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1、SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH教教公公师师开开课课第2节能量流动的过程及特点第3章生态系统及其稳定性第第1 1课时SZ-LWHSZ-LWH2 21 13 3运用系统观分析能量流动，认同一切生命活动都伴随着能量变化运用模型法和定量分析法，分析能量流动的过程和特点基于能量流动的规律和特点，科学指导生产实践，提高能量利用效率SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH情 境 导入鸭一蛙一稻 在长江九曲回肠的最弯处-湖北地区，人们发明了“鸭一蛙一稻”种植模式。这种绿色生态的种植模式,可以做到全程不用农药和化肥,既省工节本,又保护了生态环境,种出的稻米更香,农民的种植收益还实现了翻
2、倍增长。观看视频“鸭一蛙一稻”种植。1.写出“鸭一蛙一稻”田中的主要食物链。2.“鸭一蛙一稻”种植模式能否提高水稻的产量，为什么？水稻害虫 人青蛙鸭青蛙和鸭会捕食害虫，减少害虫对水稻的损害；同时鸭的粪便可以为水稻提供养分SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH情 境 导入能量输入种群能量储存能量散失能量输入某营养级能量储存能量散失研究能量流动的基本思路 能量流经一个种群的情况可以图示如下：能量输入个体1个体2个体3储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量以以个体个体为研究对象，有很大的为研究对象，有很大的局限局限性和偶然性性
3、和偶然性，如果个体死亡，数据，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。可能不准确；不同个体间差异过大。如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。如果以如果以种群种群为研究对象，能量流动为研究对象，能量流动的渠道为食物链，可能因为食物网的渠道为食物链，可能因为食物网的的复杂性复杂性而影响结果的准确性。而影响结果的准确性。如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？可以比较精确地测量可以比较精确地测量每一个营养级能量的输每一个营养级能量的输入值和输出值。入值和输出值。科学方法：SZ-LWHSZ-LWHSZ-LW
4、HSZ-LWH目录CONTENTS课 堂 小 结能量流动的特点能量流动的过程目标一目标二目标三目录CONTENTSSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程 太阳能大都被地球表面的大气层吸收，散射和反射了，只有大约1%以可见光的形式被生产者通过光合作用固定。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。第一营养级同化量第一营养级同化量=生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能同化作用同化作用是指生物体把从外界环境中是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成获取的营养物质转变成自身的组成物自身的组成物质质，并且储存能量的变化过程。，并且储存能量的变化过程。同化作用同化作用是指
5、生物体把从外界是指生物体把从外界环境中境中获取的取的营养物养物质转变成成自身的自身的组成物成物质，并且并且储存能量的存能量的变化化过程。程。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程1.分析水稻固定的能量的去路有哪些？并构建第一营养级能量流动模型？99%99%散失散失1%1%同化同化分解者利用分解者利用残枝残枝 败叶败叶呼呼吸吸作作用用散失散失生产者所固定的太阳能用于生长发育和繁殖初级消费者（植食性动物）能量流动过程任务1 结合教材P55 第三段及图3-5思考以下问题：去路：呼吸作用散失，分解者利用，害虫摄入。太阳能 有机物中化学能 热能转化SZ-LWHSZ-LWHSZ
6、-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程2.分析害虫同化量的去路有哪些？并构建第二营养级能量流动模型？能量流动过程任务1 结合教材P55 第三段及图3-5思考以下问题：去路：呼吸作用散失，分解者利用，青蛙和鸭摄入。遗体残骸呼吸作用热能散失粪便初级消费者摄入初级消费者同化用于生长、发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用呼吸作用热能散失SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程3.摄入量指植食性动物取食的总量，即食物总量；同化量是指该动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。请回答下列问题：同化量摄入量粪便量(或摄入量同化量粪便量)。(2)输入初级消费者的能量是哪部分？初级消费者粪便
7、中的能量属于哪个营养级？输入初级消费者的能量是初级消费者同化的能量。(1)请写出摄入量和同化量之间的关系。属于上一营养级的同化量初级消费者粪便中的能量属于第一营养级。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程4.分析、比较分别流入第一、第二营养级的能量的去路，归纳二者的共同点。输入这两个营养级的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，另一部分用于其自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在自身的有机物中。这些有机物中的能量一部分流向分解者，另一部分则被下一营养级摄入体内。SZ-LWHSZ-LWH核心归纳(1)由右图分析可知输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。粪便
8、中的能量(c)(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为营养级同化的能量中流向的部分。b不属于上一个分解者第二营养级及其后营养级能量流动呼吸作用热能下一营养级分解者(2)总结：SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分 解 者呼吸作用生产者固定的太阳能为流经生态系统的总能量输入输入传递传递以有机物的形式沿食物链和食物网向下一营养级传递热能散失热能散失5.在生态系统中，能量流动大致可以概括为如图：(1)输入该生态系统的总能量是什么？(2)生态
9、系统中能量传递的形式和渠道分别是什么？SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH一、能量流动的过程(3)生态系统中能量散失的途径和形式分别是什么？太阳能热 能 形 式(4)初级消费者粪便中的能量属于以上哪个箭头的部分？(5)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？或(6)哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？或SZ-LWHSZ-LWH核心归纳源头：流经生态系统总能量：途径：形式：太阳能有机物中的_热能形式：最终以形式散失过程：输入传递转化散失生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递散失太阳能食物链和食物网 有机物中的化学能 生产者固定的太阳能总量 化学能 热能 呼吸作用能量流动
10、概念：转化SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH跟踪训练1.大象是植食性动物，有一种蜣螂专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107 kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为A.0 kJ B.106 kJC.2106 kJ D.1062106 kJ蜣螂属于分解者不属于食物链，象粪不属于大象的同化量，属于植物的同化量SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH跟踪训练2.如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中ag表示能量值。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量。下列说法不正确的是A.图中B表示同化的能量B.图中C表示流入下一营养级的能量C.图中D表
11、示通过呼吸作用散失的能量D.图中a值与cde的值相同C:用于自身生长、发育繁殖呼吸作用同化量分解者摄入量=同化量+粪便量 a=c+b,b=d+eSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH目录CONTENTS课 堂 小 结能量流动的特点能量流动的过程目标一目标二目标三目录CONTENTSSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、能量流动的特点Raymond Lindeman林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析 赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区，是一个高原湖泊，深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。优点：小、简
12、单、稳定SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH二、能量流动的特点3.请计算第一到第二营养级的能量传递效率？2.横向比较，是否遵循能量守恒定律？纵向比较，随着营养级的升高，同化量有什么变化？任务二：定量研究能量流动的特点1.将图中的数据用表格的形式进行整理。输入能量（同化量）流入下一营养级呼吸散失分解者利用未利用出入比生产者 植食性动物 肉食性动物 464.662.8 12.613.5%20%62.8 96.312.529312.618.82.129.37.5微量微量5.0/能量传能量传递效率递效率逐级递减 =+能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量 100%=+未利用：指
13、未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析）SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH三、练习与应用4.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：一部分通过该营养级的呼吸作用散失；一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；一部分未被利用5.生物之间经过长期的进化形成的吃与被吃的捕食关系不可逆转，因此能量流动还具有什么特点？生态系统中能量流动是单向的。SZ-LWHSZ-LWH核心归纳能 量 流 动 的 特 点1.单向流动2.逐级递减能量传递效率：一般10-20%营养级数量：一般不超过5
14、个营养级任何生态系统都需要不断得到来自任何生态系统都需要不断得到来自系统外系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。思考：思考：如如人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入 鱼塘生态系统的总能量如何表示？鱼塘生态系统的总能量如何表示？生产者生产者固定的太阳能人工投入的有机物中的化学能。固定的太阳能人工投入的有机物中的化学能。SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH跟踪训练3.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能，方框大小表示所含能量的多少)。下列叙述不正确的是A.生产者固定的总能量可表示为(A1
15、B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1100%C.流入初级消费者的能量为(A2B2C2D2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减W1=A1B1C1D1D1=A2B2C2D2D1/W1100%SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH跟踪训练4.(2023河北秦皇岛高二期末)如图所示为一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔、2/5来自鼠、1/5来自蛇，且每条食物链的传递效率相同。那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗植物A.900 g B.500 gC.200 g D.600 g知高营养级，求低营养级最少按20%计算植物兔鹰：202/520%20%200(g)植物鼠鹰：202/520%20%200(g)植物鼠蛇鹰：201/520%20%20%500(g)共计消耗植物量为200200500900(g)SZ-LWHSZ-LWHSZ-LWH 课堂小结SZ-LWH生生态态系系统统的的能能量量流流动动生产者固定的能量食物链和食物网太阳能化学能热能单向流动、逐级递减，能量传递效率为10%20%输入传递途径转化散失热能形式过程特点