《人教版高中生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》ppt课件.pptx（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动学习目标：学习目标：1.1.通过探究活动理解生态系统能量流动的特点通过探究活动理解生态系统能量流动的特点2.2.通过探讨能量流动特点在生产生活中的实际通过探讨能量流动特点在生产生活中的实际应用，体会研究生态系统能量流动的意义。应用，体会研究生态系统能量流动的意义。3.3.定量分析食物网中能量流动的传递效率，掌定量分析食物网中能量流动的传递效率，掌握相关的计算方法。握相关的计算方法。思考与讨论思考与讨论（P94P94）流经某生态系统的能量能否再回到这个生态流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来系统中来?能量可以被循环利用吗？能量可以被循
2、环利用吗？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 生态系统的总能量生态系统的总能量 =生
3、产者固定的全部太阳能生产者固定的全部太阳能 =第一营养级的同化量第一营养级的同化量某一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量每个营养级同化能量 =下一个营养级同化能量下一个营养级同化能量 +呼吸消耗能呼吸消耗能 量量 +分解者释放能量分解者释放能量 +未被利用能量未被利用能量X100%能量传递效率能量传递效率=传递效率的计算传递效率的计算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（输入后一个营养级）个营养级）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 464.6464.662.862.813.52%13.52%6
4、2.862.812.612.620.06%20.06%12.612.6资料分析资料分析根据上图的数据，完成下列表格根据上图的数据，完成下列表格1、流入某个营养级的能量，为什么、流入某个营养级的能量，为什么不能不能百分之百百分之百地流地流向后一个营养级向后一个营养级?一部分一部分通过营养级的呼吸作用散失了；通过营养级的呼吸作用散失了；一部分一部分分解者利用；分解者利用；一部分一部分未利用；未利用；所以，流入某一营养级的能量所以，流入某一营养级的能量不可能不可能百分百分之百地流到下一个营养级。之百地流到下一个营养级。2 2、通过以上分析，你能得出什么规律？、通过以上分析，你能得出什么规律？1、能量
5、流动是、能量流动是单向的单向的生产者生产者 初级消费者初级消费者 次级消费者次级消费者 三级消费者三级消费者 2、能量流动是、能量流动是逐级递减的：逐级递减的：传递效率为传递效率为1020。逐级递减的逐级递减的原因：原因：自身呼吸消耗自身呼吸消耗被分解者分解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不可逆转，不能循环不可逆转，不能循环为什么谚语说为什么谚语说“一山不容二虎一山不容二虎”？根据生态系统中能量流动逐级递根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，减的特点和规律，营养级越高，营养级越高，可利用的能量就越少可利用的能量就越少，老虎在生，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通态系
6、统中几乎是最高营养级，通过食物链过食物链(网网)流经老虎的能量已流经老虎的能量已减到很小的程度减到很小的程度。因此，老虎的。因此，老虎的数量将是很少的。故数量将是很少的。故“一山不容一山不容二虎二虎”有一定的生态学道理。有一定的生态学道理。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，营养级越，营养级越高高，在能量流动的过程中，在能量流动的过程中消耗的能消耗的能量就越多量就越多，能量流动是，能量流动是单向、逐级单向、逐级递减递减的。生态系统中的能量流动一的。生态系统中的能量流动一般不超过般不超过45个营养级。个营养级。1.能量金字塔：能量
7、金字塔：由单位时间内各由单位时间内各营养级所得到的营养级所得到的能量数值由低到能量数值由低到高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。3、生态金字塔、生态金字塔EFE:太阳能；太阳能；F：热能能 如果把各个营养级的如果把各个营养级的生物数量生物数量关系，用绘制能关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？如果是，有没有例外？思思 考考数量金字塔数量金字塔通常在食物链的始端个体数量多，通常在食物链的始端个体数量多，之后的各环节上生物的数量逐渐减少。之后的各环节上生物的数量逐渐减少。个体数量金字塔个体数量金
8、字塔小鸟小鸟昆虫昆虫树树多多数数目目营营养养级级少少高高低低但数量金字塔在某种情况下也可能出现但数量金字塔在某种情况下也可能出现金字塔倒置金字塔倒置的现象，如一棵树上生活着许多的现象，如一棵树上生活着许多昆虫。昆虫。3.3.生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中的总重量营养级中的总重量(现存生物有机物的总质量现存生物有机物的总质量)。人们对一片草原中生态系统作了统计：人们对一片草原中生态系统作了统计：生产者生产者 4 8004 800万吨；万吨；消费者消费者 1200 1200万吨；万吨；消费者消费者 17 17万吨；万吨；消费者消费者 3 3
9、万吨。万吨。一般来说，绿色植物的生物量大于它们所养活的植食性动物的一般来说，绿色植物的生物量大于它们所养活的植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量大于以它们为食肉食性动物的生物生物量，而植食性动物的生物量大于以它们为食肉食性动物的生物量。量。但在湖泊和开阔的海洋这样的水域生态系统中，微小的单细但在湖泊和开阔的海洋这样的水域生态系统中，微小的单细胞藻类是主要的生产者，这些生物世代经历期短，繁殖迅速，只胞藻类是主要的生产者，这些生物世代经历期短，繁殖迅速，只能积累很少的有机物，并且浮游生物对它们的取食强度大，因而能积累很少的有机物，并且浮游生物对它们的取食强度大，因而现存的生物量很小，这样就会出
10、现现存的生物量很小，这样就会出现金字塔的倒置。金字塔的倒置。类型类型项目项目能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔形状形状特点特点象征象征含义含义每一级每一级含义含义生态金字塔生态金字塔正金字塔形正金字塔形一般为正金字塔形，有时一般为正金字塔形，有时会再现倒金字塔形会再现倒金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形有有时会再现倒金字塔形时会再现倒金字塔形能量，能量，生物个体数目，生物个体数目，生物量生物量 在食物链中随营养级在食物链中随营养级升高而升高而逐级递减逐级递减每一营养级生物每一营养级生物所含所含能量多少，能量多少，个体的数目，个体的数目，有机物的总量有机物的总
11、量 思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？四、研究能量流动的意义四、研究能量流动的意义 人们虽然不能改变能量流动的客观人们虽然不能改变能量流动的客观规律，即规律，即无法改变能量的传递效率无法改变能量的传递效率，但，但能提高能量的利用率能提高能量的利用率尽量缩短食物链；尽量缩短食物链；充分利用生产者；充分利用生产者；充分利用分解者。充分利用分解者。例如：例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘就秸秆的多级利用、桑基鱼塘就实现了实现了对能量的多级利对能量的多级利用，提高用，提高了了能量的利用率。能量的利用率。1 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到、帮
12、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。最有效的利用。桑基鱼塘桑基鱼塘“桑基桑基鱼塘鱼塘”农业生农业生态系统态系统2 2、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。对人类最有益的部分。例如，在农田中，最好使能量多储存在农作物中；例如，在农田中，最好使能量多储存在农作物中；在草原牧场上，则最好使能量更多地流向牛、羊等在草原牧场上，则最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又
13、不会导致草场退化？又不会导致草场退化？合理确定载畜量，灭鼠、灭虫合理确定载畜量，灭鼠、灭虫生态农业生态农业运用生态学原理，保证环境与运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技经济协调发展，应用现代科技建立起来的多层次、多功能的建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系综合农业生产体系全球全球500500佳佳-颍上小张庄颍上小张庄专题专题 食物网中能量的相关计算食物网中能量的相关计算一、传递效率的计算一、传递效率的计算二、能量传递中的极值计算二、能量传递中的极值计算1 1、能量在、能量在食物链食物链中传递的极值计算中传递的极值计算2 2、能量在、能量在食物网食物网中传递的极值计算中传递
14、的极值计算生态系统的总能量生态系统的总能量 =生产者固定的全部太阳能生产者固定的全部太阳能 =第一营养级的同化量第一营养级的同化量某一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量每个营养级同化能量 =下一个营养级同化能量下一个营养级同化能量 +呼吸消耗能呼吸消耗能 量量 +分解者释放能量分解者释放能量 +未被利用能量未被利用能量X100%能量传递效率能量传递效率=一、传递效率的计算一、传递效率的计算【例【例1 1】如如图为图为某生某生态态系系统统能量流能量流动动示意示意图图单单位：位：J/J/（cmcm2 2aa）1.1.直接直接给给出食物出食物链链型
15、型（1 1）甲的甲的同化量同化量是是 J/J/（cmcm2 2aa）（2 2）乙到丙的乙到丙的传递传递效率效率为为 。1250 1250 15%15%2 2需先构建食物需先构建食物链链型型 种种 群群 甲甲乙乙丙丙丁丁能量（能量（10107 7kJmkJm2 2）2.10 2.10 10.8010.800.280.28220.00220.00【例【例2 2】下面表示甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到下面表示甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到生态平衡中所含有的总能量，四者构成一条食物链。生态平衡中所含有的总能量，四者构成一条食物链。（1 1）写出该食物链：）写出该食物链：。（2 2）计算第二营养级到
16、第三营养级的传递效率：）计算第二营养级到第三营养级的传递效率：。19.4%丁丁乙乙甲甲丙丙1 1、这是一类关于能量计算的含有这是一类关于能量计算的含有“最多最多”或或“至至少少”等字眼的问题。等字眼的问题。2 2常见题型常见题型（1 1）已已知知前前面面营营养养级级的的值值，求求后后面面营营养养级级获获得得的的至至多或至少值。多或至少值。（2 2）已已知知后后面面营营养养级级的的增增值值，求求至至多多或或至至少少需需要要前前面营养级的值。面营养级的值。二、能量传递中的极值计算二、能量传递中的极值计算解：最多增重解：最多增重100020%20%20%=8Kg0.2n0.1nn=箭头数箭头数至少增
17、重至少增重1Kg1.正推类型：正推类型：A B C D解题思路：知低求高解题思路：知低求高若若A总重总重1000KG体重，至少（或最多）能使体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？增重多少千克？1、能量在食物链传递中的极值计算、能量在食物链传递中的极值计算至少至少按最小效率（按最小效率（10%）计算）计算最多最多按最大效率（按最大效率（20%）计算）计算2.逆推类型：逆推类型：ABCD若若D增重增重10KG，至少（或最多）消耗，至少（或最多）消耗A多少千克？多少千克？解题思路：知高求低解题思路：知高求低至少至少按最大效率（按最大效率（20%）计算）计算最多最多按最小效率（按最小效率（10%）计
18、算）计算解：设至少消耗解：设至少消耗X千克千克X20%20%20%=10Kg x=1020%20%20%=1250Kg0.2n0.1nn=箭头数箭头数最多消耗最多消耗10000Kg在在绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少，至少需要消耗绿色植物需要消耗绿色植物_Kg。1Kg0.20.2=25Kg【例【例1 1】如图食物网中，若人的体重增加如图食物网中，若人的体重增加1kg1kg，最少消耗，最少消耗水藻水藻_kg_kg；最多消耗水藻；最多消耗水藻_kg_kg。251000002、能量在食物网传递中的极值计算、能量在食物网传递中的极值计算解题思
19、路：生产者消耗最少，即在食物链中损失最少，解题思路：生产者消耗最少，即在食物链中损失最少，应选择应选择最短食物链，最大传递效率最短食物链，最大传递效率（20%）通过通过“水藻水藻小鱼小鱼人人”最少消耗植物的量为：最少消耗植物的量为：1 10.20.225kg25kg小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时【例【例2 2】如果一个人食物有如果一个人食物有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来自小型来自小型肉食动物，肉食动物，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，那么该人每增加加1kg1k
20、g体重，约消耗植物（）体重，约消耗植物（）A A10kg B10kg B28kg28kg C C100kg100kg D D280kg280kg【解析解析】解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。和题干信息来解答。若题目中给出若题目中给出传递效率传递效率具体值，按具体值计算。具体值，按具体值计算。如在食物网中有：如在食物网中有：ABC在计算时，应将在计算时，应将B、C看做同一营养级来对待，流向看做同一营养级来对待，流向B、C的总量占的总量占A的的10%20%通过通过“植物植物人人”消耗植物的量为：消耗植物的量为：0.50.50.
21、15kg5kg；通过通过“植物植物植食动物植食动物小型肉食动物小型肉食动物人人”消耗植物的量为：消耗植物的量为：0.250.250.10.10.1250kg250kg通过通过“植物植物羊羊人人”消耗植物的量为：消耗植物的量为：0.250.250.10.125kg25kg故要消耗植物的总量为故要消耗植物的总量为5 52502502525280kg280kg生态系生态系统的能统的能量流动量流动 起点：起点：来源：来源：从生产者（光合作用）固定的太阳能开始从生产者（光合作用）固定的太阳能开始途径：途径：特点：特点：研究的目的：研究的目的：（意义）（意义）【课堂小结课堂小结】太阳能太阳能沿食物链和食物
22、网的各个营养级传递沿食物链和食物网的各个营养级传递单向流动不循环，逐级递减单向流动不循环，逐级递减（递减传递率为（递减传递率为10102020 ）设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系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B1、在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳、在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为能为a，全部消费者所同化的能量为，全部消费者所同化的能量为b，全部分解者获得的能量，全部分解者获得的能量为为c，则，则a、b、c之间的关系是（之间的关系是（）Aa=b+c Bab+c Cab=c2、稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的、
23、稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑黑鱼鱼”，用生态学观点看，这是为了（），用生态学观点看，这是为了（）A保持生态平衡保持生态平衡 B保持生物群落的单一性保持生物群落的单一性C调整能量在生态系统中流动的方向调整能量在生态系统中流动的方向 D使物质能够尽快地循环流动使物质能够尽快地循环流动C课堂练习课堂练习3、下列有关生态系统能量流动的叙述中、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误错误的是（的是（）A当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级一营养级流入第二营养级B当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量当
24、狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落境流入生物群落D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的A有一食物网如图所示，如果能量传递效率为有一食物网如图所示，如果能量传递效率为10%10%，各条食物，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ1 kJ的能量，丙最少含多的能量，丙最少含多少能量少能量()A.550 kJ A.550 kJ B.500 kJB.500 kJC.400 kJ C.400 kJ D.100 k
25、JD.100 kJA A【方法点拨方法点拨】经丙经丙丁丁己己庚传递到庚的能量为庚传递到庚的能量为0.5 kJ0.5 kJ，则需要丙，则需要丙0.5(10%)0.5(10%)3 3500(kJ)500(kJ)；经丙；经丙戊戊庚传递到庚的能量为庚传递到庚的能量为0.5 kJ0.5 kJ，则需要丙，则需要丙0.5(10%)0.5(10%)2 250(kJ)50(kJ)，即丙最少含，即丙最少含5005005050550(kJ)550(kJ)的能量。的能量。（20162016新课标新课标卷卷.5.5）我国谚语中的）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂
26、和黄雀所在的树林体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（）A.A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.D.鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向C C1.鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少【方法点拨方法点拨】2.细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分解者），其能量产生均不能流向生产者解者），其能量产生均不能流向生产者3.能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向系统能量流动的方向