高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 課件

1、2021年寶安區(qū)高中“百位教師曬好課”生物學(xué)科優(yōu)質(zhì)課線上展示活動課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動授課人：孟楊楊深圳市西鄉(xiāng)中學(xué) 2021.12.14課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動授課人：孟楊楊深圳市西鄉(xiāng)中學(xué) 2021.1.4 假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。討論: 你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？ 1. 先吃雞，再吃玉米。 2. 先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。流落荒島 問題探討光合作用、呼吸作用、熱能、光能、化學(xué)能 與能量有關(guān)的概念 光合作用呼吸作用熱能儲存在ATP

2、【科學(xué)方法】 研究能量流動的基本思路能量輸入個體1儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體3能量儲存種群能量散失能量輸入能量儲存某營養(yǎng)級能量散失能量輸入思考：如果調(diào)查某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，你會選擇什么樣的生態(tài)系統(tǒng)作為調(diào)查對象？賽達伯格湖生產(chǎn)者 植食性動物 肉食性動物分析：如果以種群為研究對象，能量流動的渠道為食物鏈，可能因為食物網(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準確性。如果將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體，那么左圖將概括為何種形式呢？能量儲存種群1、種群2能量散失能量輸入能量儲存某營養(yǎng)級能量散失能量輸入 該模型可以比較精確地測量每一個營養(yǎng)級能量的輸入值和輸出值。 生

3、態(tài)系統(tǒng)能量流動的研究一般在群體水平上進行。將群體視為一個整體進行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。要求：用方框代表能量，箭頭代表能量的來源和去路，配以文字介紹1.能量流經(jīng)生產(chǎn)者的情況構(gòu)建模型1用于生長發(fā)育和繁殖生產(chǎn)者初級消費者攝入分解者利用殘枝敗葉散失呼吸作用思考：1.太陽輻射到地球上的能量都輸入到生產(chǎn)者體內(nèi)了嗎？2.生產(chǎn)者同化(固定)的能量去向有哪些？99%散失1% 1.能量流經(jīng)生產(chǎn)者的情況構(gòu)建模型1構(gòu)建模型22.能量流經(jīng)植食性動物的情況要求：用方框代表能量，箭頭代表能量的來源和去路，配以文字介紹構(gòu)建模型2（1）植食性動物攝入的能量全部利用了嗎?同化量：對消費者表示消化道吸收的能量。2.能量流經(jīng)

4、植食性動物的情況（2）第二營養(yǎng)級同化的能量最終去向有哪些？ 呼吸作用中以熱能的形式散失； 以遺體殘骸的形式被分解者利用； 流入下一營養(yǎng)級（3）次級消費者的能量去路是否與第二營養(yǎng) 級的能量去路相同？構(gòu)建模型33.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的示意圖要求：用方框代表能量，箭頭代表能量的來源和去路，配以文字介紹（2）能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者攝入初級消費者同化糞便分解者利用用于生長、發(fā)育和繁殖次級消費者同化遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失思考：攝入量=同化量嗎？同化量攝入量糞便屬于上一營養(yǎng)級同化量的一部分生產(chǎn)者呼吸初級消費者呼吸次級消費者分 解 者呼吸呼吸生產(chǎn)者固定的太陽能總量為流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量

5、輸入傳遞散失 以有機物的形式沿食物鏈向下一營養(yǎng)級傳遞生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入，傳遞，轉(zhuǎn)化和散失的過程。概念生成12.6生產(chǎn)者 植食性動物 肉食性動物 12.696.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0 呼吸 122.6 思考：1.未利用的能量是什么？2.為什么會有未利用的能量？賽達伯格湖的能量流動圖解12.6生產(chǎn)者 464.613.5%20%96.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0 呼吸 122.6 思考：3.計算：（1）流入生產(chǎn)者/植食性動物的能量有多

6、少？（2）流出第一營養(yǎng)級的能量與流入該營養(yǎng)級的比值百分比是多少？（3）流出第二營養(yǎng)級的能量與流入該營養(yǎng)級的能量的比值百分比是多少？植食性動物 62.8肉食性動物 12.6能量傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量100%賽達伯格湖的能量流動圖解賽達伯格湖的能量流動圖解464.662.862.812.6生產(chǎn)者 464.613.5%20%96.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0 呼吸 122.6 思考：3.計算：（1）流入生產(chǎn)者/植食性動物的能量有多少？（2）流出第一營養(yǎng)級的能量與流入該營養(yǎng)級的比值百分比是多少？（3）流出第二營養(yǎng)

7、級的能量與流入該營養(yǎng)級的能量的比值百分比是多少？植食性動物 62.8肉食性動物 12.6能量傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量100%賽達伯格湖的能量流動圖解12.662.8生產(chǎn)者 464.6植食性動物 62.813.5%20%96.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0 呼吸 122.6 思考：4.從數(shù)值上看，能量為什么不是100%傳到下一個營養(yǎng)級？5.從方向上看，能量流動能不能逆轉(zhuǎn)？能否循環(huán)利用？能量流動的特點：單向流動 逐級遞減植食性動物 62.8肉食性動物 12.6賽達伯格湖的能量流動圖解生產(chǎn)者植食性動物 肉食性動物

8、思考：6.蔬菜和肉食性動物哪個價格高？請用能量流動的規(guī)律用數(shù)據(jù)解釋。（肉食性動物增加1kg，最少需要的生產(chǎn)者的質(zhì)量是多少kg？）能量傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量100%【檢測】如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖（字母表示能量的多少），下列選項中正確的是（ ）A. 圖中bhcdefiB. 生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為(b/a )X100%C.“草兔狼”這一關(guān)系中，狼糞便的能量屬于dD. d中的能量去向是用于生長、發(fā)育、繁殖和被分解者利用E. 縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率F. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中有10%-20%的能量流入狼的體內(nèi)cbhchfdc/aX

9、100% 或(b-h)/aX100%初級消費者同化量分解者利用呼吸作用用于生長發(fā)育和繁殖糞便(未同化)能量金字塔：思考： 1.大樹 蟲子 鳥的數(shù)量金字塔和能量金字塔資料：夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物個體數(shù)量統(tǒng)計表，單位為個hm-2。營養(yǎng)級某草地溫帶森林生產(chǎn)者1500萬4000初級消費者200萬300萬次級消費者90萬240萬2.哪種指標構(gòu)建的金字塔能更客觀的表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞規(guī)律，不出現(xiàn)倒置現(xiàn)象呢？ 討論: 你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？ 1. 先吃雞，再吃玉米。 2. 先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。流落荒島 問題探討雞玉米人雞玉米人策略1策略2謝

10、謝讓課堂綻放魅力 讓教育更加美好 謝謝12.662.8生產(chǎn)者 464.6植食性動物 62.8肉食性動物 12.612.6 62.8未固定生產(chǎn)者 464.6植食性動物 62.8肉食性動物 12.6單位（焦/厘米2 年）96.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0賽達伯格湖的能量流動圖解 呼吸 122.6 12.6 62.8未固定生產(chǎn)者 464.6植食性動物 62.8肉食性動物 12.6單位（焦/厘米2 年）96.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0賽達伯格湖的能量流動圖解 呼吸

11、122.6 流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)被重新利用呢？熱能太陽能 化學(xué)能生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物營養(yǎng)級464.662.862.812.612.613.5%20%第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級流入能量流出到下一營養(yǎng)級的能量出入比數(shù)據(jù)分析與處理1.完成上表的數(shù)據(jù) ？ 4.從出入比來看，上一個營養(yǎng)級能量為什么不能百分之百地流入到下一個營養(yǎng)級呢?2.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)總能量是多少？3.各營養(yǎng)級的能量去向？生態(tài)金字塔資料2：夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物個體數(shù)量統(tǒng)計表，單位為個hm-2。3.3 生物數(shù)量金字塔營養(yǎng)級某草地溫帶森林生產(chǎn)者1500萬4000初級消費者200萬300萬次級消費者90萬240萬某草地的生物數(shù)量溫帶森林的生物數(shù)量為什么溫帶森林的生物量會出現(xiàn)金字塔倒置？當(dāng)生產(chǎn)者個體比消費者個體大得多時，數(shù)量金字塔經(jīng)常倒置。比方說，生產(chǎn)者是樹，初級消費者是昆蟲。生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔 請想一想：哪種指標構(gòu)建的金字塔能更客觀的表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞規(guī)律，不出現(xiàn)倒置現(xiàn)象呢？ 能量金字塔能更客觀、準確的表示能量在各營養(yǎng)級間的傳遞規(guī)律。 數(shù)量金字塔能量金字塔昆蟲 鳥樹1樹1000昆蟲若干只鳥1樹1下圖表示甲、乙兩個特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，請思考：(1)依生態(tài)學(xué)原理看，同樣的玉米，上述哪種營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可養(yǎng)