生态系统的能量流动(很实用)

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,*,欢迎进入朱建标老师之生命课堂,第2节,生态系统的能量流动,第五章 生态系统及其稳定性,1,温故而知新,1.,生态系统的结构包括哪两方面？,2.,生态系统的成分有哪些？,3.,生态系统的营养结构是什么,?,生态系统的成分,食物链和食物网,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链和食物网,【第1课时】,2,思维诊断,(1),所有的生产者都是植物,(,),(2),所有的动物都是消费者,(,),(3),所有的细菌和真菌都是分解者,(,),(4),生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量(,),(5),三级消费者在食物链中属于第四营养级(,),(6),理论上分析,只有消费者不是生态系统必要的基础成分(,),3,生态系统功能：,能量流动,物质循环,信息传递,稳定性,4,问题探讨：,假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有,5千克玉米,和,一只母鸡,。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？,（）,A.先吃鸡，然后吃玉米。,B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。,鸡,人,玉米,玉米,人,鸡,A,若选择2，则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。,5,能量流动的概念,:,生态系统的能量流动是指生态系统中能量的,输入,、,传递,、,转化,和,散失,的,过程。,6,基础导学,一、能量流动的过程,1过程 起点是 形式：太阳能有机物中 经细胞呼吸以形式散失,输入,传递,转化,散失,途径：,和,形式：有机物中的化学能,生产者固定的太阳能及其他形式的能量,食物链 食物网,化学能,热能,热能,7,8,3.流经生态系统的总能量是什么？,5.各营养级能量的去路有哪些？,请以,生产者(第一营养级),为例说明,.,生态系统的能量来源：,太阳光能,2.起点：渠道:,食物链和食物网,生产者,3.流经生态系统总能量：,生产者所固定的太阳能的总量,(约占1%),5.去路：,呼吸作用消耗,被下一营养级的生物所利用,被分解者所利用,二.能量流动的过程,4.来源：,生产者,消费者,太阳光能,前一营养级,生态系统的能量来源是什么？,2.能量流动的起点和渠道是什么？,4.各个营养级能量的来源又是什么？,请阅读并讨论:,9,生态系统的能量流动过程图解:,生产者,(植物),初级消费者,(植食动物),次级消费者,(肉食动物),三级消费者,(肉食动物),A,B,C,B,B,请表述:,图中的,箭头,A、B、C,各表示什么含义?,请观察:,10,生产者固定的太阳能,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,你能总结其他各营养级能量的去路吗？,11,判一判,1.生态系统的能量流动指能量的输入和输出过程()2.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()3.散失的热能可以被生产者固定再次进入生态系统()4流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量(),提示,还包括传递和转化过程。,提示,是生产者固定的太阳能或化学能。,提示,生产者只能利用太阳能或化学能(化能合成作用)，,不能利用热能。,提示,初级消费者同化的能量。,12,某同学绘制了如图所示的能量流动图解,(,其中,W,1,为生产者固定的太阳能,),，下列叙述中不正确的是,(,),13,A.,生产者固定的总能量可表示为,(,A,1,B,1,C,1,A,2,B,2,C,2,D,2,),B.,由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为,D,1,/,W,1,C.,流入初级消费者体内的能量可表示为(,A,2,B,2,C,2,),D.,图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,C,14,某生态系统中有,A,、,B,、,C,、,D,四种生物，构成食物链,A,B,C,，,D,为分解者，如图是该生态系统中能量流入,B,处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是,(,),解题探究,15,A.,图中的甲表示,B,的同化量，乙表示,B,用于生长、发育和繁殖的能量,B.,参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等,C.,当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于,K,/2,D.,图中D的能量不全部来自B生物,16,解析,当生态系统处于相对稳定状态时，,B,种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于,K,值，,C,错误；,B,摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物；,D,的能量可来自于,B,的粪便,而此部分属于上一营养级,A,的能量。,答案,C,17,每一营养级的能量来源与去路分析,归纳提升,18,消费者摄入能量,(,a,),消费者同化能量,(,b,),粪便中能量,(,c,),，即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。,消费者同化能量,(,b,),呼吸消耗(,d,),用于生长、发育和繁殖(,e,),。,生长、发育和繁殖(,e,),分解者利用(,f,),下一营养级同化(,i,),未被利用(,j,),。,19,所以有：,(1),未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。,(2),一个营养级所同化的能量呼吸消耗的能量被下一营养级同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。,(3),动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量,即摄入的食物只有部分被同化。,(4),流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。,20,（,1）将图中数据表格化。,(2)第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化能量的百分比是多少?第三营养级获得第二营养级百分比呢?,(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？,(4)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内?,三、能量流动的特点,实例分析：,21,（1）将图中数据表格化,自身固定,呼吸消耗,到分解者,未利用的,生产者,植食性动物,肉食性动物,分解者,成分,能量去向,22,13.5,20,1020,a.下一个营养级,不能利用,的能量,。,如：草根,b.,调查时间,有限，,下一个营养级能利用,而未利用,的能量,。,如：羊不能吃完所有的草,(2)第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化,能量的百分比是多少?第三营养级获得第二,营养级百分比呢?,(3)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大,范围内?,(4)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？,62.8,12.6,100,=,20.06,62.8,464.6,100,=,13.52,23,通过以上分析,你能总结出什么规律?,24,逐级递减,:,能量金字塔,单向流动,:,能量传递效率大约为,10%-20%,不循环，不可逆,长期自然选择，食物中吃与被吃的关系不可逆转；生产者不能利用散失的热能,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,三、,生态系统能量流动的特点：,25,能量金字塔可以说明什么问题呢？,思考,：,根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形,26,3能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔 不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。,项目,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,含义,各营养级固定的总能量,每一营养级生物个体的数量,每一营养级现存生物的总质量,形状,特点,呈正金字塔形,一般呈正金字塔形,一般呈正金字塔形,分析,能量流动的过程中总是有能量的消耗散失,一株大树上，鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生,倒置,浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量,(用质量来表示)可能,低于浮游动物的生,物量,27,自然状态下：后两者可以倒置,人工条件下：三者均可倒置,28,下图甲为自然生态系统的能量金字塔，乙为城市生态系统的能量金字塔，下列相关解释不正确的是,(,),29,A.,图甲中食肉动物所含的能量一般为食草动物所含能量的,10%,20%,B.,甲生态系统受到DDT农药污染，污染物含量最高的是食肉动物,C.,图乙中，人类一定处于第三营养级,D.,图乙表示的生态系统，一旦人的作用消失，该生态系统会很快退化,30,解析,生态系统中相邻两个营养级之间的能量传递效率为,10%,20%,，所以图甲中食肉动物所含的能量为食草动物所含能量的,10%,20%,，,A,正确；,生物对难降解的化合物和重金属元素具有富集现象，即营养级越高污染物含量就越高，,B,正确；,图乙中人既吃植物也吃动物，所以人处于第二、三营养级，,C,错误；,城市生态系统依靠人类活动的维持，,D,正确。,答案,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,31,下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。,图中,D,表示,_,。,能量在逐级递减中，传递率按,20,计算，若狐获得的能量是,8,千焦，传递给狼的能量为,_,千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为,_,千焦。,图中各营养级通过,A_,_,作用被消耗，通过,B_,利用，而,B,又通过,C_,_,被消耗。,太阳能,1.6,200,呼吸,分解者,呼吸作用,32,能不能改变生态系统能量流动的规律？,质疑：,思考：,锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么,?,合理调整能量的流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,四、研究能量流动的意义,【第2课时】,33,材料一、我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。,意义1：,研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。,“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。,使生产一种产品时产生的有机“废弃物”，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，从而，提高能量转化效率，,使能量得到最有效的利用。,材料二、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。,意义2：,研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。,35,意义一实例：利用沼气、生产食用菌、,桑基鱼塘,意义二实例：农田除草、治虫、合理放牧,36,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始,流经生态系统的总能,能量流动的数量,是生产者所固定的全部太阳能,生态系统的,能量流动的途径：太阳能第一营养级第二营,能量流动,养级,第五营养级,单向流动不循环,能量流动的特点,逐级递减传递率为,10,20,设法调整能量流动关系,研究的目的,使能量流向对人类最有益的部分,本课小结,（食物链和食物网）,37,食物链变式模型的分析,(1),如图中图,1,和图,2,都是以每个营养级中有机物多少为依据，图,1,中的食物链是丙,甲,乙,丁；图,2,中的食物链是丙,丁,甲,乙；图,3,表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图,4,表示的是生态系统的物质循环图解，,A,是生产者，,B,是消费者，,C,是分解者，,D,是非生物的物质和能量，其中的食物链是,A,B,。,技法提炼,38,39,所以根据能量多少和传递效率,10%,20%,可以确定食物链为,B,D,A,C,。,营养级,A,B,C,D,Pg,15.9,870.7,0.9,141.0,(2),数据表格形式直接呈现,(,能量值,),构建食物链,(,网,),下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的