生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件

1、溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么? 生態(tài)系統(tǒng)的成分,食物鏈和食物網(wǎng) 非生物的物質(zhì)和能量 、生產(chǎn)者、消費者、分解者 食物鏈和食物網(wǎng)溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？ 生態(tài)系統(tǒng)的成 作為生物與無機環(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)，而且具有一定的功能。 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能： 一、能量流動 二、物質(zhì)循環(huán) 三、信息傳遞 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動問題探討 假如你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，除了飲用水之外沒有任何食物。你隨身帶的食物只有一只母雞、15Kg玉米。使自己生存時間最長的

2、策略： 備選策略1：先吃雞，再吃玉米； 備選策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的 蛋，最后吃雞。問題探討 假如你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動的概念: 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。生態(tài)系統(tǒng)無機環(huán)境生物群落輸入生產(chǎn)者光能消費者分解者 傳遞及轉(zhuǎn)化散失熱量熱量熱量 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動的概念: 能量流動的分析儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體3儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體1能量輸入能量輸入儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量種群能量流動的

3、分析儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在1、能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)中的？二、能量流動的過程太陽能。生產(chǎn)者的光合作用及化能合成作用。（1）生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量來自哪里？（2）太陽能是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)中的？1、能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)中的？二、能量流動的過程太陽能。生2、能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何傳遞和散失的？生產(chǎn)者（植物） 初級消費者（植食性動物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級2、能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何傳遞和散失的？生產(chǎn)者初級消費者次級 能量的源頭: 起點: 輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量: 途徑(渠道): 能量散失的形式: 能量的轉(zhuǎn)化形式：太

4、陽能從生產(chǎn)者固定太陽能開始。食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者固定的太陽能總量。思考通過呼吸作用以熱能形式散失。光能化學能熱能。 能量的源頭:太陽能從生產(chǎn)者固定太陽能開始。食物鏈和食物網(wǎng)能量在第一營養(yǎng)級中的變化初級消費者（植食性動物）生產(chǎn)者（植物）呼吸作用用于生長發(fā)育和繁殖分 解 者遺體 殘骸能量在第一營養(yǎng)級中的變化初級消費者生產(chǎn)者呼吸作用用于生長分 初級消費者攝入分解者利用呼吸作用散失能量在第二營養(yǎng)級中的變化次級消費者攝入遺體殘骸糞便用于生長發(fā)育和繁殖呼吸作用散失初級消費者同化初級消費者分呼吸作用散失能量在第二營養(yǎng)級中的變化遺體糞便用于熱 能能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的過程：生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動

5、物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）分 解 者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸熱 能能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的過程：生產(chǎn)者初級消能量流動的關(guān)系： 一個營養(yǎng)級能量的輸入等于能量的同化量，即儲存量和呼吸作用的散失量，其中儲存量又分為被分解者利用的量和被下個營養(yǎng)級攝取的量。能量流動的關(guān)系： 一個營養(yǎng)級能量的輸入等于能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？2、流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)當中來？ 遵循能量守恒定律。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)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。不能，能量流動是單向

6、的。 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？ 賽達伯格湖的能量流動圖解三能量流動的特點賽達伯格湖的能量流動圖解三數(shù)據(jù)分析與處理營養(yǎng)級流入能量流出能量（輸入后一營養(yǎng)級）出入比生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物分解者464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%微量數(shù)據(jù)分析與處理營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產(chǎn)者植食性動物肉1、流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？2、通過以上分析，你能得出什么規(guī)律？ 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級，而為分解

7、者所利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養(yǎng)級。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。1、流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)1、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的。小結(jié) 能量在相鄰兩個營養(yǎng)級中的傳遞效率大約是10%20% 。2、能量在流動過程中逐級遞減。能量流動的特點：1、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的。小結(jié) 能量在相鄰兩個第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量金字塔 如果將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可以形成一個金字塔圖形，叫能量金字塔。第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級

8、第四營養(yǎng)級能量金字塔 如果把各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式表達出來，是不是也是金字塔形？數(shù)量金字塔有沒有例外的情況？想一想一般情況下，也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。與此同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。 如果把各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字問題探討: 假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只

9、母雞可以食用，那么使自己生存時間的最長的策略是 : 1.先吃雞，然后吃玉米 2.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞問題探討: 假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有學以致用請分析討論:用能量流動的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。參考要點: 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點及能量金字塔規(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)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小的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生態(tài)學道理。 學以致用請分析討論:用能量流動的原理,參考要點:“桑基魚塘”的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通

10、過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。?；~塘 調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。“?；~塘”的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充 1.幫助人們科學規(guī)劃，設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 2.設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。?研究能量流動的意義 1.幫助人們科學規(guī)劃，設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？ 質(zhì)疑：思考：農(nóng)民在進行田間管理的時候，要進行滅蟲除草，目的是什么? 能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？ 質(zhì)疑：思考：農(nóng)民在進行田本節(jié)知識體系能量流動概念：

11、生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的起點：流經(jīng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能的總量途徑：特點單向流動：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔：能量流動過程中逐級遞減；傳遞效率為10%20%。研究意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠稚a(chǎn)者固定太陽能食物鏈和食物網(wǎng)本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的1.調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有四個營養(yǎng)級（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測定，一年中流經(jīng)這四個營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者是（ ） A.a； B.b； C.c； D.d?；A(chǔ)練習營養(yǎng)級能量（Jm-

12、2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.27105A1.調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有四個營養(yǎng)級（以a、b 3.在市場上，肉一般比蔬菜貴，試從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度分析原因？ 蔬菜一般屬于生產(chǎn)者范疇，而肉屬于消費者范疇，由于能量傳遞的效率只有10%-20%，也就是說要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜貴。C2.下列敘述正確的是（ ） A.當狼吃掉一只兔時，就獲得了兔的全部能量 B.當狼捕食兔并經(jīng)同化作用合成自身有機物時， 能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級 C.生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機物時，能量就 由非生物環(huán)境流入了生物群落 D.

13、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時往復循環(huán)的 3.在市場上，肉一般比蔬菜貴，試從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角四、答案和提示（一）問題探討提示：應該先吃雞，再吃玉米（即選擇1）。若選擇2，則增加了食物鏈的長度，能量逐級遞減，最后人獲得的能量較少。（二）思考與討論11.提示：遵循能量守恒定律。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)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。四、答案和提示（一）問題探討（三）資料分析3.提示：流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用

14、；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養(yǎng)級。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。4.提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。（三）資料分析（四）思考與討論2提示：“?；~塘”的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。（五）調(diào)查參考調(diào)查點：稻田生態(tài)系統(tǒng)組成成分： （1） 非生物的物質(zhì)和能量； （2） 生產(chǎn)者： 水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等；（3）分解者：多種微生物。問題提示：1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，

15、或人工除草的方式抑制雜草的生長。2.初級消費者有：田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。3.次級消費者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通過稻

16、田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。（四）思考與討論2（六）技能訓練：分析和處理數(shù)據(jù)提示：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，計算公式是(12+18)/122 675，這些葡萄糖儲存的能量是1.071011 kJ（計算公式是EG=MG1.6107）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2721010 kJ（計算公式為E呼=MG1.6107）；這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 21011 kJ（計算公式為E固=EG+E呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%；這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%（計算公式為=1.397 21011/8.51012）。 （六）技能訓練：分析和處理數(shù)據(jù)（七）旁欄思考題一般情況下，也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還