生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)_公開(kāi)課特別經(jīng)典幻燈片.ppt

1、第五章 第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng),1,假設(shè) 你像 魯濱遜 那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長(zhǎng)的辦法是： A.先吃雞，然后吃玉米 B.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞,先吃雞，再吃玉米,我反對(duì)！為什么要先吃我？,2,我們欠“雞媽媽”一個(gè)解釋,3,生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。,一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念,4,1、能量是怎樣輸入到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？ 2、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向：,5,一、能量流動(dòng)的過(guò)程,6,1、小草的能量來(lái)自哪里? 2、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草吸收?這些能量都被小草吸收了嗎? 3

2、、小草吸收了太陽(yáng)能后,這些能量有哪些去向?,7,用于生長(zhǎng) 發(fā)育和繁殖,分 解 者,遺體 殘骸,能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,8,1、小草的能量來(lái)自哪里? 2、照射在草地上的太陽(yáng)能如何被小草吸收?這些能量都被小草吸收了嗎? 3、小草吸收了太陽(yáng)能后,這些能量有哪些去向?,固定的太陽(yáng)能,光合作用，僅僅吸收1%左右。,9,3、兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎? 4、兔子吸收了能量后,這些能量有哪些去向?,不是。,10,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)初級(jí)消費(fèi)者示意圖,攝入量=同化量+

3、糞便,11,攝入量就是同化量嗎？,(同化量=攝入量糞便量）,兔子的能量從哪里來(lái),同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的過(guò)程。,12,3、兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎? 4、兔子吸收了能量后,這些能量有哪些去向?,不是。,13,生產(chǎn)者 （植物）,呼吸作用,初級(jí)消費(fèi)者 （植食動(dòng)物）,呼吸作用,次級(jí)消費(fèi)者 （肉食動(dòng)物）,三級(jí)消費(fèi)者 （肉食動(dòng)物）,呼吸作用,呼吸作用,分 解 者,呼吸作用,生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)傳遞的過(guò)程,太陽(yáng)能,14,請(qǐng)觀察:,請(qǐng)表述: 圖中的箭頭A、B、C各表示什么含義？,A、呼吸作用散失的能量 B、輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 C、分解者

4、呼吸作用散失的能量,太陽(yáng)能,15,輸入：,傳遞：,能量沿著食物鏈（網(wǎng)）逐級(jí)流動(dòng),散失：,各級(jí)生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以熱能散失,生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量（即植物光合作用固定的太陽(yáng)能），是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。,生態(tài)系統(tǒng)的總能量：,太陽(yáng)能,能量的最終源頭：,轉(zhuǎn)化：,熱能,太陽(yáng)光能,化學(xué)能,二、能量流動(dòng)的過(guò)程,16,二.能量流動(dòng)的過(guò)程,5.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去路有哪些？ 請(qǐng)以生產(chǎn)者(第一營(yíng)養(yǎng)級(jí))為例說(shuō)明.,生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源是什么？,2.能量流動(dòng)的起點(diǎn)和渠道是什么？,3.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？,4.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源又是什么？,思考并討論:,17,請(qǐng)計(jì)算能量傳遞效率（

5、輸入后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的 能量與輸入前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的比）,13.5%,20%,單位（焦/厘米2 年）,96.3,18.8,7.5,分解者 14.6,12.5,2.1,微量,未利用 327.3,293,29.3,5.0,賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解,呼吸 122.6,18,單向流動(dòng):,自身呼吸作用消耗,分解者利用,暫未利用,13.5%,20%,96.3,18.8,7.5,分解者 14.6,12.5,2.1,微量,未利用 327.3,293,29.3,5.0,呼吸 122.6,逐級(jí)遞減:,能量流動(dòng)的特點(diǎn):,能量傳遞效率10%20%,不可逆向，不可循環(huán),19,賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解的數(shù)據(jù)整理,13.5,20

6、.1,能量在流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？,20,三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)：,逐級(jí)遞減:,單向流動(dòng):,生產(chǎn)者,次級(jí)消費(fèi)者,三級(jí)消費(fèi)者,初級(jí)消費(fèi)者,不循環(huán)，不可逆,能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐漸減少的，能量傳遞效率大約是10%-20%,生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)遵循能量守恒定律！,通過(guò)以上的分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？,21,能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算 能量在流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 大約有10%20%傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高， 能量越少。因此食物鏈越長(zhǎng)，能量損失越多。 為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān) 能量的“最值

7、”計(jì)算方法總結(jié)如下： 選最短食物鏈 知低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按20%計(jì)算 求高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最長(zhǎng)食物鏈 按10%計(jì)算,獲得能量最多,獲得能量最少,22,例 1、A B C D E F 思考：如上食物網(wǎng)中， A為1千克 1、C最多約為多少？ 2、 C最少約為多少？,0.04千克,0.0001千克,23,選最長(zhǎng)食物鏈 知高營(yíng)養(yǎng)級(jí) 按10%計(jì)算 求低營(yíng)養(yǎng)級(jí) 選最短食物鏈 按20%計(jì)算,需最少能量,需最多能量,同一食物鏈不同環(huán)節(jié)能量傳遞效率往往不 完全相同，不涉及“最多”、“最少”，計(jì)算時(shí) 不能按10%或20%，而需按具體數(shù)值計(jì)算。如在食 物鏈ABCD中，能量傳遞效率分別為a%、b%、 c%,若A的能量為M,則D的能

8、量為Ma%b%c%。,提醒,24,例2、A B C D E F 思考：如上食物網(wǎng)中，,若C增加1千克，則A最少需要消耗多少千克？最多又為多少？,25千克,10000千克,25,生命在等待中逝去 請(qǐng)給我們一個(gè)“先吃雞”的理由！,26,七嘴八舌,食物鏈越短，能量到我體內(nèi)的越多，我活的時(shí)間就越長(zhǎng)呀！,27,能量金字塔,單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值， 由低到高繪制的圖形,從能量金字塔可以看出：營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)中消耗的能量就 _。,越多,湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔,生產(chǎn)者（第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)）,初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）,次級(jí)消費(fèi)者（第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)）,三級(jí)消費(fèi)者（第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)）,28,四、金字塔種類：,能量金字

9、塔,營(yíng)養(yǎng)級(jí),能量,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),第三 營(yíng)養(yǎng)級(jí),第四 營(yíng)養(yǎng)級(jí),29,四、金字塔種類：,（1）能量金字塔,特點(diǎn)：,正金字塔形,象征意義：,能量沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程 具有逐級(jí)遞減的特性,每一階含義：,每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少,形狀：,30,？,能量金字塔,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？,31,數(shù)量金字塔,人們對(duì)一片草地上的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)： 生產(chǎn)者（野草） 5 842 424株； 初級(jí)消費(fèi)者（草原動(dòng)物、昆蟲(chóng)） 708 624只； 次級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物、吃昆蟲(chóng)的小鳥(niǎo)） 354 904 只； 三級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物

10、、吃小鳥(niǎo)的鷹） 3只。,32,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)，一般是金字塔形。 但也有特殊情況：,數(shù)量金字塔,33,生物量金字塔,34,例1 若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量最多是（ ） A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ C. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ,D,35,例2 在圖中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)?_。海鳥(niǎo)每增加1千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是_千克。,水棉水蚤甲殼類海鳥(niǎo),125,36,課堂練習(xí),37,1、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解，回答：,圖中D表示_。 能量在逐級(jí)遞減中，傳遞率按20計(jì)算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量為_(kāi)千焦，狼獲得的能量中，草應(yīng)供給這條食物鏈的能量為_(kāi)千焦。 圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)A_ _作用被消耗，通過(guò)B_利用，而B(niǎo)又通過(guò)C_ _被消耗。,太陽(yáng)能,1.6,200,呼吸,分解者,呼吸作用,38,C,39,3、一片樹(shù)林中，樹(shù)、昆蟲(chóng)和食蟲(chóng)鳥(niǎo)類的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示。下列選項(xiàng)能正確表