生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-公開(kāi)課特別經(jīng)典PPT課件

1、第五章第五章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)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,食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)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) 作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結(jié)構(gòu)，而且具有一態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結(jié)構(gòu)，而且具有一定的功能。生態(tài)系統(tǒng)的主要功能定的功能。生態(tài)系統(tǒng)的

2、主要功能一是生態(tài)一是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，二是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循系統(tǒng)的能量流動(dòng)，二是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，三是生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。環(huán)，三是生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。引言：引言：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（一）能量流動(dòng)的概念（一）能量流動(dòng)的概念: : 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的統(tǒng)中能量的輸入輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化傳遞、轉(zhuǎn)化和和散散失失過(guò)程。過(guò)程。1、能量是怎樣輸入到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？2、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：草草兔子兔子老鷹老鷹一、能量流動(dòng)的過(guò)程一、能量流動(dòng)的過(guò)程(太陽(yáng)能太陽(yáng)能 化學(xué)能化學(xué)能)呼吸消耗呼吸消耗1 1、小草的能量來(lái)自哪里、小草的能量來(lái)自哪里? ?2 2、

3、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草吸收吸收? ?這些能量都被小草吸收了嗎這些能量都被小草吸收了嗎? ? 光合作用光合作用3 3、小草吸收了太陽(yáng)能后、小草吸收了太陽(yáng)能后, ,這些能量有哪這些能量有哪些去向些去向? ?固定的太陽(yáng)能固定的太陽(yáng)能僅僅吸收僅僅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最終被分未被利用的能量（最終被分解者分解）。解者分解）。流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是生產(chǎn)者流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是生產(chǎn)者吸收固定的太陽(yáng)能總量還是照射到這個(gè)吸收固定的太

4、陽(yáng)能總量還是照射到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的總能量。生態(tài)系統(tǒng)中的總能量。生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）（植食性動(dòng)物）呼吸作用呼吸作用用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖分分 解解 者者遺體遺體 殘骸殘骸能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖3 3、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? ?4 4、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? ?不是。不是。( (同化量同化量= =攝入量攝入量糞便量）糞便量）同化作用：同化作用： 生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物體把

5、從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的過(guò)程。轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的過(guò)程。細(xì)胞代謝包括細(xì)胞代謝包括同化作用同化作用和和異化作用異化作用。異化作用：異化作用：在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食以牛糞為食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？3 3、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? ?4 4、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? ?不是。不是。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)

6、的生物所利用；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（最終被分未被利用的能量（最終被分解者分解）。解者分解）。初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入用于生長(zhǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)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(jí)消費(fèi)者初級(jí)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(jí)消費(fèi)者示意圖能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者示意圖攝入量攝入量= =同化量同化量+ +糞便糞便 生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）呼吸呼吸 初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食動(dòng)物）（植食動(dòng)物）呼吸呼吸 次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）（肉食動(dòng)物） 三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（肉食

7、動(dòng)物）（肉食動(dòng)物）呼吸呼吸呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)全過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)全過(guò)程可見(jiàn)能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有可見(jiàn)能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(guò)程。過(guò)程。 太陽(yáng)光能太陽(yáng)光能化學(xué)能化學(xué)能熱能（最終歸宿）熱能（最終歸宿）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程圖解:生產(chǎn)者生產(chǎn)者(植物植物)初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物植食動(dòng)物)次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物)三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物)ABCBB請(qǐng)觀察請(qǐng)觀察: :請(qǐng)表述請(qǐng)表述:圖中的圖中的箭頭箭頭A、B、C各表各表示什么含義

8、？示什么含義？A、呼吸作用散失的能量、呼吸作用散失的能量B、輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量C、分解者呼吸作用散失的能量、分解者呼吸作用散失的能量太陽(yáng)能太陽(yáng)能輸入輸入：傳遞傳遞：能量沿著能量沿著食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）逐級(jí)流動(dòng)逐級(jí)流動(dòng)散失：散失：各級(jí)生物的呼吸作用及分解者的分解各級(jí)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(yáng)能的總量（即植物光的太陽(yáng)能的總量（即植物光合作用固定的太陽(yáng)能），合作用固定的太陽(yáng)能），是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量統(tǒng)的總能量。生態(tài)系統(tǒng)的總能量：太陽(yáng)能太陽(yáng)能能量的最終源頭：轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：

9、熱能熱能太陽(yáng)能太陽(yáng)能化學(xué)能化學(xué)能光合作用呼吸作用二、能量流動(dòng)的過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源：生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源：太陽(yáng)能太陽(yáng)能2.2.起點(diǎn)：起點(diǎn)： 渠道渠道: :食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng) 生產(chǎn)者固定的能量生產(chǎn)者固定的能量3.3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量能的總量5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用二二.能量流動(dòng)的過(guò)程能量流動(dòng)的過(guò)程4.4.來(lái)源：來(lái)源：生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者太陽(yáng)光能太陽(yáng)光能 前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)前一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 5.5.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去路有哪些？各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量

10、的去路有哪些？ 請(qǐng)以請(qǐng)以生產(chǎn)者生產(chǎn)者( (第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)) )為例說(shuō)明為例說(shuō)明. .生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源是什么？生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源是什么？2.2.能量流動(dòng)的起點(diǎn)和渠道是什么？能量流動(dòng)的起點(diǎn)和渠道是什么？3.3.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？4.4.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源又是什么？各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源又是什么？思考并討論思考并討論: :12.6 62.8未固定未固定生產(chǎn)者生產(chǎn)者 464.6植食性動(dòng)物植食性動(dòng)物 62.8肉食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物 12.6請(qǐng)計(jì)算能量傳遞效率請(qǐng)計(jì)算能量傳遞效率（輸入后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的（輸入后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量與輸入前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的比）能量與輸入前一營(yíng)養(yǎng)

11、級(jí)的能量的比）單位（焦單位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 單向流動(dòng)單向流動(dòng): :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暫未利用暫未利用12.6 62.8未固定未固定生產(chǎn)者生產(chǎn)者 464.6植食性動(dòng)物植食性動(dòng)物 62.8肉食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 12

12、2.6 不可逆向，不可循環(huán)不可逆向，不可循環(huán)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入流入能量能量輸入下一營(yíng)輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量養(yǎng)級(jí)能量呼吸作用呼吸作用散失散失分解者分解者利用利用未利用未利用能量能量傳遞效率傳遞效率生產(chǎn)者生產(chǎn)者464.662.896.312.5293植食性植食性動(dòng)物動(dòng)物62.812.618.82.129.3肉食性肉食性動(dòng)物動(dòng)物12.67.50.15.013.520.1能量在流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量、呼吸能量在流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)：三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)

13、的特點(diǎn)： 逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減: :單向流動(dòng)單向流動(dòng): :生產(chǎn)者生產(chǎn)者次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者不循環(huán)，不可逆不循環(huán)，不可逆能量在沿食物鏈流動(dòng)的能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐漸減少的，過(guò)程中是逐漸減少的，能量傳遞效率大約是能量傳遞效率大約是10%-20%生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)遵循能量守恒定律生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)遵循能量守恒定律！通過(guò)以上的分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？通過(guò)以上的分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？能量傳遞效率的相關(guān)能量傳遞效率的相關(guān)“最值最值”計(jì)算計(jì)算 能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 大約有大約有10%10% 20

14、%20%傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高， 能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。 為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān)為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān) 能量的能量的“最值最值”計(jì)算方法總結(jié)如下：計(jì)算方法總結(jié)如下： 選最短食物鏈選最短食物鏈 知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)知低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按按20%20%計(jì)算計(jì)算 求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最長(zhǎng)食物鏈選最長(zhǎng)食物鏈 按按10%10%計(jì)算計(jì)算獲得能量最多獲得能量最多獲得能量最少獲得能量最少例例 1、A B C D E F思考：如上食物網(wǎng)中，思考：如上食物網(wǎng)中， A為為1千克千克1、C最多約為多少？最多

15、約為多少？2 2、 C最少約為多少？最少約為多少？0.04千克千克0.0001千克千克 選最長(zhǎng)食物鏈選最長(zhǎng)食物鏈知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)知高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按按10%10%計(jì)算計(jì)算求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最短食物鏈選最短食物鏈 按按20%20%計(jì)算計(jì)算需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量 同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不完全相同，不涉及完全相同，不涉及“最多最多”、“最少最少”，計(jì)算時(shí)，計(jì)算時(shí)不能按不能按10%10%或或20%20%，而需按具體數(shù)值計(jì)算。如在食，而需按具體數(shù)值計(jì)算。如在食物鏈物鏈A AB BC CD D中，能量傳遞效率分別為中，能量傳遞效率分別為a a%

16、%、b b% %、c c%,%,若若A A的能量為的能量為M M, ,則則D D的能量為的能量為M Ma a% %b b% %c c% %。提醒提醒例例2、A B C D E F思考：如上食物網(wǎng)中，思考：如上食物網(wǎng)中， 若若C增加增加1千克，則千克，則A最少需要消耗最少需要消耗多少千克？最多又為多少？多少千克？最多又為多少？25千克千克10000千克千克生命在等待中逝去生命在等待中逝去 請(qǐng)給我們一個(gè)請(qǐng)給我們一個(gè)“先吃雞先吃雞”的理由！的理由！七嘴八舌七嘴八舌食物鏈越短，能食物鏈越短，能量到我體內(nèi)的越量到我體內(nèi)的越多，我活的時(shí)間多，我活的時(shí)間就越長(zhǎng)呀！就越長(zhǎng)呀！四、金字塔種類：四、金字塔種類：能

17、量金字塔能量金字塔低低高高低低高高營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量能量A AB BC CD D第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)四、金字塔種類：四、金字塔種類：（1）能量金字塔）能量金字塔特點(diǎn)：特點(diǎn)：正金字塔形正金字塔形象征意義象征意義：能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程具有逐級(jí)遞減的特性具有逐級(jí)遞減的特性每一階含義每一階含義： 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少形狀：形狀：能量金字塔數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔人們對(duì)一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)：人們對(duì)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） 5 842 4245

18、 842 424株；株；初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲(chóng)）初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲(chóng)） 708 624708 624只；只；次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲(chóng)的小鳥(niǎo)）次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲(chóng)的小鳥(niǎo)） 354 904 354 904 只；只；三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃小鳥(niǎo)的鷹）三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃小鳥(niǎo)的鷹） 3 3只。只。 小鳥(niǎo)昆蟲(chóng)樹(shù)生物量金字塔生物量金字塔浮游動(dòng)物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情況：特殊情況：例例1 1 若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量最多是（養(yǎng)級(jí)所獲得的能量最多

19、是（ ）A. 540kJA. 540kJ和和81kJ B. 3600kJ81kJ B. 3600kJ和和960kJ960kJC. 240kJC. 240kJ和和24kJ D. 960kJ24kJ D. 960kJ和和192kJ192kJD D例例2 2 在圖中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)窃趫D中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)莀。海鳥(niǎo)每增加。海鳥(niǎo)每增加1 1千克，千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是_千克。千克。甲殼類甲殼類水綿水綿海鳥(niǎo)海鳥(niǎo)水蚤水蚤大魚(yú)大魚(yú)小魚(yú)小魚(yú)淡水蝦淡水蝦水棉水棉水蚤水蚤甲殼類甲殼類海鳥(niǎo)海鳥(niǎo) 125125課堂練習(xí)課堂練習(xí)1 1、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食