生态系统的能量流动课件.ppt

1、非生物物质和能量非生物物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者捕食关系捕食关系生态系统的结构生态系统的结构生态系统生态系统的成分的成分 食物链（网）食物链（网）（营养结构）（营养结构）组成成分组成成分主要物质主要物质作用作用地位地位联系联系生态系统的组成成分及其作用比较生态系统的组成成分及其作用比较非生物的物非生物的物质和能量质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者阳光、热能、阳光、热能、水、空气、无水、空气、无机盐等机盐等为生物成分为生物成分提供物质和提供物质和能量能量必备成分必备成分必备成分必备成分必备成分必备成分非必备成分非必备成分自养型自养型绿色植物、蓝藻、绿色植物、蓝藻、自

2、养型细菌自养型细菌生态系统的生态系统的主要成分主要成分将无机物合成将无机物合成有机物有机物把光能转化成把光能转化成化学能化学能异养型异养型捕食动物植物捕食动物植物和寄生生物和寄生生物将有机物分解将有机物分解成无机物，加成无机物，加快物质循环快物质循环将有机物分解将有机物分解为无机物，归为无机物，归还无机环境还无机环境异养性异养性腐生细菌腐生细菌腐生真菌腐生真菌腐生动物腐生动物_和和_是联是联系系生物群落生物群落和和无机环境无机环境的两的两大桥梁。大桥梁。生产者与各级生产者与各级消费者以捕食消费者以捕食关系建立的关系建立的 是是能量流动能量流动和和物质循环物质循环的渠的渠道。道。生产者生产者分解

3、者分解者食物链食物链和食物网和食物网问题探讨：问题探讨：假如你像小说中的鲁滨假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一物。你随身带的食物只有一只母鸡、只母鸡、15Kg15Kg玉米。玉米。策略：策略：A.A.先吃鸡再吃玉米。先吃鸡再吃玉米。B.B.先吃玉米，同时用一部分先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。第第 二二 节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动能能量量流流动动的的概概念念能量流动的概念能量流动的概念 生态系统中能量的生态系统中

4、能量的输入、传递、输入、传递、转化转化和和散失散失的过程，称为生态系统的的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动。v 草草兔子兔子老鹰老鹰一、能量流动的过程分析一、能量流动的过程分析1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里?2、照射在草地上的太阳能如何被小、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收草吸收?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗?3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后,这些能量有这些能量有哪些去向哪些去向?一、能量流动的过程分析一、能量流动的过程分析呼吸消耗呼吸消耗分解者分解分解者分解被兔子摄取被兔子摄取热能热能呼吸作用呼吸作用生长发生长发育繁殖育繁殖-有机物有机物一、

5、能量流动的过程分析一、能量流动的过程分析呼吸作用呼吸作用残枝败叶等残枝败叶等分解者分解者同化量同化量=摄入量摄入量粪便量粪便量 同化量同化量 一、能量流动的过程分析一、能量流动的过程分析初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解者利用粪便粪便 （未同化未同化）呼吸呼吸散失散失.能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化同化量可以有哪几种表示方法？呼吸以热能形呼吸以热能形 式散失式散失 储存在生物体储存在生物体 内的有机物中内的有机物中被下一营养级被下一营养级 同化同

6、化遗体残骸，下一遗体残骸，下一营养级粪便营养级粪便被分解者利用被分解者利用能量输入能量输入（即同化量）（即同化量）某个营养级某个营养级生态系统中生态系统中某一营养级某一营养级的能量流动过程的能量流动过程呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸太太阳阳能能 生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食动物）（植食动物）次级消费者次级消费者（肉食动物）（肉食动物）呼吸呼吸 三级消费者三级消费者（肉食动物）（肉食动物）总结：生态系统的能量流动总结：生态系统的能量流动-输入、传递、转化、散失输入、传递、转化、散失输入：输入：输入生态系统的总能量：输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳

7、能生产者固定的太阳能传递：传递：能量在生物群落中传递的形式：能量在生物群落中传递的形式：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用散失：散失：能量散失的途径和形式：能量散失的途径和形式：呼吸作用以热能形式散失呼吸作用以热能形式散失有机物中的化学能有机物中的化学能注意：注意：1.1.能量流入一个营养级的能量流入一个营养级的标志标志是是2.2.摄入量摄入量=3.3.最高营养级的去路最高营养级的去路被该营养级的生物同化。被该营养级的生物同化。同化量同化量+粪便量粪便量不包括不包括被下一营养级所摄食被下一营养级所摄食 未固定未固定生产者生产者 植食性动物植食性动物

8、 肉食性动物肉食性动物 单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）分解者分解者 未利用未利用 呼吸呼吸 用表格的形式将数据进行整理用表格的形式将数据进行整理,并计算传递效率。并计算传递效率。营养级营养级输入能量输入能量流出能量流出能量(输入后一营养级输入后一营养级)出入比出入比(传递效率传递效率)生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物 464.6464.662.813.5%62.862.812.620.0%12.612.6数据分析数据分析二、能量流动的特点方向上：单向流动 数值上：逐级递减 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；单向流动单向流动原因：原因：逐

9、级递减逐级递减原因：原因：（相邻营养级间只有（相邻营养级间只有10%20%）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；各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。肉食性动物肉食性动物 12.612.6 植食性动物植食性动物 62.8 62.8 生产者生产者 464.6 464.6 能量金字塔能量金字塔 营养级越多，能量流动过程中消耗的越多。营养级越多，能量流动过程中消耗的越多。如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？有没有例外？数量金字塔数量金字塔1 1树树1000昆虫若干若干只鸟只鸟能量金字塔能量金字塔昆虫鸟鸟树树1树树问题探讨：问题探讨：假如你像小说

10、中的鲁滨假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一物。你随身带的食物只有一只母鸡、只母鸡、15Kg15Kg玉米。玉米。策略：策略：1.1.先吃鸡再吃玉米。先吃鸡再吃玉米。2.2.先吃玉米，同时用一部分先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。A A、先吃鸡，、先吃鸡，再吃玉米再吃玉米玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人B B、先吃玉米，、先吃玉米，同时用一部分同时用一部分玉米喂鸡，吃玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。请分析讨论

11、请分析讨论:用能量流动的原理用能量流动的原理,解释谚语解释谚语“一山不一山不容二虎容二虎”隐含的道理。隐含的道理。学以致用学以致用参考要点参考要点:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，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，通过食物链系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网网)流经流经老虎的能量已减到很小的程度老虎的能量已减到很小的程度。在获得在获得有限的有限的食物空间里，虎的食物空间里，虎的数量越少数量越少，就越容易获得，就越容易获得食物来食物来维持生存维持生存，其数量，其数

12、量多多时，就时，就不能不能维持其生存。为了维持其生存。为了生存就会出现生存就会出现你死我活你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎的斗争，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？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，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由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要得，也就是说要得到到1千克的肉至少要消耗千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵的肉比蔬菜贵。v 1 1、研究生态系统的能量

13、流动，可以帮助人们、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。最有效的利用。沼气池思考与讨论我国古代就已发展出”桑基鱼塘“生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时，不一定清楚其中的科学道理，请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。从从人类所需出发人类所需出发，通过，通过能量多级利用能量多级利用，充，充分利用流经各营养级的能量，分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。提高生产效益。v v质疑：质疑：能不能改变生态系统能量流动的规律？能不能

14、改变生态系统能量流动的规律？v思考：思考：农民在进行田间管理的时候，要进行农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草灭虫除草，目的是什么，目的是什么?除草为了使太阳能更多地流向农作物。除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。2 2、研究生态系统的能量流动，还可以帮助人、研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使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。能量持续高效地流向对人类最有益的部分。精题演练1.“一山不容二虎”这一谚语，用生态学的观点可以理解为A.虎所需要的生

15、活空间很大B.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C.虎性情孤独，不群居D.营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也 就越少D2.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于A.动物饲养麻烦，花工多，投资大B.动物性食品营养价值高C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高D.植物栽培比较容易C右图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是A图中方框的大小可表示该营养级生物所具 有的能量多少B该图中C所具有的能量为B的10%20%C该图中的A表示流经该生态系统的总能量D图中A具有的能量是B、C、D的能量之和D下图表示某草原生态系统中能量流动图解，表示相关过程能量流动量。下列有关叙

16、述正确的是A是流入该生态系统的总能量B分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色 植物再利用C.图中/的比值代表“草兔”的能量传递效率D和分别属于草和兔同化量的一部分 D在图中海鸟获得能量最多的食物链是在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海。海鸟每增加鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是千克，需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。千克。甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水棉水棉水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 1251252、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中，A为为1千克千克1、C最多约为多少？最多约为多少？2 2、C最少约为多

17、少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克 3、若、若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？在植物在植物昆虫昆虫蛙蛙蛇这条食物链中，蛇这条食物链中，若蛇增加若蛇增加1g1g生物量，至少要消耗植物的生物量，至少要消耗植物的生物量是（生物量是（）A A1000g B1000g B500g 500g C C250g D250g D125g125gD 根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进结合能量流动的特点进行计算行计算:蛇蛇牧草牧草鼠鼠猫头鹰猫头鹰(1)如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能

18、量焦耳的能量,则猫头鹰最少能获得则猫头鹰最少能获得_焦耳能量焦耳能量,最多能获得最多能获得_焦耳能量焦耳能量.(2)若猫头鹰要获得若猫头鹰要获得1千焦能量千焦能量,则至少消耗掉牧草所固定的则至少消耗掉牧草所固定的_千焦能量千焦能量,最多消耗牧草固定的最多消耗牧草固定的_千焦能量千焦能量.140251000最少消耗最少消耗(获得最多获得最多)选最短的食物链选最短的食物链选最大的传递效选最大的传递效率率20%最大消耗最大消耗(获得最少获得最少)选最长的食物链选最长的食物链选最小的传递效选最小的传递效率率10%4.4.如果一个人食物有如果一个人食物有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/

19、4来来自小型肉食动物。自小型肉食动物。1/41/4来自羊肉，假如传递来自羊肉，假如传递效率为效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1 1千克体重，约千克体重，约消耗植物（消耗植物（）A A1010千克千克 B.28B.28千克千克 C.100C.100千克千克 D.280D.280千克千克D 下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是（广东河南（广东河南2001）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆个体数比例关系如下图所示。下列选项

20、能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示选项方框面积表示能量的大小能量的大小)（）A B C DC C下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级第一营养级流入了第二营养级C、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落环境流入了生物群落D、生态系统的能量流动时往复

21、循环的、生态系统的能量流动时往复循环的C C4.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）下列有关叙述不正确的是 A.该生态 系统中，处于条二营养级的生物有人和家禽家畜B.该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性C如果在一个生态系统有四种生物，并构成如果在一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量，如下图所示。在一段时间所含的有机物总量，如下图所示。在一

22、段时间内，如果乙种生物的种群数量增加，则会引起内，如果乙种生物的种群数量增加，则会引起有机物总量有机物总量甲甲乙乙丙丙丁丁A A、甲、丁数量增加，、甲、丁数量增加，丙数量下降丙数量下降B B、甲、丙、丁数量均增加、甲、丙、丁数量均增加C C、甲、丁数量下降，、甲、丁数量下降，丙数量增加；丙数量增加；D D、甲数量下降，、甲数量下降，丙、丁数量增加；丙、丁数量增加；D以此类推完成以下关系图以此类推完成以下关系图延伸拓展延伸拓展:1.用能量流动的原理用能量流动的原理,解释解释“一山不容二虎一山不容二虎”隐隐 含的道理。含的道理。2.市场上市场上,肉类食品的价格一般要比小白菜的肉类食品的价格一般要比

23、小白菜的 价格高价格高,试从生态系统能量流动的角度分析试从生态系统能量流动的角度分析 原因。原因。输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动；逐级流动；散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定的太阳能的总量的太阳能的总量生态系统的总能量：太阳能太阳能能量的最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用总结 生态系统中生物的种生态系统中生物的种类越多，数量越大，则食类越多，数量越大，则食物链物链 ，食物网食物网 如

24、果一条食物链上某种生如果一条食物链上某种生物减少或消失了，它在食物减少或消失了，它在食物链上的位置可能会由其物链上的位置可能会由其他生物来取代。他生物来取代。一般认为，食物网越一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就干扰的能力就 食物链和食物网是生食物链和食物网是生态系统的态系统的营养结构营养结构。生态系统的生态系统的物质循环物质循环和和能量流动能量流动就是沿着这就是沿着这种渠道进行的种渠道进行的。越多越多越复杂。越复杂。越强。越强。生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：2.2.起点：起点：渠道渠道:食物链和食物网食物链和食物网生产者生产者3.3.流经生态系

25、统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳生产者所固定的太阳能的总量能的总量(约占约占1%)1%)5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用能量流动的过程能量流动的过程4.4.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量的去路有哪些？各营养级能量的去路有哪些？请以请以生产者生产者(第一营养级第一营养级)为例说明为例说明.生态系统的能量来源是什么？生态系统的能量来源是什么？2.2.能量流动的起点和渠道是什么？能量流动的起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统的总能量是什么？流经生态系统的总能量是什么？4.4.各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？太阳光能（氧化无机物产生的化学能）太阳光能（氧化无机物产生的化学能）