52《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》課件(新人教版必修3)

1、第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動永豐二中 歐陽武12元斤1.5元斤一、能量流動的概念和分析： 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。2、在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動的分析一般以種群為單位，能量的輸入=能量的儲存+能量的散失。能量輸入種群能量儲存能量散失無機(jī)環(huán)境中的太陽能怎樣輸入生物群落中的呢 ？ 生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者（主要是綠色植物）通過光合作用把太陽能固定在它們制造的有機(jī)物中，太陽能就轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，輸入生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級生產(chǎn)者。太陽能生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）光合作用1、能量輸入：二、能量流動的過程第三營養(yǎng)級初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者生 產(chǎn) 者第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級太陽能能量流動

2、的源頭：幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自太陽能 （特殊：化學(xué)能）能量流動起點： 生產(chǎn)者固定的太陽能輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量： 生產(chǎn)者固定的太陽能輸入途徑：光合作用1、能量輸入：光合作用2、能量傳遞第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級生 產(chǎn) 者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者第三營養(yǎng)級能量以有機(jī)物為載體，以化學(xué)能的形式沿食物鏈流動傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)呼吸作用以熱能形式散失用于生長、發(fā)育、繁殖(儲存在有機(jī)物中)遺體、殘枝敗葉分解者初級消費(fèi)者攝食生產(chǎn)者固定的太陽能光合作用太陽能呼吸作用能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖散失初級消費(fèi)者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級消費(fèi)者攝入呼吸作用散失遺體殘骸初級消費(fèi)者同化分解者利用糞便呼吸作用散失.能量流

3、經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖流入初級消費(fèi)者（第二營養(yǎng)級）的總能量：流入各級消費(fèi)者的總能量：指各級消費(fèi)者在進(jìn)行同化作用合成的有機(jī)物中所含的總能量。（不含消費(fèi)者尿液、糞便中所含的能量） 【同化量 = 攝入量 - 糞便量】各營養(yǎng)級的能量去路：一、呼吸作用分解一部分有機(jī)物；二、隨遺體、排泄物等流到分解者中去；三、一部分通過捕食關(guān)系流入下一營養(yǎng)級（最后一營養(yǎng)級除外）2、能量傳遞生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解:呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者(植物)初級消費(fèi)者(植食動物)次級消費(fèi)者(肉食動物)呼吸作用分 解 者呼吸作用三級消費(fèi)者(肉食動物)呼吸作用 例：大象是植食性動物,有一種蜣螂則專以大象的糞便為食,設(shè)一頭大象在某一段時間內(nèi)所同化

4、的能量為108kJ,則這部分能量可流入到蜣螂體內(nèi)的能量約為（ ） A0kJ B107 kJ C108kJ D1082108kJA3、能量轉(zhuǎn)化能量形式的變化： 能量在食物鏈、食物網(wǎng)流動的形式： 有機(jī)物中的化學(xué)能太陽能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能4、能量散失生產(chǎn)者(植物)初級消費(fèi)者(植食動物)次級消費(fèi)者(肉食動物)呼吸作用分 解 者呼吸作用三級消費(fèi)者(肉食動物)呼吸作用呼吸作用呼吸作用能量散失的途徑：生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用分解者的分解作用（呼吸作用）能量散失的形式：熱能思考與討論1、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？遵循。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動，轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)中，另一部

5、分被利用，散發(fā)到無機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。2、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來？不能，能量流動是單向的。分析”塞達(dá)伯格湖的能量流動圖解”,思考下列問題:1.對于每一個營養(yǎng)級來講,輸入和輸出的能量是否相等?2.從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的能量,占生產(chǎn)者所固定的能量 總量的百分比是多少?從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能 量,占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?3.流入某個營養(yǎng)級的能量,為什么不能百分百的流向后一個營養(yǎng)級?營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產(chǎn)者464.662.813.52%植食性動物62.812.620.06%肉食性動物12.6分解者14.6能量流動

6、過程中損耗的原因：捕食不徹底：當(dāng)動物體在捕食獵物時，由于相互之間經(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。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。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。以上就產(chǎn)生了分解者的營養(yǎng)來源。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。二、能量流動的特點：原因食物鏈中各營養(yǎng)級的順序不能逆轉(zhuǎn)，這是長期自然選擇的結(jié)果。如兔子吃草，狐貍吃兔子。b、逐級遞減：輸入某一營養(yǎng)級的能量，一般只有10%20%（傳遞效率）能

7、夠流到下一營養(yǎng)級。1、各營養(yǎng)級生物因呼吸作用消耗大部分能量（含熱能散失的）；2、各營養(yǎng)級生物總有一部分未被下一個營養(yǎng)級利用；3、部分通過分解者呼吸作用分解。原因a、單向流動方框大小說明了？箭頭粗細(xì)說明了？箭頭的方向說明了？方框大小說明了每個營養(yǎng)級所獲得能量的多少。箭頭粗細(xì)說明了能量流動是遞減的。箭頭方向說明了能量流動是單向的。思考用能量流動的原理, 解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。2. 市場上,肉類食品的價格一般要比蔬菜的價格高,試從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度分析原因。某個湖的能量金字塔:三、生態(tài)金字塔：營養(yǎng)級越高，獲得的能量越少。1、能量金字塔：每個臺階代表食物鏈中 每一營養(yǎng)級生物所含能量的

8、多少。2、數(shù)量金字塔：每個臺階代表食物鏈中每一營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的多少。因為營養(yǎng)級越高，獲得的能量越少，因而個體數(shù)目越少，一般個體較大。高低營養(yǎng)級多少數(shù)目有特殊的嗎 ？鳥昆蟲樹例、一棵樹上昆蟲和鳥的數(shù)量圖成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形會發(fā)生倒置3、生物量金字塔：每個臺階代表食物鏈中每個營養(yǎng)級生物個體的生物量（有機(jī)物的質(zhì)量）少多生物量高低營養(yǎng)級有特殊的嗎 ？如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游動物的生物量。 綜上所知，只有能量金字塔永遠(yuǎn)是底寬上尖的正金字塔形，數(shù)量金子塔及生物量金字

9、塔一般也是正金字塔形，但有時也會出現(xiàn)“倒置”的特殊形狀。四、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的有關(guān)計算1.較低營養(yǎng)級（已知）較高營養(yǎng)級（未知）最多：20%最少：10%較高營養(yǎng)級（已知）最多：10%最少：20%較低營養(yǎng)級（未知）例1.下圖表示一個草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。若美洲獅的食物2/3來自鹿，其余來自浣熊，則一只美洲獅體重每增加3Kg，至少需要消耗青草_Kg。 1751/3320%20%20%=1252/3320%20%=50例2.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中，四種生物所同化的有機(jī)物的總量占該生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物總量的比例，則這四種生物之間的食物關(guān)系最可能的是（ ）A2、食物網(wǎng)中相同營養(yǎng)級所含的各種數(shù)量級（如能量、有機(jī)物總

10、量、重金屬含量等）相同3、當(dāng)動物性食物比例提高時，生產(chǎn)者供能將增加。例3.設(shè)如圖所示食物網(wǎng)中水稻固定的太陽能為N，能量傳遞效率為l0，則人類獲得的能量為（ ） A等于10-1N B等于l0-2N C少于l0-1N D多于10-1NC例4.如下圖食物網(wǎng)中，若人的體重增加1Kg，最少消耗水藻kg；最多消耗水藻kg。251000004、在某一食物網(wǎng)中，一個消費(fèi)者占有多個營養(yǎng)級時：當(dāng)該消費(fèi)者增加某一值時，若要計算最少消耗生產(chǎn)者多少時應(yīng)選最短的食物鏈和最大的傳遞效率20%計算（消費(fèi)者獲得能量最多）；若要計算最多消耗生產(chǎn)者多少時應(yīng)選最長的食物鏈和最小的傳遞效率10%計算（消費(fèi)者獲得能量最少）；五、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義1、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能