生态系统的能量流动-课件.ppt
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- 生态系统 能量 流动 课件
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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)问题探讨问题探讨:假如你像小说假如你像小说中的鲁滨逊那样,流落在中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,除了饮用水一个荒岛上,除了饮用水之外没有任何食物。你随之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、身带的食物只有一只母鸡、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.先吃玉米再吃鸡。先吃玉米再吃鸡。C.C.先吃玉米,同时用一部先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下
2、的分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。蛋,最后吃鸡。第二节第二节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动(输入、传递、散失)(输入、传递、散失)1 1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里?一、能量流动的过程分析一、能量流动的过程分析2 2、照射在草地上的太、照射在草地上的太阳能都被小草吸收了吗阳能都被小草吸收了吗?小草吸收了光能,光能小草吸收了光能,光能发生了什么变化?发生了什么变化?3 3、小草固定的太阳能、小草固定的太阳能,有哪些去向有哪些去向?兔子兔子老鹰老鹰草草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 初级消费者初级消费者
3、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)呼吸呼吸热能热能散失散失.能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化热能热能散失散失以此类推完成以下关系图以此类推完成以下关系图呼吸以热能呼吸以热能形式散失形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被下一营养级同化养级同化遗体残骸遗体残骸,下,下一营养级粪便一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某一营养级的能量流动过程生态系统中某一
4、营养级的能量流动过程:输入生态系统的总能量:输入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能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: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464.6464.662.813.5%62.862.812.620.0%12.612.61 1、生态系统中的能量流动是单向的。、生态系统中的能量流动是单向的。2 2、能量在流动过程中逐级递减。、能量在流动过程中逐级递减。二、能量流动的特点二、能量流动的特点能量在相邻两个营养级中的传递效能量在相邻两个营养级中的传递效率大约
5、是率大约是10%10%20%20%;如果把单位时间内各个营养级所得到的能量如果把单位时间内各个营养级所得到的能量数值,由低到高绘成图,可以形成一个金字数值,由低到高绘成图,可以形成一个金字塔图形,叫做塔图形,叫做“能量金字塔能量金字塔”。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 464.6464.6 能量金字塔能量金字塔 如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式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?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能量金字塔能量金字塔昆虫 鸟鸟树树1 1树树1
6、000昆虫若干若干只鸟只鸟1树树问题探讨: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: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
7、鸡,吃鸡产下的蛋,鸡产下的蛋,最后吃鸡。最后吃鸡。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“一山一山不容二虎不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。2.市场上市场上,肉类食品的价格一般要比肉
8、类食品的价格一般要比小白菜的价格高小白菜的价格高,试从生态系统能量试从生态系统能量流动的角度分析流动的角度分析 原因。原因。请分析讨论请分析讨论:用能量流动的原理用能量流动的原理,解释谚语解释谚语“一山不容二虎一山不容二虎”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,通过食物链生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网网)流经老虎的能量已减到很小的程度流经老虎的能量已减到很小的程度。在获得在
9、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?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费者范畴,由于能量传递的效率只有10%20%,也就是说要得到,也就是说要得到1千克的肉
10、至千克的肉至少要消耗少要消耗5千克的植物;所以相同重量的千克的植物;所以相同重量的肉比蔬菜贵肉比蔬菜贵。例例1:1:下图表示某生态系统的食物网,请回答:若该生下图表示某生态系统的食物网,请回答:若该生态系统的能量流动效率平均为态系统的能量流动效率平均为10%10%,同一营养级的每种,同一营养级的每种生物获得的能量是均等的,那么第一营养级的同化能量生物获得的能量是均等的,那么第一营养级的同化能量为为2 210107 7KJKJ,则鹰最终获得的能量是,则鹰最终获得的能量是_。要使鹰的。要使鹰的数量最多它应处于第数量最多它应处于第_营养级。营养级。5 510104 43 32 210107 7101
11、06 610106 65 510104 45 510103 35 510104 45 510102 25 510103 3例例2 2:图是某个生态系统中的食物网简图,据:图是某个生态系统中的食物网简图,据图回答:若图回答:若E E生物种群总能量为生物种群总能量为7.17.110109 9kJkJ,B B生生物种群总能量为物种群总能量为2.32.310108 8 kJ kJ,从理论上计算,从理论上计算A A贮贮存的总能量最少存的总能量最少为为_ kJ_ kJ。4.8107 三、研究能量流动的实践意义:三、研究能量流动的实践意义:1.1.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科研究生态系统的能量流动
12、,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,学规划、设计人工生态系统,实现能量的多级实现能量的多级利用,提高能量的利用效率。利用,提高能量的利用效率。2.2.研究能量流动还可以帮助人们合理地研究能量流动还可以帮助人们合理地调整生调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地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。流向对人类最有益的部分。我国古代就已发展出我国古代就已发展出”桑基鱼塘桑基鱼塘“生产方式:利用桑生产方式: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,不形成良性循环。
13、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。点出发,分析这种设计的合理性。除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉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。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,还可以帮助人们、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,使能量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。持续高效地流向对人类最有益的部分。练习:练习:1.“1.“一山不容二虎一山不
14、容二虎”这一谚语,用生态学的观点可以理解为这一谚语,用生态学的观点可以理解为A.A.虎所需要的生活空间很大虎所需要的生活空间很大B.B.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C.C.虎性情孤独,不群居虎性情孤独,不群居D.D.营养级越高的生物,能得到的能量越少,个体数量也营养级越高的生物,能得到的能量越少,个体数量也 就越少就越少D2.2.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看,这是由于的观点看,这是由于A.A.动物饲养麻烦,花工多,投资大动物饲养麻烦,花工多,投资大B.B.动物性食品营养价值高动物性食品营养价值高C.C.
15、食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高D.D.植物栽培比较容易植物栽培比较容易C3.3.右图是能量流动的图解,对此图解的理解不右图是能量流动的图解,对此图解的理解不正确的是正确的是A A图中方框的大小可表示该营养级生物所具图中方框的大小可表示该营养级生物所具 有的能量多少有的能量多少B B该图中该图中C C所具有的能量为所具有的能量为B B的的10%10%20%20%C C该图中的该图中的A A表示流经该生态系统的总能量表示流经该生态系统的总能量D D图中图中A A具有的能量是具有的能量是B B、C C、D D的能量之和的能量之和D4 4下图表示某草原
16、生态系统中能量流动图解,下图表示某草原生态系统中能量流动图解,表示表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是A A是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量B B分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色 植物再利用植物再利用C.C.图中图中/的比值代表的比值代表“草草兔兔”的能量传递效率的能量传递效率D D和分别属于草和兔同化量的一部分和分别属于草和兔同化量的一部分 D5.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_。海鸟每增加海鸟每增加1千克,需消耗生产者生产的有机物至少千克
17、,需消耗生产者生产的有机物至少是是_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 1251256、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?7.7.在植物在植物昆虫昆虫蛙蛙蛇这条食物链蛇这条食物链中,若蛇增加中,若蛇增加1g1g生物量,至少要消耗生物量,至少要消耗植物的生物
18、量是(植物的生物量是()A A1000g B1000g B500g 500g C C250g D250g D125g125gD 8.根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特结合能量流动的特点进行计算点进行计算: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焦耳的能量焦耳的能量,则猫头鹰最少能则猫头鹰最少能获得获得_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则至少消耗掉牧草所固定的定的_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_千焦千焦能量能量.1
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