教育专题：生态系统的能量流动.ppt

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1、温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么?生态系统的成分生态系统的成分,食物链和食物网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食物链和食物网假如你流落到荒岛上，只有假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、一只母鸡、kg玉米玉米先吃鸡，再吃玉米？先吃鸡，再吃玉米？先吃玉米，同时用一部分玉先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？米喂鸡，吃鸡产下的蛋？增加了食物链的长度，能量逐级增加了食物

2、链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少递减，最后人获得的能量较少A A.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。B B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。鸡鸡人人玉米玉米玉米玉米人人鸡鸡生态系统能量流动生态系统能量流动照射在草地上的太阳能照射在草地上的太阳能 都被小草固定了吗都被小草固定了吗?太阳能被小草固定后太阳能被小草固定后,这些这些能量有哪些去向能量有哪些去向?呼吸作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能暂未利用暂未利用分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等兔子的摄入量就是兔兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？子的同化

3、量吗？(同化量同化量=摄入量摄入量粪便量）粪便量）初级消费者兔子的能量到哪里去了？初级消费者兔子的能量到哪里去了？兔子吸收了草中的能量后兔子吸收了草中的能量后,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向?呼吸作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能分解者分解者残骸残骸兔子把草吃进肚子里兔子把草吃进肚子里,草草 中的能量都被兔子吸收了中的能量都被兔子吸收了 吗吗?同化同化暂未利用暂未利用(同化量同化量=摄入量摄入量粪便量）粪便量）初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用

4、用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者生生产者产者初级初级消费者消费者次级次级消费者消费者残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸散失（分解者）散失（分解者）散失（呼吸作用）散失（呼吸作用）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者分解者分解者分解者输入输入能量流动：能量流动：生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递传递和和散失散失的过程。的过程。传递传递传递

5、传递初级初级消费者消费者生生产者产者次级次级消费者消费者自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网食物链和食物网散失（呼吸作用）散失（呼吸作用）散失（分解者）散失（分解者）传递传递传递传递能量流动的过程能量流动的过程输入输入起点起点:始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。去向去向:分解者所利用

6、分解者所利用分解者所利用分解者所利用；被下一营养级同化；被下一营养级同化；被下一营养级同化；被下一营养级同化渠道渠道:初级初级消费者消费者生生产者产者次级次级消费者消费者12.6 62.8未未固固定定生产者生产者464.6植食性动物植食性动物62.8肉食性动物肉食性动物12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0赛达伯格湖

7、的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸呼吸 122.6 122.6 算一算算一算营养级营养级输入能量输入能量流出能量流出能量（输入后一个营（输入后一个营养级的能量）养级的能量）流出流出输入输入（传递效率传递效率%）第一第一营养级营养级第二第二营养级营养级第三第三营养级营养级464.662.813.5262.812.620.0612.6讨论：讨论：（1 1）输入到该生态系统的总能量是多少？）输入到该生态系统的总能量是多少？（2 2）每一营养级的能量流动与转化遵循能量守恒定律吗？）每一营养级的能量流动与转化遵循能量守恒定律吗？（3 3）流入每一

8、营养级的能量为什么不能百分之百的流向下一）流入每一营养级的能量为什么不能百分之百的流向下一营养级？营养级？数数据据分分析析与与处处理理（能量单位：（能量单位：J（cm2.a）12.6 62.8未未固固定定生产者生产者464.6植食性动物植食性动物62.8肉食性动物肉食性动物12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）13.5%13.5%20%20%单位（焦单位（焦/厘米厘米2年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327

9、.3 29329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸呼吸 122.6 122.6 单向流动单向流动:自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未未固固定定生产者生产者464.6植食性动物植食性动物62.8肉食性动物肉食性动物12.613.5%13.5%20%20%96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 逐级递减逐级递减:能量流动的特点能量流动

10、的特点:能量传递效率能量传递效率能量传递效率能量传递效率10%10%20%20%不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环 肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 植食性动物植食性动物 62.8 62.8 生产者生产者 464.6 464.6 能量金字塔能量金字塔 1960年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组年，科学家在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析。成的食物链进行了能流分析。荒地接受的太阳辐射量：荒地接受的太阳辐射量：6.31010卡卡/顷顷年；年；植物固定的能量：植物固定的能量：59.3106卡卡/顷顷年；年；田鼠吃植物获得的能量为：田鼠吃

11、植物获得的能量为：176103卡卡/顷顷年；年；鼬同化的能量为：鼬同化的能量为：55.6103卡卡/顷顷年。年。植物植物59.3106卡卡/顷顷年年田鼠田鼠176103卡卡/顷顷年年鼬鼬76103卡卡/顷顷年年根据单位时间内各个营根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个绘制成图，可形成一个金字塔图形金字塔图形能量金字塔能量金字塔从中可以看出，一个生从中可以看出，一个生态系统中，态系统中，营养级越多营养级越多，在能量流动过程中，在能量流动过程中，消消耗的能量就越多。生态耗的能量就越多。生态系统中能量流动一般不系统中能量流动一般不超过超过4545个营养级。个

12、营养级。如把各个营养级的生物数如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示，是否量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？也成金字塔形？一般情况下，也是金字一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒塔形。但有时会出现倒置的塔形。置的塔形。迁移创新：迁移创新：根据能量流动的根据能量流动的“十分之一定律十分之一定律”1.如如D鱼体重增加鱼体重增加1kg，所需浮游植物所需浮游植物最多最多约约_。1000kg 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛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

13、有任何食物，你随身携带的食物只有5 5千克玉米和一只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？（）来等待救援？（）A.A.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。B.B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。玉米玉米人人玉米玉米鸡鸡人人鸡鸡A 农田生态系统中人类的劳作对能量流农田生态系统中人类的劳作对能量流动有什么影响动有什么影响?研究能量流动的意义研究能量流动的意义:调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的调整能流关系，使能量持续高效地流向对

14、人类有益的部分。部分。假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？大的收益？沼气工程研究能量流动的意义研究能量流动的意义桑基鱼塘桑基鱼塘沼气工程沼气工程实现对能量的多级实现对能量的多级利用，大大提高能利用，大大提高能量的利用率量的利用率研究能量流动的意义研究能量流动的意义能量流动的过程：能量流动的过程：生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递传递和和散失散失的过程。的过程。散失（分解者）散失（分解者）散失（呼吸作用）散失（呼吸作用）次级次级消费者消费者消费者消费者初级初级消费者消费者消费者消费者生生产者产者输入输入传递传递传递传递能量流动

15、的特点：能量流动的特点：单向流动、逐级递减。单向流动、逐级递减。本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递、转化生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程和散失的过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：食物链和食物网途径：食物链和食物网特特点点单向流动单向流动：逐级递减逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研

16、究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能课堂练习课堂练习:1.1.流经生态系统的总能量是指流经生态系统的总能量是指 A.A.照射到该生态系统内所有植物体叶面照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能上的全部太阳能 B.B.射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 C.C.该系统全部生产者所固定的太阳能的该系统全部生产者所固定的太阳能的总量总量 D.D.生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量c3.下面有关生态系统能量流动的表述，不正下面有关生态系统能

17、量流动的表述，不正确的是（）确的是（）A.能量流动是单向流动，逐级递减的能量流动是单向流动，逐级递减的 B.食物链越短，可供消费者的能量越多食物链越短，可供消费者的能量越多 C.初级消费者越多，次级消费者获得的能初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少量越少 D.营养级越多，散失的能量越多营养级越多，散失的能量越多.假设一个生态系统的总能量为，按最假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（的能量应为（）A.和和B.和和.C.和和.D.和和CC图中图中D D表示表示_。能量在逐级递减中，若狐获得的能量是能量

18、在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 8 千焦，传千焦，传递给狼的能量最多应为递给狼的能量最多应为_千焦，狼获得的能量中，千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为草应供给这条食物链的能量至少为_千焦。千焦。图中各营养级通过图中各营养级通过A_A_作用被消耗，通过作用被消耗，通过B_B_利用，而利用，而B B又通过又通过C_C_被消耗。被消耗。太阳能太阳能 1.6 1.6 200 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用4 4、右图是草原生态系统、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。动图解，回答问题。例例、在在草草原原上上，牛牛以以草

19、草为为食食，蜣蜣螂螂以以牛牛粪粪为为食食,假假设设牛牛同同化化的的能能量量为为105kJ思思考考：被被牛牛同同化化的的能量中约有多少流入蜣螂？能量中约有多少流入蜣螂？A0kJB10.5kJC21kJD介于介于10.5kJ和和21kJ之之间间A例例、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中，A为为1千克千克a、C最多约为多少？最多约为多少？b b、C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克c、若、若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？。例例：（：（2004.2004.上海）如果一个人食物

20、上海）如果一个人食物有有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来自小型肉食来自小型肉食动物，动物，1/41/4来自羊肉。假如传递效率为来自羊肉。假如传递效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1Kg1Kg体重，体重，约消耗植物约消耗植物_Kg_Kg。280 下表是下表是对对某水生生某水生生态态系系统营统营养养级级和能量流和能量流动动情况的情况的调查结调查结果，果，表中表中A AB BC CD D分分别别表示不同的表示不同的营营养养级级，E E为为分解者。分解者。PgPg表示生表示生物同化作用固定能量的物同化作用固定能量的总总量量,Pn,Pn表示生物体表示生物体贮贮存的能

21、量存的能量(Pn=Pg-R),(Pn=Pg-R),R R表示生物呼吸消耗的能量。（表示生物呼吸消耗的能量。（单单位：位：10102 2千焦千焦/年）年）PgPgPnPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分分别别代表哪个代表哪个营营养养级级?第第一一营养级营养级第第二二营养级营养级第第三三营养级营养级第第四四营养级营养级分解者分解者请计请计算第三算第三营营养养级级到第四到第四营营养养级级的能量的能量传递传递效率效率?请请比比较较此生此生态态系系统输统输入的入的总总能量和能量和输输出

22、的出的总总能量能量0.915.95.7%输输入入:870.7 输输出出:785.5 生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影响：响：1、第一营养级减少，其他营养级的生物都将、第一营养级减少，其他营养级的生物都将减少。减少。2、“天敌天敌”减少，被食者先增后减，最后稳减少，被食者先增后减，最后稳定。定。3、“中间中间”营养级减少，应视情况而定，如：营养级减少，应视情况而定，如：蚱蜢蚱蜢蜥蜴蜥蜴蛇蛇 绿色植物绿色植物食草籽的鸟食草籽的鸟 兔兔 鹰鹰下列哪组生物可和无机环境组成一个下列哪组生物可和无机环境组成一个生态系统（生态系统（）A A水藻、鸟水藻、鸟 B

23、 B小鱼、大鱼小鱼、大鱼 C C小草、昆虫、细菌小草、昆虫、细菌 D D水藻、虾水藻、虾C肉食动物不可能是一条食物链肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（中的第几营养级（）A第二第二B第三第三C第四第四D第五第五A观察南极食物网，回答下列问题观察南极食物网，回答下列问题 虎鲸虎鲸 须鲸须鲸 企鹅企鹅 海豹海豹 大鱼大鱼 磷虾磷虾 浮游动物浮游动物 小鱼小鱼 浮游植物浮游植物（1）在此食物网中有）在此食物网中有 条食物链。条食物链。（2）属于三级消费者。属于三级消费者。（3）占有两个营养级的）占有两个营养级的生物是生物是 。（4）大鱼和须鲸的关系）大鱼和须鲸的关系是是 。（5）食物链中营养级最）食物链中营养级最高的生物是高的生物是 。5虎鲸、企鹅、海豹虎鲸、企鹅、海豹海豹、虎鲸海豹、虎鲸竞争竞争虎鲸虎鲸