公開課-52生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么?生態(tài)系統(tǒng)的成分,食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)問題探討備選策略1：先吃雞，再吃玉米；備選策略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。概念：包括能量的

、

、

和

的過程。

輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失無機環(huán)境生物群落生態(tài)系統(tǒng)熱量熱量熱量散失輸入生產(chǎn)者光能消費者分解者傳遞和轉(zhuǎn)化一、能量流動的概念就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸入、儲存和散失的？

能量輸入個體呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量能量流動的分析能量流經(jīng)一個種群的情況：能量輸入種群能量儲存能量散失能量流動的分析研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動一般在群體水平上。能量在第一營養(yǎng)級中的變化生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動物）呼吸作用用于生長發(fā)育和繁殖分解者遺體殘骸1.各個營養(yǎng)級能量的來源又是什么？來源：生產(chǎn)者消費者——太陽能——前一營養(yǎng)級2.各營養(yǎng)級能量的去路有哪些？以生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)為例說明.去路：呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被分解者所利用初級消費者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入呼吸散失遺體殘骸初級消費者同化分解者利用糞便呼吸散失…能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖攝入的能量：

糞便中的能量（未被同化的能量）該營養(yǎng)級所固定的能量上一營養(yǎng)級同化量的一部分屬于本營養(yǎng)級的同化量同化量的去向：⑴本營養(yǎng)級個體自身呼吸消耗(散失)；⑵本營養(yǎng)級個體自身生長、發(fā)育繁殖的積累（儲存）。a.流向下一營養(yǎng)級b.遺體殘骸被分解者分解；c.未被分解（石油、煤炭等）例：大象是植食性動物，有一種螳螂專以象糞為食。設一大象在某時間段內(nèi)同化的能量為107KJ，則這部分能量中可流入螳螂體內(nèi)的約為（）A.0KJB.106KJC.3×106KJD.106---2×106KJA注意：1.同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的過程。

2.營養(yǎng)級異化作用量=呼吸消耗量消費者利用食物的過程④有機物積累量食物③同化量未同化量未食入量②食入量未捕獲量①未捕獲量呼吸代謝消耗量生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程完成教材P94“思考與討論”生產(chǎn)者呼吸初級消費者呼吸次級消費者分解者…呼吸三級消費者呼吸呼吸生產(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)中能量流動的一般過程生產(chǎn)者

(植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級消費者次級消費者三級消費者(肉食動物)分解者(細菌、真菌等）呼吸(草食動物)（肉食動物)太陽生產(chǎn)者固定的太陽能總量為流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量散失圖形的理解：1.方框的大小表示每個營養(yǎng)級具有的同化量。2.箭頭方向表示能量流動的方向，其表示能量在流動過程逐級遞減。3.能量在不同有機物間是以有機物的形式傳遞，最終以熱能形式散發(fā)1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？2.流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)當中來？遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。不能，能量流動是單向的。

完成教材P94“思考與討論”⒈生態(tài)系統(tǒng)的能量來源：太陽光能2.起點：渠道:食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量5.去路：呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被分解者所利用二.能量流動的過程總結(jié)討論4.來源：生產(chǎn)者消費者——太陽光能——前一營養(yǎng)級5.各營養(yǎng)級能量的去路有哪些？請以生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)為例說明.⒈生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是什么？2.能量流動的起點和渠道是什么？3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？4.各個營養(yǎng)級能量轉(zhuǎn)化的來源又是什么？思考并討論:植食性動物

62.862.8二、能量流動的特點賽達伯格湖的能量流動P95資料分析太陽能未固定生產(chǎn)者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性動物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6上圖中“未利用的能量”指的是什么？

指未被呼吸作用消耗，也未被后一營養(yǎng)級捕食和分解者利用的能量。其以有機物的形式在上一個營養(yǎng)級體內(nèi)儲存起來

能量傳遞效率

根據(jù)“賽達伯格湖的能量流動圖解”，計算相鄰兩個營養(yǎng)級間能量傳遞效率。植食性動物

62.862.8太陽能未固定生產(chǎn)者464.612.6肉食性動物

12.6傳遞效率=上一營養(yǎng)級的攝入量本營養(yǎng)級的攝入量×100%試計算：從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率？

從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率？13.5%20%結(jié)論：相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率大約是10%—20%。三、能量流動的特點生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個明顯的特點：1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時單向的。

能量流動只能沿著食物鏈逐級傳遞，并且呼吸作用產(chǎn)生的熱能不能重復利用：不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)。2.能量在流動過程中逐級遞減。

a.傳遞效率：約為10%—20%b.逐級遞減原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個營養(yǎng)級利用。

c.食物鏈的長度不超過4～5個營養(yǎng)級。在生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動為什么單向流動？一、能量流動沿著食物鏈進行，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系式是長期自然選擇的結(jié)果。二、各營養(yǎng)級通過呼吸作用散失的熱量不能被生物群落重復利用。思考總結(jié)：在食物鏈上能量的流動為什么逐級遞減？流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一、各營養(yǎng)級的呼吸作用散失了大部分能量二、作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用；三、有一部分（未被利用）未能進入下一營養(yǎng)級。以有機物形式在本營養(yǎng)級儲存。思考：由單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由低到高繪制的圖形叫做能量金字塔.能量金字塔可以說明什么問題？在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量就越多，能量流動是單向、逐級遞減的。能量金字塔生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，構(gòu)成塔基的一般是什么？生產(chǎn)者數(shù)量金字塔：人們對一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計：生產(chǎn)者（野草）：5842424株；初級消費者（草原動物、昆蟲）：708624只次級消費者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥）：354904只三級消費者（肉食動物、吃小鳥的鷹）：3只。數(shù)量金字塔有沒有例外的情況？想一想：一般情況下，也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例1:在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。例2:成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。樹數(shù)昆蟲數(shù)目小鳥數(shù)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點象征意義含義100001000100101高低能量高低營養(yǎng)級100001000100101高少數(shù)量高低營養(yǎng)級100001000100101高少生物量高低營養(yǎng)級呈正金字塔形一般呈正金字塔形;有時出現(xiàn)金字塔倒形.如樹與樹上昆蟲.呈正金字塔形能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性生物個體數(shù)目沿食物鏈中隨營養(yǎng)級而逐級遞減生物量(現(xiàn)存生物有機物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動逐級遞減食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所含能量多少每一營養(yǎng)級生物個體數(shù)目每一營養(yǎng)級生物的總生物量生物金字塔四、研究能量流動的實踐意義1.一方面，幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)能量的多級利用，提高能量的利用率。2.另一方面，幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。?生態(tài)農(nóng)業(yè)如:草場合理放牧，以獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。人類能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？

不能。農(nóng)民在進行田間管理的時候，要進行滅蟲除草，目的是?

使能量盡可能地流向農(nóng)作物中，即流向人類最有益的部分生態(tài)農(nóng)業(yè)：如?；~塘

?；~塘的設計的理念：從人類所需的出發(fā)通過能量的多級利用、物質(zhì)的循環(huán)利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念過程特點實踐意義單向流動逐級遞減傳遞效率10％～20％指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。2、使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?、根據(jù)生態(tài)學原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗量最少，人們應該采用哪種食物結(jié)構(gòu)

A、以離類、蛋類為主

B、以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主

C、以谷物和植物蛋白為主

D、以豬肉等家畜肉類為主鞏固練習2、初級消費者體內(nèi)能量的去路包括(多選) A、用于自身的生長、發(fā)育和繁殖

B、被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得

C、以熱能的形式散失

D、被分解者分解釋放到環(huán)境中去3、人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系

A、能量與營養(yǎng)級B、能量與個體大小

C、能量與個體數(shù)量

D、能量與生物代謝類型4、生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動的敘述，正確的是（多選）

A．能量沿食物鏈流動是單向的

B．食物鏈越短，能量的利用率越高

C．初級消費者越多，次級消費者獲得的能量就越少

D．生物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)中的

食物鏈越多生態(tài)系統(tǒng)中能量的計算一、食物鏈中的能量計算

1.已知較低營養(yǎng)級生物具有的能量（或生物量），求較高營養(yǎng)級生物所能獲得能量（或生物量）的最大值。例1.若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第四營養(yǎng)級生物最多能獲得的能量是（

）

A.24kJ

B.192kJ

C.96kJ

D.960kJD2.已知較高營養(yǎng)級的能量（或生物量），求較低營養(yǎng)級應具備的能量（或生物量）的最小值。例2.在一條有5個營養(yǎng)級的食物鏈中，若第五營養(yǎng)級的生物體重增加1kg，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物量為（

）

A.25kg

B.125kg

C.625kg

D.3125kgC3.已知能量的傳遞途徑和傳遞效率，根據(jù)要求計算相關(guān)生物的能量（或生物量）。例3.在能量金字塔中，生產(chǎn)者固定能量時產(chǎn)生了240molO2，若能量傳遞效率為10%～15%時，次級消費者獲得的能量最多相當于多少mol葡萄糖？（

）

A.0.04

B.0.4

C.0.9

D.0.09c二、食物網(wǎng)中能量流動的計算1.已知較高營養(yǎng)級從各食物鏈中獲得的比例，未告知傳遞效率時的能量計算。例4.右圖食物網(wǎng)中，在能量傳遞效率為10%～20%時，假設每個營養(yǎng)級的生物從前一營養(yǎng)級的不同生物處獲得的能量相等。則人的體重每增加1kg，至少需要消耗水藻

kg。9752.已知較高營養(yǎng)級從各食物鏈中獲得的比例，在特定傳遞效率時的計算。例5.若人的食物1/2來自植物，1/4來自小型食