高二生物必修三5.2《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》課件

1、第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性溫故而知新1.1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么? ?生態(tài)系統(tǒng)的成分生態(tài)系統(tǒng)的成分,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸入、儲存和散失的入、儲存和散失的？ 能量輸入能量輸入個體個體呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量

2、儲存在體內(nèi)的能量能量流動的分析能量流動的分析能量能量輸入輸入個體個體1呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量個體個體2個體個體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)的能量能量流動的分析能量流動的分析能量流經(jīng)一個種群一個種群的情況能量能量輸入輸入種群種群能量儲存能量儲存能量散失能量散失能量流動的分析能量流動的分析v生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動-指生態(tài)系統(tǒng)中能量的、和過程。v研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一般在群體水平上。能量流動的過程能量流動的過程能量的源頭能量的源頭: :流動的起點(diǎn)流動的起點(diǎn):輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:渠道渠道: :形式：形式：以有機(jī)物的形

3、式流動以有機(jī)物的形式流動太陽太陽從生產(chǎn)者固定太陽能開始從生產(chǎn)者固定太陽能開始食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者固定的生產(chǎn)者固定的太陽能總量太陽能總量能量流動的過程能量流動的過程生產(chǎn)者生產(chǎn)者(植物植物)呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者(草食動物草食動物)次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者(肉食動物肉食動物)三級消費(fèi)者三級消費(fèi)者(肉食動物肉食動物)分解者分解者呼吸呼吸能量在能量在第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級中的變化中的變化能能量量流流動動的的過過程程生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者（植食性動物）（植食性動物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遺體遺體 殘骸殘骸初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者攝入攝

4、入用于生長用于生長發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者攝入攝入呼吸呼吸散失散失遺體遺體殘骸殘骸初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者同化同化分解者利用分解者利用糞便糞便呼吸呼吸散失散失能量流經(jīng)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級示意圖示意圖攝入的能量：攝入的能量：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程生產(chǎn)者生產(chǎn)者呼吸呼吸初級消初級消費(fèi)者費(fèi)者呼吸呼吸次級消次級消費(fèi)者費(fèi)者分分 解解 者者呼吸呼吸三級消三級消費(fèi)者費(fèi)者呼吸呼吸呼吸呼吸生產(chǎn)者固定的太陽生產(chǎn)者固定的太陽能總量能總量為流經(jīng)這個為流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入輸入傳遞傳遞散失散失 以以有機(jī)物的形有機(jī)物的形式式沿沿食物鏈?zhǔn)澄镦溝蛳孪蛳乱粻I養(yǎng)級傳遞

5、一營養(yǎng)級傳遞可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養(yǎng)級都有可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養(yǎng)級都有能量的能量的輸入輸入、傳遞傳遞、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化和和散失散失過程。過程。 及時鞏固及時鞏固生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者三級消費(fèi)者被初級消費(fèi)者同化的能量被初級消費(fèi)者同化的能量從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量 二、能量流動的二、能量流動的特點(diǎn)特點(diǎn)2025思考與討論：思考與討論：能量傳遞效率能量傳遞效率13.5%13.5%20%20%v下表是對某生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級，Pg表示生物同化作用固定

6、能量的總量，該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第三營養(yǎng)級傳遞到第四營養(yǎng)級的效率是()vA.16.2%B.5.7%vC.11.3%D.15%營養(yǎng)級營養(yǎng)級ABCDPg15.9870.70.9141.0B(2011西安八校聯(lián)考西安八校聯(lián)考)一只羊在一年內(nèi)吃一只羊在一年內(nèi)吃100 kg的草，排出的草，排出20 kg的糞，長了的糞，長了10 kg的肉的肉(不考慮不考慮其他散失其他散失)，下列有關(guān)說法不正確的是，下列有關(guān)說法不正確的是()A該羊一年的同化量是該羊一年的同化量是80 kgB第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率 為為10%C20 kg的糞屬于羊未同化的量的糞屬于羊未同化的量

7、D該羊一年內(nèi)的呼吸消耗的能量是該羊一年內(nèi)的呼吸消耗的能量是70 kgB【解析】【解析】該羊的攝入量為100 kg，糞便量(未同化量)為20 kg，則同化量為(10020) kg80 kg，用于生長發(fā)育和繁殖的能量為10 kg，則呼吸消耗的能量為(8010) kg。能量傳遞效率是指能量在兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率，能量傳遞效率的計算公式是：下一營養(yǎng)級同化量/這一營養(yǎng)級同化量，根據(jù)題干信息，無法求出能量傳遞效率。2 2、若鹿的進(jìn)食能量為、若鹿的進(jìn)食能量為100%100%，其糞尿能量為，其糞尿能量為36%36%，呼吸能量為呼吸能量為48%48%，則鹿的同化量為（，則鹿的同化量為（ ） A A64%64

8、% B B84%84% C C16% D16% D52%52%A同化量攝入量糞便量同化量攝入量糞便量3、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. 0 B. 10%m C. 1020%m D. 不知道A 生產(chǎn)者生產(chǎn)者植食性動物植食性動物肉食性動物肉食性動物營養(yǎng)級營養(yǎng)級125020020030305.416%15%18%第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級流入能量流入能量流到下一營流到下一營養(yǎng)級的能量養(yǎng)級的能量出入比出入比KJKJKJ能量流動的特點(diǎn)能量流動的特點(diǎn)逐級遞減逐級遞減: :單向流

9、動單向流動: :3 3、能量傳遞效率大約為、能量傳遞效率大約為10%20%10%20%不可逆轉(zhuǎn)，不能循環(huán)不可逆轉(zhuǎn)，不能循環(huán)能量在能量在沿食物鏈沿食物鏈流動的過程中流動的過程中是逐漸減少的是逐漸減少的能量流動的特點(diǎn)能量流動的特點(diǎn)只能只能沿食物鏈沿食物鏈由由低營養(yǎng)級低營養(yǎng)級流向流向高營養(yǎng)級高營養(yǎng)級1 1、各營養(yǎng)級生物會因、各營養(yǎng)級生物會因呼吸作用呼吸作用而散失部分能量而散失部分能量2 2、各營養(yǎng)級生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)、各營養(yǎng)級生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用級利用20202525能量流動過程中逐級遞減的原因？能量流動過程中逐級遞減的原因？v捕食不徹底：當(dāng)動物體在捕食獵物時，由于相

10、互之間經(jīng)過長期的自然選擇，捕食者能夠捕食到獵物，但不可能將其種群中的全部個體捕食。v攝食不徹底：當(dāng)動物捕食成功后，在取食對方時，也不可能將對方的所有有機(jī)物全部吃下。v消化不徹底：當(dāng)動物將食物攝取到消化道中之后，也不可能將其中的全部營養(yǎng)都能吸收。v以上就產(chǎn)生了分解者的營養(yǎng)來源。v另外生物體本身需要維持正常的生命活動，進(jìn)行繁殖以及生長、發(fā)育等，這一切都將以呼吸熱的形式最終散失。根據(jù)單位時間內(nèi)各個營根據(jù)單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值繪制成圖，可形成一個繪制成圖，可形成一個金字塔圖形金字塔圖形能量金字塔能量金字塔遷移創(chuàng)新：遷移創(chuàng)新： 1、如、如D魚體重增加魚體重增加1kg，所

11、需浮游至少需要植物約，所需浮游至少需要植物約 125kg能量傳遞效率的含義與計算：能量傳遞效率的含義與計算：在一食物鏈中，若求某營養(yǎng)級在一食物鏈中，若求某營養(yǎng)級獲得最多能量，一般取獲得最多能量，一般取20作作為傳遞效率；反之，取為傳遞效率；反之，取10作作為傳遞效率。為傳遞效率。 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少

12、能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故的。故“一山不容二虎一山不容二虎”有一定的生態(tài)學(xué)道理。有一定的生態(tài)學(xué)道理。2.2.為什么說為什么說“一山不容二虎一山不容二虎”? ?遷移創(chuàng)新：遷移創(chuàng)新：從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐級遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞效率為級遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞效率為10102020。 所以所以, ,食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級，到第五營食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級，到第五營養(yǎng)級以后，可利用的能量已減少到不能維持其生養(yǎng)級以后，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級都要丟失一大存的

13、程度了。因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.3.食物鏈一般不超過食物鏈一般不超過5 5個營養(yǎng)級個營養(yǎng)級? ?遷移創(chuàng)新：遷移創(chuàng)新：及時鞏固及時鞏固能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？的規(guī)律？ v質(zhì)疑：質(zhì)疑：研究能量流動的意義研究能量流動的意義人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設(shè)法但可設(shè)法調(diào)整調(diào)整能量流動方向，使能量持續(xù)能量流動方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠指咝У亓飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?例如例如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲存在木材中？在

14、森林中，怎樣才能使能量更多多儲存在木材中？2.在草原牧場上，單位面積內(nèi)養(yǎng)多少頭羊最合適？在草原牧場上，單位面積內(nèi)養(yǎng)多少頭羊最合適？ 研究能量流動的意義研究能量流動的意義除去雜草、修去樹木的側(cè)枝等除去雜草、修去樹木的側(cè)枝等v?；~塘?；~塘v沼氣工程沼氣工程實(shí)現(xiàn)對能量的多級利實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用，大大提高能量的用，大大提高能量的利用率利用率研究能量流動的意義研究能量流動的意義?；~塘“?；；~塘魚塘”農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)蠶蠶桑桑豬豬魚魚稻稻塘泥塘泥糞尿（飼料）糞尿（飼料）魚粉魚粉糞尿糞尿糞（飼料）糞（飼料）糞尿糞尿莖葉、糠加莖葉、糠加工場工場糞糞研究能量流動的意義研究能量流動的意義沼氣工程

15、沼氣池本本節(jié)節(jié)知知識識體體系系能能量量流流動動概念：概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過過程程能量的源頭：能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的生產(chǎn)者固定的太陽能的總量太陽能的總量途徑：途徑：食物鏈或食物網(wǎng)食物鏈或食物網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)單向流動：單向流動：逐級遞減：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔能量沿食物鏈流動過程中逐級能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率遞減；傳遞效率10%20%。研究研究意義意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流

16、動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣惺鼓芰砍掷m(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠忠娴牟糠痔柲芴柲?.1.人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng) 中哪兩者之間的關(guān)系中哪兩者之間的關(guān)系 （ ）AA.A.能量和營養(yǎng)級能量和營養(yǎng)級B.B.個體大小與營養(yǎng)級個體大小與營養(yǎng)級C.C.個體大小與個體數(shù)量個體大小與個體數(shù)量D.D.個體數(shù)量與生物類型個體數(shù)量與生物類型課堂基礎(chǔ)知識反饋課堂基礎(chǔ)知識反饋v2在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是（最多的成分是（ ） A.生產(chǎn)者生產(chǎn)者 B.初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者 C.次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者 D.分解者分解者A課堂基

17、礎(chǔ)知識反饋課堂基礎(chǔ)知識反饋v3根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種食物結(jié)構(gòu)食物結(jié)構(gòu) A以淡水養(yǎng)殖的魚類為主以淡水養(yǎng)殖的魚類為主 B以家畜的肉類為主以家畜的肉類為主 C以谷類和植物蛋白為主以谷類和植物蛋白為主 D以禽類的肉和蛋為主以禽類的肉和蛋為主課堂基礎(chǔ)知識反饋課堂基礎(chǔ)知識反饋Cv 4.假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦，如營養(yǎng)級之間能量轉(zhuǎn)化效率為千焦，如營養(yǎng)級之間能量轉(zhuǎn)化效率為15%，第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級所利用的能量分別是（第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級所利用的能量分別是（ ）v 解析：第三營養(yǎng)級所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四營養(yǎng)級所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。課堂基礎(chǔ)知識反饋課堂基礎(chǔ)知識反饋v5肉類和雞蛋的價格比糧食和蔬菜高，從肉類和雞蛋的價格比糧食和蔬菜高，從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是由于（生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是由于（ ） A.動物飼養(yǎng)麻煩，花時間多，投資大動物飼