新教材高中生物选择性必修2课件2：3 2 2 生态金字塔和研究能量流动的实践意义(人教版)

生态金字塔和研究能量流动的实践意义第2课时能量分析生产者植食性动物肉食性动物分解者输入能量赛达伯格湖的能量流动数据分析464.662.812.614.6除了用数字表示之外，还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征？肉食性动物12.6植食性动物62.8生产者464.6如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换成相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔一、生态金字塔从生态金字塔的角度分析为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用。流到第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群，因此食物链上一般不超过五个营养级。一、生态金字塔数量金字塔和生物量金字塔出现倒置的原因当消费者个体数量比生产者个体数量大得多时，数量金字塔经常是倒置的。当生产者个体小，寿命短，生物量金字塔也有可能倒置。例如，在海洋生态系统中，浮游植物的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。一、生态金字塔分析和处理数据思维训练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2675kg。2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中，通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。请根据以上数据计算：①这些玉米的含碳量折算合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？葡萄糖为：（12+18）/12×2675=6687.5kg储存的能量为：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ二、研究能量流动的实践意义分析和处理数据思维训练②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？这些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107KJ③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的比例是多少？这些玉米固定的太阳能总量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％④这块玉米田的太阳能利用效率是多少？利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，人类无法改变这一规律，那么如何利用这一规律来指导生活和生产实践呢？二、研究能量流动的实践意义

（下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。（1）分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解联系实际（2）哪个生态系统的能量能够更多地被人类利用？为什么？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。二、研究能量流动的实践意义

在一个农田生态系统中联系实际（1）有哪些措施能增加流入农田生态系统的总能量？间作、套种等立体农业（2）及时去除农田中杂草的意义是什么？除草可以调整农田生态系统中能量流动关系，使能量可以持续高效地流向对人类最有益地部分。人类可以通过研究能量流动，增大流入某生态系统地总能量！二、研究能量流动的实践意义归纳总结讨论3：若有草100kg，最少让鱼增重___kg。讨论3：若有草100kg，最多让鱼增重___kg。讨论1：若鱼增加1kg，最多消耗_____kg草。讨论2：若鱼增加1kg，最少消耗_____kg草。能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量×100%营养级种群个体1002541草鱼虾米(1kg/10%)/10%=100kg(1kg/20%)/20%=25kg100×20%×20%=4kg100kg×10%×10%=1kg10%

~

20%例1：某食物链如图：积累拓展--能量传递效率的计算已确定营养级间能量传递效率的，不能按”最值“法计算，而需按具体数值计算。例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a％、b％、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a％×b％×c%如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并积累拓展--能量传递效率的计算例2：如图，如果青蛙从蚱蜢和蛐蛐处同化的能量为1000kJ，蛇从青蛙处同化的能量100kJ，则该食物网中，第三营养级到第四营养级的能量传递率______(＞，＝，＜)10%；如果鹰的食物来源及比例：青蛙∶蛇由1∶1变成4∶1，则鹰同化1kJ能量，可以少消耗草______kJ能量(能量传递效率按20%计算)。150＞例3：假如一个人的代谢过程中，其全部同化量的1/2来自植物、1/2来自牛肉，且能量传递效率为10%，则Gkg植物通过食物链被人利用，能使人体重增重多少？X=G/55

10%×10%=

G1/2×

X10%+1/2×

X积累拓展--能量传递效率的计算例4：食物网：草→虫→鸟，草→鸟，假设动物性食物占比例m，若要使鸟体重增加a，至少需要生产者的量为b，则a和b的关系是？例5：如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自于乙，1/4来自于丙，1/4来自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20g，需要消耗植物（）A.1125gB.1600gC.2000gD.6500gb=20ma+5ama/0.04

+(1-m)a/0.2

=

bC积累拓展--能量传递效率的计算课堂练习1.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是(

)A．描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式B．一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象C．相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入D．图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%D课堂练习2.关于生态系统能