《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》(新人教版必修3)

1、草草兔子兔子老鷹老鷹1、小草的能量來自哪里、小草的能量來自哪里?2、照射在草地上的太陽能如何被小、照射在草地上的太陽能如何被小草吸收草吸收?這些能量都被小草吸收了嗎這些能量都被小草吸收了嗎?3、小草吸收了太陽能后、小草吸收了太陽能后,這些能量有這些能量有哪些去向哪些去向?生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是什么？生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是什么？2.2.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？3.3.生產(chǎn)者生產(chǎn)者( (第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級) ) 能量的去路能量的去路有哪些？有哪些？ 太陽能太陽能生產(chǎn)者所固定的太陽能生產(chǎn)者所固定的太陽能呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被下一營養(yǎng)級的生物所

2、利用被分解者所利用被分解者所利用1、兔子把草吃進(jìn)肚子里、兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了嗎都被兔子吸收了嗎?2、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后,這些能量有哪這些能量有哪些去向些去向?初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者攝入攝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)初級消費(fèi)者示意能量流經(jīng)初級消費(fèi)者示意圖圖攝入量就是同化量嗎？攝入量就是同化量嗎？( (同化量同化量= =攝入量攝入量糞便量）糞便量）同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲同化作用是指生物體把

3、從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲存能量的過程。存能量的過程。生產(chǎn)者生產(chǎn)者1、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點(diǎn)是什么？、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點(diǎn)是什么？2、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的渠道是什么？、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的渠道是什么？3、 能量流動的過程是怎樣的？能量流動的過程是怎樣的？食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程思考思考: 圖中的箭頭有哪些含義圖中的箭頭有哪些含義? 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： 在方向上：單向流動在方向上：單向流動在數(shù)值上：逐級遞減在數(shù)值上：逐級遞減生產(chǎn)者生產(chǎn)者呼吸呼吸初級消初級消費(fèi)

4、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 指生態(tài)系統(tǒng)中能量的指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。過程。輸入輸入：傳遞傳遞：能量沿著能量沿著食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）逐級流動逐級流動散失：散失：各級生物的呼吸作用及分解者的分解各級生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以熱能熱能散失散失 生產(chǎn)者生產(chǎn)者固定固定的太陽能的總量，的太陽能的總量，是流是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。生態(tài)系統(tǒng)的總能量：太陽能太陽能能量的最終源頭：轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：熱能熱能太陽光能太陽光能化學(xué)能化學(xué)能

5、光合作用呼吸作用 (1) (1)第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級( (生產(chǎn)者生產(chǎn)者) )所同化能量的百分所同化能量的百分比是多少比是多少? ?第三營養(yǎng)級獲得第二營養(yǎng)級同化能量的百分比呢第三營養(yǎng)級獲得第二營養(yǎng)級同化能量的百分比呢? ? (2) (2)每一營養(yǎng)級上能量的每一營養(yǎng)級上能量的 “流入流入” 和和 “流出流出” 是否平衡？是否平衡？ （3 3）通過上述分析，你可以得出什么結(jié)論？）通過上述分析，你可以得出什么結(jié)論？ 實(shí)例分析：實(shí)例分析：5.013.5, 20 (1)(1)第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級( (生產(chǎn)者生產(chǎn)者) )所同化所同化 能量的百分比是多少

6、能量的百分比是多少? ?第三營養(yǎng)級獲得第二第三營養(yǎng)級獲得第二 營養(yǎng)級百分比呢營養(yǎng)級百分比呢? ?傳遞效率傳遞效率下一營養(yǎng)級的同化量下一營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量本營養(yǎng)級的同化量傳遞效率的相關(guān)計(jì)算：傳遞效率的相關(guān)計(jì)算：62.8 12.6 100 = 20.06 62.8 464.6 100 = 13.52 （2）每一營養(yǎng)級上能量的）每一營養(yǎng)級上能量的 “流入流入” 和和 “流出流出” 是平衡的。是平衡的。例如：生產(chǎn)例如：生產(chǎn)者同化的能量者同化的能量=呼吸作用消耗的能量呼吸作用消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者分解者利用的能量利用的能量+未利用的能量未利用的能量（

7、3）能量流動的特點(diǎn)）能量流動的特點(diǎn)。 食物鏈各個(gè)營養(yǎng)級的順序是不可逆的，而各個(gè)營食物鏈各個(gè)營養(yǎng)級的順序是不可逆的，而各個(gè)營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。地輸入，又不斷地散失。. 逐級遞減的原因：逐級遞減的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個(gè)營養(yǎng)級利用。未被下一個(gè)營養(yǎng)級利用。由單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由低到高由低到高繪制的圖形叫做繪制的圖形叫做能量金字塔能量金字塔. 說一說說一說能量金字塔可以說明能量金字塔可以說明什么問題？什么問題？在

8、一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中越多，在能量流動的過程中消耗的能量就越多，能量流消耗的能量就越多，能量流動是單向、逐級遞減的。動是單向、逐級遞減的。5-95-92 、在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，各營養(yǎng)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，各營養(yǎng)級的數(shù)量是否也呈金字塔？是否級的數(shù)量是否也呈金字塔？是否存在特殊情況？存在特殊情況？鳥樹昆蟲1、逐級遞減這一特點(diǎn)、逐級遞減這一特點(diǎn)與能量守恒定律矛盾嗎？與能量守恒定律矛盾嗎？三、金字塔種類：三、金字塔種類：能量金字塔能量金字塔（1）為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級？）為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級？（2）為什么）為什么“一山不容二虎一山不容二虎

9、”？低低高高低低高高營養(yǎng)級營養(yǎng)級能量能量A AB BC CD D第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三第三營養(yǎng)級營養(yǎng)級第四第四營養(yǎng)級營養(yǎng)級數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔人們對一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：人們對一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：生產(chǎn)者（野草）生產(chǎn)者（野草） 5 5 842842 424424株；株；初級消費(fèi)者（草原動物、昆蟲）初級消費(fèi)者（草原動物、昆蟲） 708 624708 624只；只；次級消費(fèi)者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥）次級消費(fèi)者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥） 354 904 354 904 只；只；三級消費(fèi)者（肉食動物、吃小鳥的鷹）三級消費(fèi)者（肉食動物、吃小鳥的鷹） 3 3

10、只。只。 昆蟲樹鳥數(shù)量金字塔鳥樹昆蟲能量金字塔特殊情況：特殊情況：生物量金字塔生物量金字塔浮游動物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情況：特殊情況：學(xué)以致用：學(xué)以致用：假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有上，只有15kg玉米和一只母雞可以食用，玉米和一只母雞可以食用，那么那么使自己活的最長使自己活的最長的辦法是的辦法是 : 1.先吃雞，然后吃玉米先吃雞，然后吃玉米. 2.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞.雞 人玉米 人(15kg)一一玉米玉米雞雞人人二二(15kg)按最大傳遞效率按

11、最大傳遞效率20%計(jì)算計(jì)算(假設(shè)雞自身重3kg)(假設(shè)雞自身重3kg)3*20%+15*20%=3.6(15*1/3*20%+3)*20%+15*2/3*20%=2.8根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng)根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng), 結(jié)合能量流動的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算結(jié)合能量流動的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算:牧草牧草鼠鼠蛇蛇貓頭鷹貓頭鷹 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量, 則則貓頭鷹最少能獲得貓頭鷹最少能獲得_焦耳能量焦耳能量, 最多最多能獲得能獲得_焦耳能量焦耳能量.140如如:生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)(桑基魚塘?；~塘)2、幫助人們、幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動方向，流動方向，

12、使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钍鼓芰砍掷m(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｓ幸娴牟糠?。除草為了使太陽能更多地流向農(nóng)作物。除草為了使太陽能更多地流向農(nóng)作物。捉蟲為了使農(nóng)作物中的能量散失減少。捉蟲為了使農(nóng)作物中的能量散失減少。小結(jié)小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念概念過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)實(shí)踐實(shí)踐意義意義單向流動單向流動逐級遞減逐級遞減傳遞效率傳遞效率指生態(tài)系統(tǒng)中能量的指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入輸入、傳遞傳遞、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化和和散失散失過程。過程。1 1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài) 系統(tǒng)，使能量得到系統(tǒng)，使能量得到最有效最有效的利用。的利用。2 2、使能量、使能量持續(xù)高效持

13、續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖畹亓飨驅(qū)θ祟愖?有益的部分。有益的部分。練習(xí)反饋練習(xí)反饋: :1. 1.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是( )( ) A. A. 照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體 葉面上的太陽能葉面上的太陽能 B. B. 射進(jìn)該系統(tǒng)的全部太陽能射進(jìn)該系統(tǒng)的全部太陽能 C. C. 該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽 能的總量能的總量 D. D. 生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部能量生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部能量C 跟蹤反饋跟蹤反饋: :B 2.2.生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，構(gòu)成塔基的生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，構(gòu)成塔基的 一般是一般是( )( ) A

14、 A初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者 B B生產(chǎn)者生產(chǎn)者 C C次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者 D D分解者分解者 3.在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食牛糞為食0 被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？A營養(yǎng)級營養(yǎng)級能量（能量（Jm-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.271054 4、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4 4個(gè)個(gè)營養(yǎng)級（以營養(yǎng)級（以a a、b b、c c、d d表示）。經(jīng)測定一年中流表示）。經(jīng)測定一年中流經(jīng)這經(jīng)這4 4個(gè)營養(yǎng)級的能量分別為：個(gè)

15、營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者是該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者是( )( )A、 a B、b C、 c D、d 5 5、一定時(shí)間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的、一定時(shí)間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為能量值為a a，全部的消費(fèi)者所獲得的能量值為，全部的消費(fèi)者所獲得的能量值為b b，全部的分解者所獲得的能量值為全部的分解者所獲得的能量值為c c，則，則a a、b b、c c之之間的關(guān)系是間的關(guān)系是 （ ） A a=b+dA a=b+d B aB ab+cb+c C aC ab+cb+c D c=a+bD c=a+bB 6 6、一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含、一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)

16、中有甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含的能量統(tǒng)計(jì)如下表的能量統(tǒng)計(jì)如下表種群種群甲甲乙乙丙丙丁丁能量能量/kJ2.81091.31089.11072.9106下面符合這下面符合這4個(gè)種群所構(gòu)成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的是（個(gè)種群所構(gòu)成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的是（ ）A 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 B 甲甲 丙丙 乙乙 丁丁 乙乙 乙乙C 甲甲 丙丙 D 甲甲 丁丁 丁丁 丙丙D7.已知各營養(yǎng)級之間能量的轉(zhuǎn)化效率為已知各營養(yǎng)級之間能量的轉(zhuǎn)化效率為10%，若一種，若一種生物攝食多種生物時(shí)，各種生物被攝食的生物量相等生物攝食多種生物時(shí)，各種生物被攝食的生物量相等則丁每增加則丁每增加10千克，需要消耗生產(chǎn)者千克，需要消耗生產(chǎn)者 千克千克 (

17、2009年高考全國卷年高考全國卷)某種植玉米的農(nóng)場，其收獲某種植玉米的農(nóng)場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答(不考慮空間不考慮空間因素因素)： (1)請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)。請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)。 (2)牛與雞之間牛與雞之間_(有、無有

18、、無)競爭關(guān)系，理競爭關(guān)系，理由是由是_。人與雞的種間關(guān)系是。人與雞的種間關(guān)系是_，人與牛的種，人與牛的種間關(guān)系是間關(guān)系是_。無無它們所需食物資源不同它們所需食物資源不同(牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒)捕食與競爭捕食與競爭捕食捕食 (3)流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自_所固所固定的定的_，無機(jī)環(huán)境中的碳以，無機(jī)環(huán)境中的碳以_形式進(jìn)入該形式進(jìn)入該人工群落。人工群落。 (4)假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米

19、養(yǎng)的玉米養(yǎng)雞，雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會_(增多、不變、減少增多、不變、減少)，理由，理由是是_。減少減少玉米玉米太陽能太陽能CO2改變用途的改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的總能量減少散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的總能量減少【解析】【解析】(1)據(jù)題干所述，將雞、牛、玉米和據(jù)題干所述，將雞、牛、玉米和人之間的食物關(guān)系畫出即可得，圖解如圖。人之間的食物關(guān)系畫出即可得，圖解如圖。(2)因?yàn)橐驗(yàn)榕Ｊ秤衩捉斩?，雞吃玉米子粒，所以牛

20、與雞之間無牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒，所以牛與雞之間無競爭關(guān)系；人吃雞，為捕食關(guān)系，人與雞又共食玉競爭關(guān)系；人吃雞，為捕食關(guān)系，人與雞又共食玉米子粒，兩者之間又存在競爭關(guān)系；人吃牛，為捕米子粒，兩者之間又存在競爭關(guān)系；人吃牛，為捕食關(guān)系。食關(guān)系。(3)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，所以流經(jīng)該統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是玉米固定的太陽能的總量；無機(jī)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是玉米固定的太陽能的總量；無機(jī)環(huán)境中的碳是以二氧化碳的形式被生產(chǎn)者利用而進(jìn)入環(huán)境中的碳是以二氧化碳的形式被生產(chǎn)者利用而進(jìn)入生物群落的。生物群落的。(4)能量沿食物鏈傳遞的過程中是逐級能量沿食