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1、 作为生物与环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。生态系统的主要功能一是生态系统的能量流动，二是生态系统的物质循环，首先学习讨论生态系统的能量流动。引言：人教版教学视频生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动广东省崇雅高中广东省崇雅高中 杨太林杨太林人教版教学视频生态系统的能量流动假如你流落到荒岛上，只有假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、一只母鸡、kg玉米玉米先吃鸡，再吃玉米？先吃鸡，再吃玉米？先吃玉米，同时用一部分玉先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？米喂鸡，吃鸡产下的蛋？增加了食物链的长度，能量逐级增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后
2、人获得的能量较少递减，最后人获得的能量较少人教版教学视频生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入 传递传递转化转化和和散失散失的过程，称为生态系统的能量的过程，称为生态系统的能量流动流动人教版教学视频生态系统的能量流动能量流动的过程人教版教学视频生态系统的能量流动生产者生产者是生产者所固定的全部太阳光能是生产者所固定的全部太阳光能 生态系统能量流动的途径：生态系统能量流动的途径： 食物链和食物网食物链和食物网 生态系统的能量来源：生态系统的能量来源：能量流动的起点：能量流动的起点： 太阳能太阳能输入生态系统的总能量：输入生态系统的总能量：
3、能量输入能量输入人教版教学视频生态系统的能量流动呼吸作用消耗呼吸作用消耗分解者分解利用分解者分解利用初级消费者摄食初级消费者摄食生产者生产者（第一营养级）（第一营养级）固定的太阳能固定的太阳能能量的散失和传递能量的散失和传递第一营养级固定的太阳能的去向：第一营养级固定的太阳能的去向： 植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；人教版教学视
4、频生态系统的能量流动次级消费者次级消费者摄入摄入.分分解解者者利利用用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖呼呼吸吸散散失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化初级消费者初级消费者摄入摄入粪便粪便呼呼吸吸散失散失能量的散失和传递能量的散失和传递能量流经第二营养级示意图能量流经第二营养级示意图呼吸作用消耗呼吸作用消耗分解者分解利用分解者分解利用下一营养级摄食下一营养级摄食去路：去路：呼呼吸吸散散失失呼呼吸吸散散失失呼呼吸吸散散失失呼呼吸吸散散失失呼呼吸吸散散失失呼呼吸吸散散失失人教版教学视频生态系统的能量流动 能量在第三第四营养级的变化能量在第三第四营养级的变化与第二营养的变化情况大致相同
5、。与第二营养的变化情况大致相同。 人教版教学视频生态系统的能量流动生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解:生产者生产者(植物植物)呼吸作用呼吸作用植食动物植食动物呼吸作用呼吸作用肉食动物肉食动物呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸呼吸作用作用肉食动物肉食动物呼吸作用呼吸作用 能量沿着食物链流动能量沿着食物链流动, ,在这个过程中在这个过程中每一个营每一个营养级都有输入、传递、转化和散失。养级都有输入、传递、转化和散失。人教版教学视频生态系统的能量流动思考与讨论思考与讨论: :生态系统中的能量流动和转化是否生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？遵循能量守恒定律，为什么？
6、在生态系统中，能量的形式不断转换，在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能由量既不能凭空产生，也不会消灭，只能由一种形式转变为另一种形式。因此，对于一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行
7、定量计算。以根据热力学第一定律进行定量计算。 输入某营养级的总能量呼吸作用消耗输入某营养级的总能量呼吸作用消耗的能量的能量分解者分解的能量分解者分解的能量流入下一流入下一营养级的能量营养级的能量人教版教学视频生态系统的能量流动流经某生态系统的能量能否再回到流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？这个生态系统？ 能量在生态系统中的流动，很大部分能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。再回到生态系统参与流动。因为至今尚未因为至今尚未发现
8、以热能作为能源合成有机物的生物。发现以热能作为能源合成有机物的生物。人教版教学视频生态系统的能量流动生态系统能量流动的特点人教版教学视频生态系统的能量流动分析分析”塞达伯格湖的能量流动图解塞达伯格湖的能量流动图解”人教版教学视频生态系统的能量流动62.813.52%12.620.06%1.用表格的形式，将图中的数据进行整理用表格的形式，将图中的数据进行整理2.计算计算“流出流出”该营养级的能量占该营养级的能量占“流入流入”该营养级能量的百分比该营养级能量的百分比?营养级流入能量流出能量（输入后一个营养级）出入比生产者464.6植食性动物肉食性动物分解者.人教版教学视频生态系统的能量流动一部分通
9、过该营养级的一部分通过该营养级的呼吸作用散失呼吸作用散失了。了。一部分作为遗体或残枝败叶而被一部分作为遗体或残枝败叶而被分解者所分解。分解者所分解。还有一部分进入下一营养级还有一部分进入下一营养级（被捕食（被捕食） 。提示：流入某一营养级的能量主要有以下去向：提示：流入某一营养级的能量主要有以下去向：所以，流入某一营养级的能量不可能百分之所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。百地流到下一营养级。流入某一营养级的能量，为什么不是流入某一营养级的能量，为什么不是百分百地流到下一营养级？百分百地流到下一营养级？人教版教学视频生态系统的能量流动生态系统能量流动的特点：生态系统能量流
10、动的特点：第一、能量流动是单向的。第一、能量流动是单向的。 从生产者初级消费者次级消费者三级消费者 小结小结第二、能量流动是逐级递减的。第二、能量流动是逐级递减的。 传递效率为1020 人教版教学视频生态系统的能量流动如果将单位时间内各个营养级所得到如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔形，叫做能量金字以形成一个金字塔形，叫做能量金字塔。塔。人教版教学视频生态系统的能量流动能量金字塔D 第四营养级第四营养级C 第三营养级第三营养级B 第二营养级第二营养级A 第一营养级第一营养级生态系统中的能生态系统中的能量流动一般不超过
11、量流动一般不超过45个营养级个营养级人教版教学视频生态系统的能量流动如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？字塔形？如果是，有没有例外？一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量游动物吃掉，所以
12、某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游艺机动物的流过浮游植物的总能量还是比流过浮游艺机动物的总能量要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一总能量要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔形也会发生倒置。株大树上，该数量金字塔形也会发生倒置。人教版教学视频生态系统的能量流动与社会的联系人教版教学视频生态系统的能量流动（5）研究生态系统能量流动的目的问：能不能改变生态系统能量流动的规律？ 不能，人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量尽量多地流
13、向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。人教版教学视频生态系统的能量流动思维训练1为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？根据林德曼能量流动的根据林德曼能量流动的“十分之一定律十分之一定律” ” 如如D D鱼体重增加鱼体重增加1kg1kg，所，所需浮游植物需浮游植物 等。等。 1000kg1000kg人教版教学视频生态系统的能量流动2、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。人教版教学视频生态系统的能量流动图中D表示_。能量在逐级递减中，传递率按20计算， 若狐获得的能量
14、是8千焦，传递给狼的能 量为_千焦，狼获得的能量中，草应 供给这条食物链的能量为_千焦。图中各营养级通过A_作用被消耗， 通过B_利用，而B又通过C_被消耗。太阳能 1.6 200 呼吸 分解者 呼吸作用人教版教学视频生态系统的能量流动总结 从能量传递过程看，流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能，这些能量沿着食物链和食物网的各个营养级传递，可见生产者是消费者和分解者获得能量的源泉，是生态系统存在和发展的基础。人教版教学视频生态系统的能量流动 从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递率为1020，因为大部分能量用于各营养级自身的新陈代谢等生命活动，另
15、一部分随遗体等被分解者所利用，真正流入下一个营养级的能量只有1020。人教版教学视频生态系统的能量流动 所以， 食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级时，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。 因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。缩短食物链，如以吃生产者为主，就可使有限的土地供养较多人口。人教版教学视频生态系统的能量流动 能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能流经生态系统的总能流经生态系统的总能流经生态系统的总能 能量流动
16、的数量能量流动的数量能量流动的数量能量流动的数量 是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能生态系统的生态系统的生态系统的生态系统的 能量流动的途径：太阳能能量流动的途径：太阳能能量流动的途径：太阳能能量流动的途径：太阳能第一营养级第一营养级第一营养级第一营养级第二营第二营第二营第二营能量流动能量流动能量流动能量流动 养级养级养级养级第五营养级第五营养级第五营养级第五营养级 单向流动不循环单向流动不循环单向流动不循环单向流动不循环 能量流动的特点能量流动的特点能量流动的特点能量流动的特点 逐级递减传递率为逐级递减传递率为逐级递减传递
17、率为逐级递减传递率为10102020 设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系 研究的目的研究的目的研究的目的研究的目的 使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分人教版教学视频生态系统的能量流动课堂练习：1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（ ）A第五 B第二C第三 D第四2、对水稻鼠蛇鹰这条食物链的错误描述是（ ）A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级BD人教版教学视频生态系统的能量流动 识图作答：下图表示生态系统的能量流动，请据图回答
18、：（1）将A、B、C、D各营养级的名称依次写在图中： A_ B_ C_ D_生产者 初级消费者 次级消费者三级消费者 人教版教学视频生态系统的能量流动（2）图中a1代表（3）图中a2代表 （4）a3a2的原因是（5）从生态系统能量传递效率上看，一个营养级的能量，流到下一个营养级只有_因此，一个食物链一般不能超过_生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能 从第一营养级流动到第二营养级的能量从第一营养级流动到第二营养级的能量 初级消费者呼吸作用消耗了大部分初级消费者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有的能量，只有1010-20-20的能量传递给次级消费者，所的能量传递给次级消费者，所以以a3a3a2a
19、2； 1010101020202020 五个营养级五个营养级 人教版教学视频生态系统的能量流动生态农业： 生态农业是指利用人、生物与环境之间的能量流动规律和生态系统物质循环规律，结合本地资源结构，建立一个或多个“一业为主、综合发展、多级转换、良性循环”的高效无废料的综合农业生产体系。人教版教学视频生态系统的能量流动北京大兴区留民村生态农场 留民营是联合国授予的全球环保留民营是联合国授予的全球环保500佳之一，佳之一，是著名的中国生态农业第一村，开展旅游观光已是著名的中国生态农业第一村，开展旅游观光已有有20年的历史，吸引了世界年的历史，吸引了世界138个国家和地区的个国家和地区的游客。游客。
20、留民营已形成了以沼气为中心，串联各业留民营已形成了以沼气为中心，串联各业良性循环的生态体系良性循环的生态体系, 。一种、二养、三加工，。一种、二养、三加工，产、供、销一体化的生产模式，取得了良好的经产、供、销一体化的生产模式，取得了良好的经济效益、社会效益和经济效益，工农业总产值达济效益、社会效益和经济效益，工农业总产值达1.42亿元，人均收入亿元，人均收入98000元，是京郊乃至全国的元，是京郊乃至全国的涉外窗口涉外窗口 。人教版教学视频生态系统的能量流动北京大兴区留民村生态农场北京大兴区留民村生态农场十万只规模的蛋鸡场 人教版教学视频生态系统的能量流动绿色食品生产基地 人教版教学视频生态系
21、统的能量流动留民营大型生态沼气站 人教版教学视频生态系统的能量流动技能训练技能训练分析和处理数据分析和处理数据1926年年,美国一位生态学家研究了一块玉米田美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况的能量流动情况,得到如下数据。得到如下数据。1、这块玉米田共收割玉米约、这块玉米田共收割玉米约10000株，质量为株，质量为6000Kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳算出其中共含碳Kg。、据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过呼吸、据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过呼吸消耗的葡萄糖共消耗的葡萄糖共Kg。、Kg葡萄糖储存葡萄糖储存能量
22、。能量。、在整个生长季节里，入射到这块玉米田的太阳能、在整个生长季节里，入射到这块玉米田的太阳能总量为总量为。请据以上数据计算：。请据以上数据计算：人教版教学视频生态系统的能量流动这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？些葡萄糖储存的能量是多少？答案：这些玉米含碳量折全成葡萄糖是：答案：这些玉米含碳量折全成葡萄糖是：X3012（g),这些葡萄糖储存的这些葡萄糖储存的能量是：能量是：（）（）这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？答案：这些玉米呼吸作用消耗的能量是：答案：这些玉米呼吸作用消耗的能量是：（）（
23、）人教版教学视频生态系统的能量流动这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能总量的比例是多少？总量的比例是多少？答案：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能答案：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是：总量是：（）（）0.3272X1011/1.3972X1011=23.5%人教版教学视频生态系统的能量流动这块玉米田的太阳能利用效率是多少？这块玉米田的太阳能利用效率是多少？答案：这块玉米田的能量利用效率是：答案：这块玉米田的能量利用效率是：人教版教学视频生态系统的能量流动练习
24、：调查得知某河调查得知某河生态系统的营养生态系统的营养结构共有个营结构共有个营养级（以养级（以A、B、C、D表示）。经表示）。经测定，一年中流测定，一年中流过个营养级的过个营养级的能量分别为：能量分别为：营养级营养级能量能量（.m)A141.10 105B15.91 105C0.88 105D871.27 105那么该生态系统中初级消费者是（）那么该生态系统中初级消费者是（）A人教版教学视频生态系统的能量流动流经某一生态系统的总能量是流经某一生态系统的总能量是（）（）照射到该生态系统中全部太阳能照射到该生态系统中全部太阳能该生态系统中所有生产者、消费者、该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量分解者体内的能量该生态系统中生产者体内的能量该生态系统中生产者体内的能量该生态系统中生产者所固定的太阳能。该生态系统中生产者所固定的太阳能。人教版教学视频生态系统的能量流动3.在一定时期内，某生态系统中全部生产在一定时期内，某生态系统中全部生产者固定的太阳能值为者固定的太阳能值为a，全部消费者所获，全部消费者所获得的能量值是得的能量值是b，全部分解者所获得的能，全部分解者所获得的能量值为量值为c，则，则a b c之间的关系是（之间的关系是（ ）A 、a=b+c B、ab+c C. ab+c D.c=a+b B人教版教学视频生态系统的能量流动人教版教学视频生态系统的能量流动
