高二生物 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動精華

高二生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動精華第1頁/共50頁教學(xué)目標知識與能力：１、分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程與特點。２、概述研究能量流動的意義。３、嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。教學(xué)重點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程與特點教學(xué)難點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程與特點第2頁/共50頁第3頁/共50頁問題探討備選策略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。第4頁/共50頁生態(tài)系統(tǒng)能量流動第5頁/共50頁第6頁/共50頁生態(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。第7頁/共50頁就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸入、儲存和散失的？

能量輸入個體呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量能量流動的分析第8頁/共50頁能量流動的分析個體…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能量輸入儲存在體內(nèi)的能量能量輸入種群呼吸作用散失的能量第9頁/共50頁請同學(xué)們閱讀教材“能量流動的過程”一段，閱讀完后，可以討論下面這幾個問題：1.能量的來源是什么？2.能量是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級的？3.能量流動的渠道是什么？4.輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？思考：第10頁/共50頁能量在第一營養(yǎng)級中的變化生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動物）呼吸作用分解者遺體殘骸能量流動的過程分析第11頁/共50頁呼吸散失用于生長、發(fā)育、繁殖,儲存在有機物中遺體、殘枝敗葉分解者初級消費者攝食①能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖生產(chǎn)者固定的太陽能第12頁/共50頁初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入分解者利用散失呼吸作用呼吸作用能量在第二營養(yǎng)級中的變化糞便殘骸散失第13頁/共50頁

是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。同化作用:第14頁/共50頁糞便量用于生長、發(fā)育、繁殖遺體殘骸分解者次級消費者攝入②能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖初級消費者者攝入量同化量呼吸散失第15頁/共50頁在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食1、在能量流動的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？生產(chǎn)者固定的太陽能02、被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？第16頁/共50頁

生產(chǎn)者（植物）呼吸作用初級消費者（植食動物）呼吸作用次級消費者（肉食動物）三級消費者（肉食動物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程太陽能第17頁/共50頁1.生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭：太陽能3.能量流動的起點：2.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量(約占1%)

能量流動的過程總結(jié)6.來源：生產(chǎn)者消費者——太陽光能——前一營養(yǎng)級4.流動的渠道:生產(chǎn)者固定的太陽能開始食物鏈和食物網(wǎng)5.能量在食物鏈中的流動形式：有機物中的化學(xué)能分解者——生產(chǎn)者、消費者的遺體和排遺物第18頁/共50頁7.去路：呼吸作用消耗被下一營養(yǎng)級的生物所利用被分解者所利用8、能量的轉(zhuǎn)化：太陽能生物體內(nèi)有機物中的化學(xué)能熱能9、能量散失的主要途徑：細胞呼吸，主要形式是熱能第19頁/共50頁賽達伯格湖的能量流動圖解三、能量流動的特點第20頁/共50頁思考討論營養(yǎng)級流入能量流出能量

（輸入后一個營養(yǎng)級）出入比生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物

分解者

12.662.813.52%20.06%1、完成上圖的數(shù)據(jù)？2、為什么出入比會這么小？3、總結(jié)能量流動的規(guī)律？464.662.812.614.6第21頁/共50頁12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.6請計算能量傳遞效率（輸入后一營養(yǎng)級的能量與輸入前一營養(yǎng)級的能量的比）13.5%20%單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0賽達伯格湖的能量流動圖解呼吸

122.6第22頁/共50頁單向流動:自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0呼吸

122.6逐級遞減:能量流動的特點:能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環(huán)第23頁/共50頁

流入某個營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流向后一個營養(yǎng)級?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個營養(yǎng)級，而為分解者利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一個營養(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個營養(yǎng)級。通過以上分析，你能得出什么規(guī)律？第24頁/共50頁1、能量流動是單向的能量流動的特點從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……不可逆轉(zhuǎn)，不能循環(huán)。2、能量流動是逐級遞減的：傳遞效率為10％～20％。自身呼吸消耗、未被下一個營養(yǎng)級利用、被分解者分解。第25頁/共50頁肉食性動物

12.6植食性動物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔根據(jù)單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值繪制成圖，可形成一個金字塔圖形第26頁/共50頁說一說能量金字塔可以說明什么問題？在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越高，在能量流動的過程中消耗的能量就越多，能量流動是單向、逐級遞減的。第27頁/共50頁數(shù)量金字塔第28頁/共50頁遷移創(chuàng)新

1、如D魚體重增加1kg，至少需要浮游植物約

125kg能量傳遞效率的含義與計算：在一食物鏈中，若求某營養(yǎng)級獲得最多能量，一般取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。第29頁/共50頁俗話說：“一山不能容二虎”，有無道理？第30頁/共50頁

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(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少的程度。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(xué)道理。2.為什么說“一山不容二虎”?遷移創(chuàng)新：第31頁/共50頁從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)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％。

所以,食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級，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。因為能量每流經(jīng)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.食物鏈為什么一般不超過5個營養(yǎng)級?遷移創(chuàng)新：研究意義第32頁/共50頁人們對一片海域中生態(tài)系統(tǒng)作了統(tǒng)計：生產(chǎn)者（大葉藻）4800萬噸；初級消費者（吃大葉藻的小魚蝦）1200萬噸；次級消費者（吃小魚蝦的大魚)17萬噸；三級消費者（吃大魚的魚）3萬噸。

第33頁/共50頁人們對一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計：生產(chǎn)者（野草）5842424株初級消費者（草原動物、昆蟲）708624只次級消費者（肉食動物、吃昆蟲的小鳥）354904只三級消費者（肉食動物、吃小鳥的鷹）36821只第34頁/共50頁樹數(shù)昆蟲數(shù)目小鳥數(shù)目例外第35頁/共50頁思考：能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？四、研究能量流動的意義

人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?第36頁/共50頁例如：秸稈的多級利用、桑基魚塘就實現(xiàn)了對能量的多級利用，提高了能量的利用率。1、幫助人們科學(xué)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。

第37頁/共50頁“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第38頁/共50頁2、合理調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。第39頁/共50頁牧民草原如何放牧，才能達到產(chǎn)畜量高又不會導(dǎo)致草場退化？合理確定載畜量，滅鼠、滅蟲第40頁/共50頁問題探討備選策略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。第41頁/共50頁A、先吃雞，再吃玉米玉米雞人玉米雞人B、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。第42頁/共50頁本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能的總量途徑：食物鏈或食物網(wǎng)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)級能量金字塔能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率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祟愖钣幸娴牟糠痔柲艿?3頁/共50頁跟蹤反饋:1.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是()

A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體葉面上的太陽能

B.射進該系統(tǒng)的全部太陽能

C.該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量

D.生產(chǎn)者傳遞給消費者的全部能量C

2.初級消費者體內(nèi)能量的去路不包括()A．用于自身的生長、發(fā)育和繁殖

B．被第一營養(yǎng)級的其他生物所獲得

C．以熱能的形式散失

D．被分解者分解釋放到環(huán)境中去B

第44頁/共50頁3.根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:牧草鼠蛇貓頭鷹

如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得____焦耳能量,最多能獲得____焦耳能量.140第45頁/共50頁在市場上，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