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1、生态系统的能量流动第1页，共37页，编辑于2022年，星期一温故而知新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、非生物的物生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量质和能量食物链和食物网食物链和食物网第2页，共37页，编辑于2022年，星期一第二节第二节生态系统的能量流动生态系统的能量流动第3页，共37页，编辑于2022年，星期一 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
2、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有任何食物，你随身携带的食物只有1 15 5千克玉米千克玉米和和一一只母鸡只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援时间来等待救援？1.1.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。2.2.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。第4页，共37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
3、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。第5页，共37页，编辑于2022年，星期一能能量量流流动动的的分分析析个体个体1 1 储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 2 2储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 3 3储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量能量能量输入输入储存在体内的能量储存在体内的能量能量能量输入输入种群种群呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量第6页，共37页，编
4、辑于2022年，星期一能量流动的分析：能量流动的分析：种群种群能量输入能量输入能量散失能量散失能量储存能量储存第7页，共37页，编辑于2022年，星期一3.3.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？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)为例说明为例说明.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 5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼
5、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 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？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？请阅读请阅读P P9494并讨论并讨论:6.6.能量散失的形式是什么？能量散失的形式是什么？热能热能6.6.能量散失的形式能量散失的形式:第8页，共37页，编辑于2022年，星期一生产者生产者生产者生产者 同化同
6、化同化同化用于生长、用于生长、用于生长、用于生长、发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者 摄入摄入摄入摄入分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用呼吸作用残枝残枝败叶败叶散散失失呼吸作用呼吸作用1.1.能量流经能量流经第一营养级第一营养级的情况的情况阅读阅读P94页第页第2段文字，然后用关键词、方框、线段文字，然后用关键词、方框、线段和箭头等，构建相应的图式模型。段和箭头等，构建相应的图式模型。一、能量流动的过程一、能量流动的过程 同化作用同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的转变成自身的组成物质组
7、成物质，并且，并且储存能量储存能量的变化过程。的变化过程。第9页，共37页，编辑于2022年，星期一初级消费者摄入初级消费者摄入初级消费者摄入初级消费者摄入初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者同化同化同化同化用于生长、用于生长、用于生长、用于生长、发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者 摄入摄入摄入摄入分分解解者者利利用用散散失失呼吸作用呼吸作用粪便粪便遗体遗体残骸残骸散散失失呼吸呼吸作用作用 2.2.能量流经能量流经第二营养级第二营养级的情况的情况第10页，共37页，编辑于2022年，星期一 生产者生产者（植物）（植物）呼吸呼吸 初级消费者初级消
8、费者（植食动物）（植食动物）呼吸呼吸 次级消费者次级消费者（肉食动物）（肉食动物）三级消费者三级消费者（肉食动物）（肉食动物）呼吸呼吸呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸（3）生态系统的能量流动全过程）生态系统的能量流动全过程第11页，共37页，编辑于2022年，星期一三三.生态系统能量流动的特点：生态系统能量流动的特点：资料分析资料分析第12页，共37页，编辑于2022年，星期一数据分析和处理营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量出入比出入比生产者生产者（第一营养级）（第一营养级）464.662.8植食性动物植食性动物（第二营养级）（第二营养级）62.812.6肉食性动物肉食性动物（第三营
9、养级）（第三营养级）12.613.52%20.06%1 1、为什么、为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流人流入某营养级的能量不能百分之百地流人后一个营养级后一个营养级?第13页，共37页，编辑于2022年，星期一耗散掉的能量包括：耗散掉的能量包括：呼吸散失呼吸散失的热能；的热能；为为分解者利用分解者利用的能量；的能量；“未利用未利用”的能量的能量逐级递减逐级递减第14页，共37页，编辑于2022年，星期一2.2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？热能热能太阳能太阳能 化学能化学能生产者生产者次级消费者次级消费者 初级消费者初级消费者不能
10、不能第15页，共37页，编辑于2022年，星期一13.5,20 1020 a.a.下一个营养级下一个营养级不能利用不能利用的能量。的能量。如：草根如：草根b.b.调查时间调查时间有限，有限，下一个营养级能利用下一个营养级能利用而未利用而未利用的能量。的能量。如：羊不能吃完所有的草如：羊不能吃完所有的草(2)(2)第二营养级获得第一营养级第二营养级获得第一营养级(生产者生产者)所同化所同化 能量的百分比是多少能量的百分比是多少?第三营养级获得第二第三营养级获得第二 营养级百分比呢营养级百分比呢?(3)(3)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 范围内范围内
11、?(4)(4)上图中上图中“未利用的能量未利用的能量”是指哪些能量呢？是指哪些能量呢？第16页，共37页，编辑于2022年，星期一通过以上分析通过以上分析,你能总结出什么规律你能总结出什么规律?第17页，共37页，编辑于2022年，星期一三、能量流动的特点三、能量流动的特点第一、单向流动第一、单向流动 不循环，不可逆不循环，不可逆：食物链各个营养级的食物链各个营养级的顺序是不可逆顺序是不可逆的，而各的，而各个营养级的能量个营养级的能量总是以呼吸散失热能总是以呼吸散失热能。即必须源。即必须源源不断地输入，又不断地散失。源不断地输入，又不断地散失。第二、逐级递减第二、逐级递减 传递效率为传递效率为
12、1020.能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的。能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的。逐级递减的逐级递减的原因原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。未被下一个营养级利用。第18页，共37页，编辑于2022年，星期一能量金字塔能量金字塔 由由单位时间内单位时间内各营养级所得到的能量数值各营养级所得到的能量数值由低到高由低到高绘制的图形叫做绘制的图形叫做能量金字塔能量金字塔.说一说说一说能量金字塔可以说明能量金字塔可以说明什么问题？什么问题？在一个生态系统中，在一个生态系统中，营养级营养级越多，在能量流动的过程中越多，在能量流动的过程中消耗的能量就
13、越多消耗的能量就越多，能量流，能量流动是单向、逐级递减的。动是单向、逐级递减的。5-95-9第19页，共37页，编辑于2022年，星期一金字塔种类：金字塔种类：能量金字塔能量金字塔为什么食物链一般不超过五个营养级？低低高高低低高高营养级能量ABCD第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第20页，共37页，编辑于2022年，星期一？能量金字塔2 2、如把各个营养级的、如把各个营养级的生生物数量物数量用图形的方式表示，用图形的方式表示，是否也成金字塔形？是否也成金字塔形？第21页，共37页，编辑于2022年，星期一数量金字塔数量金字塔人们对一片草地上的所有生物成员作了统计：生产者（野草）5 84
14、2 424株；初级消费者（草原动物、昆虫）708 624只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫的小鸟）354 904 只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰）3只。注：注：在一个生态系统中，各营在一个生态系统中，各营养级的数量养级的数量不一定不一定呈金字塔呈金字塔第22页，共37页，编辑于2022年，星期一请分析讨论请分析讨论:用能量流动的原理用能量流动的原理,解释谚语解释谚语“一山不容一山不容二虎二虎”隐含的道理。隐含的道理。参考要点参考要点:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态营养级越高，可利用的能量就越
15、少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网网)流经流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数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。故量将是很少的。故“一山不能容二虎一山不能容二虎”有一定的生有一定的生态学道理。态学道理。学以致用学以致用第23页，共37页，编辑于2022年，星期一下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。图中图中D D表示表示_。能量在逐级递减中，传递率按能量在逐级递减中，传递率按2020计算，若狐获得的能量是计算，若狐获得的能量是8 8千
16、焦，传千焦，传递给狼的能量为递给狼的能量为_千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为量为_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又又通过通过C_C_ _ _被消耗。被消耗。太阳能太阳能 1.6 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用第24页，共37页，编辑于2022年，星期一三、研究能量流动的目的三、研究能量流动的目的思考：能不能改变生态系统思考：能不能改变生态系统 能量流动的规律？能量流动的规律？合理合理调整调整能量的流动能量的流动方向方向，使，使
17、能量能量持续高效持续高效地流向对人类地流向对人类最有最有益益的部分的部分第25页，共37页，编辑于2022年，星期一 材料一、我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。意义一：意义一：研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、设计研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。人工生态系统，使能量得到最有效的利用。使生产一种产品时产生的有机使生产一种产品时产生的有机“废弃物废弃物”，成为生产，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，从而，提高能另一种产品的投入，也就是使废物资源化，从而，
18、提高能量转化效率，使能量得到最有效的利用。量转化效率，使能量得到最有效的利用。第26页，共37页，编辑于2022年，星期一材料二、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就材料二、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载合理确定草场的载畜量畜量，才能保持畜产品的，才能保持畜产品的持续高产。持续高产。意义二：意义二：研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合研
19、究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。效的流向对人类最有益的部分。第27页，共37页，编辑于2022年，星期一 能量流动的能量流动的起点起点：从生产者固定太阳能开始：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能流经生态系统的总能 能量流动的能量流动的数量数量 是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能生态系统的生态系统的 能量流动的能量流动的途径途径：太阳能：太阳能第一营养级第一营养级第二营第二营能量流动能量流动 养级养级第五营养级第五营养级 单向流动不循环单向流动不循环
20、 能量流动的特点能量流动的特点 逐级递减逐级递减 传递率为传递率为1020 设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系 研究的研究的目的目的 使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分本课小结本课小结第28页，共37页，编辑于2022年，星期一1.1.人们常用金字塔来说明生态系统中人们常用金字塔来说明生态系统中 哪哪两者之间的关系两者之间的关系 （）AA.A.能量和营养级能量和营养级B.B.个体大小与营养级个体大小与营养级C.C.个体大小与个体数量个体大小与个体数量D.D.个体数量与生物类型个体数量与生物类型课堂练习：课堂练习：第29页，共37页，编辑于2022年，星期一B 2.2
21、.生态系统的能量金字塔中，构成塔基的生态系统的能量金字塔中，构成塔基的 一般是一般是()()A A初级消费者初级消费者 B B生产者生产者 C C次级消费者次级消费者 D D分解者分解者 第30页，共37页，编辑于2022年，星期一3.(3.(多选题多选题)下列有关生态系统能量流动下列有关生态系统能量流动 的叙述中正确的是的叙述中正确的是()()ABDA.A.能量流动是单向的，不可逆的能量流动是单向的，不可逆的B.B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C.C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.D.营
22、养级越多，散失的能量越多营养级越多，散失的能量越多第31页，共37页，编辑于2022年，星期一4.4.流经生态系统的总能量是流经生态系统的总能量是()()A.A.照射到该生态系统内所有植物体照射到该生态系统内所有植物体 叶面上的太阳能叶面上的太阳能 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该系统全部生产者所固定的太阳 能的总量能的总量 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C 第32页，共37页，编辑于2022年，星期一C5.5.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗 最少，人
23、们应采用哪种食物结构（最少，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以猪肉等家畜肉类为主以猪肉等家畜肉类为主第33页，共37页，编辑于2022年，星期一A营营营营养养养养级级级级能量（能量（能量（能量（Jm-2Jm-2）a a141.1010141.10105 5b b15.911015.91105 5c c0.88100.88105 5d d871.2710871.27105 56 6、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
24、 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34页，共37页，编辑于2022年，星期一7.根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算结合能量流动的特点进行计算:牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量,则猫头鹰则猫头鹰最少能获得最少能获得_焦耳能量焦耳能量,最多能获得最多能获得_焦耳能量焦耳能量.140第35页，共37
25、页，编辑于2022年，星期一第36页，共37页，编辑于2022年，星期一 从能量传递的从能量传递的数量和效率数量和效率看，能量流经看，能量流经各营养级是各营养级是逐级递减逐级递减的，的，单向不循环单向不循环的，传的，传递效率为递效率为10102020。所以所以,食物链一般不超过五个营养级，食物链一般不超过五个营养级，到到第五营养级时，可利用的能量已减少到第五营养级时，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了不能维持其生存的程度了。因为能量每流。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以经一级都要丢失一大部分，所以食物链越食物链越长，流量流失就越多长，流量流失就越多。第37页，共37页，编辑于2022年，星期一