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

1、第第2 2課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.描畫能量流動(dòng)的概念描畫能量流動(dòng)的概念,分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。2.闡明生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的根本規(guī)律。闡明生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的根本規(guī)律。3.分析某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量傳送效率分析某個(gè)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(dòng)的實(shí)際意義。概述研討能量流動(dòng)的實(shí)際意義。5.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)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(fèi)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(xì)胞呼吸,以_的方式散失。一、能量流動(dòng)的概念與過程轉(zhuǎn)化輸入消費(fèi)者食物鏈和食物網(wǎng)熱能1.特點(diǎn):能量流動(dòng)具有_和_的特點(diǎn),普通而言,能量在兩個(gè)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(shí)間內(nèi)各個(gè)_所得到的能量數(shù)值,由低到高繪制成圖,可構(gòu)成一個(gè)金字塔圖形,叫作能量金字塔。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)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(dòng)關(guān)系三、研討能量流動(dòng)的實(shí)際意義1.可以協(xié)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(yùn)用 _原理,在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)開展的思想指點(diǎn)下,運(yùn)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(jì)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(fèi)一種產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物,成為消費(fèi)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(gè)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(shí)

4、間等待救援? 先吃雞,再吃玉米。假設(shè)選擇“先吃玉米,同時(shí)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(gè)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(jìn)入下一營養(yǎng)級,而被分解者所利用;還有一部分未能進(jìn)入(未被捕食)下一營養(yǎng)級。2.流經(jīng)某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來?如何計(jì)算能量傳送效率?答案：答案： 不能。由于能量流動(dòng)是單向的,以熱能散失的能量不能重新被消費(fèi)者利用。

5、用相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級之間同化量相比(100%)。他能根據(jù)下面的能量流動(dòng)過程圖完成以下問題嗎?知識點(diǎn)一：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)知識點(diǎn)一：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)圖解所隱含的信息可概括如下:1.能量流動(dòng)的起點(diǎn):_,流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:_。2.能量流動(dòng)的途徑(渠道):_。3.能量流動(dòng)中能量方式的變化:_。4.能量在食物鏈中流動(dòng)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(jī)物(食物)中的化學(xué)能消費(fèi)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(jī)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(fèi)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(gè)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(fèi)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(dòng)中能量方式的變化能量流動(dòng)中能量方式的變化:太陽能太陽能生物體有機(jī)生物體有機(jī)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(dòng)的方能量在食物鏈中流動(dòng)的方式式:有機(jī)物有機(jī)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(xì)胞呼細(xì)胞呼吸吸;消費(fèi)者的同化量就是消費(fèi)者固定的太陽能總量

7、消費(fèi)者的同化量就是消費(fèi)者固定的太陽能總量,即光合即光合總量總量;消費(fèi)者同化的能量消費(fèi)者同化的能量=攝入量攝入量-糞便中有機(jī)物的能量糞便中有機(jī)物的能量,即即攝入的食物只需部分被同化。消費(fèi)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(fèi)者糞便中含有的能量不能計(jì)入排便生物所同化的能量計(jì)入排便生物所同化的能量,它實(shí)踐與上一個(gè)營養(yǎng)級的遺體殘它實(shí)踐與上一個(gè)營養(yǎng)級的遺體殘骸一樣骸一樣,屬于未被下一個(gè)營養(yǎng)級利用的那一部分能量。例如屬于未被下一個(gè)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(diǎn)二：能量流動(dòng)的特點(diǎn)知識點(diǎn)二：能量流動(dòng)的特點(diǎn)1.能量流動(dòng)有哪些特點(diǎn)?為什么?答案：答案： (1)單向流動(dòng)。其緣由一是各營養(yǎng)級的能量流動(dòng)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(fèi)相當(dāng)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(fèi)者的殘枝敗葉、消費(fèi)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(jì)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(gè)營養(yǎng)級

9、。計(jì)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(xì)的攝食過程中能量傳送效率不能用于某一次詳細(xì)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(diǎn)二：生態(tài)金字塔的類型及含義知識點(diǎn)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(gè)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(dòng)時(shí)逐級遞減。2.普通情況下營養(yǎng)級越高,生物個(gè)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(shí)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(shí)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(xiàng)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(fèi)者為例以某消費(fèi)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?？恕?(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?？?。 【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(dāng)食物鏈中低營養(yǎng)級生物有物質(zhì)G克時(shí),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(jì)算;而獲得的最少物質(zhì)可用(10%)nG,即(1/10n)G來計(jì)算(n為食物鏈中相應(yīng)營養(yǎng)級總數(shù)減1或?yàn)榧^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(jì)算,即用N(1/5n)=5nN來計(jì)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(jì)

13、算,即N(1/10n)=10nN來計(jì)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(gè)營養(yǎng)的含義是指一個(gè)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(gè)傳到下一營養(yǎng)級，但是也有個(gè)例。例。2.標(biāo)題中標(biāo)題中 “最多、最多、“最少最少“至少與傳送效率確實(shí)定：至少與傳送效率確實(shí)定：要耗費(fèi)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(fèi)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(shí)耗費(fèi)低營養(yǎng)級的生物量最多。時(shí)耗費(fèi)低營養(yǎng)

14、級的生物量最多。 3.“最值計(jì)算實(shí)例：最值計(jì)算實(shí)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(jì)算中通常直接用積累量相比如第點(diǎn)。是在食物鏈的

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

16、1.在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)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(dòng)是從消費(fèi)者固定太陽能開場的,將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中的化學(xué)能,然后被各級消費(fèi)者利用,最終以熱能方式散失到無機(jī)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(fèi)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(jì)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(dāng)作“1條鏈來看;“最多提示應(yīng)按10%的傳送效率計(jì)算,所以有10 g10%10%=1000 g。3.以下選項(xiàng)中,不屬于對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)特征的描畫的是()。A.食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)的渠道B.食物鏈中初級消費(fèi)者越多,次級消費(fèi)者獲得的能量越多C.單向流動(dòng),逐級遞減D.食物鏈越短,可供養(yǎng)的消費(fèi)