2015高中生物 5.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(2)ppt課件

1、第第2 2課時生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課時生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.描畫能量流動的概念描畫能量流動的概念,分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。2.闡明生態(tài)系統(tǒng)能量流動的根本規(guī)律。闡明生態(tài)系統(tǒng)能量流動的根本規(guī)律。3.分析某個生態(tài)系統(tǒng)的能量傳送效率分析某個生態(tài)系統(tǒng)的能量傳送效率,比較能量金字塔、數(shù)量比較能量金字塔、數(shù)量金字塔的差別。金字塔的差別。4.概述研討能量流動的實際意義。概述研討能量流動的實際意義。5.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。1.概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、傳送、_和散失的過程。2.過程(1)輸入過程:從_固定太陽能開場

2、,總能量為消費者所固定的全部太陽能。(2)傳送途徑:_。(3)大多數(shù)能量經(jīng)過細胞呼吸,以_的方式散失。一、能量流動的概念與過程轉(zhuǎn)化輸入消費者食物鏈和食物網(wǎng)熱能1.特點:能量流動具有_和_的特點,普通而言,能量在兩個營養(yǎng)級間的傳送效率大約是_。2.能量金字塔:假設(shè)將單位時間內(nèi)各個_所得到的能量數(shù)值,由低到高繪制成圖,可構(gòu)成一個金字塔圖形,叫作能量金字塔。二、能量流動的特點單向流動逐級遞減10%20%營養(yǎng)級合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系三、研討能量流動的實際意義1.可以協(xié)助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。2.還可以協(xié)助人們 _,使能量繼續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?

3、01.生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運用 _原理,在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)開展的思想指點下,運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。2.生態(tài)系統(tǒng)中 _和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條根本原理。3.遵照生態(tài)學(xué)原理,就可以合理設(shè)計食物鏈(網(wǎng)),使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被 _利用。使消費一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢棄物,成為消費另一種產(chǎn)品的原料,也就是使廢物 _,以便提高能量轉(zhuǎn)化效率,減少 _。四、生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)資源化分層次多級能量多級利用1112131415環(huán)境污染1.假設(shè)他流落在一個荒島上,那里除了有能飲用的水以外,幾乎沒有任何食物。他隨身尚存的食物只需一只雞、15 kg玉米。他將選擇哪種生存戰(zhàn)略來維持更長的時

4、間等待救援? 先吃雞,再吃玉米。假設(shè)選擇“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,那么添加了食物鏈的長度,能量逐級遞減,最后人獲得的能量較少。答案：答案： 3.流入某一營養(yǎng)級的能量為什么不會百分之百地流入下一個營養(yǎng)級?答案：答案： 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向:一部分經(jīng)過該營養(yǎng)級的呼吸作用以熱能方式散失了;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,而被分解者所利用;還有一部分未能進入(未被捕食)下一營養(yǎng)級。2.流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來?如何計算能量傳送效率?答案：答案： 不能。由于能量流動是單向的,以熱能散失的能量不能重新被消費者利用。

5、用相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量相比(100%)。他能根據(jù)下面的能量流動過程圖完成以下問題嗎?知識點一：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動知識點一：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解所隱含的信息可概括如下:1.能量流動的起點:_,流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:_。2.能量流動的途徑(渠道):_。3.能量流動中能量方式的變化:_。4.能量在食物鏈中流動的方式是_。5.能量散失的主要途徑:_,能量散失的主要方式:_。6.某營養(yǎng)級生物體內(nèi)能量的去路:_。 7.試比較攝取的能量、儲存的能量、同化的能量三者之間的大小關(guān)系。有機物(食物)中的化學(xué)能消費者固定的太陽能總量食物鏈和食物網(wǎng)太陽能生物體有機物中的化學(xué)能熱能攝取的能量包

6、含同化的能量和糞便量,儲存的能量為同化的能量減去呼吸耗費的能量。所以,三者大小關(guān)系:攝取的能量同化的能量儲存的能量。一是本身呼吸作用以熱能散失,二是流向下一個營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級生物無此去路),三是被分解者利用,四是未被利用從消費者固定太陽能開場呼吸作用熱能知識總結(jié)知識總結(jié)能量流動中能量方式的變化能量流動中能量方式的變化:太陽能太陽能生物體有機生物體有機物中的化學(xué)能物中的化學(xué)能熱能熱能(最終散失最終散失);能量在食物鏈中流動的方能量在食物鏈中流動的方式式:有機物有機物(食物食物)中的化學(xué)能中的化學(xué)能;能量散失的主要途徑能量散失的主要途徑:細胞呼細胞呼吸吸;消費者的同化量就是消費者固定的太陽能總量

7、消費者的同化量就是消費者固定的太陽能總量,即光合即光合總量總量;消費者同化的能量消費者同化的能量=攝入量攝入量-糞便中有機物的能量糞便中有機物的能量,即即攝入的食物只需部分被同化。消費者糞便中含有的能量不能攝入的食物只需部分被同化。消費者糞便中含有的能量不能計入排便生物所同化的能量計入排便生物所同化的能量,它實踐與上一個營養(yǎng)級的遺體殘它實踐與上一個營養(yǎng)級的遺體殘骸一樣骸一樣,屬于未被下一個營養(yǎng)級利用的那一部分能量。例如屬于未被下一個營養(yǎng)級利用的那一部分能量。例如,蜣螂利用大象的糞便獲得能量蜣螂利用大象的糞便獲得能量,就不能說蜣螂獲得了大象的能就不能說蜣螂獲得了大象的能量量,而是獲得了植物的能量

8、。而是獲得了植物的能量。知識點二：能量流動的特點知識點二：能量流動的特點1.能量流動有哪些特點?為什么?答案：答案： (1)單向流動。其緣由一是各營養(yǎng)級的能量流動順序是不可逆轉(zhuǎn)的;二是各營養(yǎng)級經(jīng)過呼吸產(chǎn)生的熱能散失,不能被生物群落再利用。(2)逐級遞減。其緣由為:一是各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用耗費相當大的一部分能量;二是各營養(yǎng)級總有一部分生物未被下一營養(yǎng)級的生物所利用;三是消費者的殘枝敗葉、消費者的遺體、排泄物等的能量,被分解者分解而釋放出來。2.能量傳送效率是多少?計算方法是怎樣的?答案：答案： 能量傳送效率:10%20%,即輸入某一營養(yǎng)級的能量中,只需10%20%的能量流入到下一個營養(yǎng)級

9、。計算方法為能量傳送效率=100%。知識總結(jié)知識總結(jié)公式歸納公式歸納:假設(shè)第一營養(yǎng)級的能量為假設(shè)第一營養(yǎng)級的能量為1,那么第那么第n營養(yǎng)級的營養(yǎng)級的能量最多能量最多=1/5(n-1),最少最少=1/10(n-1)。能量傳送效率不能用于某一次詳細的攝食過程中能量傳送效率不能用于某一次詳細的攝食過程中,如一只如一只狐貍捕獲了一只兔子狐貍捕獲了一只兔子,并非該兔子的能量有并非該兔子的能量有10%20%將流入到將流入到狐的體內(nèi)。狐的體內(nèi)。知識點二：生態(tài)金字塔的類型及含義知識點二：生態(tài)金字塔的類型及含義圖1、圖2分別為能量金字塔與生物量金字塔,圖3、圖4均為數(shù)量金字塔,試回答以下問題:1.圖1、圖2的金

10、字塔分為三段,代表的含義是什么?每一段代表的含義是什么?分析圖1及圖2,能得出什么結(jié)論?答案：答案： 圖1、圖2的金字塔分為三段,代表研討的生態(tài)系統(tǒng)包含三個營養(yǎng)級;每一段代表該營養(yǎng)級所含的能量或生物量;圖1及圖2能闡明能量及生物量沿食物鏈流動時逐級遞減。2.普通情況下營養(yǎng)級越高,生物個體數(shù)越少,生物數(shù)量金字塔用圖3表示。但是自然環(huán)境中也不乏圖4某些營養(yǎng)級之間倒置方式的數(shù)量金字塔,他能舉出實例嗎?答案：答案： 一棵樹上可以生活多只植食性昆蟲;一棵白菜上有時可以看到多只菜青蟲。例例1 在草在草兔兔狐這條食物鏈中狐這條食物鏈中,兔經(jīng)同化作用所獲得的能量兔經(jīng)同化作用所獲得的能量,其去其去向不應(yīng)該包括向

11、不應(yīng)該包括()。A.經(jīng)過兔子的呼吸作用釋放的能量經(jīng)過兔子的呼吸作用釋放的能量B.經(jīng)過兔子的糞便流入到分解者的體內(nèi)經(jīng)過兔子的糞便流入到分解者的體內(nèi)C.經(jīng)過狐的糞便流入到分解者的體內(nèi)經(jīng)過狐的糞便流入到分解者的體內(nèi)D.流入到狐的體內(nèi)流入到狐的體內(nèi)B【解析】兔經(jīng)同化作用所獲得的能量=兔的攝入量-兔的糞便量,因此,B項中的能量去向并非來自于兔的同化獲得的能量。技巧歸納技巧歸納經(jīng)過以下圖了解生態(tài)系統(tǒng)中某營養(yǎng)級生物經(jīng)過以下圖了解生態(tài)系統(tǒng)中某營養(yǎng)級生物(以某消費者為例以某消費者為例)的能量去路的能量去路:例例2 在在“藻類藻類甲蟲甲蟲蝦蝦小魚小魚大魚食物鏈中大魚食物鏈中:(1)假設(shè)有藻類植物假設(shè)有藻類植物G克

12、克,大魚最多能增重大魚最多能增重_克?？?。 (2)假設(shè)小魚要增重假設(shè)小魚要增重N克克,最少需求甲蟲最少需求甲蟲_克?？恕?【解析】(1)能量在食物鏈的傳送過程中,從上一營養(yǎng)級到下一營養(yǎng)級的傳送效率普通為10%20%。當食物鏈中低營養(yǎng)級生物有物質(zhì)G克時,某高營養(yǎng)級生物能獲得的最多物質(zhì)可用(20%)nG,即(1/5n)G來計算;而獲得的最少物質(zhì)可用(10%)nG,即(1/10n)G來計算(n為食物鏈中相應(yīng)營養(yǎng)級總數(shù)減1或為箭頭數(shù))。(2)高營養(yǎng)級生物要增重N克,至少需求低營養(yǎng)級生物的物質(zhì)質(zhì)量應(yīng)該按最高傳送效率計算,即用N(1/5n)=5nN來計算;而最多需求低營養(yǎng)級生物的物質(zhì)質(zhì)量應(yīng)按最低傳送效率計

13、算,即N(1/10n)=10nN來計算。(1/625)G25N技巧歸納技巧歸納1. 能量的傳送效率普通為能量的傳送效率普通為1020的含義是指一個營養(yǎng)的含義是指一個營養(yǎng)級的同化量大約只需級的同化量大約只需1020傳到下一營養(yǎng)級，但是也有個傳到下一營養(yǎng)級，但是也有個例。例。2.標題中標題中 “最多、最多、“最少最少“至少與傳送效率確實定：至少與傳送效率確實定：要耗費最少的低營養(yǎng)級的生物量，必需使能量傳送效率最高要耗費最少的低營養(yǎng)級的生物量，必需使能量傳送效率最高用用20，而且必需選擇最短的食物鏈；能量傳送效率為，而且必需選擇最短的食物鏈；能量傳送效率為10時耗費低營養(yǎng)級的生物量最多。時耗費低營養(yǎng)

14、級的生物量最多。 3.“最值計算實例：最值計算實例： 在食物鏈甲在食物鏈甲乙乙丙丙丁中，假丁中，假設(shè)丁營養(yǎng)級的能量添加設(shè)丁營養(yǎng)級的能量添加M，那么至少需求甲營養(yǎng)級的能量，那么至少需求甲營養(yǎng)級的能量=M (20)3；最多需求甲營養(yǎng)級的能量；最多需求甲營養(yǎng)級的能量=M(10)3。 公式歸納：假設(shè)第一營養(yǎng)級的能量為公式歸納：假設(shè)第一營養(yǎng)級的能量為1，那么第，那么第n營養(yǎng)級的能營養(yǎng)級的能量最多量最多=1/5n-1，最少，最少=1/10n-1。能量傳送效率本質(zhì)是高營養(yǎng)級與低營養(yǎng)級的同化量相比，但能量傳送效率本質(zhì)是高營養(yǎng)級與低營養(yǎng)級的同化量相比，但是在食物鏈的計算中通常直接用積累量相比如第點。是在食物鏈的

15、計算中通常直接用積累量相比如第點。例例3 一片樹林中一片樹林中,樹、昆蟲和食蟲鳥類的個體數(shù)比例關(guān)系如樹、昆蟲和食蟲鳥類的個體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。以下圖中能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的右圖所示。以下圖中能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動關(guān)系的是能量流動關(guān)系的是(選項方框面積表示能量的大小選項方框面積表示能量的大小)()?！窘馕觥看祟}調(diào)查的知識點是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。題干給出樹、昆蟲和食蟲鳥個體數(shù)比例關(guān)系的圖解,樹是消費者(第一營養(yǎng)級)、昆蟲是初級消費者(第二營養(yǎng)級)、食蟲鳥是次級消費者(第三營養(yǎng)級),根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動逐級遞減的特點,就能判別出正確的能量流動關(guān)系(正能量金字塔)。C

16、1.在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中,能量方式的轉(zhuǎn)變順序是()。A.光能化學(xué)能熱能B.熱能光能化學(xué)能C.化學(xué)能光能熱能D.光能熱能化學(xué)能A 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從消費者固定太陽能開場的,將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中的化學(xué)能,然后被各級消費者利用,最終以熱能方式散失到無機環(huán)境中去。解析解析 2. 以下圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹體重每添加10 g,最多需求耗費植物()。 A.200 g B.250 g C.500 g D.1000 gD解析解析 該題有2條食物鏈,但因計算的是貓頭鷹和植物的關(guān)系且兔與鼠共同構(gòu)成第二營養(yǎng)級,那么可當作“1條鏈來看;“最多提示應(yīng)按10%的傳送效率計算,所以有10 g10%10%=1000 g。3.以下選項中,不屬于對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動特征的描畫的是()。A.食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道B.食物鏈中初級消費者越多,次級消費者獲得的能量越多C.單向流動,逐級遞減D.食物鏈越短,可供養(yǎng)的消費