高中生物教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)人教必修

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

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(yíng)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)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)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)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。

就一個(gè)生物個(gè)體（如人）而言，能量是如何輸入、儲(chǔ)存和散失的？

能量輸入個(gè)體呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量能量流動(dòng)的分析能量輸入個(gè)體1呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量個(gè)體2個(gè)體3呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量…能量流動(dòng)的分析能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況：能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量散失能量流動(dòng)的分析

研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上。

請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“能量流動(dòng)的過(guò)程”一段，完成下面幾個(gè)問(wèn)題：

1.能量的來(lái)源是什么？

2.能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？

3.能量流動(dòng)的主要渠道是什么？

4.能量的散失形式？能量流動(dòng)的過(guò)程能量流動(dòng)的過(guò)程生產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）分解者遺體殘骸能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化（教材P94第二段）呼吸作用

被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用初級(jí)消費(fèi)者攝入用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入呼吸散失遺體殘骸初級(jí)消費(fèi)者同化分解者利用糞便呼吸散失…能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖攝入的能量：

糞便中的能量（未被同化的能量）該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的能量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分屬于本營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量同化量的去向：⑴本營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體自身呼吸消耗(散失)；⑵本營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體自身生長(zhǎng)、發(fā)育繁殖的積累（儲(chǔ)存）。a.遺體殘骸被分解者分解；b.流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。c.未被利用部分（石油、煤炭等）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程完成教材P94“思考與討論”生產(chǎn)者呼吸初級(jí)消費(fèi)者呼吸次級(jí)消費(fèi)者分解者…呼吸三級(jí)消費(fèi)者呼吸呼吸生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量為流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入傳遞散失

以有機(jī)物的形式沿食物鏈向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞能量的源頭:流動(dòng)的起點(diǎn):輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:主要渠道:散失形式：太陽(yáng)能從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量能量流動(dòng)的過(guò)程主要以熱能的形式1、下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）將A、B、C、D各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的成分依次寫(xiě)在圖中：

A．

B．

C．

D．

。（2）圖中a1代表

，圖中a2代表

。

及時(shí)鞏固生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能被初級(jí)消費(fèi)者同化的能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量2、若鹿的進(jìn)食能量為100%，其糞尿能量為36%，呼吸能量為48%，則鹿的同化量為（）

A．64%

B．84%

C．16%

D．52%及時(shí)鞏固A同化量＝攝入量－糞便量3、大象是植食性動(dòng)物，有一種羌螂專(zhuān)以大象糞為食。如果在某段時(shí)間大象所同化的能量為m，則這部分能量中可以流入羌螂體內(nèi)的約為（）

A.0B.10%mC.10~20%mD.不知道A植食性動(dòng)物

62.862.8二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)P95資料分析太陽(yáng)能未固定生產(chǎn)者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性動(dòng)物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6能量傳遞效率

根據(jù)“賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解”，計(jì)算相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率。植食性動(dòng)物

62.862.8太陽(yáng)能未固定生產(chǎn)者464.612.6肉食性動(dòng)物

12.6傳遞效率=上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量本營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量×100%試計(jì)算：從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率？從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率？13.5%20%結(jié)論：相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率大約是10%—20%。Q1：生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終去了哪里？Q2：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？Q3：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)？20’－25‘思考與討論：一部分以熱能的形式散失了，一部分貯存在有機(jī)物中。遵循；因?yàn)樯a(chǎn)者固定的總量等于流動(dòng)中散失的和貯存的之和。不能。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減只能沿食物鏈由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)1、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物會(huì)因呼吸作用而散失部分能量2、各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用3、能量傳遞效率：10-20%能量金字塔

營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多，所以生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過(guò)4—5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

如果將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可以形成一個(gè)金字塔圖形，叫做能量金字塔。塔基是生產(chǎn)者，塔形是正錐形。思考討論：

食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)五個(gè)，為什么？

任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有能量輸入，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。

在“草→食草的昆蟲(chóng)→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈，設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為100％，按最高傳遞率計(jì)算，蟾蜍和貓頭鷹所得能量最多分別為

A、20％和2％B、0.8％和0.032％

C、4％和0.8％D、0.4％和0.016％及時(shí)鞏固數(shù)量金字塔存在嗎？思考題：如果把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式表達(dá)出來(lái)，是不是也是金字塔形？如果是，有沒(méi)有例外？一般是金字塔形；有例外。浮游植物浮游動(dòng)物魚(yú)昆蟲(chóng)鳥(niǎo)樹(shù)小結(jié)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：能量流動(dòng)的途徑：能量的變化情況：生產(chǎn)者的能量來(lái)源：分解者的能量來(lái)源：各級(jí)消費(fèi)者的能量來(lái)源：流入某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是：能量流動(dòng)特點(diǎn)：生產(chǎn)者食物鏈和食物網(wǎng)，以有機(jī)物的形式太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能主要來(lái)自太陽(yáng)能生產(chǎn)者和消費(fèi)者上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的量單向流動(dòng)（不循環(huán)），逐級(jí)遞減三、研究能量流動(dòng)實(shí)踐意義P96２、幫助人們合理的調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)有益的部分。１、幫助人們科學(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。1、根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗量最少，人們應(yīng)該采用哪種食物結(jié)構(gòu)

A、以離類(lèi)、蛋類(lèi)為主

B、以淡水養(yǎng)殖的魚(yú)、蝦為主

C、以谷物和植物蛋白為主

D、以豬肉等家畜肉類(lèi)為主鞏固練習(xí)2、初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)能量的去路包括(多選) A、用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖

B、被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得

C、以熱能的形式散失

D、被分解者分解釋放到環(huán)境中去3、人們常用能量金字塔來(lái)說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系

A、能量與營(yíng)養(yǎng)級(jí)B、能量與個(gè)體大小

C、能量與個(gè)體數(shù)量D、能量與生物代謝類(lèi)型4、生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動(dòng)的敘述，正確的是（多選）

A．能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的

B．食物鏈越短，能量的利用率越高

C．初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量就越少

D．生物種類(lèi)越多，生態(tài)系統(tǒng)中的

食物鏈越多5、“一山不能存二虎”這一諺語(yǔ)，用生態(tài)觀點(diǎn)可以理解為

A、虎所需要的生活空間很大

B、身體強(qiáng)壯的虎以身體弱小的虎為食

C、虎性情孤獨(dú)，不群居

D、營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，能得到的能量越小，個(gè)體數(shù)量也就減少Nothingisimpossibleforawillingheart.

（心之所愿，無(wú)所不成）

要點(diǎn)補(bǔ)充新陳代謝中的同化作用和異化作用新陳代謝同化作用異化作用把外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)。儲(chǔ)存能量釋放能量分解自身的一部分組成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外。物質(zhì)代謝能量代謝能量單向流動(dòng)的原因？食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的；各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總是趨于以呼吸作用產(chǎn)生熱能而散失掉，而不被生態(tài)系統(tǒng)利用，所以能量不能循環(huán)。20’－25‘能量流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減的原因？捕食不徹底