生態(tài)系統(tǒng)的能量流動很好用_第1頁
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文檔簡介

1、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?4生態(tài)系統(tǒng)的什么是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的?,生態(tài)系統(tǒng)的成分,生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量,食物鏈和食物網(wǎng),,能量流動和物質(zhì)循環(huán),第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,(主要功能之一),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

2、,最后吃雞。,生產(chǎn)者,消費(fèi)者,分解者,,,,,無機(jī)環(huán)境,一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念,,1、概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。,輸入,傳遞、轉(zhuǎn)化,光合作用 化能合成作用,呼吸作用,食物鏈 食物網(wǎng),2、能量流動分析:流經(jīng)一個種群的情況,能量輸入,個體2,個體1,個體3,....,儲存在體內(nèi)的能量,呼吸作用散失的能量,儲存在體內(nèi)的能量,呼吸作用散失的能量,儲存在體內(nèi)的

3、能量,呼吸作用散失的能量,種群,能量儲存,能量散失,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是以“營養(yǎng)級”為單位,能量是如何流動的?從哪里開始研究?,二、能量流動的過程,,呼吸散失,用于生長、發(fā)育、繁殖,,遺體、殘枝敗葉,,分解者,初級消費(fèi)者攝食,能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖,生產(chǎn)者固定的太陽能,,二、能量流動的過程,1、小草的能量來自哪里?2、照射在草地上的太陽能如何被小草吸收?這些能量都被小草吸收了嗎?3、小草吸收了太陽能后,這些能量有哪些去向?

4、,⒈生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是:?,2.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是:?,4.生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級) 能量的去路有哪些?,太陽能,生產(chǎn)者所固定的太陽能,3.能量流動的起點(diǎn)和渠道是什么?,要點(diǎn):,1、兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎?2、兔子吸收了能量后,這些能量有哪些去向?,初級消費(fèi)者攝入,,用于生長發(fā)育和繁殖,次級消費(fèi)者攝入,,,,,,呼吸,散失,,遺體殘骸,初級消費(fèi)者同化,分解者利用,,,糞便,,呼吸,散失,...,

5、能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖,1.初級消費(fèi)者糞便中的能量包括在初級消費(fèi)者同化的能量中嗎?,不包括。同化的能量是被吸收后儲存在消費(fèi)者自身組織中的能量。,2. 初級消費(fèi)者同化的能量有哪幾個去向?,①呼吸作用散失;②被分解者利用;③下一個營養(yǎng)級攝食。,,一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失+被分解者利用(遺體)+被下一營養(yǎng)級利用,請表述:圖中的箭頭A、B、C各表示什么含義?,請觀察:,,A,輸入:,傳遞:,能量沿著食物鏈(網(wǎng))逐級流動,散失:

6、,各級生物的呼吸作用及分解者的分解作用(呼吸),能量以熱能散失,生產(chǎn)者固定的太陽能的總量,是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。,生態(tài)系統(tǒng)的總能量:,太陽能,生態(tài)系統(tǒng)的能量來源:,轉(zhuǎn)化:,熱能,太陽光能,化學(xué)能,二、能量流動的過程,,2.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律?為什么?,討論: 1.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)中來?,不能,能量流動是單向的。,賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解,三.能量流動的特點(diǎn),思考討論,,,,,1

7、2.6,62.8,13.52%,20.06%,1、完成上圖的數(shù)據(jù) ? 2、為什么出入比會這么?。?、總結(jié)能量流動的規(guī)律?,464.6,62.8,12.6,14.6,單向流動:不可逆轉(zhuǎn),不能循環(huán) 食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的 逐級遞減: 沿食物鏈 傳遞效率為10%~20%。 逐級遞減的原因:自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個

8、營養(yǎng)級利用。,能量金字塔可以更直觀地體現(xiàn)能量流動的特點(diǎn)。,三、能量流動的特點(diǎn),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。,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,任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補(bǔ)充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。 如果一個生態(tài)系統(tǒng)在一段較長的時間內(nèi)沒有能量輸入,這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。,為什么諺語說“一山不容二虎”?,參考要點(diǎn):

9、根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點(diǎn)和規(guī)律,營養(yǎng)級越高,可利用的能量就越少,老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級,通過食物鏈(網(wǎng))流經(jīng)老虎的能量已減到很小的程度。因此,老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生態(tài)學(xué)道理。,為什么一般的食物鏈上營養(yǎng)級不會多于5個?,答:根據(jù)能量傳遞效率為10%-20%計(jì)算,流入到下一營養(yǎng)級能量是很少的。所以營養(yǎng)級越高生物種類和數(shù)量就越少。當(dāng)能量流經(jīng)4-5個營養(yǎng)級,所剩的能量就少到不足以再維持下一營養(yǎng)

10、級的生命了。,引申:人增加一千克,要消耗多少千克的植物?為什么肉類食品的價格比小白菜價格高?,美國生態(tài)學(xué)家林德曼,提出了“十分之一定律”:從理論上講,一個人靠吃魚增長身體1kg,就得吃掉10kg魚,10kg的魚則要吃掉100kg的浮游動物,100kg的浮游動物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是說,1000kg的浮游植物才能養(yǎng)活10kg的魚,進(jìn)而才能使人增長1kg體重。,假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上,只有15kg玉米和一只母雞可

11、以食用,那么使自己活的最長的辦法是: 1.先吃雞,然后吃玉米     2.先吃玉米,同時用部分玉米喂雞,吃雞生產(chǎn)的蛋,最后再吃雞,請大家思考并討論,√,生物量金字塔:按生物的質(zhì)量表示。,生產(chǎn)者(大葉藻) 4800萬噸;初級消費(fèi)者(吃大葉藻的小魚蝦) 1200萬噸;次級消費(fèi)者(吃小魚蝦的大魚) 17萬噸;三級消費(fèi)者(吃大魚的魚)

12、 3萬噸。,例外,生物數(shù)量金字塔:按生物的個體數(shù)量表示。,生產(chǎn)者(野草) 5842424株;初級消費(fèi)者(草原動物、昆蟲) 708 624只;次級消費(fèi)者(肉食動物、吃昆蟲的小鳥) 354 904 只;三級消費(fèi)者(肉食動物、吃小鳥的鷹) 3只。,例外,能量金字塔永遠(yuǎn)是正金字塔形,而數(shù)量

13、和生物量金字塔有時倒置。,、,第2課時,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖,請分析:1、能量輸入總量: _____________________________;指生產(chǎn)者通過___________,將光能轉(zhuǎn)化為________并儲存在有機(jī)物中,這樣意味著非生物環(huán)境中的______進(jìn)入到生物群落。2、能量流動的渠道:_____________和_____________。3、能量流動中能量形式的變化:_____________ →生物

14、體有機(jī)物中的化學(xué)能→_______(最終散失)。另:能量轉(zhuǎn)化方面,如動物通過消耗身體內(nèi)儲存的化學(xué)能變成爬、跳、飛、游的機(jī)械能。4、能量在生物群落中傳遞的形式:____________________。5、能量散失的主要途徑:_________(包括各營養(yǎng)級生物本身的呼吸及分解者的呼吸); 能量散失的主要形式:_________。,生產(chǎn)者固定的太陽能總量,光合作用,化學(xué)能,能量,食物鏈,食物網(wǎng),太陽能(光能),熱能,有機(jī)物中的

15、化學(xué)能,呼吸作用,熱能,回 顧,回 顧,能量流動的起點(diǎn):生產(chǎn)者的能量來源:分解者的能量來源:各級消費(fèi)者的能量來源:流入某營養(yǎng)級的能量是:能量流動特點(diǎn):,,生產(chǎn)者固定的太陽能開始,主要來自太陽能,生產(chǎn)者和消費(fèi)者,上一營養(yǎng)級,該營養(yǎng)級所同化的量,單向流動,逐級遞減,如圖,B魚體重增加1kg,最多需要浮游植物多少千克,浮游植物,浮游動物,A魚,B魚,,,,,,1000kg,10%,10%,10%,至少,,20%,20

16、%,25kg,1kg,食物網(wǎng)中,求某一營養(yǎng)級增加量所需下級營養(yǎng)級量時:,最多量:,至少量:,按最長食物鏈、10%算,按最短食物鏈、20%算,,,,,能量流動特點(diǎn)應(yīng)用:,選______的食物鏈,選傳遞效率_____,生產(chǎn)者,最少消耗,選傳遞效率__ ___,消費(fèi)者,最大消耗,獲得最多,獲得最少,選______的食物鏈,最短,最長,20%最大,10%最小,,,,,1、假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量為100%,按最高傳遞效率計(jì)算,第三營養(yǎng)級

17、和三級消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為 A.4%和4%      B.0.8%和0.8% C .4%和0.8%     D.10%和4%,,,能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算:,2、根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng), 結(jié)合能量流動的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算:,牧草,鼠,蛇,貓頭鷹,,,,,如果牧草固定了1000焦耳的能量, 則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量, 最多能獲得______焦耳能量.,1,40,四、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義,1、對能量進(jìn)行多級利用

18、,提高能量的利用率。,例如:沼氣工程(秸稈的多級利用)、?;~塘,2、幫助人們合理地______________________,使能量持續(xù)高效地流向?qū)____________的部分。,調(diào)整能量流動關(guān)系,人類最有益,例:根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,下列敘述中正確的是(雙選)( )        A.“?;~塘”是自然建立的良性生態(tài)系統(tǒng)B.水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),為充分利用生產(chǎn)者所固定的能量,應(yīng)以食物鏈長的魚類為養(yǎng)殖對象C.在我國西部

19、大開發(fā)中應(yīng)采用“退耕還林還草”的措施D.營養(yǎng)級越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多,所獲得的能量越少,CD,例如:除草、治蟲、合理確定載畜量、撈捕量,,,人工建立,短,生物的富集作用,,,C,例:據(jù)圖判斷,下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是A.物質(zhì)經(jīng)過多級利用,實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統(tǒng)總能量利用效率降低D.由于各級產(chǎn)物都可以利用,減少了廢物和污染,例:下圖是

20、某生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)簡圖,圖中甲—庚代表各種不同的的生物,請據(jù)圖回答,,(1)此生態(tài)系統(tǒng)中作為生產(chǎn)者的生物是 ,作為次級消費(fèi)者的生物是 。 (2)若該生態(tài)系統(tǒng)受到重金屬污染,那么在體內(nèi)積存重金屬污染物最多的生物是 。,戊,丙,甲、乙、丁,(3)該生態(tài)系統(tǒng)只表示部分成分,圖中未表示的成分為 。,

21、分解者,非生物的物質(zhì)和能量,有多少條食物鏈?,5條,,(5)已知各營養(yǎng)級之間能量的轉(zhuǎn)化效率為10%,若一種生物攝食多種生物時,各種生物被攝食的生物量相等,則丁每增加10千克,需要消耗生產(chǎn)者 千克,3250,本節(jié)知識體系,能量流動,,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,過程,,能量的源頭:,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量:,生產(chǎn)者固定的太陽能的總量,途徑:,特點(diǎn),,單向流動:,逐級遞減:,沿食物鏈方向由低營養(yǎng)

22、級流向下一營養(yǎng)級,能量金字塔:,能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減;傳遞效率為10%~20%。,研究意義,調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?太陽能,食物鏈和食物網(wǎng),課后練習(xí)答案,P97 技能訓(xùn)練:分析和處理數(shù)據(jù)1.這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg, 計(jì)算公式是180/(12×6) ×2 675,這些葡萄糖儲存的能量是1.07×108 kJ(計(jì)算公式是E

23、G=MG×1.6×104);2.這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107 kJ(計(jì)算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×104);3.這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 2×108 kJ(計(jì)算公式為E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%;4.這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%(計(jì)算公式為η=1.397 2×

24、;108/8.5×109)。,課后練習(xí)答案,基礎(chǔ)題 1.A。2.D。3.B。拓展題(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量,還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用,因此,該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級、充分利用,提高了能量的利用率。 2.提示:不能。在一個封閉的系統(tǒng)中,物質(zhì)總是由有序朝著無序的方向(熵增加)發(fā)展。 硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量,依靠能量

25、完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化,維持其生命活動。,B,1、在一定的時間內(nèi),某生態(tài)系統(tǒng)中的全部生產(chǎn)者固定的太陽能為a,全部消費(fèi)者所同化的能量為b,全部分解者獲得的能量為c,則a 、 b 、c之間的關(guān)系是( )A.a(chǎn)=b+c B.a(chǎn)>b+c C.a(chǎn)b=c2、稻田中農(nóng)民要拔掉稗草,魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看,這是為了( ?。〢.保持生態(tài)平衡

26、 B.保持生物群落的單一性C.調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的方向 D.使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動3、下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中錯誤的是( )A當(dāng)狼捕食兔子并轉(zhuǎn)化為自身的有機(jī)物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級B當(dāng)狼吃掉一只兔子時,狼不可能獲得兔子的全部能量C生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落D生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的,逐級遞減的,C,A,二,三,鞏固提升

27、,(1)請將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內(nèi),這部分能量是_________所固定的太陽能。(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為______%,從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為______%。(3)由圖8—5—5可知,下一個營養(yǎng)級不能得到上一個營養(yǎng)級的全部能量,原因有:①各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量供____________;②其次是上一個營養(yǎng)級的部分能量_________________;③還有少數(shù)能量被__

28、_______利用。,4、右圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級,數(shù)字均為實(shí)際測得的能量數(shù),單位是百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦,但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請回答:,生產(chǎn)者,13.51,20,呼吸消耗,111,未被利用,分解者,1.在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中,四川某地通過新建沼氣池和植樹造林,構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。下列說法錯誤的是,A該生

29、態(tài)系統(tǒng)中,處于第二營養(yǎng)級的生物有人和家禽家畜B該生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關(guān)鍵,植物是主要成分C該生態(tài)系統(tǒng)的建立,提高了各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率D沼氣池的建造和植樹造林,提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,C,,2.珠江三角洲的農(nóng)民充分利用自然資源,建立了該地特有的蔗基魚塘和?;~塘,請據(jù)圖回答:,(1) 要使它長期穩(wěn)定發(fā)展,除了有穩(wěn)定的 來源,各類生物要 (2)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)經(jīng)多次重復(fù)利用,大

30、大提高了能量 ,能提高的原因是因?yàn)槠錉I養(yǎng)結(jié)構(gòu)具有 的特點(diǎn)。,,,(3)蠶糞、蔗葉進(jìn)入魚塘經(jīng)過 的作用又被桑蔗基所利用。蠶糞中的氨經(jīng)過 作用,形成 被植物吸收。,能量,保持相對穩(wěn)定,流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?食物鏈短,分解者,硝化細(xì)

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