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1、生态系统的能量流动教学课件第1页，共29页，编辑于2022年，星期一 假设假设 你像你像 鲁滨逊鲁滨逊 那样流落在不毛的荒岛上，那样流落在不毛的荒岛上，只有只有15Kg15Kg玉米玉米和和一只母鸡一只母鸡可以食用，那么可以食用，那么使自己活使自己活的最长的最长的办法是：的办法是：A.A.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米 B.B.先先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡的蛋，最后再吃鸡先吃鸡，先吃鸡，再吃玉米再吃玉米我反对！为我反对！为什么要先吃什么要先吃我？我？第2页，共29页，编辑于2022年，星期一我们欠我们欠“鸡妈妈鸡妈妈”一个解释
2、一个解释第3页，共29页，编辑于2022年，星期一第第第第 二二二二 节节节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动第4页，共29页，编辑于2022年，星期一一、能量流动的概念一、能量流动的概念根据预习根据预习,请回答请回答:什么叫生态系统的能量流动？什么叫生态系统的能量流动？指生态系统中能量的指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失过程。过程。能量是如何流动的？从哪里开始研究？能量是如何流动的？从哪里开始研究？请同学们认真阅读教材第请同学们认真阅读教材第94页页,并并分析下面的问题分析下面的问题:第5页，共29页，编辑于2022年，星
3、期一生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：太阳光能太阳光能2.2.起点：起点：渠道渠道:食物链和食物网食物链和食物网生产者生产者3.3.流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳生产者所固定的太阳能的总量能的总量(约占约占1%)1%)5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用二二.能量流动的过程能量流动的过程4.4.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？请以请以生产者生产者(第一营养级第一营养级)为例说
4、明为例说明.生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？请阅读并讨论请阅读并讨论:第6页，共29页，编辑于2022年，星期一能量的能量的输入输入思考题：思考题：生态系统能量主要生态系统能量主要来源是什么？来源是什么？2.它是通过什么方式它是通过什么方式输入生态系统的？输入生态系统的？3.输入的过程能量输入的过程能量形式发生什么变化形式发生什么变化？4.太阳能能否全部输入该生态系统？为什么？太阳
5、能能否全部输入该生态系统？为什么？5.输入该生态系统的总能量是什么？输入该生态系统的总能量是什么？第7页，共29页，编辑于2022年，星期一来源：来源：方式：方式：输入总能量：输入总能量：能量变化：能量变化：生生态态系系统统的的能能量量流流动动能量能量输入输入能量能量传递传递能量能量散失散失太阳能太阳能绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用生产者生产者固定的太阳能固定的太阳能光能光能光能光能 化学能化学能化学能化学能 第8页，共29页，编辑于2022年，星期一能量能量传递传递的渠道是什么？的渠道是什么？能量的传递能量的传递食物链和食物网食物链和食物网能量能量传递传递的形式是什么？的形式是什么？储
6、存在有机物中的化学能储存在有机物中的化学能生产者能量的变化生产者能量的变化初级初级消费者消费者生产者生产者光光合合作作用用分分解解者者呼呼吸吸作作用用散散失失自身的生自身的生长发育和长发育和繁殖繁殖第9页，共29页，编辑于2022年，星期一初级消费者初级消费者摄入摄入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呼吸作用消耗呼吸作用消耗分解者分解利用分解者分解利用下一营养级摄食下一营养级摄食去路：去路：.摄入量摄入量=同化量同化量+粪便量粪便量同化量同化量=呼吸消耗量呼吸消
7、耗量+用于生长、发育和繁殖的能量用于生长、发育和繁殖的能量 （下一营养级同化（下一营养级同化+分解者分解）分解者分解）第10页，共29页，编辑于2022年，星期一由草、兔、狐由草、兔、狐组组成的食物成的食物链链中，兔所中，兔所获获得的得的能量，其去向不包括能量，其去向不包括()A兔呼吸作用兔呼吸作用释释放的能量放的能量B由兔的由兔的粪粪便流入分解者体内的能量便流入分解者体内的能量C流入狐体内的能量流入狐体内的能量D由狐的由狐的粪粪便流入分解者体内的能量便流入分解者体内的能量第11页，共29页，编辑于2022年，星期一来源：来源：方式：方式：输入总能量：输入总能量：能量转变：能量转变：生生态态系
8、系统统的的能能量量流流动动能量能量输入输入能量能量传递传递能量能量散失散失渠道：渠道：能量形式：能量形式：各个生态成分中能量的来源与去路各个生态成分中能量的来源与去路：化学能化学能化学能化学能食物链和食物网食物链和食物网方式：方式：能量转变：能量转变：呼吸作用散热呼吸作用散热化学能化学能化学能化学能热能热能热能热能太阳能太阳能绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用生产者生产者固定的太阳能固定的太阳能光能光能光能光能 化学能化学能化学能化学能 第12页，共29页，编辑于2022年，星期一太阳能太阳能生产者生产者消费者消费者分解者分解者热能热能（散失）（散失）能量输入能量输入化学能化学能能量输出能量
9、输出细胞呼吸细胞呼吸能量流动中能量形式的变化：能量流动中能量形式的变化：太阳能太阳能 有机物化学能有机物化学能 热能热能第13页，共29页，编辑于2022年，星期一光能光能化学能化学能热能热能初初能量流动的特点想一想：1.能量在生态系统流动过程中，其方向能不能逆转？为什么？能量在生态系统流动过程中，其方向能不能逆转？为什么？2.上一营养级的能量能否全部流入下一营养级？为什么？上一营养级的能量能否全部流入下一营养级？为什么？3.能量传递的效率是多少？能量传递的效率是多少？单向流动单向流动逐级递减逐级递减 某一营养级得到的能量某一营养级得到的能量(下一营养级的同化）下一营养级的同化）=上一营养级的
10、总能量（上一营同化量）上一营养级的总能量（上一营同化量）能量传递效率能量传递效率第14页，共29页，编辑于2022年，星期一从第一营养级从第一营养级流入第二营养流入第二营养级的能量，占级的能量，占生产者所固定生产者所固定的能量总量的的能量总量的百分比是百分比是_从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是化的能量总量的百分比是_。62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.1%能量传递的效率：能量传递的效率：1020第15页，共29页，编辑于2022年，星期一能量流动的过程总结初初1.能量流动的起点：能
11、量流动的起点：2.能量流动的途径：能量流动的途径：10.能量传递的效率：能量传递的效率：3.能量流动中能量形式的变化：能量流动中能量形式的变化：4.能量在食物链中流动的形式：能量在食物链中流动的形式：9.能量散失的主要途径：能量散失的主要途径：5.能量流动的方向能量流动的方向(以箭头表示以箭头表示)：6.箭头由粗到细：箭头由粗到细：7.方块面积越来越小：方块面积越来越小：8.蓝色箭头表示：蓝色箭头表示：生产者生产者(主要是绿色植物主要是绿色植物)固定的太阳能固定的太阳能食物链和食物网食物链和食物网太阳光能太阳光能 有机物化学能有机物化学能 热能热能有机物有机物(食物食物)中的化学能中的化学能单
12、向流动单向流动表示流入下一个营养级的能量逐级递减表示流入下一个营养级的能量逐级递减营养级别越高，保存在生物体内的就越少营养级别越高，保存在生物体内的就越少该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失1020第16页，共29页，编辑于2022年，星期一生命在等待中逝去生命在等待中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”的理由！的理由！第17页，共29页，编辑于2022年，星期一食物链越短，能量食物链越短，能量到我体内的越多，到我体内的越多，我活的时间就越长我活的时间就越长呀！呀！第18页，共29页，编辑
13、于2022年，星期一10000100010010能能量量金金字字塔塔体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过4 45 5个个营养级。营养级。第19页，共29页，编辑于2022年，星期一第20页，共29页，编辑于2022年，星期一第21页，共29页，编辑于2022年，星期一【特别提醒】在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金
14、字塔呈现倒置状况，如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统必须当能量状况表现为正金字塔时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。食物链中各营养级由低到高，能量因逐级损耗而逐级递减，故从能量数值看，前一营养级总大于后一营养级，但若从数量或生存区域或个体体积看，则未必存在上述关系。第22页，共29页，编辑于2022年，星期一第23页，共29页，编辑于2022年，星期一已知低营养级求高营养级已知低营养级求高营养级获能量最多：获能量最多：选最短食物链按选最短食物链按20%计算计算获能量最少：获能量最少：选最长食物链按选最长食物链按10%计算计算已知高营养级求低营养级已
15、知高营养级求低营养级需最多能量：需最多能量：选最长食物链按选最长食物链按10%计算计算需最少能量：需最少能量：选最短食物链按选最短食物链按20%计算计算第24页，共29页，编辑于2022年，星期一四、研究能量流动的实践意义四、研究能量流动的实践意义2 2、帮助人们、帮助人们合理地调整生态系统合理地调整生态系统中的能量中的能量 流动关系，流动关系，使能量持续高效使能量持续高效地流向对人地流向对人 类最有益的部分。类最有益的部分。如如:草场放牧草场放牧1 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。使能量得到最有效的利用。如如:生态农业生态
16、农业研究能量流动有什么实践意义研究能量流动有什么实践意义?第25页，共29页，编辑于2022年，星期一1 1、在草、在草食草的昆虫食草的昆虫蜘蛛蜘蛛蟾蜍蟾蜍蛇蛇猫猫头鹰这条食物链，设流经这条食物链的总能量头鹰这条食物链，设流经这条食物链的总能量为为100100，按最高传递率计算，蟾蜍和猫头鹰，按最高传递率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为（所得能量最多分别为（）。）。A A、2020和和2 2BB、0.80.8和和0.0320.032C C、4 4和和0.80.8 D D、0.40.4和和0.0160.016B课堂练习课堂练习第26页，共29页，编辑于2022年，星期一2、大象是植食性动物，
17、有一种蜣螂专以象粪为食，设大、大象是植食性动物，有一种蜣螂专以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为象在某段时间所同化的能量为107，那么这部分能量可流，那么这部分能量可流入蜣螂体内的约有（入蜣螂体内的约有（）A.0 B.106 C.2 106 D.107-2 106 A课堂练习课堂练习3 3、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗最少，、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗最少，人们应采用哪种食物结构（人们应采用哪种食物结构（）A A以禽类、蛋类为主以禽类、蛋类为主 B B以淡水养殖的鱼、虾为主以淡水养殖的鱼、虾为主 C C以谷物和植物蛋白为主以谷物和植物蛋白为主 D D以猪肉等家畜
18、肉类为主以猪肉等家畜肉类为主C第27页，共29页，编辑于2022年，星期一例、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最少需要消耗最少需要消耗多少千克？最多又为多少？多少千克？最多又为多少？第28页，共29页，编辑于2022年，星期一A营营养养级级能量（能量（Jm-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.271055 5、调查得知某河流生态系统的营养结构共有、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4 4个个营养级（以营养级（以a a、b b、c c、d d表示）。经测定一年中流表示）。经测定一年中流经这经这4 4个营养级的能量分别为：个营养级的能量分别为：该生态系统中初级消费者是该生态系统中初级消费者是()()A、a B、b C、c D、d第29页，共29页，编辑于2022年，星期一