研課標(biāo)說教材生物生態(tài)系統(tǒng)有能量流動.ppt

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1、,第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性,第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,問題探討,備選策略1：先吃雞，再吃玉米； 備選策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂 雞，吃雞產(chǎn)下的 蛋，最后吃雞。,,能量輸入,,個體,呼吸作用散失的能量,儲存在體內(nèi)的能量,,,是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。,同化作用:,能量流動的分析,能量流經(jīng)一個種群的情況,能量輸入,,種群,能量儲存,能量散失,,,,,一、能量流動的過程,包括能量的、、和的過程。,輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失,生態(tài)系統(tǒng),閱讀思考：,（1）能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？ （2）能量流動的起點是哪里？ （3）輸入生態(tài)系統(tǒng)能

2、量的總量是多少？ （4）能量流動的渠道是什么？,思考：太陽能怎樣輸入第一營養(yǎng)級的？,,呼吸消耗,分解者分解,供下一營養(yǎng)級攝入,兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎？,(同化量=攝入量排遺量）,兔子的能量從哪里來？,？,兔子的能量去向？,能量在第一營養(yǎng)級中的變化,,用于生長 發(fā)育和繁殖,,生產(chǎn)者所固定的全部太陽能，就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。,初級消費者 攝入,分 解 者 利 用,能量在第二營養(yǎng)級中的變化,,能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的過程：,生產(chǎn)者 （植物）,,,,能量沿著食物鏈流動時，每個營養(yǎng)級都有能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,輸入：,輸出：,傳遞：,轉(zhuǎn)化：,生產(chǎn)者所固定的能量是流

3、經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(光合作用化能合成作用),各營養(yǎng)級自身的呼吸作用分解者的呼吸作用,呼吸作用,路徑：_________________________ 形式：_________________________,食物鏈、食物網(wǎng),有機物中的化學(xué)能,,,,太陽能有機物的化學(xué)能熱能,,請思考：,1.生態(tài)系統(tǒng)中所需要的能量來自哪? 2.能量流動是從什么地方開始的？能不能從動物 開始？ 3.輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少? 4.太陽能是如何進入生態(tài)系統(tǒng)的？ 5.能量流動的渠道是什么？ 6.能量流動圖解中的箭頭有哪些含義？ 7.初級消費者體內(nèi)的能量有哪些去路？,,太陽能,從生產(chǎn)者固定的太陽能開始的。 不能

4、從動物開始。,生產(chǎn)者固定的太陽能總量。,綠色植物通過光合作用,食物鏈和食物網(wǎng),表示能量流動的方向 表示捕食關(guān)系 粗細(xì)表示能量的多少,每個營養(yǎng)級能量的來源和去路,自身呼吸消耗：（1）大部分以熱能形式散失 （2）小部分用于自身生命活動 流入下一營養(yǎng)級 流入分解者：（1）未被利用的 （2）各營養(yǎng)級生物的遺體、糞 便、殘枝敗葉等,能量來源：,生產(chǎn)者：太陽能 消費者：上一營養(yǎng)級,能量去路：,歸納,在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食 1、在能量流動的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？,生產(chǎn)者固定的太陽能,0,2、被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？,1、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流

5、動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？ 2、流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中來？,思考與討論：,遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。,不能，能量流動是單向的。,賽達伯格湖的能量流動圖解,數(shù)據(jù)分析與處理,464.6,62.8,12.6,14.6,62.8,12.6,13.52%,20.06%,單向流動原因：,逐級遞減原因：,組成食物鏈的各營養(yǎng)級的順序是不可逆的，這是長期自然選擇的結(jié)果；,各營養(yǎng)級的能量大部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能形式散失掉，這些能量是生物無法利用的。,

6、各營養(yǎng)級的生物都會因自身呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量；, 各營養(yǎng)級的生物總有一部分未被下一個營養(yǎng)級利用。包括：a、下一個營養(yǎng)級不能利用的，如荒地中的草根。b、下一個營養(yǎng)級能利用而未被利用的，如羊不可能將草地的草吃光。,二 能量流動的特點,能量金字塔,,數(shù)量金字塔,生物量金字塔,生物量（質(zhì)量）金字塔：根據(jù)生物量而得。一般呈正錐體，但有時可倒置。例如水體中浮游植物的生物量可能比浮游動物的少。因為浮游植物的代謝率高、周轉(zhuǎn)快，可以支持生物量更大的植食動物，故其錐體可能倒置。 生物數(shù)量金字塔：根據(jù)生物個體數(shù)目而得，同樣有倒置的情形。例如在水體和草原中，生產(chǎn)者（浮游生物和草）體小而數(shù)目多，錐體正置。但在森林

7、中，生產(chǎn)者個體大，很多小動物可能蛀食同一棵巨木，錐體因而倒置。,討論:,1. 用能量流動的原理, 解釋為什么一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個？諺語”一山不容二虎”隱含的道理。,2. 市場上,肉類食品的價格一般要比小白菜的價格高,試從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度分析原因。,能量在傳遞過程中逐級遞減； 營養(yǎng)級別越高，可利用能量越少,思考：能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？,三、研究能量流動的意義,,人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,例如：秸稈的多級利用、?；~塘就實現(xiàn)了對能量的多級利用，提高了能量的利用率。,1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計

8、人工生態(tài)系統(tǒng)， 使能量得到最有效的利用。,“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),蠶,桑,魚,,,,塘泥,糞（飼料）,研究能量流動的意義,2、合理調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上，則最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。,,牧民草原如何放牧，才能達到產(chǎn)畜量高 又不會導(dǎo)致草場退化？,合理確定載畜量，滅鼠、滅蟲,本節(jié)知識體系,能量流動,,概念：,生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程,過程,,能量的源頭：,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：,生產(chǎn)者固定的 太陽能的總量,途徑：食物鏈或食物網(wǎng),特點,,單向流動：,逐級遞減

9、：,沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級,能量金字塔,能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率10%20%。,研究意義,調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?太陽能,,能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始 能量流動的數(shù)量: 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能是生產(chǎn)者 所固定的全部太陽能 能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng) 生態(tài)系統(tǒng)的 能量流動的途徑：太陽能第一營養(yǎng)級第二營 能量流動 養(yǎng)級第五營養(yǎng)級 單向流動不循環(huán) 能量流動的特點

10、 逐級遞減傳遞率為1020 設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系 研究的目的 使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,,,,應(yīng)用,1 在建立與人類相關(guān)的食物鏈時，應(yīng)盡可能縮短食物鏈。,2 傳遞效率計算,據(jù)題意得出如下的解析圖示：,人增1kg,合計 280kg,（各級傳遞效率均為10%）,25,2.5,0.25,250,0.25,0.5,5,2.5,25,,D,2、大象是一種植食性動物，有一種蜣螂則專以象糞為食，設(shè)一大象在某段時間內(nèi)所同化的能量為107kJ ，則這部分能量中可流入蜣螂體內(nèi)的約為： （ ） A：0kJ B ：106kJ

11、 C ：2106kJ D ：106 2106kJ,A,3.下表是某個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中幾種生物種群的能量值，下列營養(yǎng)關(guān)系不成立的是：（ ）,C,4. 關(guān)于下圖的下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是 （ ),A. 物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán) B. 每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C. 由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低 D. 由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染,C,5.下圖為某一鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：,（1）該生態(tài)系統(tǒng)的最大優(yōu)點是___________ （2）在該生態(tài)系統(tǒng)中起決定作用的是_____ _。如不換成能量，僅用質(zhì)量考慮，若要生產(chǎn)2kg雞肉最多需要水稻和大豆共計_____ _kg。 （3）蘑菇在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于___ __ _。 （4）氮是植物生長必需的元素。但在種植大豆時不施氮肥，仍能旺盛生長，其原因是__________ _。 （5）在沼氣池中常有一種刺激性的臭氣，該物質(zhì)是_____ ， 通過____________細(xì)菌的作用可將臭氣除去，并能形成______被植物吸收。,提高能量利用率，減少環(huán)境污染,水稻、大豆,20,分解者,硝化,NO3-,NH3,大豆根內(nèi)有固氮根瘤菌,