《2018-2019学年高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 5.2 生态系统的能量流动课件 新人教版必修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 5.2 生态系统的能量流动课件 新人教版必修3（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 生态系统的能量流动,一、能量流动的概念和过程,一,二,三,一,二,三,预习反馈 1.判断 (1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( ) (2)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入体内的能量。( ) (3)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。( ) (4)同化量=摄入量-粪便量。( ) (5)生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量。( ) (6)同化量=呼吸散失量+储存量=呼吸散失量+下一营养级同化量+分解者分解利用的能量(+未利用)。( ),一,二,三,2.消费者的同化量是指( ) A.其食物中的所有能量 B.被消化
2、吸收的所有能量 C.用于生长、发育和繁殖的所有能量 D.呼吸消耗的所有能量 答案:B 3.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是 ( ) A.在食物链中,能量的传递形式是光能 B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程 C.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 D.流经生态系统的总能量一定是生产者固定的太阳能 答案:C,一,二,三,二、能量流动的特点,一,二,三,三、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,使能量得到最有效的利用。 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。,一,二,三,
3、预习反馈 1.判断 (1)生态系统中的能量流动是单向的。( ) (2)能量只能沿着食物链传递,捕食关系是不能逆转的。( ) (3)能量流动是逐级递减的,其原因是一部分能量未被下一营养级利用,一部分能量以热能的形式散失,还有一部分能量被分解者利用。( ) (4)生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大。( ) (5)若在农田周围合理植树,可控制鼠害,从而帮助人们合理地调整该生态系统中的能量流动关系,使人们从中获益更多。( ) (6)研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类。( ) (7)稻田生态系统中,防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。( ),
4、一,二,三,2.下图为某生态系统能量流动示意图单位:J/(cm2a),下列分析不正确的是( ) A.甲为1 250 J/(cm2a) B.乙到丙的能量传递效率为15% C.每一营养级的能量大部分用于 呼吸作用和被丁利用 D.乙的个体数目一定比甲少 解析:一般情况下,随着营养级的增加,动物个体的数量会减少,个体的体积会增大,但是也存在特殊情况,如树上的昆虫与树之间的关系。 答案:D,一,二,三,3.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,各代表一定的能量值,下列叙述不正确的是 ( ) A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转,所以能量流动具有单向性 B.表示流经生态系统内部的总能量 C.各营养级间的
5、能量传递效率一般为10%20% D.从能量关系看+ 答案:B,探究点一,探究点二,探究点三,问题导引 一个营养级中的能量有哪些去向? 分析第一营养级和第二营养级能量的去向,回答下列问题。,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,(1)流经该生态系统的总能量指的是图中的哪一部分? 答案:生产者固定的能量。 (2)输入第二营养级的能量是初级消费者摄入的能量还是其同化的能量? 答案:输入第二营养级的能量是初级消费者同化的能量。 (3)初级消费者粪便中的能量属于其同化的能量吗? 答案:不属于,初级消费者粪便中的能量应属于上一营养级生产者同化的能量。 (4)第二营养级同化的能量有哪些
6、去向? 答案:自身呼吸作用散失;流入下一营养级;被分解者利用。,典例剖析 某生态系统中有a、b、c、d四种生物,构成食物链abc,d为分解者,下图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图,下列说法错误的是( ) A.图中的甲表示b的同化能量,乙表示b用于生长、发育和繁殖的能量 B.蘑菇可参与丁过程 C.当生态系统处于相对稳定状态时,b的种群数量一般处于 左右 D.图中d的能量不全部来自b生物,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,解析:甲=b的摄入量-粪便中的能量,故甲为b的同化量,乙=b的同化量-呼吸作用散失的能量,故乙为b用于生长、发育和繁殖的能量,A项正确;
7、蘑菇是大型真菌,属于分解者,可以参与丁过程,B项正确;当生态系统处于相对稳定状态时,某种群的数量应稳定在K值左右,C项错误;图中d的能量不全部来自b,如b的粪便中的能量属于a固定的能量,D项正确。 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升 1.能量的输入 (1)能量来源:几乎都来自太阳能。,探究点一,探究点二,探究点三,2.能量的传递 (1)传递途径:食物链和食物网。 (2)传递形式:有机物中的化学能。 (3)传递过程,探究点一,探究点二,探究点三,3.能量的转化 4.能量的散失 (1)形式:热能,热能是能量流动的最后形式。 (2)过程 (3)特殊途径,探究点一,探究点二,探究点三,活
8、学活练 1.某同学绘制如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述错误的是( ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+D1) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,探究点一,探究点二,探究点三,解析:生产者固定的总能量W1=呼吸作用散失的能量+被分解者利用的能量+未被利用的能量+初级消费者同化的能量=A1+B1+C1+D1,A项正确。能量传递效率=第二营养级固定的能量D1/第一营养级固定的能量W1,B项正确。流入次级消费者的能量D1=A2+B2+
9、C2+D2,C项错误。图解中能量只能从生产者流向初级消费者,且总量减少,体现了能量流动的特点,D项正确。 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,2.下列关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是 ( ) A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级 解析:能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程,A项正确;分解者的作用就是将有机物分解成无机物,并从中获取生命活动所需的能量,B项正确;生态系统维持正常功能需要不断得到系统
10、外的能量,如太阳能,C项正确;生产者固定的能量除用于自身呼吸外,一部分流向分解者,一部分流向下一营养级,D项错误。 答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,能量流动的特点 问题导引 能量流动有什么特点?原因是什么? 结合教材P95图5-8思考并回答下列问题。 (1)图中生产者的能量分为四部分,而图5-7中生产者的能量分为三部分,差异是哪一部分? 答案:图5-8中多出的部分为未利用的能量。 (2)流经该生态系统的总能量是464.6 J/(cm2a),流入第二营养级(植食性动物)的能量(即该营养级的同化量)只有62.8 J/(cm2a),其余的能量除部分未被利用外,大部分通过自身的呼吸作用消耗掉了
11、,少部分流入了分解者。,探究点一,探究点二,探究点三,(3)图5-8中,能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率是多少? 答案:能量传递效率 能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率约为20%。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析 图1为某池塘生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值的多少。请据图回答问题。,探究点一,探究点二,探究点三,(1)图2中,若A表示图1中营养级所摄入的全部能量,则B表示营养级同化的能量,C表示 。若图1中营养级所固定的太阳能总量为y,营养级、间的能
12、量传递效率是 (用图中所给字母的表达式表示)。 (2)若图1中营养级、各有一种生物甲、乙、丙,构成食物关系如图3。其中甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量是 kJ。 (3)除图1中所示的生物类群,该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。,探究点一,探究点二,探究点三,解析:(1)同化的能量一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉,一部分用于自身的生长、发育和繁殖,C表示营养级用于生长、发育和繁殖的能量。营养级之间的传递效率是同化量之比,即b/y100%。(2)至少消耗应按照最大的传递效率20%计算,其中甲能量中比例为x的部分直接提供
13、给丙,假设甲的能量是M,即Mx20%+M(1-x)20%20%=A,计算可得M=25A/(1+4x)。(3)图1中包含了生产者和消费者,还缺少分解者。 答案:(1)营养级用于生长、发育和繁殖的能量b/y100% (2)25A/(1+4x) (3)分解者,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升 1.能量流动的特点及其原因分析 (1)单向流动的原因 食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。 (2)逐级递减的原因 各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量,并以热能的形式散失,无法再利用。 各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。 少部
14、分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。,探究点一,探究点二,探究点三,2.能量传递效率 (1)能量传递效率:输入到某一个营养级的能量中,只有10%20%的能量能够流入下一营养级,即相邻两个营养级间的能量传递效率为10%20%。能量传递效率是营养级之间的关系,不是个别食物链之间的关系。 (2)计算公式 能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量100%。,探究点一,探究点二,探究点三,3.三种金字塔的比较 生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式,生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔等,三者的比较如下表。,探究点一,探究点二,探究点三,探究点一,探
15、究点二,探究点三,探究点一,探究点二,探究点三,4.食物链中能量的最值计算 (1)计算某一生物获得的最多(至少)能量的规律 设食物链ABCD,分情况讨论:,探究点一,探究点二,探究点三,(2)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练 1.右图为一食物网简图。已知丙的食物中动物性食物(乙)所占比例为a,若要使丙体重增加x,则至少需要生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为( ) A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=10ax
16、+10x 解析:由题意“至少”可知,应该按最大传递效率20%计算,a表示丙食用的动物性食物(乙)所占比例,则(1-a)表示丙直接从生产者(甲)获得的食物所占比例,故有(1-a)x20%+ax20%20%=y,即y=20ax+5x。 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,2.下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图图中数字为能量数值,单位是J/(m2a)。下列叙述正确的是( ) A.该食物网中最高营养级为第六营养级 B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25% C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J/(m2a) D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统,探究点一,探究点二,探究点三,解析:该食物网中最长的食物链为浮游植物浮游动物幽蚊幼虫太阳鱼鲈鱼,食物网中最高营养
