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第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1問題探討
假設你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那里除了有能飲用的水,幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。現(xiàn)有以下兩種生存策略可供選擇:1.先吃雞,再吃玉米。2.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產下的蛋,最后吃雞。討論:你認為哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援?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問題探討假設你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那2生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_____、______和______的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。輸入傳遞轉化散失一、能量流動的概念分析散失生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_____、______和31.輸入(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源生產者的能量來源(最終源頭):___________
各級消費者的能量來源:___________________(2)能量輸入的主要方式
__________________________________________________________________________________(3)流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量_________________________________________太陽能生產者通過光合作用將光能轉化成為化學能,固定在它們所制造的有機物中(其次還有化能合成作用)生產者固定的太陽能總量**若為人工生態(tài)系統(tǒng),流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產者固定的太陽能總量,還有人為補充的能量(例如飼料中有機物中的能量)上一營養(yǎng)級同化的能量1.輸入(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源太陽能生產者通過光合作用將光42.傳遞(1)能量傳遞的途徑(渠道)
_________________(2)能量傳遞的形式
_________________食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的化學能3.轉化
____________________________太陽能→有機物中的化學能→熱能*僅轉化成熱能算能量的轉化這一步,若釋放出熱能,則屬于能量的散失;4.散失(1)散失形式________________(2)散失途徑________________熱能呼吸作用2.傳遞(1)能量傳遞的途徑(渠道)食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的5科學方法研究能量流動的基本思路能量輸入個體1儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體3……能量儲存種群能量散失能量輸入如果將一個營養(yǎng)級的種群作為一個整體,那么應該如何作圖?科學方法研究能量流動的基本思路能量輸入個體1儲存在體61.能量流經第一營養(yǎng)級示意圖用于生長發(fā)育和繁殖初級消費者(植食性動物)分解者利用生產者(植物)1%固定(同化)殘枝敗葉99%散失分解作用散失呼吸作用散失二、能量流動的過程1.能量流經第一營養(yǎng)級示意圖用于生長初級消費者分解者利用生產7思考:生產者同化(固定)的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②隨殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來;③流入初級消費者(②③屬于用于自身生長、發(fā)育和繁殖,儲存在有機物中的能量)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;82.能量流經第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者攝入初級消費者同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失思考:攝入量=同化量嗎?同化量攝入量糞便屬于上一營養(yǎng)級同化量的一部分2.能量流經第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者初級消費者糞便分解者利9同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質轉變成自身物質,并且儲存能量的過程。也就是生物體利用能量將小分子合成為大分子的一系列代謝途徑,是生物新陳代謝當中的一個重要過程。異化作用是指機體將來自環(huán)境的或細胞自己儲存的有機營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質等),通過一步步反應降解成較小的、簡單的終產物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質轉變成自身物質10思考:第二營養(yǎng)級同化的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②以遺體殘骸的形式被分解者利用;③流入次級消費者(②③屬于用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;113.能量流經最高營養(yǎng)級示意圖最高營養(yǎng)級攝入最高營養(yǎng)級同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失3.能量流經最高營養(yǎng)級示意圖最高營養(yǎng)級最高營養(yǎng)級糞便分解者利12思考:最高營養(yǎng)級同化的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②以遺體殘骸的形式被分解者利用;(最高營養(yǎng)級沒有流入下一營養(yǎng)級的能量去向)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;13生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一般過程生產者
(綠色植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級消費者次級消費者三級消費者(肉食性動物)分解者(細菌、真菌等)呼吸(植食性動物)(肉食性動物)太陽光合作用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一般過程生產者(綠色植物)呼吸呼吸呼14思考:1.請歸納各營養(yǎng)級能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級*最高營養(yǎng)級沒有這一去向三思考:1.請歸納各營養(yǎng)級能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱15思考:2.初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級?第一營養(yǎng)級(生產者)三思考:2.初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級?第一營養(yǎng)級(16三思考:3.初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級哪部分能量去向?屬于以上哪個顏色箭頭圈出的部分?被分解者利用橙色三思考:3.初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級哪部分能量去17三思考:4.圖中圈出的能量的總和代表什么?與哪個箭頭代表的能量相等?次級消費者的同化量流向下一營養(yǎng)級的能量=下一營養(yǎng)級的同化量三思考:4.圖中圈出的能量的總和代表什么?次級消費者的同化量18思考:5.在短時間內,生物一定會死亡或者被捕食嗎?不一定;因此短時間內的能量去向還應加上未被利用的部分三思考:5.在短時間內,生物一定會死亡或者被捕食嗎?不一定;三19某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級4.某營養(yǎng)級的能量最終去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級未被利用5.某營養(yǎng)級的能量某段時間內的能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁20現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型(G、H、I屬于D、E、F):1._______________表示流入各營養(yǎng)級生物的能量寫出其中等量關系_______________2.______分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量;3.________分別表示分解者分解利用的能量;4.兔子用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=___________;5.___中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量A、B、C、D、E、FC+K或B-HG、H、IJ、K、LA=D、B=E、C=FK現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型(G、H、I屬21現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的部分過程.下列敘述不正確的是()A.①中的能量來自生產者的同化作用B.分解者利用的能量一定比a小C.b為初級消費者用于生長發(fā)育和繁殖的能量D.應在a處加上細胞呼吸散失的熱能箭頭B分解者利用的能量一部分來自初級消費者的糞便量,另一部分來自b,由于無法判斷糞便中儲存多少能量,因此無法判斷是否大于a現(xiàn)學現(xiàn)用:B分解者利用的能量一部分來自初級消費者的糞便量,另22思考:1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律,為什么?2.流經某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來?為什么?
遵循;能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉化后,一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體的有機物)中,另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等
不能,因為能量流動是單向的三、能量流動的特點思考:遵循;不能,因為能量流動是單向的三、能量流動的23人教版新教材選擇性必修二32生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件24討論1用表格的形式將圖中的數(shù)據(jù)進行整理營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物464.662.862.812.612.6討論1營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物25討論2計算“流出”該營養(yǎng)級的能量占“流入”該營養(yǎng)級能量的百分比營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物464.662.862.812.612.613.5%20.1%討論2營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物26討論3流入某一營養(yǎng)級的能量,為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級?流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失;②一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用;③一部分未被利用討論3流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:27討論4通過以上分析,你能總結出什么規(guī)律?①生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;②能量在流動過程中逐級遞減。討論4①生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;281.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的(1)具體表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動只能沿著______由___營養(yǎng)級流向____營養(yǎng)級,_________,也___________;(2)原因①生物之間的捕食關系是____________的結果,一般不可逆轉;
②各營養(yǎng)級生物通過___________________不能被生物群落重復利用,能量無法循環(huán)流動;食物鏈低高不可逆轉不能循環(huán)流動長期自然選擇呼吸作用散失的熱能1.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的(1)具體表現(xiàn)食物鏈低高不可逆292.能量在流動過程中逐級遞減(1)具體表現(xiàn)能量在____________間的傳遞效率是_______;(2)原因____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________相鄰兩個營養(yǎng)級10%-20%能量傳遞效率=×100%某一營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失;②一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用;③一部分未被利用2.能量在流動過程中逐級遞減(1)具體表現(xiàn)相鄰兩個營養(yǎng)級1030現(xiàn)學現(xiàn)用:分別說出下面兩圖中生產者和初級消費者之間的能量傳遞效率_____________________D1/W1c/aA1、A2是呼吸作用散失的能量B1、B2是未被利用的能量C1、C2是流向分解者的能量D1、D2是流向下一營養(yǎng)級的能量現(xiàn)學現(xiàn)用:分別說出下面兩圖中生產者和初級消費者之間的能量傳遞31進階練習:第二到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率計算步驟:____________________________________(840+210+1260)/(3780+4200)進階練習:(840+210+1260)/(3780+420032從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經各營養(yǎng)級是逐級遞減的,單向不循環(huán)的,傳遞效率為10%-20%。
能量每流經一級都要丟失一大部分,所以食物鏈越長,流量流失就越多。到第五營養(yǎng)級以后,可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。所以,食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。為什么說食物鏈一般不超過5個營養(yǎng)級?從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經各營養(yǎng)級是逐級遞減的33
任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如果一個生態(tài)系統(tǒng)在一段較長時間內沒有能量(太陽能或化學能)輸入,這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正341.在“草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈,設流經這條食物鏈的總能量為100%,按最高傳遞率計算,貓頭鷹所得能量最多為________;最少為________(20%)5(10%)5方法:在一條食物鏈中,若生產者能量為100%,第n營養(yǎng)級獲得的能量最多為(20%)n-1,最少為(10%)n-1題型一由低營養(yǎng)級能量求高營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)四、能量傳遞效率有關計算1.在“草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈,352.如果A增重10000kg,C最多增加_____千克,最少增加___千克4001方法:多條食物鏈,獲得能量最多:選最____食物鏈;按×___%計算獲得能量最少:選最____食物鏈;按×___%計算短20長102.如果A增重10000kg,4001方法:多條食物鏈,36題型二由高營養(yǎng)級能量求低營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)1.在“浮游植物→浮游動物→魚”這條食物鏈中,如果魚要增加100kg體重,那至少需要浮游植物的重量為:_______;最多需要浮游植物的重量為:_______方法:在一條食物鏈中,則第n營養(yǎng)級生物每增加1kg體重:①“至少”需要消耗的生產者的量:②“最多”需要消耗的生產者的量:=5n-1=10n-12500kg10000kg題型二1.在“浮游植物→浮游動物→魚”這條食物鏈中,如果魚要37方法:多條食物鏈,需最少能量:選最____食物鏈;按÷____%計算需最多能量:選最____食物鏈;按÷____%計算2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解,貓頭鷹體重每增加1kg,至少消耗A約(),最多需要消耗A約()A.1000kgB.44.5kgC.25kgD.15kgCA短20長10方法:2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解,貓頭鷹體重每增加1381.有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈傳遞到庚的能量相等,則庚同化1kJ的能量,丙最少需同化的能量為()A.550kJB.500kJC.400kJD.100kJ題型三關于“定值”的計算:在食物網(wǎng)中,某一營養(yǎng)級同時從上一個營養(yǎng)級的多種生物中按一定比例獲取能量,則按照單獨的食物鏈進行計算后再合并A1.有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈392.在下圖的食物網(wǎng)中,如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1,C增重1kg,則最少需要消耗A_______kg?1753/40.22+1/40.242.在下圖的食物網(wǎng)中,如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1,403.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng),如將C的食物比例由A∶B=1∶1調整為2∶1,能量傳遞效率按10%計算,該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的_______倍1.3753.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng),如將C的食物比例由1.41
肉食性動物
12.6
植食性動物
62.8
生產者
464.6能量金字塔如果把單位時間內各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值,由低到高繪成圖,可以形成一個金字塔圖形,叫做“能量金字塔”。漢水丑生侯偉作品五、生態(tài)金字塔肉食性動物植食性動物42如把各個營養(yǎng)級的數(shù)量用繪制能量金字塔的方式表示,是否也成金字塔形?有沒有例外?漢水丑生侯偉作品如把各個營養(yǎng)級的數(shù)量用繪制能量金字塔的方式表示43數(shù)量金字塔能量金字塔昆蟲鳥樹1樹>1000昆蟲若干只鳥1樹數(shù)量金字塔能量金字塔昆蟲鳥樹1樹若干1樹44生物量指每個營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重。每個營養(yǎng)級生物量之間的關系,就形成生物量金字塔。生物量金字塔一般情況下是上窄下寬的正金字塔,但是也有特殊情況。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產者(浮游植物)的個體小,壽命短,又會不斷地被浮游動物吃掉,所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動物的生物量。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。生物量金字塔生物量指每個營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重。每個營養(yǎng)級生物量之45能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點象征意義特殊形狀單位時間內,食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所同化的能量的多少自然生態(tài)系統(tǒng)一定為正金字塔能量在流動過程中總是逐級遞減某些人工生態(tài)系統(tǒng)可呈現(xiàn)倒金字塔形單位時間內,每一營養(yǎng)級生物的有機物的總干重一般為正金字塔,有時會出現(xiàn)倒金字塔形一般生物量(現(xiàn)存生物有機物的總干重)隨食物鏈中營養(yǎng)級的升高而減少海洋生態(tài)系統(tǒng)中,浮游植物個體小,壽命短,又會不斷被捕食,因而某一時間調查到的生物量可能低于浮游動物每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目一般為正金字塔一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而減少如果消費者個體小而生產者個體大,就會呈現(xiàn)倒金字塔形,如昆蟲和樹五、生態(tài)金字塔能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點象征意義特461.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置,增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例如,間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農業(yè)間作套種多層育苗稻—萍—蛙六、研究能量流動的實踐意義1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,可以幫助人們將生物在時間、空間上472.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,可以幫助人們科學地規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。例如,秸稈喂牲畜;糞便制作沼氣;沼渣田肥用秸稈作飼料糞便制作沼氣*沼氣池實現(xiàn)了對能量的多級利用,大大提高了能量的利用率;*能量的利用率≠能量的傳遞效率2.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,可以幫助人們科學地規(guī)劃和設計人工483.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,還可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系,使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。例如,合理確定草場載畜量,麥田除草、除蟲3.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,還可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)49第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動50問題探討
假設你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那里除了有能飲用的水,幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米?,F(xiàn)有以下兩種生存策略可供選擇:1.先吃雞,再吃玉米。2.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產下的蛋,最后吃雞。討論:你認為哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援?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問題探討假設你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那51生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_____、______和______的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。輸入傳遞轉化散失一、能量流動的概念分析散失生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_____、______和521.輸入(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源生產者的能量來源(最終源頭):___________
各級消費者的能量來源:___________________(2)能量輸入的主要方式
__________________________________________________________________________________(3)流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量_________________________________________太陽能生產者通過光合作用將光能轉化成為化學能,固定在它們所制造的有機物中(其次還有化能合成作用)生產者固定的太陽能總量**若為人工生態(tài)系統(tǒng),流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產者固定的太陽能總量,還有人為補充的能量(例如飼料中有機物中的能量)上一營養(yǎng)級同化的能量1.輸入(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源太陽能生產者通過光合作用將光532.傳遞(1)能量傳遞的途徑(渠道)
_________________(2)能量傳遞的形式
_________________食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的化學能3.轉化
____________________________太陽能→有機物中的化學能→熱能*僅轉化成熱能算能量的轉化這一步,若釋放出熱能,則屬于能量的散失;4.散失(1)散失形式________________(2)散失途徑________________熱能呼吸作用2.傳遞(1)能量傳遞的途徑(渠道)食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的54科學方法研究能量流動的基本思路能量輸入個體1儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體2儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量個體3……能量儲存種群能量散失能量輸入如果將一個營養(yǎng)級的種群作為一個整體,那么應該如何作圖?科學方法研究能量流動的基本思路能量輸入個體1儲存在體551.能量流經第一營養(yǎng)級示意圖用于生長發(fā)育和繁殖初級消費者(植食性動物)分解者利用生產者(植物)1%固定(同化)殘枝敗葉99%散失分解作用散失呼吸作用散失二、能量流動的過程1.能量流經第一營養(yǎng)級示意圖用于生長初級消費者分解者利用生產56思考:生產者同化(固定)的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②隨殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來;③流入初級消費者(②③屬于用于自身生長、發(fā)育和繁殖,儲存在有機物中的能量)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;572.能量流經第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者攝入初級消費者同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失思考:攝入量=同化量嗎?同化量攝入量糞便屬于上一營養(yǎng)級同化量的一部分2.能量流經第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者初級消費者糞便分解者利58同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質轉變成自身物質,并且儲存能量的過程。也就是生物體利用能量將小分子合成為大分子的一系列代謝途徑,是生物新陳代謝當中的一個重要過程。異化作用是指機體將來自環(huán)境的或細胞自己儲存的有機營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質等),通過一步步反應降解成較小的、簡單的終產物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質轉變成自身物質59思考:第二營養(yǎng)級同化的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②以遺體殘骸的形式被分解者利用;③流入次級消費者(②③屬于用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;603.能量流經最高營養(yǎng)級示意圖最高營養(yǎng)級攝入最高營養(yǎng)級同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失3.能量流經最高營養(yǎng)級示意圖最高營養(yǎng)級最高營養(yǎng)級糞便分解者利61思考:最高營養(yǎng)級同化的能量去向有哪些?①呼吸作用中以熱能的形式散失;②以遺體殘骸的形式被分解者利用;(最高營養(yǎng)級沒有流入下一營養(yǎng)級的能量去向)思考:①呼吸作用中以熱能的形式散失;62生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一般過程生產者
(綠色植物)呼吸呼吸呼吸呼吸初級消費者次級消費者三級消費者(肉食性動物)分解者(細菌、真菌等)呼吸(植食性動物)(肉食性動物)太陽光合作用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一般過程生產者(綠色植物)呼吸呼吸呼63思考:1.請歸納各營養(yǎng)級能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級*最高營養(yǎng)級沒有這一去向三思考:1.請歸納各營養(yǎng)級能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱64思考:2.初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級?第一營養(yǎng)級(生產者)三思考:2.初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級?第一營養(yǎng)級(65三思考:3.初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級哪部分能量去向?屬于以上哪個顏色箭頭圈出的部分?被分解者利用橙色三思考:3.初級消費者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級哪部分能量去66三思考:4.圖中圈出的能量的總和代表什么?與哪個箭頭代表的能量相等?次級消費者的同化量流向下一營養(yǎng)級的能量=下一營養(yǎng)級的同化量三思考:4.圖中圈出的能量的總和代表什么?次級消費者的同化量67思考:5.在短時間內,生物一定會死亡或者被捕食嗎?不一定;因此短時間內的能量去向還應加上未被利用的部分三思考:5.在短時間內,生物一定會死亡或者被捕食嗎?不一定;三68某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級4.某營養(yǎng)級的能量最終去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級未被利用5.某營養(yǎng)級的能量某段時間內的能量去向某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁69現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型(G、H、I屬于D、E、F):1._______________表示流入各營養(yǎng)級生物的能量寫出其中等量關系_______________2.______分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量;3.________分別表示分解者分解利用的能量;4.兔子用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=___________;5.___中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量A、B、C、D、E、FC+K或B-HG、H、IJ、K、LA=D、B=E、C=FK現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型(G、H、I屬70現(xiàn)學現(xiàn)用:如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的部分過程.下列敘述不正確的是()A.①中的能量來自生產者的同化作用B.分解者利用的能量一定比a小C.b為初級消費者用于生長發(fā)育和繁殖的能量D.應在a處加上細胞呼吸散失的熱能箭頭B分解者利用的能量一部分來自初級消費者的糞便量,另一部分來自b,由于無法判斷糞便中儲存多少能量,因此無法判斷是否大于a現(xiàn)學現(xiàn)用:B分解者利用的能量一部分來自初級消費者的糞便量,另71思考:1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律,為什么?2.流經某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來?為什么?
遵循;能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉化后,一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體的有機物)中,另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等
不能,因為能量流動是單向的三、能量流動的特點思考:遵循;不能,因為能量流動是單向的三、能量流動的72人教版新教材選擇性必修二32生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件73討論1用表格的形式將圖中的數(shù)據(jù)進行整理營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物464.662.862.812.612.6討論1營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物74討論2計算“流出”該營養(yǎng)級的能量占“流入”該營養(yǎng)級能量的百分比營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物464.662.862.812.612.613.5%20.1%討論2營養(yǎng)級流入能量流出能量出入比生產者植食性動物肉食性動物75討論3流入某一營養(yǎng)級的能量,為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級?流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失;②一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用;③一部分未被利用討論3流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:76討論4通過以上分析,你能總結出什么規(guī)律?①生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;②能量在流動過程中逐級遞減。討論4①生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;771.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的(1)具體表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動只能沿著______由___營養(yǎng)級流向____營養(yǎng)級,_________,也___________;(2)原因①生物之間的捕食關系是____________的結果,一般不可逆轉;
②各營養(yǎng)級生物通過___________________不能被生物群落重復利用,能量無法循環(huán)流動;食物鏈低高不可逆轉不能循環(huán)流動長期自然選擇呼吸作用散失的熱能1.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的(1)具體表現(xiàn)食物鏈低高不可逆782.能量在流動過程中逐級遞減(1)具體表現(xiàn)能量在____________間的傳遞效率是_______;(2)原因____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________相鄰兩個營養(yǎng)級10%-20%能量傳遞效率=×100%某一營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外,還有:①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失;②一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用;③一部分未被利用2.能量在流動過程中逐級遞減(1)具體表現(xiàn)相鄰兩個營養(yǎng)級1079現(xiàn)學現(xiàn)用:分別說出下面兩圖中生產者和初級消費者之間的能量傳遞效率_____________________D1/W1c/aA1、A2是呼吸作用散失的能量B1、B2是未被利用的能量C1、C2是流向分解者的能量D1、D2是流向下一營養(yǎng)級的能量現(xiàn)學現(xiàn)用:分別說出下面兩圖中生產者和初級消費者之間的能量傳遞80進階練習:第二到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率計算步驟:____________________________________(840+210+1260)/(3780+4200)進階練習:(840+210+1260)/(3780+420081從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經各營養(yǎng)級是逐級遞減的,單向不循環(huán)的,傳遞效率為10%-20%。
能量每流經一級都要丟失一大部分,所以食物鏈越長,流量流失就越多。到第五營養(yǎng)級以后,可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。所以,食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。為什么說食物鏈一般不超過5個營養(yǎng)級?從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經各營養(yǎng)級是逐級遞減的82
任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如果一個生態(tài)系統(tǒng)在一段較長時間內沒有能量(太陽能或化學能)輸入,這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正831.在“草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈,設流經這條食物鏈的總能量為100%,按最高傳遞率計算,貓頭鷹所得能量最多為________;最少為________(20%)5(10%)5方法:在一條食物鏈中,若生產者能量為100%,第n營養(yǎng)級獲得的能量最多為(20%)n-1,最少為(10%)n-1題型一由低營養(yǎng)級能量求高營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)四、能量傳遞效率有關計算1.在“草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈,842.如果A增重10000kg,C最多增加_____千克,最少增加___千克4001方法:多條食物鏈,獲得能量最多:選最____食物鏈;按×___%計算獲得能量最少:選最____食物鏈;按×___%計算短20長102.如果A增重10000kg,4001方法:多條食物鏈,85題型二由高營養(yǎng)級能量求低營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)1.在“浮游植物→浮游動物→魚”這條食物鏈中,如果魚要增加100kg體重,那至少需要浮游植物的重量為:_______;最多需要浮游植物的重量為:_______方法:在一條食物鏈中,則第n營養(yǎng)級生物每增加1kg體重:①“至少”需要消耗的生產者的量:②“最多”需要消耗的生產者的量:=5n-1=10n-12500kg10000kg題型二1.在“浮游植物→浮游動物→魚”這條食物鏈中,如果魚要86方法:多條食物鏈,需最少能量:選最____食物鏈;按÷____%計算需最多能量:選最____食物鏈;按÷____%計算2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解,貓頭鷹體重每增加1kg,至少消耗A約(),最多需要消耗A約()A.1000kgB.44.5kgC.25kgD.15kgCA短20長10方法:2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解,貓頭鷹體重每增加1871.有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈傳遞到庚的能量相等,則庚同化1kJ的能量,丙最少需同化的能量為()A.550kJB.500kJC.400kJD.100kJ題型三關于“定值”的計算:在食物網(wǎng)中,某一營養(yǎng)級同時從上一個營養(yǎng)級的多種生物中按一定比例獲取能量,則按照單獨的食物鏈進行計算后再合并
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