高中生物 第五章 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課件 新人教版必修3.ppt
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假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜一樣,也流落到一個(gè)荒島上,那里除了有能飲用的水以外,幾乎沒(méi)有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5Kg玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援:A.先吃雞,再吃玉米B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。,,一、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程,,一、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程,鹿和草是什么關(guān)系?,,,草中的能量是怎樣得來(lái)的?,思考,,,,草中的能量是怎樣得來(lái)的?,思考,,,,,光能全部被草吸收利用了嗎?,思考,,,,,光能全部被草吸收利用了嗎?,思考,,,,,,草的能量將何去何從?,思考,,,,,,草的能量將何去何從?,思考,,,,,呼吸作用,,,草的能量將何去何從?,思考,,,,,呼吸作用,,分解者,,,草的能量將何去何從?,思考,,,,,呼吸作用,,分解者,未利用,用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,初級(jí)消費(fèi)者攝食,遺體、殘枝敗葉,生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能,呼吸消耗,,,,分解者利用,,,鹿吃了草后能把吃進(jìn)的草全部同化嗎?,思考,,,,,呼吸作用,,分解者,未利用,兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎?,兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎?,(同化量=攝入量—糞便量),,鹿吃了草后能把吃進(jìn)的草全部同化嗎?,思考,,,,,,呼吸作用,,分解者,未利用,,同化,糞便,,,鹿中的能量又到哪里去了?,思考,,,,,呼吸作用,,分解者,未利用,,同化,糞便,,,鹿中的能量又到哪里去了?,思考,,,,,呼吸作用,,分解者,未利用,,同化,糞便,呼吸作用,,,分解者,未利用,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,初級(jí)消費(fèi)者攝入,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,分解者利用,初級(jí)消費(fèi)者攝入,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,初級(jí)消費(fèi)者攝入,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,,初級(jí)消費(fèi)者同化,初級(jí)消費(fèi)者攝入,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,,初級(jí)消費(fèi)者同化,,,呼吸,初級(jí)消費(fèi)者攝入,散失,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,,初級(jí)消費(fèi)者同化,,,呼吸,,用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖,初級(jí)消費(fèi)者攝入,散失,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,,初級(jí)消費(fèi)者同化,,,呼吸,,用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖,初級(jí)消費(fèi)者攝入,,遺體,殘骸,散失,呼吸,…,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,糞便,,,,散失,,分解者利用,,初級(jí)消費(fèi)者同化,,,呼吸,,用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖,初級(jí)消費(fèi)者攝入,,次級(jí)消費(fèi)者攝入,,遺體,殘骸,…,散失,,呼吸作用,未利用,呼吸作用,分解者,未利用,,,,,,分解者,,,,呼吸作用,,未利用,呼吸作用,分解者,未利用,呼吸作用,,分解者,未利用,,,,分解者,,,,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是從什么地方開(kāi)始的?,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是從什么地方開(kāi)始的?,,思考,——植物光合作用固定太陽(yáng)能,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(2)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_________________________________,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(2)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_________________________________,,思考,生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(3)能量的去向有哪些?,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(4)能量流動(dòng)的渠道是什么?,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(4)能量流動(dòng)的渠道是什么?,,思考,——食物鏈和食物網(wǎng),呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(5)從圖中你可以發(fā)現(xiàn)能量流動(dòng)在方向上有什么特點(diǎn)?,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(5)從圖中你可以發(fā)現(xiàn)能量流動(dòng)在方向上有什么特點(diǎn)?,,思考,——單向流動(dòng),呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(6)能量流動(dòng)時(shí)在數(shù)量上又有什么特點(diǎn)?,,思考,呼吸作用,分解者,,,,,,,,,,,,生產(chǎn)者(植物),初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),,,(6)能量流動(dòng)時(shí)在數(shù)量上又有什么特點(diǎn)?,,思考,——逐級(jí)遞減,,二、能量流動(dòng)的特點(diǎn),單向流動(dòng)逐級(jí)遞減,,,,,賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解(單位:J/cm2.年),,,,,太陽(yáng)能,,未利用,,生產(chǎn)者,,植食性動(dòng)物,,肉食性動(dòng)物,分解者,未利用,呼吸,464.6,62.8,12.6,14.6,122.6,327.3,,12.5,,微量,,2.1,,96.3,,293,,18.8,,29.3,,7.5,,5.0,,62.8,,12.6,(1)計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中,能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是多少?,(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?,(1)計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中,能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是多少?,(13.5%),(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?,(1)計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中,能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是多少?,(13.5%),(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?,(20%),(3)流入某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,為什么不能百分之百地流向后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?,1.逐級(jí)遞減這一特點(diǎn)與能量守恒定律矛盾嗎?,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),第四營(yíng)養(yǎng)級(jí),某個(gè)湖的能量金字塔,思考,2.俗話說(shuō)“一山不容二虎”,有沒(méi)有道理?,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),第四營(yíng)養(yǎng)級(jí),某個(gè)湖的能量金字塔,思考,某個(gè)湖的能量金字塔,3.如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量用金字塔的方式表示,是否也呈金字塔形?,思考,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),第四營(yíng)養(yǎng)級(jí),能量金字塔與數(shù)量金字塔,鳥(niǎo),樹(shù),昆蟲(chóng),數(shù)量金字塔,能量金字塔與數(shù)量金字塔,鳥(niǎo),樹(shù),昆蟲(chóng),數(shù)量金字塔,鳥(niǎo),昆蟲(chóng),樹(shù),能量金字塔,能量金字塔與數(shù)量金字塔,假設(shè)你像小說(shuō)中的魯濱遜一樣,也流落到一個(gè)荒島上,那里除了有能飲用的水以外,幾乎沒(méi)有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5Kg玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)等待救援:A.先吃雞,再吃玉米B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。,A.先吃雞,再吃玉米,,,,A.先吃雞,再吃玉米,,,,A.先吃雞,再吃玉米,B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。,A.先吃雞,再吃玉米,B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。,,,,,,玉米,人,雞,A.先吃雞,再吃玉米,B.先吃玉米,同時(shí)用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。,,,,,,玉米,人,雞,,三、研究能量流動(dòng)的意義,合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。,,三、研究能量流動(dòng)的意義,合理確定草場(chǎng)的載畜量,,合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。,科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。,,三、研究能量流動(dòng)的意義,請(qǐng)利用水稻、玉米等農(nóng)作物,牛、羊等牲畜,食用菌,蚯蚓,沼氣池等,設(shè)計(jì)一個(gè)能量高效利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。,設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè),產(chǎn)品輸出,,,,,,,,,沼渣沼液,,,,蚯蚓,→,太陽(yáng)能,沼氣池,雜屑,作物,籽實(shí),秸桿,家畜,菌床雜屑,產(chǎn)品輸出,食用菌,,設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè),,,糞便,,,,,雜屑,,產(chǎn)品輸出,,,,人,,技能訓(xùn)練,分析和處理數(shù)據(jù),1926年,美國(guó)一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況,得到如下數(shù)據(jù)。,1.這塊玉米田共收割玉米約10000株,質(zhì)量為6000Kg。通過(guò)對(duì)玉米植株的化學(xué)成分進(jìn)行分析,計(jì)算出其中共含碳2675Kg。,2.據(jù)他估算,這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)呼吸消耗的葡萄糖共2045Kg。,3.1Kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6104KJ能量。,4.在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)里,入射到這塊玉米田的太陽(yáng)能總量為8.51012KJ。請(qǐng)據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算:,這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少?這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是多少?,這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少?這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是多少?,答案:這些玉米含碳量折全成葡萄糖是:267530/12=6687.5(Kg),這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是:6687.51.6104=1.07108(KJ),這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少?,這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少?,答案:這些玉米呼吸作用消耗的能量是:20451.6104=3.272107(KJ),這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是多少?呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能總量的比例是多少?,這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是多少?呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能總量的比例是多少?,答案:這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是:1.07108+0.3272108=1.3972108(KJ),這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是多少?呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能總量的比例是多少?,0.3272108/1.3972108=23.4%,答案:這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是:1.07108+0.3272108=1.3972108(KJ),這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是多少?,這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是多少?,答案:這塊玉米田的能量利用效率是:1.3972108/8.5109=1.64%,,1.調(diào)查得知某河生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(以A、B、C、D表示)。經(jīng)測(cè)定,一年中流過(guò)4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分別為:,那么該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是(),練習(xí),,1.調(diào)查得知某河生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(以A、B、C、D表示)。經(jīng)測(cè)定,一年中流過(guò)4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分別為:,那么該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是(),練習(xí),A,2.流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是(),A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)中全部太陽(yáng)能B.該生態(tài)系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量D.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。,2.流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是(),A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)中全部太陽(yáng)能B.該生態(tài)系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量D.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。,D,3.在一定時(shí)期內(nèi),某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能值為a,全部消費(fèi)者所獲得的能量值是b,全部分解者所獲得的能量值為c,則abc之間的關(guān)系是(),A.a=b+cB.a>b+cC.ab+cC.a- 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