人教版必修3第五章第二节生态系统的能量流动（共59张PPT）

课件59张PPT。生态系统的能量流动温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面？
2.生态系统的成分有哪些？
3.生态系统的营养结构是什么?
生态系统的成分,食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网问题探讨：
假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。
策略：
1.先吃鸡再吃玉米。
2.先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。一、能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？ 能量输入个体呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流动的分析能量输入个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量…能量流动的分析能量流经一个种群的情况：能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析 研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。能量流动的过程能量在第一营养级中的变化生产者
（植物）分 解 者遗体及粪便要点补充新陈代谢中的同化作用和异化作用新
陈
代
谢同
化
作
用异
化
作
用把外界环境中获取的营养
物质，转变成自身的组成
物质。储存能量释放能量分解自身的一部分组成
物质，把分解的最终产物
排出体外。摄入量就是同化量吗？(同化量=摄入量—粪便量）同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。同化作用生产者
（植物）分 解 者遗体及粪便能量在第一营养级中的变化生产者固定的太阳能自身呼吸作用以热能散失生长、发育、繁殖遗体及残枝败叶：
被分解者分解被下一营养级同化能量在第一营养级中的变化初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入呼吸散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者分解粪便呼吸散失…...①②③能量流经第二营养级示意图对初级消费者的摄入自身呼吸作用以热能散失生长、发育、繁殖遗体及残枝败叶：
被分解者分解被下一营养级同化能量在第二营养级中的变化（除去粪便量）能量在其他营养级中发生的变化有区别吗？对上级消费者的摄入自身呼吸作用以热能散失生长、发育、繁殖能量在最高营养级中的变化①（除去粪便量）生态系统能量流动的过程完成教材P94 “思考与讨论”输入传递散失二.能量流动的过程5.各营养级能量的去路有哪些？
请以生产者(第一营养级)为例说明.⒈生态系统的能量来源是什么？2.能量流动的起点和渠道是什么？3.流经生态系统的总能量是什么？4.各个营养级能量的来源又是什么？思考并讨论:7.能量流动的形式？ 以有机物的形式流动 二、能量流动的特点赛达伯格湖的能量流动 P95资料分析327.3122.614.6能量传递效率 根据“赛达伯格湖的能量流动图解”，
计算相邻两个营养级间能量传递效率。试计算：
从第一营养级到第二营养级的传递效率？
从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%20%结论：相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。Q1：生态系统中的能量最终去了哪里？
Q2：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒
定律？
Q3：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？
20’－25‘思考与讨论：一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。不能。
三、生态系统能量流动的特点： 逐级递减:单向流动:生产者次级消费者三级消费者初级消费者不循环，不可逆能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的，能量传递效率大约是10%-20%通过以上的分析，你能总结出什么规律？请分析讨论:用能量流动的原理, 解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。学以致用参考要点:
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，
营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态
系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经
老虎的能量已减到很小的程度。
在获得有限的食物空间里，虎的数量越少，就越容易获得
食物来维持生存，其数量多时，就不能维持其生存。为了
生存就会出现你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎。 在市场上，肉一般比蔬菜贵，试从生态系统能量流动的角度分析原因？ 蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有10%~20%，也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵。二、能量流动的特点方向上：单向流动 数值上：逐级递减
分析原因 ①组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的，这是 长期自然选择的结果； ②各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。
单向流动原因：逐级递减原因： ①各营养级的生物都会因自身呼吸消耗相当大的一部
分能量； ②各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。能量金字塔 营养级越多，在能量流动过程
中消耗的能量就越多，所以生
态系统中的能量流动一般不超
过4—5个营养级。 如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。思考讨论： 食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？ 任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。 生态金字塔：
指各营养级之间的数量关系，包括三个类型：生物能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔。生态金字塔1.能量金字塔：
表示营养级与能量之间的关系。?.能量金字塔每一阶的含义：代表食物链中每一营养级所含能量。?.能量金字塔永远是正金字塔形。?.能量金字塔形状象征含义：表明能量沿食物链逐级递减。2.数量金字塔：?因为在捕食链中随营养级的提高，能量越来越少，而动物体型越来越大，因而生物个体数越来越少。?数量金字塔每阶的含义：表示每一营养级的生物个体数。数量金字塔（实例）有没有例外的情况？想一想： 一般情况下，是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。
例:成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。
3.生物量金字塔?生物量金字塔每一节的含义：表示每一营养级现存生物有机物的总质量。?能量以物质的形式存在，因此每一营养级的生物量在一定程度上表示着能量值得高低，从这个意义上讲生物量金字塔同能量金字塔形状相似。想一想：生物量金字塔有没有特殊情况？树数 海洋生态系统中某一时刻的浮游植物的生物量可能低于捕食者浮游动物的生物量！
浮游植物个体小、寿命短、又会不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量要低于浮游动物，但是并不表示流过生产者这一环节的能量比浮游动物少！呈正金字塔形一般呈正金字塔形;
有时出现倒金字塔形.（树与树上昆虫）一般呈正金字塔形；有时倒金字塔形.（某一时刻海洋中的浮游植物和动物）
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目沿食物链中随营养级而逐级递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减食物链中每一营养级生物所含能量多少每一营养级生物个体数目每一营养级生物的有机物总量生物金字塔四、研究能量流动的实践意义1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现能量的多级利用，提高能量的利用率（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:草场合理放牧，以获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。 问题:农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是? 使能量尽可能地流向农作物中，即流向人类最有益的部分生态农业：如桑基鱼塘桑基鱼塘的设计的理念：从人类所需的出发通过能量的多级利用、物质的循环利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。【归纳提升】　有关能量流动的极值计算
在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链。
(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论：(2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。
问题探讨：
假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。
策略：
1.先吃鸡再吃玉米。
2.先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。A、先吃鸡，再吃玉米B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。小结C 锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么? 思考：下列哪种生态系统中的能量流动关系需要调整
A 草原牧场上能量流向牛羊
B 森林中能量流向木材
C 农田中能量流向田鼠
D 鱼塘中能量流向鱼类C1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：
A． B． C． D． 。
（2）图中a1代表 ，
图中a2代表 。 及时巩固生产者初级消费者次级消费者三级消费者生产者所固定的太阳能被初级消费者同化的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量 2、若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（ ）
A．64%　 B．84%　 C．16% D．52%及时巩固A同化量＝摄入量－粪便量3、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（ ）A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道A 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
A、20％和2％ B、0.8％和0.032％
C、4％和0.8％ D、0.4％和0.016％?及时巩固2 假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为
A.４％和４％　　　　　　B.０.８％和０.８％
C .４％和０.８％　　　　 D.１０％和４％5、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算:牧草鼠蛇猫头鹰 如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得______焦耳能量, 最多能获得______焦耳能量.1404、在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（??? ）
A．1000g??? B．500g????
C．250g????? D．125gD 5.根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算:蛇 如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得
______焦耳能量, 最多能获得______焦耳能量.若猫头鹰要获得1千焦能量, 则至少消耗掉牧草所固定的
______千焦能量, 最多消耗牧草固定的______千焦能量.140251000最少消耗
(获得最多)选最短的食物链选最大的传递效
率20%最大消耗
(获得最少)选最长的食物链选最小的传递效
率10%4.如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来
自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递
效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约
消耗植物（ ）A．10千克　　　 B. 28千克　　　 C. 100千克　　　 D. 280千克D 1、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构
A、以离类、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?巩固练习2、初级消费者体内能量的去路包括(多选)
A、用于自身的生长、发育和繁殖
B、被第二营养级的其他生物所获得
C、以热能的形式散失
D、被分解者分解释放到环境中去???3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系
A、能量与营养级 B、能量与个体大小
C、能量与个体数量　 D、能量与生物代谢类型?6、下图是某生态系统中食物网简图，图中甲—庚代表各种不同的的生物，请据图回答（1）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为次级消费者的生物是
（2）、若该生态系统受到重金属污染，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是 。戊丙甲、乙、丁（3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分为分解者非生物的物质和能量有多少条食物链？5条
（5）已知各营养级之间能量的转化效率为10%，若一种
生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等
则丁每增加10千克，需要消耗生产者 千克 3250解：根据题意，丁从庚和甲摄取的生物量相等，则设从戊-庚－丁需消耗戊的量为x千克，
设从戊－甲－丁需消耗戊的量为Y千克
设从戊－己－甲－丁需消耗戊的量为z千克
x.10%·10%=10·1／2=500
y.10%·10%=10·1／2·1／2=250
z·10%·10%·10%=10·1／2·1／2=2500
500+250+2500=3250克(2009年高考全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。
(2)牛与鸡之间________(有、无)竞争关系，理由是____________________________
。人与鸡的种间关系是____________，人与牛的种间关系是____________。
无它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒)捕食与竞争捕食 (3)流经该农场生态系统的总能量来自________所固定的________，无机环境中的碳以________形式进入该人工群落。
(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会________(增多、不变、减少)，理由是_________________________
_______________________________________________。
减少　玉米太阳能CO2改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少
【解析】　(1)据题干所述，将鸡、牛、玉米和人之间的食物关系画出即可得，图解如图。(2)因为牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛与鸡之间无竞争关系；人吃鸡，为捕食关系，人与鸡又共食玉米子粒，两者之间又存在竞争关系；人吃牛，为捕食关系。(3)流经一个生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能的总量，所以流经该生态系统的总能量是玉米固定的太阳能的总量；无机环境中的碳是以二氧化碳的形式被生产者利用而进入生物群落的。(4)能量沿食物链传递的过程中是逐级递减的，所以改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少，使农场供养的人数减少。
4、一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四个种群所含的能量统计如下表
下面符合这4个种群所构成的营养结构的是（ ）
A 甲→ 乙→ 丙→ 丁 B 甲→ 丙→ 乙→ 丁
乙 乙
C 甲 丙 D 甲 丁
丁 丙D4、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，正确的是（多选）
A．能量沿食物链流动是单向的
B．食物链越短，能量的利用率越高
C．初级消费者越多，次级消费者获得的
能量就越少
D．生物种类越多，生态系统中的　 食物链越多???Nothing is impossible
for a willing heart.　
　（心之所愿，无所不成）