生物必修ⅲ人教新课标生态系统的能量流动课件

1、1第第2节生态系统的能量流动节生态系统的能量流动23课程标准分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用。活动建议：调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。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。4能量流动的概念和过程能量流动的概念和过程 1概念：生态系统中能量的 、 、 和U 的过程。2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。输入输入传递传递转化转化散失散失光合

2、作用光合作用热能热能分解者分解者第二第二5 3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100 kJ，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。摄食生产者摄食生产者呼吸作用呼吸作用热能热能分解者分解者次级消费者次级消费者61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。2生

3、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)7 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。8 3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：9 (3)特殊途径 动植物遗体、残落物等形成煤炭、石油等化学燃料工业燃烧热能。 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

4、量。10【巩固1】 初级消费者体内的能量，其去路不包括下列哪项()。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B11 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 。能量流动的特点和意义能量流动的特点和意义 逆转逆转循环流动循环流动12 (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

5、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。逐级减少逐级减少10%20%营养级营养级能量能量45132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。最有效最有效最有益最有益14 1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

6、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。15 2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。 类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状16特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树上昆虫与鸟的数量关系一般为正金字塔形(特例：如某一时间内，浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物

7、量)17象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特征生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减每一级含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量18 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。19【巩固2】 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。 (1)图中A表示_；B表示_。除了图中所

8、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 _。20 (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_。21 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

9、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22生态系统的能量流动及特点生态系统的能量流动及特点 【例1】 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()。23A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：24 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

10、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。 答案C25 【例2】 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能量流动特点在生产生活中的应用能量流动特点在生产生活中的应用 26 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

11、，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思维导图：思维导图：27 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”。28技法必备1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%。2计算某一生物所获得的最多(至少)的能量规律(设食物链为ABCD，与能量传

12、递效率有关的计算与能量传递效率有关的计算29已知问题求解思路D营养级净增重M至少需要A营养级多少x(20%)3M最多需要A营养级多少x(10%)3MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N(20%)3yD营养级至少增重多少N(10%)3y提醒“最多”“至少”分别与“10%”“20%”有对应关系303.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：31 能力展示 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。32 (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

13、)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_ 3334 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35 1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36 解析草食动物以草为食物，

14、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C37 2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 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B38 3下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是 ()。39 解析能量传递效率是以各营养级所同化能量的数值为研究对象

15、的，大约在10%20%之间，乙、丙相差不多，可能是同一营养级。 答案A40 4根据某生态系统的相关图示，分析回答有关问题。(1)在此食物网中共有_条食物链，猫头鹰占有_个营养级。如果猫头鹰的 体 重 每 增 加 1 k g ， 则 至 少 需 要 草_kg，至多需要草_kg。(2)在此食物网中，种间关系为捕食和竞争的是_、_。(至少写出两组)41 (3)根据能量流动的图示可知，初级消费者 自身生命活动所消耗的能量是图中的箭 头_；三级消费者排出的粪便中仍 含有部分能量，这一部分能量被分解者所 利用应属于图示中的箭头_。(用图 中的来表示) (4)从不同营养级间能量传递的多少来看，图中的特点是 _。42 解析如图所示，从左向右数，在此食物网中共有8条食物链，根据猫头鹰占据的位置，可以得出猫头鹰占有4个营养级。如果猫头鹰的体重每增加1 kg，至多需要多少草应该考虑能量传递效率为10%，至少需草量的能量传递效率则为20%。每一个营养级的能量都有三个去向，那就是呼吸消