生态系统能量流动Alan学习教案.pptx

会计学1生态系统生态系统(shn ti x tn)能量流动能量流动Alan第一页，共34页。生产者消费者分解者无机(wj)环境一、生态系统(shn ti x tn)的能量流动概念1、概念：生态系统中能量(nngling)的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量(nngling)流动。输入散失散失散失传递、转化光合作用 化能合成作用呼吸作用食物链 食物网第1页/共34页第二页，共34页。兔子老鹰草能量是如何流动的？从哪里(nli)开始研究？二、能量(nngling)流动的过程第2页/共34页第三页，共34页。1、小草的能量来自哪里?2、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收?这些(zhxi)能量都被小草吸收了吗?3、小草吸收了太阳能后,这些(zhxi)能量有哪些去向?第3页/共34页第四页，共34页。呼吸呼吸(hx)(hx)消耗消耗用于生长用于生长(shngzhng(shngzhng)、发育、繁发育、繁殖殖遗体遗体(yt)(yt)、残枝败叶残枝败叶分解者分解者初级消费者摄食初级消费者摄食能量流经第一营养级示意图太阳太阳生产者固定的生产者固定的太阳能太阳能二、能量流动的过程第4页/共34页第五页，共34页。1、兔子把草吃进肚子(dzi)里,草中的能量都被兔子吸收了吗?2、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?第5页/共34页第六页，共34页。初级初级(chj)(chj)消费者消费者摄入摄入用于生长用于生长(shngzhng)(shngzhng)发育和繁殖发育和繁殖次级次级(c j)(c j)消费者消费者摄入摄入呼呼吸吸散散失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分分解解者者利利用用粪便粪便呼呼吸吸散失散失.能量流经第二营养级示意图1.初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？不包括。同化的能量是被吸收后储存在消费者自身组织中的能量。2.初级消费者同化的能量有哪几个去向？呼吸作用散失；被分解者利用；下一个营养级摄食。第6页/共34页第七页，共34页。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)ABCBB请表述:图中的箭头(jintu)A、B、C各表示什么含义?请观察(gunch):A第7页/共34页第八页，共34页。输入(shr)：传递(chund)：能量(nngling)沿着食物链（网）逐级流动散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能散失 生产者固定的太阳能的总量，是流经这个生态系统的总能量。生态系统的总能量：太阳能生态系统的能量来源：转化：热能太阳光能化学能光合作用呼吸作用二、能量流动的过程第8页/共34页第九页，共34页。赛达伯格湖的能量流动(lidng)图解三三.能量能量(nngling)流流动的特点动的特点第9页/共34页第十页，共34页。营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量（输入后一个（输入后一个营养级）营养级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物分解者分解者12.662.813.52%20.06%1、完成上图的数据？2、为什么出入比会这么小？3、总结能量(nngling)流动的规律？464.662.812.614.6第10页/共34页第十一页，共34页。单向流动：不可逆转，不能循环食物链各个营养(yngyng)级的顺序是不可逆的逐级递减:沿食物链传递效率为1020。逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养(yngyng)级利用。三、能量(nngling)流动的特点12第11页/共34页第十二页，共34页。由单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制(huzh)的图形。在一个生态系统中，营养级越多，在能量(nngling)流动的过程中消耗的能量(nngling)就越多，能量(nngling)流动是单向、逐级递减的。能量(nngling)金字塔第12页/共34页第十三页，共34页。生物数量(shling)金字塔：按生物的个体数量(shling)表示。生产者（野草）5842424株；初级消费者（草原(coyun)动物、昆虫）708624只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）354904只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）3只。树昆虫小鸟能量金字塔永远是正金字塔形，而数量金字塔有时倒置。第13页/共34页第十四页，共34页。10%20%10%20%生产者生产者10%20%10%20%初级初级消费者消费者次级次级消费者消费者10%20%10%20%为什么一般为什么一般(ybn)(ybn)的食物链上营养级不会多于的食物链上营养级不会多于5 5个？个？答：根据能量传递效率答：根据能量传递效率(xio l)(xio l)为为10%-20%10%-20%计算，流入计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经类和数量就越少。当能量流经4-54-5个营养级，所剩的能个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。第14页/共34页第十五页，共34页。为什么谚语为什么谚语(yny)(yny)说说“一山不容二虎一山不容二虎”？参考要点:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律(gul)，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小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。第15页/共34页第十六页，共34页。引申引申(ynshn)：人增加一千克，要消：人增加一千克，要消耗多少千克的植物？为什么肉类食品的耗多少千克的植物？为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？价格比小白菜价格高？n n美国生态学家林德曼，提出了美国生态学家林德曼，提出了“十分之一定律十分之一定律”：从理论上：从理论上讲，一个讲，一个(y)人靠吃鱼增人靠吃鱼增长身体长身体1kg，就得吃掉，就得吃掉10kg鱼，鱼，10kg的鱼则要吃掉的鱼则要吃掉100kg的浮的浮游动物，游动物，100kg的浮游动物要的浮游动物要吃掉吃掉1000kg的浮游植物。也就的浮游植物。也就是说，是说，1000kg的浮游植物才能的浮游植物才能养活养活10kg的鱼，进而才能使人的鱼，进而才能使人增长增长1kg体重。体重。第16页/共34页第十七页，共34页。假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：1.先吃鸡，然后吃玉米2.先吃玉米，同时(tngsh)用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡第17页/共34页第十八页，共34页。、第18页/共34页第十九页，共34页。1 1 1 1、能量输入总量、能量输入总量、能量输入总量、能量输入总量_ _ _ _ _；2 2 2 2、能量流动的渠道、能量流动的渠道、能量流动的渠道、能量流动的渠道(qdo)(qdo)(qdo)(qdo)：_和和和和_。3 3 3 3、能量流动中能量的转化：、能量流动中能量的转化：、能量流动中能量的转化：、能量流动中能量的转化：_ _ _ _ 生物体生物体生物体生物体有机物中的化学能有机物中的化学能有机物中的化学能有机物中的化学能_（最终散失）。（最终散失）。（最终散失）。（最终散失）。4 4 4 4、能量在生物群落中传递的形式：、能量在生物群落中传递的形式：、能量在生物群落中传递的形式：、能量在生物群落中传递的形式：_。5 5 5 5、能量散失的主要途径：、能量散失的主要途径：、能量散失的主要途径：、能量散失的主要途径：_（包括各营养级生（包括各营养级生（包括各营养级生（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸）；物本身的呼吸及分解者的呼吸）；物本身的呼吸及分解者的呼吸）；物本身的呼吸及分解者的呼吸）；能量散失的主要形式：能量散失的主要形式：能量散失的主要形式：能量散失的主要形式：_。6 6 6 6、能量流动特点：、能量流动特点：、能量流动特点：、能量流动特点：_生产者固定(gdng)的太阳能总量食物链食物(shw)网太阳能（光能）热能有机物中的化学能呼吸作用热能回顾单向流动，逐级递减第19页/共34页第二十页，共34页。10%10%10%10%10%10%20%20%20%20%如图，如图，B B鱼体重增加鱼体重增加1kg1kg，最多需要，最多需要(xyo)(xyo)浮游植物多少浮游植物多少千克千克 浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物A A鱼鱼B B鱼鱼1000kg1000kg至少至少(zhsho)(zhsho)25kg25kg1kg1kg食物网中，求某一营养食物网中，求某一营养(yngyng)(yngyng)级增加量所需下级营养级增加量所需下级营养(yngyng)(yngyng)级量时：级量时：最多量最多量:至少量至少量:按最长食物链、按最长食物链、10%10%算算按最短食物链、按最短食物链、20%20%算算第20页/共34页第二十一页，共34页。能量流动(lidng)特点应用：选_的食物链 选传递(chund)效率_生产者最少消耗(xioho)选传递效率_ _消费者最大消耗获得最多获得最少选_的食物链 最短最长20%最大10%最小第21页/共34页第二十二页，共34页。1、假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算(j sun)，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为 A.和B.和.C.和.D.和能量在食物链中传递(chund)的计算：第22页/共34页第二十三页，共34页。2、根据下图所表示的食物(shw)网,结合能量流动的特点进行计算:牧草(mco)鼠蛇猫头鹰如果牧草固定了1000焦耳的能量(nngling),则猫头鹰最少能获得_焦耳能量(nngling),最多能获得_焦耳能量(nngling).140第23页/共34页第二十四页，共34页。3.假设下列食物(shw)网中，若人的体重增加1公斤，最少消耗水藻公斤，最多消耗水藻公斤？25100000规律方法：若一食物(shw)网中，已知最高营养级增重为N，a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物(shw)链，最低传递效率计算；b.求最少消耗第一营养级多少时，按最短食物(shw)链，最高传递效率计算。第24页/共34页第二十五页，共34页。4.如图所示为某生态系统中的食物网简图，若E种群中的总能量为5.8109kJ，B种群的总能量为1.6108kJ，从理论(lln)上分析，A种群获得的总能量最多是()A.2.0108kJB.2.32108kJC.4.2108kJD.2.26108kJA解析：从图中可以看出，E的能量传递有三条途径(tjng)，但只有两条途径(tjng)能传递到A。所以C和D获得的总能量为(5.81091.610820%)20%1109kJ，所以A获得的总能量最多为110920%2.0108kJ。第25页/共34页第二十六页，共34页。5.如果一个人食物有1/2来自(liz)绿色植物，1/4来自(liz)小型肉食动物，1/4来自(liz)羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）A10千克B28千克C100千克D280千克解析：一共三条路径：绿色植物-人2.绿色植物-羊-人。3.绿色植物-植食性动物-小型(xioxng)肉食动物-人。D1/41kg1010=25kg1/21kg10=5kg1/41kg101010=250kg第26页/共34页第二十七页，共34页。6.变式训练：如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，那么该人每增加1千克体重，至少消耗(xioho)植物（）A10千克B40千克C100千克D280千克B第27页/共34页第二十八页，共34页。四、研究(ynji)生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用(lyng)，提高能量的利用(lyng)率。例如：沼气工程（秸秆(ji n)的多级利用）、桑基鱼塘第28页/共34页第二十九页，共34页。四、研究能量流动(lidng)实践意义P96、帮助人们合理、帮助人们合理(hl)(hl)的调整生态系统中的能量的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。分。、帮助人们、帮助人们(rnmen)(rnmen)科学规划、设计人工生态科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。系统，使能量得到最有效的利用。例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量第29页/共34页第三十页，共34页。P97 P97 P97 P97 技能技能技能技能(jnng)(jnng)(jnng)(jnng)训练：分析和处理数据训练：分析和处理数据训练：分析和处理数据训练：分析和处理数据1.1.1.1.这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5 kg6687.5 kg6687.5 kg6687.5 kg，计算公式是计算公式是计算公式是计算公式是180/180/180/180/（126126126126）2 675 2 675 2 675 2 675，这些葡萄糖储存的能，这些葡萄糖储存的能，这些葡萄糖储存的能，这些葡萄糖储存的能量是量是量是量是1.07108 kJ1.07108 kJ1.07108 kJ1.07108 kJ（计算公式是（计算公式是（计算公式是（计算公式是EG=MG1.6104EG=MG1.6104EG=MG1.6104EG=MG1.6104）；）；）；）；2.2.2.2.这些玉米呼吸作用消耗的能量是这些玉米呼吸作用消耗的能量是这些玉米呼吸作用消耗的能量是这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272107 kJ3.272107 kJ3.272107 kJ3.272107 kJ（计算公式（计算公式（计算公式（计算公式为为为为EEEE呼呼呼呼=MG1.6104=MG1.6104=MG1.6104=MG1.6104）；）；）；）；3.3.3.3.这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 1.397 1.397 1.397 2108 kJ2108 kJ2108 kJ2108 kJ（计算公式为（计算公式为（计算公式为（计算公式为E E E E固固固固=EG+E=EG+E=EG+E=EG+E呼），呼吸作用消耗的呼），呼吸作用消耗的呼），呼吸作用消耗的呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是能量占所固定太阳能的比例是能量占所固定太阳能的比例是能量占所固定太阳能的比例是23.4%23.4%23.4%23.4%；4.4.4.4.这块玉米田的太阳能利用效率是这块玉米田的太阳能利用效率是这块玉米田的太阳能利用效率是这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%1.64%1.64%1.64%（计算公式为（计算公式为（计算公式为（计算公式为=1.397 2108/8.5109=1.397 2108/8.5109=1.397 2108/8.5109=1.397 2108/8.5109）。）。）。）。第30页/共34页第三十一页，共34页。3.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成(guchng)一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，最多需要蝉()A.10克 B.100克 C.1000克 D.10000克C第32页/共34页第三十三页，共34页。n n、在生态系统中，全部初级、在生态系统中，全部初级消费者所消耗的能量消费者所消耗的能量(nngling)比全部的次级消费比全部的次级消费者消耗的能量者消耗的能量(nngling)（）n nn nA、多、多 B、少少 n n C、相等、相等 D、大约相等大约相等A第33页/共34页第三十四页，共34页。