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生态系统的能量流动教学课件


假设 你像 鲁滨逊 那样流落在不毛的荒岛 上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用,那么 我反对! 使自己活的最长的办法是: 为什么要 A.先吃鸡,然后吃玉米 先吃鸡, 先吃我? B.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生 再吃玉米 产的蛋,最后再吃鸡

我们欠“ 鸡妈妈 ”一个解 释·· ·· ··



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生态系统的能量流动

一、能量流动的概念 根据预习,请回答:

指生态系统中能量的 什么叫生态系统的能量流动? 输入、传递、转化和散失过程。
能量是如何流动的?从哪里开始研究?

请同学们认真阅读教材第94页,并 分析下面的问题:

二.能量流动的过程 ⒈生态系统的能量来源: 请阅读并讨论: 太阳光能
2.起点: 生产者 渠道:食物链和食物网 ⒈生态系统的能量来源是什么?
生产者所固定的太阳 3.流经生态系统总能量: 2.能量流动的起点和渠道是什么? 能的总量(约占1%)

3.流经生态系统的总能量是什么? 生产者 ——太阳光能
4.来源:

4.各个营养级能量的来源又是什么? 5.各营养级能量的去路有哪些? 5.去路: 被下一营养级的生物所利用 请以生产者(第一营养级)为例说明.
被分解者所利用

消费者 ——前一营养级

呼吸作用消耗

能量的输入
思考题:

⒈生态系统能量主 要来源是什么? 2.它是通过什么方 式输入生态系统 的? 3. 输入的过程能量 形式发生什么变 化?
4. 太阳能能否全部输入该生态系统?为什么? 5 . 输入该生态系统的总能量是什么?

太阳能 来源:

生 态 系 统 的 能 量 流 动

能量 输入

绿色植物的光合作用 方式: 输入总能量: 生产者固定的太阳能

能量变化:光能 →化学能

能量 传递 能量 散失

能量的传递
光 生产者能量的变化 合 能量传递的渠道是什么?食物链和食物网 作 用

生产者

呼 吸 作 用 散 失

分 解 者

自身的生 长发育和 繁殖

初级

能量传递的形式是什么?储存在有机物中的化学能 消费者


….

粪便

初级消费者 摄入

去路: 呼吸作用消耗 分解者分解利用 下一营养级摄食

分 初级消费者 解 同化 呼 者 遗体 吸 利 用于生长 发育和繁殖 用 残骸 失散 吸呼 次级消费者 摄入 散失
摄入量=同化量+粪便量

同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量
(下一营养级同化+分解者分解)

由草、兔、狐组成的食物链中,兔所获 得的能量,其去向不包括( ) A.兔呼吸作用释放的能量 B.由兔的粪便流入分解者体内的能量 C.流入狐体内的能量 D.由狐的粪便流入分解者体内的能量

太阳能 来源:

生 态 系 统 的 能 量 流 动

能量 输入

方式: 绿色植物的光合作用
输入总能量: 生产者固定的太阳能

能量转变:光能 →化学能

能量 传递
能量 散失

食物链和食物网 渠道: 能量形式: 化学能
各个生态成分中能量的来源与去路:

方式: 呼吸作用散热
能量转变: 化学能→热能

太阳能 能量输入 生产者 化学能 消费者 能量输出 热能(散失)
细胞呼吸

分解者 能量流动中能量形式的变化:
太阳能 有机物化学能 热能

能量流动的特点
单向流动


逐级递减 想一想:
1.能量在生态系统流动过程中,其方向能不能逆转?为什么? 2.上一营养级的能量能否全部流入下一营养级?为什么?

光能 3.能量传递的效率是多少? 化学能
能量传递效率

热能

=

某一营养级得到的能量(下一营养级的同化)

上一营养级的总能量(上一营同化量)

从第一营养级 流入第二营养 级的能量,占 生产者所固定 的能量总量的 百分比是____ 62.8/464.6=13.5% __________ 从第二营养级流入第三营养级的能量,占初级消 费者所同化的能量总量的百分比是 12.6/62.8=20.1% _____________________。 能量传递的效率: 10%~20%

能量流动的过程总结


1.能量流动的起点:

生产者(主要是绿色植物)固定的太阳能
有机物化学能 热能

2. 能量流动的途径: 食物链和食物网 3. 能量流动中能量形式的变化: 太阳光能 5. 能量流动的方向(以箭头表示): 单向流动

4. 能量在食物链中流动的形式: 有机物(食物)中的化学能 6. 箭头由粗到细: 表示流入下一个营养级的能量逐级递减 7. 方块面积越来越小:营养级别越高,保存在生物体内的就越少

8. 蓝色箭头表示: 该能量是散失到系统外的,不能再利用的能量
9. 能量散失的主要途径: 通过呼吸作用以热能形式散失 10.能量传递的效率: 10%~20%

生命在等待中逝去·· ·· ··

请给我们一个“先吃鸡”的理由!

食物链越短,能 量到我体内的越 多,我活的时间 就越长呀!

体现了能量和营养级之间的关系:
在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中 消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超 过4~5个营养级。

能 量 金 字 塔

10
100 1000

10000

【特别提醒】 ①在人工生态系统中因能量可人为补充,可 能会使能量金字塔呈现倒置状况,如人工鱼塘中生产者的能量 未必比消费者(鱼)多。 ②天然生态系统必须当能量状况表现为正金字塔时,方可维 持生态系统的正常运转,从而维持生态系统的稳定性。 ③食物链中各营养级由低到高,能量因逐级损耗而逐级递减 ,故从能量数值看,前一营养级总大于后一营养级,但若从数 量或生存区域或个体体积看,则未必存在上述关系。

已知低营养级求高营养级 获能量最多: 选最短食物链按×20%计算 获能量最少: 选最长食物链按×10%计算 已知高营养级求低营养级 需最多能量: 选最长食物链按÷10%计算 需最少能量: 选最短食物链按÷20%计算

四、研究能量流动的实践意义 研究能量流动有什么实践意义?
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统, 使能量得到最有效的利用。

如:生态农业
2、帮助人们合理地调整生态系统中的能量 流动关系,使能量持续高效地流向对人 类最有益的部分。

如:草场放牧

课堂练习

1、在草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫 头鹰这条食物链,设流经这条食物链的总能 量为100%,按最高传递率计算,蟾蜍和猫头 鹰所得能量最多分别为( B )。
A、20%和2% C、4%和0.8% B、0.8%和0.032% D、0.4%和0.016%

课堂练习
2、大象是植食性动物,有一种蜣螂专以象粪为食, 设大象在某段时间所同化的能量为107,那么这部 A 分能量可流入蜣螂体内的约有( ) A.0 B. 106 C.2× 106 D.107 - 2× 106 3、根据生态学原理,要使能量流经食物链总消耗最 少,人们应采用哪种食物结构( C )

A.以禽类、蛋类为主
B.以淡水养殖的鱼、虾为主

C.以谷物和植物蛋白为主
D.以猪肉等家畜肉类为主

例、A
D

B
E F

C

思考:如上食物网中, A为1千克
a、C最多约为多少?

0.04千克 0.0001千克

b、 C最少约为多少?

c 、若C增加1千克,则A最少需要 消耗多少千克?最多又为多少?

5、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个 营养级(以a、b、c、d表示)。经测定一年中流 经这4个营养级的能量分别为:

营养级 a b c d

能量(J· m-2) 141.10×105 15.91×105 0.88×105 871.27×105

该生态系统中初级消费者是(

A

)

A、 a C、 c

B、b D、d


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