人教版必修3 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 課件（61張）.ppt

以下哪種生存策略能維持更長時間 1 先吃雞 再吃玉米 2 先吃玉米 同時用一部分玉米喂雞 吃雞產(chǎn)下的蛋 最后吃雞 假設你像小說中的魯賓遜一樣 流落在一個荒島上 那里除了有能飲用的水以外 幾乎沒有任何食物 你隨身尚存的食物只有一只母雞 15kg玉米 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化和散失的過程 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一 一 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定義 p93 用于主動運輸 atp 用于各種運動 如肌細胞收縮 用于生物放電 用于細胞內(nèi)各種吸能反應 用于生物發(fā)光 用于大腦思考 呼吸作用 葡萄糖等氧化分解 等釋放能量 放能反應 合成 水解 生命活動 需 吸能反應 能量輸入 個體 呼吸作用散失的能量 儲存在體內(nèi)的能量 能量輸入 個體1 呼吸作用散失的能量 儲存在體內(nèi)的能量 個體2 個體3 呼吸作用散失的能量 儲存在體內(nèi)的能量 呼吸作用散失的能量 儲存在體內(nèi)的能量 能量流經(jīng)一個種群的情況 能量輸入 種群 能量儲存 能量散失 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化和散失的過程 稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一 二 能量流動的過程 一 能量流動的定義 草的能量是怎樣獲得的 草 兔 狐 草的能量的獲得 光合作用 生產(chǎn)者固定的太陽能 第一營養(yǎng)級同化量 草的能量有哪些去向 草 兔 狐 呼吸作用散失 分解者分解 草的能量的去向 供下一營養(yǎng)級 呼吸作用散失 用于生長 發(fā)育 繁殖 遺體 殘枝敗葉 分解者 初級消費者攝食 1 流經(jīng)第一營養(yǎng)級的能量p94 生產(chǎn)者固定的太陽能 同化量 第一營養(yǎng)級同化量 固定太陽能 呼吸作用散失 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 遺體等 初級消費者攝食 兔子的能量是怎樣獲得的 草 兔 狐 兔子把草吃進肚里 這些能量都被兔子吸收了嗎 草 兔 狐 攝入量 同化量 糞便量 攝入量 同化量 糞便量 攝入量 食物的總量同化量 經(jīng)消化吸收后儲存的能量 2 流經(jīng)第二營養(yǎng)級的能量 兔子吸收的能量有哪些去向 草 兔 狐 第一營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 遺體等 初級消費者攝食 第二營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 遺體等 次級消費者攝食 初級消費者攝入 用于生長發(fā)育和繁殖 次級消費者攝入 散失 遺體殘骸 初級消費者同化 分解者利用 糞便 散失 示意圖p94 第二營養(yǎng)級同化量 攝入量 糞便量 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用散失 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 遺體等 次級消費者攝食 狐貍能量的來源和去向有哪些 草 兔 狐 第三營養(yǎng)級同化量 攝入量 糞便量 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 呼吸作用散失 遺體等 三級消費者攝食 初級消費者攝入 用于生長發(fā)育和繁殖 次級消費者攝入 散失 遺體殘骸 初級消費者同化 分解者利用 糞便 散失 示意圖p94 第二營養(yǎng)級同化量 攝入量 糞便量 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用散失 呼吸作用散失 生長發(fā)育繁殖 遺體等 次級消費者攝食 來自上一營養(yǎng)級的能量 呼吸散失 遺體 殘枝敗葉 分解者 初級消費者攝食 生產(chǎn)者固定的太陽能 初級消費者同化 初級消費者糞便 某營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 遺體等 下營養(yǎng)級攝食 呼吸作用散失 遺體等 下營養(yǎng)級糞便 下營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 被分解者利用 下一營養(yǎng)級同化量 分解者 遺體殘骸 次級消費者攝入 次級消費者糞便 次級消費者同化 呼吸散失 3 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動p94 生產(chǎn)者 植物 呼吸作用 初級消費者 植食動物 呼吸作用 次級消費者 肉食動物 呼吸作用 分解者 呼吸 三級消費者 肉食動物 呼吸作用 某營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 遺體等 下營養(yǎng)級攝食 呼吸作用散失 遺體等 下營養(yǎng)級糞便 下營養(yǎng)級同化量 呼吸作用散失 被分解者利用 下一營養(yǎng)級同化量 3 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動p94 生產(chǎn)者 植物 呼吸作用 初級消費者 植食動物 呼吸作用 次級消費者 肉食動物 呼吸作用 分解者 呼吸 三級消費者 肉食動物 呼吸作用 該營養(yǎng)級遺體等 下一營養(yǎng)級糞便 流經(jīng)食物鏈的總能量 營養(yǎng)級同化的能量 呼吸作用散失的熱能 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程 完成教材p94 思考與討論 輸入 傳遞 散失 思考與討論 課本p94 1 是的 能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動 轉(zhuǎn)化后 一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng) 生物體有機物 中 而另一部分被利用 散發(fā)至無機環(huán)境中 兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等 2 不能 能量流動是單向的 能量的源頭 流動的起點 輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量 主要渠道 散失形式 太陽能 從生產(chǎn)者固定太陽能開始 食物鏈和食物網(wǎng) 生產(chǎn)者固定的太陽能總量 歸納一 能量流動的過程 主要以熱能的形式 1 下列敘述正確的是 a 當狼吃掉一只兔時 就獲得了兔的全部能量b 當狼捕食兔并經(jīng)同化作用合成自身有機物時 能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級c 生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機物時 能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落d 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時往復循環(huán)的 c 2 某同學繪制了下圖所示的能量流動圖解 下列敘述正確的是 a 生產(chǎn)者固定的總能量可表示為 a1 b1 c1 a2 b2 c2 d2 b b2表示初級消費者用于生長 發(fā)育 繁殖的能量c 流入初級消費者的能量為 a2 b2 c2 d w1 d1 d2 a 3 若鹿的進食能量為100 其糞尿能量為36 呼吸能量為48 則鹿的同化量為 a 64 b 84 c 16 d 52 a 同化量 攝入量 糞便量 4 大象是植食性動物 有一種羌螂專以大象糞為食 如果在某段時間大象所同化的能量為m 則這部分能量中可以流入羌螂體內(nèi)的約為 a 0b 10 mc 10 20 md 不知道 a 三 能量流動的特點 賽達伯格湖的能量流動p95資料分析 327 3 122 6 14 6 能量傳遞效率 根據(jù) 賽達伯格湖的能量流動圖解 計算相鄰兩個營養(yǎng)級間能量傳遞效率 試計算 從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率 從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率 13 5 20 結(jié)論 相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率大約是10 20 1和2 20 25 資料分析 p95 3 提示 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向 一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了 一部分作為排出物 遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級 而為分解者所利用 還有一部分未能進入 未被捕食 下一營養(yǎng)級 所以 流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級 4 提示 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的 能量在流動過程中逐級遞減 20 25 三 能量流動的特點 單向流動逐級遞減 只能沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級 1 各營養(yǎng)級生物會因呼吸作用而散失部分能量 2 各營養(yǎng)級生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用 3 能量傳遞效率 10 20 能量金字塔 營養(yǎng)級越多 在能量流動過程中消耗的能量就越多 所以生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過4 5個營養(yǎng)級 如果將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值 由低到高繪制成圖 可以形成一個金字塔圖形 叫做能量金字塔 塔基是生產(chǎn)者 塔形是正錐形 思考討論 食物鏈中的營養(yǎng)級一般不超過五個 為什么 任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補充 以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能 如果一個生態(tài)系統(tǒng)在一段較長的時間內(nèi)沒有能量輸入 這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰 在 草 食草的昆蟲 蜘蛛 蟾蜍 蛇 貓頭鷹 這條食物鏈 設流經(jīng)這條食物鏈的總能量為100 按最高傳遞率計算 蟾蜍和貓頭鷹所得能量最多分別為a 20 和2 b 0 8 和0 032 c 4 和0 8 d 0 4 和0 016 及時鞏固 數(shù)量金字塔存在嗎 思考題 如果把各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量關系 用繪制能量金字塔的方式表達出來 是不是也是金字塔形 如果是 有沒有例外 一般是金字塔形 有例外 小結(jié) 能量流動的起點 能量流動的途徑 能量的變化情況 生產(chǎn)者的能量來源 分解者的能量來源 各級消費者的能量來源 流入某營養(yǎng)級的能量是 能量流動特點 生產(chǎn)者 食物鏈和食物網(wǎng) 以有機物的形式 太陽能 化學能 熱能 主要來自太陽能 生產(chǎn)者和消費者 上一營養(yǎng)級 該營養(yǎng)級所同化的量 單向流動 不循環(huán) 逐級遞減 三 研究能量流動實踐意義p96 幫助人們合理的調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系 使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?幫助人們科學規(guī)劃 設計人工生態(tài)系統(tǒng) 使能量得到最有效的利用 1 根據(jù)生態(tài)學原理 要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗量最少 人們應該采用哪種食物結(jié)構(gòu)a 以離類 蛋類為主b 以淡水養(yǎng)殖的魚 蝦為主c 以谷物和植物蛋白為主d 以豬肉等家畜肉類為主 鞏固練習 2 初級消費者體內(nèi)能量的去路包括 多選 a 用于自身的生長 發(fā)育和繁殖b 被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得c 以熱能的形式散失d 被分解者分解釋放到環(huán)境中去 3 人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關系a 能量與營養(yǎng)級b 能量與個體大小c 能量與個體數(shù)量d 能量與生物代謝類型 4 生態(tài)系統(tǒng)中有關食物鏈與能量流動的敘述 正確的是 多選 a 能量沿食物鏈流動是單向的b 食物鏈越短 能量的利用率越高c 初級消費者越多 次級消費者獲得的能量就越少d 生物種類越多 生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈越多 思考與討論 p96 提示 ?；~塘 的設計理念是從人類所需出發(fā) 通過能量多級利用 充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量 提高生產(chǎn)效益 調(diào)查 p97 參考調(diào)查點 稻田生態(tài)系統(tǒng)組成成分 1 非生物的物質(zhì)和能量 2 生產(chǎn)者 水稻 雜草 浮游植物等 3 消費者 田螺 泥鰍 黃鱔 魚 青蛙 浮游動物 昆蟲 鳥類等 4 分解者 多種微生物 問題提示 1 生產(chǎn)者主體是水稻 其他生產(chǎn)者有雜草 浮游植物等 農(nóng)民主要通過噴灑除草劑 或人工除草的方式抑制雜草的生長 2 初級消費者有 田螺 浮游動物 植食性昆蟲 植食性魚 鳥類等 一般而言 植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構(gòu)成危害 田螺 植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(gòu)成危害 農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥 豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害 3 次級消費者有 泥鰍 黃鱔 肉食性魚 青蛙等 一般而言 這些消費者對水稻生長利大于害 農(nóng)民通過禁捕 或適量放養(yǎng)等措施 實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標 5 農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想 例如 秸稈可作為多種工業(yè)原材料 還可以用來生產(chǎn)沼氣 以充分利用其中的能量 6 主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率 7 通過稻田養(yǎng)魚等措施 實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè) 通過建造沼氣池 實現(xiàn)能量的多級利用 技能訓練 分析和處理數(shù)據(jù) p97 提示 這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687 5kg 計算公式是 12 18 12 2675 這些葡萄糖儲存的能量是1 07 108kj 計算公式是eg mg 1 6 104 這些玉米呼吸作用消耗的能量是3 272 107kj 計算公式為 e呼 mg 1 6 104 這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1 3972 108kj 計算公式為e固 eg e呼 呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23 4 這塊玉米田的太陽能利用效率是1 64 計算公式為 1 3972 108 8 5 109 旁欄思考題 p96 一般情況下 也是金字塔形 但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形 例如 在海洋生態(tài)系統(tǒng)中 由于生產(chǎn)者 浮游植物 的個體小 壽命短 又會不斷地被浮游動物吃掉 所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量 當然 總的來看 一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多 與此同理 成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上 該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置 練習 p98 基礎題 1 a 2 d 3 b 拓展題 2 圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量 還有一部分可以以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用 因此 該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級 充分利用 提高了能量的利用率 2 提示 不能 在一個封閉的系統(tǒng)中 物質(zhì)總是由有序朝著無序的方向 熵增加 發(fā)展 硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量 依靠能量完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化 維持其生命活動 固定的太陽能總量 食物鏈和食物網(wǎng) 化學能 化學能 熱能 2 以第二營養(yǎng)級為例分析能量的分流 消耗量 被捕食者被消耗者 捕食者 取食的部分 攝入量 消耗者攝入體內(nèi)的能量 同化量 消耗者經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量 呼吸量 通過呼吸消耗的體內(nèi)同化的能量 同化量 攝入量 糞便中有機物量 消耗量 攝入量 同化量 呼吸量 能量的散失 散失的能量是通過生產(chǎn)者 消費者和分解者的呼吸作用分解有機物而產(chǎn)生的 最終以熱能形式散失 二 能量流動特點及原因分析 1 單向流動 能量流動是沿食物鏈進行的 食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關系是長期自然選擇的結(jié)果 是不可逆轉(zhuǎn)的 各營養(yǎng)級通過呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復利用 因此能量流動無法循環(huán) 2 逐級遞減 各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量 各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者 包括未被下一營養(yǎng)級生物利用的部分 3 能量傳遞效率 一般說來 能量傳遞的平均效率大約為10 20 能量的最值計算 計算能量的問題時 如遇到 至少需要 最多利用 等字眼 所選用的傳遞效率為20 在食物網(wǎng)中應選最短食物鏈計算 如遇到 最大消耗 最少利用 等字眼 所選用的傳遞效率為10 在食物網(wǎng)中則應選最長的食物鏈計算 100 設食物鏈a b c d 分情況討論 要點補充 新陳代謝中的同化作用和異化作用 新陳代謝 同化作用 異化作用 把外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì) 轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì) 儲存能量 釋放能量 分解自身的一部分組成物質(zhì) 把分解的最終產(chǎn)物排出體外 能量單向流動的原因 食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是不可逆轉(zhuǎn)的 各營養(yǎng)級的能量總是趨于以呼吸作用產(chǎn)生熱能而散失掉 而不被生態(tài)系統(tǒng)利用 所以能量不能循環(huán) 能量流動過程中逐級遞減的