三、能量流动的特点,太阳,生产者,初级消费者,次级消费者,热能,分解者,200,175,875,30,112,58,5.4,能量流动的特点,资料分析,根据下图所示数据，请同学们完成以下分析：1.请设计表格将图中数据加以整理。2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。,营养级,1250,200,200,30,30,5.4,16%,15%,18%,第一营养级,第二营养级,第三营养级,流入能量,流到下一营养级的能量,出入比,kj,kj,kj,能量流动的特点,数据分析与处理,3.流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养级?,流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为分解者利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。,4.通过以上分析，你能得出什么规律？,能量流动的特点,逐级递减:,单向流动:,能量传递效率大约为10%20%,不可逆转，不能循环,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,能量流动的特点,关于能量流动计算规律总结,1.正推类型：abcd,解题思路：至少按最小效率（10%）计算最多按最大效率（20%）计算,若a总重1000kg体重，至少（或最多）能使d增重多少千克？,2.逆推类型：abcd,解题思路：至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算,若d增重10kg，至少（或最多）消耗a多少千克？,3.上述能量传递效率是指各营养级之间的比例，一般为10%20%，若题目中给出具体值，则按具体值计算。,在计算时，应将b、c看做同一营养级来对待，流向b、c的总量占a的10%20%,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.,在绿色植物鼠猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1kg，至少需要消耗绿色植物_kg。,x20%20%=1kgx=25kg,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.,能量金字塔可以说明什么问题？,在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。,四、能量金字塔,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。,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：,四、金字塔种类：,能量金字塔,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。,特殊情况：,生物量金字塔,五、研究生态系统能量流动的意义,1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：秸秆的多级利用、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,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。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,五、研究生态系统能量流动的意义,小结,小结,练一练,1.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构a.以淡水养殖的鱼类为主b.以谷物与植物蛋白为主c.以海洋鱼类为主d.以禽肉与蛋为主,2.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：,a,b,c,d,d,b,4.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：a.生产者b.初级消费者c.次级消费者d.分解者,3.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：a.递增b.不变c.递减d.稍增加,c,a,5、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,6、假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（）a、绿色植物蝗虫蜘蛛蜥蜴蛇猫头鹰b、绿色植物鼠猫头鹰c、绿色植物蝗虫青蛙蛇猫头鹰d、绿色植物鼠蛇猫头鹰,b,7.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,8.如下图所示，如果很多昆虫生活在一株大树上，鸟又以该树上的昆虫为食。那么树、昆虫、鸟三者生物数量金字塔形应是能量金字塔是（）,abcd,c,9、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,学.科.网,10、大象是植食动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设一头大象在某段时间所同化的能量为107kj，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为()a.0kjb.106kjc.5106kjd.1062106kj,a,11、在生态系统中，关于食物链与能量流动的叙述，不正确的是（）a能量沿食物链流动是单向的b食物链越长，最高营养级上获得的能量越少c初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少d生物种类越多，生态系统中的食物链越多,12.假定一生态系统中有绿色植物，蛙，蛇，鹰，昆虫和食虫鸟类等生物，此生态系统的总能量是24000kj。如果营养级间的转化效率为15%，则第三和第四营养级所利用的能量分别是（）a540kj和81kjb36000kj和960kjc24000kj和960kjd960kj和192kj,a,13.假设在一定的时间内一个生态系统的全部生产者固定的太阳能总量为a，全部消费者所利用的能量总值为b,全部分解者所利用的能量总值为c,则a,b,c三者的关系是（）aab=cba=b+ccab+cdab+c,c,15.据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是（）a.物质经过多级利用，实现了良性循环b.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益c.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低d.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染,c,14.具有3个营养级的能量金字塔，最上层的体积是最下层的（）a10%-20%b1%-10%c1%-2%d1%-4%,d,16.如果人的食物有50%来自绿色植物，25%来自小型肉食性动物