生态系统能量流动-优秀公开课

1、第五章第五章第二节生态系统能量流动第二节生态系统能量流动先吃鸡，先吃鸡，再吃玉米再吃玉米我反对！我反对！为什么要为什么要先吃我？先吃我？我们欠我们欠“鸡妈妈鸡妈妈”一个解一个解释释 生态系统中能量的生态系统中能量的的过程，称为生态的过程，称为生态系统的能量流动。系统的能量流动。一、生态系统的能量流动概念一、生态系统的能量流动概念1、能量是怎样输入到第一营养级的？2、第一营养级的能量去向：草草兔子兔子老鹰老鹰一、能量流动的过程一、能量流动的过程1 1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里? ?2 2、照射在草地上的太阳能如何被小草、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收吸收? ?这些能量都被小草吸

2、收了吗这些能量都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图1 1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里? ?2 2、照射在草地上的太阳能如何被小草、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收吸收? ?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪这些能

3、量有哪些去向些去向? ?固定的太阳能固定的太阳能光合作用，仅仅吸收光合作用，仅仅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最终被分未被利用的能量（最终被分解者分解）。解者分解）。3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗? ?4 4、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?不是。不是。初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼吸呼吸

4、散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经初级消费者示意能量流经初级消费者示意图图摄入量摄入量= =同化量同化量+ +粪便粪便摄入量就是同化量吗？摄入量就是同化量吗？( (同化量同化量= =摄入量摄入量粪便量）粪便量）兔子的能量从哪里来兔子的能量从哪里来同化作用是指生物体把从外界环境同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。并且储存能量的过程。3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗? ?4 4、

5、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?不是。不是。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最终被分未被利用的能量（最终被分解者分解）。解者分解）。 生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用初级消费者初级消费者（植食动物（植食动物）呼吸作用呼吸作用次级消费者次级消费者（肉食动物（肉食动物）三级消费者三级消费者（肉食动物（肉食动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用生态系统能量流动传递的过程生态系统能量流动传递的过程太阳能太阳能生态系

6、统的能量流动过程图解生态系统的能量流动过程图解:生产者生产者(植物植物)初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)ABCBB请观察请观察: :请表述请表述:图中的图中的箭头箭头A、B、C各表各表示什么含义？示什么含义？A、呼吸作用散失的能量、呼吸作用散失的能量B、输入下一营养级的能量输入下一营养级的能量C、分解者呼吸作用散失的能量、分解者呼吸作用散失的能量太阳能太阳能输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动逐级流动散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解

7、作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定的太阳能的总量（即植物光的太阳能的总量（即植物光合作用固定的太阳能），合作用固定的太阳能），是流经这个生态系是流经这个生态系统的总能量统的总能量。生态系统的总能量：太阳能太阳能能量的最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用呼吸作用二、能量流动的过程生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：太阳光能太阳光能2.2.起点：起点： 渠道渠道: :食物链和食物网食物链和食物网生产者固定生产者固定的能量的能量3.3.流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳生产者所固定的太阳能的总量能的

8、总量5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用二二.能量流动的过程能量流动的过程4.4.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？ 请以请以生产者生产者( (第一营养级第一营养级) )为例说明为例说明. .生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个

9、营养级能量的来源又是什么？思考并讨论思考并讨论: :12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 单向流动单向流动: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂

10、未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环13.520.1能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、呼吸能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少？作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少？三、生态系统能量流动的特点：三、生态系统能量流动的特点： 逐

11、级递减逐级递减: :单向流动单向流动: :生产者生产者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者初级消费者初级消费者不循环，不可逆不循环，不可逆能量在沿食物链流动的能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的，过程中是逐渐减少的，能量传递效率大约是能量传递效率大约是10%-20%生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律！通过以上的分析，你能总结出什么规律？通过以上的分析，你能总结出什么规律？能量传递效率的相关能量传递效率的相关“最值最值”计算计算 能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量 大约有大约有10%10% 20%20%传到

12、下一营养级，营养级越高，传到下一营养级，营养级越高， 能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。 为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关 能量的能量的“最值最值”计算方法总结如下：计算方法总结如下： 选最短食物链选最短食物链 知低营养级知低营养级 按按20%20%计算计算 求高营养级求高营养级 选最长食物链选最长食物链 按按10%10%计算计算获得能量最多获得能量最多获得能量最少获得能量最少例例 2、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， A为为1千克千克（1）C最多约为多少？最多约为多少？

13、 C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克 选最长食物链选最长食物链知高营养级知高营养级 按按10%10%计算计算求低营养级求低营养级 选最短食物链选最短食物链 按按20%20%计算计算需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量 同一食物链不同环节能量传递效率往往不同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及完全相同，不涉及“最多最多”、“最少最少”，计算时，计算时不能按不能按10%10%或或20%20%，而需按具体数值计算。如在食，而需按具体数值计算。如在食物链物链A AB BC CD D中，能量传递效率分别为中，能量传递效率分别为a a% %、b b% %、

14、c c%,%,若若A A的能量为的能量为M M, ,则则D D的能量为的能量为M Ma a% %b b% %c c% %。提醒提醒例例2、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， (2)若若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要消最少需要消耗多少千克？最多又为多少？耗多少千克？最多又为多少？25千克千克10000千克千克例例2、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， (3)若若C增加增加1千克，千克，一半体重来自于一半体重来自于B，一半体重来自于，一半体重来自于F， 则则A最少需最少需要消耗多少千克？最多又为多少？要消耗多少千克？最多又为多少？25

15、千克千克10000千克千克生命在等待中逝去生命在等待中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”的理由！的理由！七嘴八舌七嘴八舌食物链越短，能食物链越短，能量到我体内的越量到我体内的越多，我活的时间多，我活的时间就越长呀！就越长呀！四、金字塔种类：四、金字塔种类：能量金字塔能量金字塔低低高高低低高高营养级营养级能量能量A AB BC CD D第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三第三营养级营养级第四第四营养级营养级四、金字塔种类：四、金字塔种类：（1）能量金字塔）能量金字塔特点：特点：正金字塔形正金字塔形象征意义象征意义：能量沿食物链流动的过程能量沿食物链流动的过程具有逐级递减的特性

16、具有逐级递减的特性每一阶含义每一阶含义： 每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物所含能量的多少形状：形状：能量金字塔数量金字塔数量金字塔人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：生产者（野草）生产者（野草） 5 842 4245 842 424株；株；初级消费者（草原动物、昆虫）初级消费者（草原动物、昆虫） 708 624708 624只；只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904 354 904 只；只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰） 3 3只。只。 小鸟昆虫树生

17、物量金字塔生物量金字塔浮游动物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情况：特殊情况：例例1 1 若某生态系统固定的总能量为若某生态系统固定的总能量为24000kJ24000kJ，则该生态系统的第三和第四营，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（养级所获得的能量最多是（ ）A. 540kJA. 540kJ和和81kJ B. 3600kJ81kJ B. 3600kJ和和960kJ960kJC. 240kJC. 240kJ和和24kJ D. 960kJ24kJ D. 960kJ和和192kJ192kJD D例例2 2 在图中海鸟获得能量最多的食物链是在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海鸟每增

18、加。海鸟每增加1 1千克，千克，需消耗生产者生产的有机物至少是需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。千克。甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水棉水棉水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 125125课堂练习课堂练习1 1、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答：、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答：图中图中D D表示表示_。能量在逐级递减中，传递率按能量在逐级递减中，传递率按2020计算，若狐获得的能量是计算，若狐获得的能量是8 8千千焦，传递给狼的能量为焦，传递给狼的能量为_千焦，狼获得的能量中，草应供给这千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为条食物链的能量为_千焦。千焦。图中各营养级通过图中各营养级通过A_A_ _作用被消耗，通过作用被消耗，通过B_B_利用，利用，而