生态系统的能量流动可用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,教学目标,知识与能力：,、分析生态系统的能量流动的过程与特点。,、概述研究能量流动的意义。,、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。,教学重点：,生态系统能量流动的过程与特点,教学难点：,生态系统能量流动的过程与特点,1,温故而知新,1.生态系统的结构包括哪两方面？,2.生态系统的组成成分有哪些？,生态系统的组成成分，,食物链和食物网,非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,2,第二节,生态系统的能量流动（一）,第五章生态系统及其稳定性,3,先吃鸡，再吃玉米？,先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？,增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。,问题探讨,假如流落到荒岛上，只有一只母鸡、kg玉米,4,能量,输入,个体1,呼吸作用,散失,的能量,储存,在体内的能量,个体2,个体3,呼吸作用,散失,的能量,储存,在体内的能量,呼吸作用,散失,的能量,储存,在体内的能量,能量流动的分析,5,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,能量流动的分析,6,生态系统的能量流动,：,一、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。,研究生态系统的能量流动一般在,群落,水平上。,7,请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题：,1.能量的来源是什么？,2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？,3.能量流动的渠道是什么？,4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？,能量流动的过程,8,能量在,第一营养级,中的变化,各营养级获能途径及去路,生产者,（植物）,初级消费者,（植食性动物）,呼吸作用,分 解 者,遗体 残骸,9,呼吸以热能,散失,大部分,用于生长、,发育、繁殖,遗体、,残枝败叶,分解者,初级消费者摄食,生产者,（第一营养级）,固定的太阳能,（即储存在有机物中）,能量在,第一营养级,中的变化,10,初级消费者,摄入,初级消费者,同化,用于生长,发育和繁殖,次级消费者,摄入,分,解,者,利,用,遗体,残骸,粪便,呼吸作用,散失,呼吸作用,散失,能量在,第二营养级,中的变化,能量流动的过程,11,注意：,各级消费者排出,粪便,中的,能量,不能计入该消费者同化量中，,应属于上一营养级的同化量,，,故有：,同化量摄入量粪便量,同化量概念,12,1.能量的来源:,2.流动的起点,:,3.流经生态系统,的总能量:,4.渠道:,几乎所有,都来自太阳能,，,少量为化能合成作用细菌,从生产者（绿色植物）,固定,太阳能开始,以,含碳有机物,形式沿,食物链和食物网,传递,生产者固定的全部太阳能,，,二、能量流动的过程,13,生态系统中的能量流动过程,初级消费者,（植食性动物）,生产者,（植物）,次级消费者,（肉食性动物）,三级消费者,（肉食性动物）,分解者,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,各营养级能量来源：,1.生产者的能量来自于太阳能,2.消费者的能量来自生产者或上一级消费者,14,各营养级能量来源：,1.生产者的能量来自于太阳能,2.消费者的能量来自生产者或上一级消费者,同化量概念,小结,15,能量的转化：,主要,：,光能 体内化学能 热能,次要,：,光能 体内化学能 机械能、生物电、光,16,17,逐级递减,:,单向流动,:,不能循环,由捕食关系决定，营养级顺序不可逆转，是长期自然选择的结果,。,1、能量流动的特点,能量传递效率下一营养级同化量/本营养级同化量100%,生态学“十分之一定律”：能量在相邻两营养级间,传递效率约,10%20%,。,（生活范围、生物数量、富集作用也适用）,18,.,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,：,大部分,通过该营养级的,呼吸作用散失,了；,一部分,作为排泄物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为,分解者利用；,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。,19,关于传递效率的计算：,3,、典例：设食物链,A B C D,现实,问题,求解思路,D营养级净增重M,至少,要A营养级多少,最多,要A营养级多少,A营养级净重N,D营养级,最多,增重多少,D营养级,至少,增重多少,N(,20%),3,=M,N(,10%),3,=M,N(20%),3,=M,N(10%),3,=M,20,有关传递效率的计算,1、,在草 兔 鹰这条食物链中，若鹰每增加10千克，,至少,要消耗草多少？,分,析：10 20% 20%250千克,或10 5, 5 250千克,2、某人的食物有1/2来自植物，1/ 4来自鸡、鸭、猪，,1/ 4来自小型肉食动物，若能量传递效率为10%，那么此人要增加1Kg体重，,最多,消耗绿色植物（ ）,A、150,Kg,B、 280,Kg,C、500,Kg,D、1000,Kg,B,思路：分3条食物链，分别计算后求和,21,2、生态金字塔,1）、,能量,金字塔：根据单位时间内,各个营养级所含有的能量,数值绘制成图，可形成一个,金字塔图形（单位：KJ）,2）、,生物量,金字塔：以,生物组织的干重（有机物总量）,表示每一个营养级中生物的总质量。,（单位：Kg）,3）、,生物数量,金字塔：以,各营养级生物数量的多少,表示,（单位：个）,22,1）、能量金字塔,从中可以看出，能量金字塔表示,营养级与能量,的关系。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。,特点,：,呈正金字塔形，不会出现倒置,；,从下到上，能量由,高到低，营养级由低,到高,。,最合理、准确和重要,23,2）、生物量金字塔,特点,： ,一般呈正金字塔形,；,可能会出现倒置情,况,，,如水域中某段时间,内对于浮游植物（个体小，寿命短）与浮游动物,24,3）、生物数量金字塔,特点,：,一般呈正金字塔形,；,可能会出现倒置情,况,，,如一棵树上生活着许多某种昆虫；蜘蛛、蛇可毒死大型动物,。,树,昆虫,鸟,25,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。,如果一山有二虎，则不能满足老虎生命活动需要的能量，故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。,1.为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新：,26,从能量传递的数量和效率看，,能量流经各营养级是单向流动，逐级递减的，,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。,2.食物链一般不超过,5,个营养级?,迁移创新：,27,三、研究能量流动的意义,1、可以帮人们科学规划，设计人工生态系统，使能,量得到,最有效的利用,。,实现对能量的,多级利用，,大大,提高,能量利用率,。,（注意,不是提高能量传递效率,即,每两级之间仍为10%20%,）,桑基鱼塘,沼气工程,28,沼气池：实现了能量的多级利用,提供了解决能源短缺问题的新思路,29,“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,1）、尽量缩短食物链，充分利用生产者,2）、充分利用分解者，如用秸杆培养食用菌，,用植物残体生产沼气等,3）、增加天敌种群，减轻有害生物危害,4）、减少环境污染,30,2、 人们虽不能改变能量流动的规律，但可,设法,调整能量流动方向，使能量持续高效流向对人类最有益部分,。,例如：,1）、,在森林中，怎样才能使能量更多储存在木材中？,2）、,在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？,除去杂草、修去树木的侧枝等,约吃掉K/2的草的羊数,31,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10%20%。,研究意义,调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。,太阳能,32,1.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系 （ ）,A,A.能量和营养级,B.个体大小与营养级,C.个体大小与个体数量,D.个体数量与生物类型,课堂基础知识反馈,2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,A,33,3要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构 ,A以淡水养殖的鱼类为主 B以家畜的肉类为主,C以谷类和植物蛋白为主 D以禽类的肉和蛋为主,C,4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是多少？,解析：,第三营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）,3-1,=,540,千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）,4-1,=,81,千焦。,34,5肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（ ）,A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大,B.动物性食品营养价值高,C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高,D.植物栽培比较容易,C,6.金龟子以大象粪便为食大象是初级消费者，假设第一营养级能量为2.510,6,KJ,则下列正确的是（ ）,A.金龟子处于第三营养级 B.金龟子属消费者,C.流向金龟子的能量至少为 2.510,6,KJ,D .金龟子从第二营养级获得能量为0.,D,35,8、下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（ ）,A. 一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%,B. 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入到第二营养级,C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落,D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的,C,36,谢谢！,37,