高中生物必修三 生态系统的能量流动精品课件)资料

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1、第 5 章 生态系统及其稳定性,上图是有“超级丹”之称的羽毛球运动员林丹，他在比赛前要摄入大量营养物质，有能量的输入；在比赛过程中，有能量的转化和散失。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的输入，也就没有生命和生命系统。 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程如何呢？,本节目录,第18课时 生态系统的能量流动,1.结合教材P93能量流动的分析，能够说出能量流动的概念。 2.结合教材P94图56、图57，理解能量在生态系统中的流动过程。 3.结合教材P95图58，分析总结能量流动的特点。 4.通过教材P96生态农业，概述研究能量流动的意义。,能量流动的过程和特点。,1生态系统的组成成分包

2、括 、 、 、_ ，各组成成分间相互作用形成一个统一的整体。 2生态系统的营养结构是 。生态系统的主要功能是 和 ，就是沿着此渠道进行的。 3绿色植物通过光合作用把 能转化为_ 能，化能自养生物则通过化能合成作用把_ _ 能转化为 能。 4生物通过呼吸作用把有机物中稳定的化学能释放出来，大部分以 形式散失，少部分储存在 中。 5在“草兔狼”这条食物链中，草通过光合作用固定了太阳能，属于第一营养级。兔生命活动需要的能量来自于 ，属于第 营养级， 消费者。狼生命活动需要的能量来自于 ，属于第 营养级， 消费者。,生产者,消费者,分解者,非生物的物质和能量,食物链和食物网,能量流动,物质循环,太阳,

3、有机物中稳定的化学,氧化无机物时释放的化学,有机物中稳定的化学,热能,ATP,草,二,初级,兔,三,次级,探究点一 能量流动的过程,黑麦草是一年生或多年生草本植物，是重要的栽培牧草和绿肥作物。下图是山羊吃黑麦草的图片，请分析山羊和黑麦草的能量流动过程。,探究点一,1观察黑麦草的能量去向，分析：,(1)A是通过 作用完成的，该过程使 能转化成 能，以 的形式储存在黑麦草体内。 (2)B是通过 作用为生长发育提供能量，这个过程产生的能量大部分以 能的形式散失掉了。 (3)C过程中，枯枝落叶中的有机物被 分解为无机物，能量被释放。 (4)D是指部分能量被山羊通过_ 摄入体内，最终同化为自身的能量。,

4、光合,光,化学,有机物,呼吸,分解者,捕食,热,(5)能量流动过程中，我们经常以种群作为整体研究对象，请完成下图并归纳能量流动的概念。 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的 、 、 和 的过程。,输入,储存,散失,输入,传递,转化,散失,探究点一,2结合上述内容完成能量流经第二营养级的示意图,散失,次级,生长发,育,分解者,呼吸作用,探究点一,3结合1、2，概括生态系统能量流动示意图，请据图分析：,三级消 费者,(1)能量的输入 源头： 能或氧化无机物产生的 能。 相关生理过程： 作用或 作用。 能量转换形式： 能或氧化无机物产生的 能有机物中的 能。 输入总量： 。,太阳,化学,光合,化能

5、合成,光,化学,生产者固定的全部能量,化学,探究点一,3结合1、2，概括生态系统能量流动示意图，请据图分析：,生产者,呼吸,初级消费者,呼吸,次级消费者,分 解 者,呼吸,三级消 费者,呼吸,呼吸,能量,(2)能量的传递 传递途径： 。 传递形式： 。,食物链和食物网,有机物中的化学能,探究点一,3结合1、2，概括生态系统能量流动示意图，请据图分析：,生产者,呼吸,初级消费者,呼吸,次级消费者,分 解 者,呼吸,三级消 费者,呼吸,呼吸,能量,(3)能量的散失 形式： 能。 一般途径： 作用，包括各个营养级 的呼吸消耗以及 的呼吸作用。 特殊途径：动植物遗体形成煤炭、石油等，经过 放出热能。,

6、热,呼吸,自身,分解者,燃烧,探究点一,（1）同化量和摄入量的比较同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量： 同化量摄入量粪便量 （2）消费者产生的粪便中的能量属于上一营养级。,探究点一,探究点一,摄入量,粪便量,同化量,呼吸消耗量,流入下一营养级,流入分解者,未被利用的,某营养级(消费者)的能量流动简图,探究点一,1结合探究点一中的生态系统能量流动示意图判断： (1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 ( ) (2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能量 ( ) (3)同化量用于生长发育和繁殖的能量 ( ),(1)狼排出粪便中的能量属于兔子，未被狼获

7、得。 (2) 初级消费者的粪便量属于第一营养级的能量。 (3)同化量中的一部分用于生长发育和繁殖。,探究点一,1结合探究点一中的生态系统能量流动示意图判断： (4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失 ( ) (5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的 ( ) (6)能量aebi ( ),(4)呼吸作用所产生的能量一部分储存在ATP中，其余以热能的形式散失。,(6)稳定的生态系统里，每一营养级的能量一般输入等于输出。,探究点一,1结合探究点一中的生态系统能量流动示意图判断： (7)箭头a代表生产者的同化量，方框代表初级消费者的摄入量 ( ) (8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒

8、定律，总量越来越少( ) (9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被重复利用( ),(7)方框代表初级消费者的同化量。 (8)生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。 (9)能量 不能重复利用。,探究点二 能量流动的特点及相关计算,美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据单位：J/(cm2a)，请完成以下分析：,1由图得知 (1)经过长期的自然选择，食物链中 是不可逆转的。 (2)各营养级的能量总是趋向于以 而散失掉，无法再利用。 因此，能量流动的方向是 ，只能从 一个营养级流向_ 一个营养级，不可 ，也不能 。,

9、各营养级的顺序,呼吸作用产生热能,单向的,上,下,逆转,循环流动,探究点二,2.能量传递效率计算公式为：相邻两个营养级的传递效率（下一个营养级同化量/上一个营养级同化量）100%，请将图中各营养级的“输入”能量和“输出”到下一个营养级的能量整理出来填在表格中，并计算相邻营养级之间的传递效率。J/(cm2a),464.6,62.8,13.5%,62.8,12.6,20.1%,12.6,探究点二,3.由2中数据分析其原因可能有： (1)各营养级的生物都会因 而消耗掉相当大一部分能量。 (2)各营养级的生物中总有一部分能量未被 所利用。 (3)还有少部分能量随着 等直接传递给了 。 因此，输入各营养

10、级的能量不可能百分之百地流入下一营养级，能量在沿 流动过程中是 的。,呼吸作用,下一营养级的生物,残枝败叶或遗体,食物链,逐级递减,分解者,探究点二,4由2中传递效率可以看出，能量在相邻两营养级间的传递效率大约是 。若将单位时间内各营养级所得到的能量、每个营养级有机体的数量及单位空间内各营养级的生物量数值绘制成金字塔，如下面图表所示。,10%20%,正,倒,正,倒,探究点二,【小贴士】,1.数量金字塔的倒置现象 例如：一个松树上有许多条松毛虫，多只灰喜鹊。,2.生物量金字塔的倒置现象 例如：某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量。,探究点二,【思考】一条食物链中一般不

11、超过45个营养级，这是为什么？,生态系统中能量流动的传递效率一般是10%20%，营养级越多，能量的消耗就越多，所剩能量往往不能维持一个新的营养级。,探究点二,5.下图是某一食物网的示意图：,(1)如果 A增重100千克，C最多增重 千克。C最少增重 千克。,100千克,20%,20千克,20%,4千克,4,正向求解问“最多” ：最短食物链，最高传递效率,探究点二,5.下图是某一食物网的示意图：,(1)如果 A增重100千克，C最多增重 千克。C最少增重 千克。,100千克,10%,10千克,10%,1千克,4,0.01,10%,10%,0.1千克,0.01千克,正向求解问“最少” ：最长食物链

12、，最低传递效率,探究点二,5.下图是某一食物网的示意图：,(2)如果C增重1千克，至少需消耗A 千克。最多需消耗A 千克。,1千克,25,逆向求解问“最少” ：最短食物链，最高传递效率,20%,5千克,20%,25千克,探究点二,5.下图是某一食物网的示意图：,10 000千克,10%,1000千克, 10%,100千克,10% ,10% ,10千克,1千克,逆向求解问“最多” ：最长食物链，最低传递效率,(2)如果C增重1千克，至少需消耗A 千克。最多需消耗A 千克。,25,10 000,探究点二,(3)如果C从B、F中获得的能量比为31，C增重1千克，则最少需要消耗A 千克。,5.下图是某

13、一食物网的示意图：,1千克,每条食物链都需要考虑时，分别计算，然后合并。,0.75千克,0.25千克,20%,3.75千克,20%,18.75千克,1.25千克,20%,6.25千克,31.25千克,20%,20%,156.25千克,175 千克,175,20%,探究点二,（1）“未利用” 能量如：多年生植物上一年自身生长发 育的净积累量；未来得及分解，被埋藏在地下形成的煤炭、 石油等能量。 （2）能量传递效率是指相邻两营养级间，而不是种群，更 不是个体。 （3）一般来说，在以低营养级生物为主的生态系统中，传 递效率可以低于10%；仅在特殊条件下，某传递效率有可能 高于20%，时间过长将导致生

14、态系统被破坏。 （4）能量传递效率相关计算中，有时用生物量质量等来 代表生物所含有的能量。,探究点二,能量流动的极值计算 (1)能量在食物链中传递的计算 在一条食物链中若某一营养级的总能量为n，则最多传到下一营养级的能量为0.2n，最少为0.1n。 在一条食物链中，某一营养级的能量为n，需要前一营养级的能量至少为n20%5n，最多为n10%10n。,探究点二,能量流动的极值计算 (2)能量在食物网中传递的计算，设食物链ABCDE，分情况讨论,(3)在已知高营养级求需要低营养级最值时，若高营养级有多种食物来源，要注意高营养级食物来源有没有具体分配，若有就不能选最短或最长的食物链，而要按分配情况逐一计算，然后相加。,探究点二,2如图为某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，下列各 项中正确的是 ( ) A表示流经该生态系统内部的总能量 B一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加100 kg C生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D从能量关系看,_ _是流经该生态系统的总能量，所以 (表示、不表示)流经该生态系统内部的总能量。 (2)次级消费者增加1 千克，求生产者至少增加多少千克，传递效率应取