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1、热烈欢迎各位热烈欢迎各位专家莅临我校！专家莅临我校！高邮市临泽中学高邮市临泽中学生态系统的能量流动生态系统的能量流动 高邮市临泽中学高邮市临泽中学 成成 皆皆1 1、下列说法错误的有几项：、下列说法错误的有几项： 生产者都能进行光合作用生产者都能进行光合作用 所有的植物都是生产者所有的植物都是生产者 所有的所有的动动物都是物都是消费消费者者 所有的所有的细菌细菌都是都是分解分解者者. . 1 1 .2 .2 . . 3 3 D . 4D . 4ABECD1 12 23 34 42 2、图中、图中ABCDEABCDE分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？ 1 1、2 2、3 3
2、、4 4分别代表什么过程？分别代表什么过程？ 图中有几条食物链？图中有几条食物链？C C、D D之间是什么关系？之间是什么关系？ABCD1 12 23 3 图中图中ABCDABCD分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？ 图中有几条食物链？图中有几条食物链？ABC1 12 23 3图中图中ABCABC分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？图中有几条食物链？图中有几条食物链？ABECD如果上图表示某生态系统的食物网，则图中如果上图表示某生态系统的食物网，则图中不含有生态系统的什么成分？不含有生态系统的什么成分？【考纲要求】【考纲要求】1、 描述能量流动的概念2、
3、 分析能量流动的过程和特点3、 简明能量流动的基本规律，概述研究能量流动的 实践意义。4、 分析某个生态系统的能量传递效率，比较能量 金字塔、数量金字塔的差异。教学目标教学目标1 1 知识方面知识方面（1 1）了解生态系统能量流动的概念。）了解生态系统能量流动的概念。（2 2）掌握生态系统能量流动的过程和特点。）掌握生态系统能量流动的过程和特点。（3 3）理解研究生态系统能量流动的意义。）理解研究生态系统能量流动的意义。2 2能力方面能力方面（1 1）运运用用科科学学知知识识解解决决和和分分析析实实际际问问题题等等思思维维能力。能力。（2) 2) 定定量量分分析析某某个个生生态态系系统统的的能
4、能量量流流动动过过程程和和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。3 3情感态度与价值观方面情感态度与价值观方面 讨讨论论“研研究究能能量量流流动动的的意意义义”，联联系系生生产产、生生活活等等实实际际, ,使使学学生生理理解解科科学学是是第第一一生生产产力力的的观观点。点。糖类、脂肪、糖类、脂肪、ATPATP、光合作用、呼吸作用、光合作用、呼吸作用、热能、光能、化学能热能、光能、化学能 与能量有关的概念与能量有关的概念 糖类、脂肪、糖类、脂肪、ATP、光合作用、呼吸作用、光合作用、呼吸作用、热能、光能、化学能热能、光能、化学能 与能量有关的概念与能
5、量有关的概念 光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用热能热能ATPATP无机环境无机环境生物群落生物群落生态系统生态系统热量热量热量热量热量热量散失散失输入输入生产者生产者光能光能消费者消费者分解者分解者 传递传递一、生态系统能量流动的概念：一、生态系统能量流动的概念： 生态系统中能量的生态系统中能量的 、 、 、 的过程，称为生态系统的能的过程，称为生态系统的能量流动。量流动。二二、能量流动的渠道：能量流动的渠道： 。三、能量流动的过程三、能量流动的过程1、能量的输入、能量的输入（1）起点： （2）生态系统的总能量： 思思考考：人人工工鱼鱼塘塘、城城市市生生态态系系统统输输入入的的总总能能量量就就
6、是是鱼鱼塘、城市中全部生产者所固定的太阳能，对吗？塘、城市中全部生产者所固定的太阳能，对吗？ 例例1 1. .流经生态系统的总能量是指流经生态系统的总能量是指 ( ( ) ) A. A. 照射到该生态系统内所有植物叶面上的全部太阳能照射到该生态系统内所有植物叶面上的全部太阳能 B. B. 射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 C. C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量该系统全部生产者所固定的太阳能的总量 D. D. 生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量（一）生态系统整体能量流动分析一）生态系统整体能量流动分析2 2、能量的传递（在生物群落内部）、能量的传递（在
7、生物群落内部） 能能量量传传递递的的形形式式： 。 3 3、能量的转化：、能量的转化： 。4 4、能量的散失：、能量的散失： 通过每个营养级生物的通过每个营养级生物的 作用以及分解者的作用以及分解者的 作用以作用以 的形式返回无机环境中。的形式返回无机环境中。光光照照细胞呼吸细胞呼吸下一营养级下一营养级生长生长发育发育和和繁殖繁殖分解者分解者生产者的能量流动途径生产者的能量流动途径 生生产产者者固固定定输入输入散失散失传递传递（二）群落各部分能量流动情况分析（二）群落各部分能量流动情况分析消消费费者者同同化化量量细胞呼吸细胞呼吸下一营养级下一营养级生长生长发育发育和和繁殖繁殖（储存量储存量）分
8、分解解者者输入输入消费者的能量流动途径消费者的能量流动途径 散失散失传递传递消消费费者者摄摄入入量量分分 解解 者者生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食动物）（植食动物）次级消费者次级消费者（肉食动物）（肉食动物）呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解 思考与讨论：思考与讨论： 1 1、生生态态系系统统中中的的能能量量流流动动和和转转化化是是否否遵遵循循能量守恒定律？能量守恒定律？ 2 2、流流经经某某个个生生态态系系统统的的能能量量能能否否再再回回到到这这个生态系统当中来？个生态系统当中来？例例2 2、在、在19571957年，美国的生
9、态学家年，美国的生态学家H.T.H.T.OdumOdum对佛罗里达州的银泉进行了生态系对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的、分别分别是表示不同的营养级，是表示不同的营养级，为分解者。为分解者。GPGP表示生物同化作用所固定的能量，表示生物同化作用所固定的能量，R R表示表示生物呼吸消耗的能量，生物呼吸消耗的能量，NPNP表示生物体贮存着的能量（表示生物体贮存着的能量（NP=GP-RNP=GP-R），），下列叙述中正下列叙述中正确的是（确的是（ ） 单位：单位：10102 2千焦千焦/ /m m2
10、2/ /年年GPGPNPNPR R15.9115.912.812.8113. 1013. 10871.27871.27369.69369.69501.58501.580.880.880.340.340.540.54141.20141.2062.0762.0779.1379.13211.85211.8519.2619.26192.59192.59A A生态系统能量流动的渠道可能是生态系统能量流动的渠道可能是B B能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%5.5%C C若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的若该生态系统维持现在
11、的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多总量会增多D D营养级营养级GPGP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中的粪便中C生产者固定的能量所有生物呼吸消耗的能量生产者固定的能量所有生物呼吸消耗的能量食物链的组成食物链的组成:生产者和消费者生产者和消费者粪便属于上一营养级的遗体粪便属于上一营养级的遗体,是未被同化的是未被同化的输入输入786.94输出输出 在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为来喂鱼。假设蚕同化的能量为10105 5kJkJ，从能量流动从能量流动角度分析，鱼可
12、从蚕同化的能量中获得能量为角度分析，鱼可从蚕同化的能量中获得能量为A A0kJ B0kJ B10104 4 kJ kJ C C2 210104 4kJ DkJ D介于介于10104 4kJkJ和和2 210104 4kJkJ之间之间变式训练变式训练1同化量摄入量粪便量同化量摄入量粪便量 同化量同化量 储存量储存量摄摄入入量量 呼呼吸吸消消耗量耗量 粪便量粪便量 分解分解者者草草兔兔狐狐粪粪 便便呼吸作用呼吸作用遗体残骸遗体残骸等等变式训练变式训练2 右图表示某草原生态系统中能量流动图解，右图表示某草原生态系统中能量流动图解，表表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是示相关过程能量流动量。下
13、列有关叙述正确的是 A A是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量B B分解者获得的能量最少分解者获得的能量最少C C图中图中/的比值代表草的比值代表草兔的能量传递效率兔的能量传递效率D D和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分分解者分解者14.6 呼吸呼吸122.6植食性动物植食性动物62.812.596.32.118.8未未利用利用327.3肉食性动物肉食性动物12.6微量微量29329.35.07.5生产者生产者464.6太太阳阳能能赛达伯格湖能量流动赛达伯格湖能量流动思考与讨论：思考与讨论：比较比较“生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解”与与“赛达
14、伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解”有什么有什么不同？是否矛盾？为什么？不同？是否矛盾？为什么？两种图的分析方法和理解角度不同两种图的分析方法和理解角度不同下一个营养级同化下一个营养级同化的的能量能量呼吸消耗呼吸消耗的的能量能量 分解者分解者利用的利用的能量能量 未被利用未被利用的的能量能量每每个个营营养养级级同同化化量量下一个营养级同化下一个营养级同化的的能量能量呼吸消耗呼吸消耗的的能量能量分解者分解者利用的利用的能量能量每每个个营营养养级级同同化化量量定量不定时分析定量不定时分析定量定时分析定量定时分析第第一一年年第第二二年年残残留留个个体体或有机物或有机物 输入量输入量KJ流到下一
15、营养流到下一营养级的能量级的能量 KJ传递传递效率效率生产者生产者植食性植食性动物动物肉食性肉食性动物动物比较各营养级的能量流动比较各营养级的能量流动464.662.812.612.662.813.5%20.1%四、能量流动的特点四、能量流动的特点(1).(1).单向流动单向流动（不循环）（不循环）原因是：原因是：第一第一: :食物链中各营养级捕食关系不可逆转（自然选择食物链中各营养级捕食关系不可逆转（自然选择的结果）的结果）第二第二: :各营养级生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用各营养级生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用(2).(2).逐级递减逐级递减原因是：原因是：第一第一: :各营养
16、级的生物呼吸作用消耗了大部分的能量各营养级的生物呼吸作用消耗了大部分的能量第二第二: :各个营养级总有一部分能量未被下一个营养级各个营养级总有一部分能量未被下一个营养级的生物所利用。的生物所利用。第三第三: :各营养级生物中的能量都有一部分流入分解者各营养级生物中的能量都有一部分流入分解者（能量传递效率：（能量传递效率：10%20%）下一营养级同化量下一营养级同化量上一营养级同化量上一营养级同化量能量传递效率能量传递效率 100%关于能量流动的计算问题关于能量流动的计算问题: :如果遇到如果遇到“至少至少”或者或者“最多最多”等字眼，如何等字眼，如何解题？解题？ 选最短食物链选最短食物链生生
17、最少消耗最少消耗 选最大递效率选最大递效率20 获得最多获得最多 消消产产 费费者者 最大消耗最大消耗 选最长食物链选最长食物链 获得最少获得最少 者者 选最小传递效率选最小传递效率10 例例3. 3. 如如图图食食物物网网中中，若若人人的的体体重重增增加加1 1kgkg，最最少少消消耗耗水水藻藻_kgkg；最最多多消消耗耗水水藻藻_kgkg。若若现现有有1 1吨吨水水藻藻，至至少少使使人人增增重重_kgkg；最多使人增重最多使人增重_kgkg。25251000001000000.010.0140404.84.8 x10x107 7KjKj要使要使A A获得的能量最少，则必须保证三获得的能量最
18、少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；个条件，即：一是能量来源途径最少；二是食物链要最长；二是食物链要最长；三是能量传递效率最低（按三是能量传递效率最低（按10%10%算）。算）。 例例44如图为某生态系统中如图为某生态系统中的食物网示意图。若的食物网示意图。若E E生物生物种群含有总能量为种群含有总能量为7.17.1 x10x109 9KjKj，B B生物种群含有总生物种群含有总能量为能量为2.2.3 3 x10x108 8 KjKj，则从则从理论讲，理论讲，A A生物种群含有的生物种群含有的总能量至少是总能量至少是_ _。 解解析析：由由于于在在食食物物网网中中，同同一一营营养
19、养级级的的生生物物可可从从不不同同低低营营养养级级的的生生物物获获得得能能量量，而而且且从从不不同同途途径径获获得得能能量量的的比比例例可可以以相相等等也也可可以以不不等等，这这时应按照各单独的食物链进行计算后再相加。时应按照各单独的食物链进行计算后再相加。 例例55：（：（2004.2004.上海）如果一个人食物上海）如果一个人食物有有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来自小型肉食来自小型肉食动物，动物，1/41/4来自羊肉。假如传递效率为来自羊肉。假如传递效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1 1KgKg体重，体重，约消耗植物约消耗植物_KgKg。280例例
20、6.6.下下图图是是江江苏苏某某地地一一人人工工鱼鱼塘塘生生态态系系统统能能量量流流动动过过程程中中部部分分环环节节涉涉及及的的能能量量值值（单单位位为为10103 3kJ/mkJ/m2 2yy）。试试回回答答下下列有关问题：列有关问题：（1 1）图图中中代代表表的的生生理理过过程程是是 ，图图中中代表的能量主要以代表的能量主要以 _ _ 形式贮存。形式贮存。（ 2 2） 该该 生生 态态 系系 统统 中中 生生 产产 者者 固固 定定 的的 总总 能能 量量 是是_kJ/mkJ/m2 2yy。 呼吸作用呼吸作用有机物中的化学能有机物中的化学能1.1101.1105 5 （3 3）能能量量从从
21、该该生生态态系系统统的的第第二二营营养养级级到到第第三三营营养养级级传传递递的效率为的效率为_。（4 4）试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随）试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因_ _15.6% 15.6% 能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量五、能量流动的意义：能量作为动力，使物质能不断地在能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生物群落和无机环境之间循环往返。是维持生态系统存在和发展的动力。是维持生态系统存在和发展的
22、动力。W W六、六、能量能量金字塔金字塔字字塔塔单位时间内各营养级所得到的能量数值，单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制的图形由低到高绘制的图形湖泊生态系统能量金字塔湖泊生态系统能量金字塔湖泊生态系统能量金字塔湖泊生态系统能量金字塔思考：思考： 为何食物链一般不为何食物链一般不超过超过5 5个营养级个营养级? ? 如把各个营养级的如把各个营养级的生物量（质量）和数生物量（质量）和数量用金字塔的方式表量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔示，是否也成金字塔形？形？金字塔：金字塔：1 1、能量金字塔能量金字塔：是指将单位时间内各个营养级所得到的能量是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数
23、值由低到高绘制成的图形呈金字塔形。能量从上一个营养级数值由低到高绘制成的图形呈金字塔形。能量从上一个营养级传递到下一个营养级，平均传递效率为传递到下一个营养级，平均传递效率为10102020。2 2、数量金字塔数量金字塔：以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量金字塔。但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以也会出现倒置的现象。比如一棵大树上有几很大的情况，所以也会出现倒置的现象。比如一棵大树上有几百只昆虫。百只昆虫。3 3、生物量金字塔生物量金字塔：以每个营养级的生物量绘制的金字塔
24、。但以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。 只有只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数数量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时会出现倒置。会出现倒置。例例7 7、一一个个处处于于稳稳定定状状态态的的生生态态系系统
25、统内内有有四四种种生生物物，并并构构成成一一条条食食物物链链。某某一一时时间间分分别别测测得得这这四四种种生生物物（甲甲、乙乙、丙丙、丁丁）有有机机物物的的总总量量如如图图所所示示。如如果果乙乙的的种种群群数数量量突突然然大大幅幅增增加加则则在在短短期期内内，其其它它种种群群数数量量将将会会发发生什么变化生什么变化A A甲下降，丙、丁增加甲下降，丙、丁增加B B甲、丁下降，丙增加甲、丁下降，丙增加C C甲、丁增加，丙下降甲、丁增加，丙下降D D甲、丙、丁均增加甲、丙、丁均增加A A七、生物富集作用七、生物富集作用例例8 8：下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的
26、平均浓度。已知水中X的质量浓度为0.003mg/L,请分析说明：处 于 本 生 态 系 统 第 一 营 养 级 的 生 物 种 群 是 。若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食，请你绘出这个生态系统最简单的营养结构。甲乙丙丁戊能量kJ1.61091.21091.31089.11072.9107X含量mg/L0.0370.036 0.350.39 3.4 3.4甲和乙甲和乙 桑基鱼塘八、研究能量流动的意义八、研究能量流动的意义思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？沼气工程桑基鱼塘桑基鱼塘沼气工程沼气工程八、研究能量流动的意义八、研究能量流动的
27、意义1 1 1 1、帮助人们科学规划、设、帮助人们科学规划、设、帮助人们科学规划、设、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得计人工生态系统，使能量得计人工生态系统，使能量得计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。到最有效的利用。到最有效的利用。到最有效的利用。除草、治虫除草、治虫合理确定载畜合理确定载畜量、捞捕量量、捞捕量2 2 2 2、帮助人们合理地调整生、帮助人们合理地调整生、帮助人们合理地调整生、帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，态系统中的能量流动关系，态系统中的能量流动关系，态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人使能量持续高效地流向对人使能量持续高效地流向对人
28、使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。类最有益的部分。类最有益的部分。类最有益的部分。应用：如何设计生态农业应用：如何设计生态农业指导思想是指导思想是 ；依据的原理是依据的原理是 ；措措施施是是合合理理设设计计 ，使使生生态态系系统统中中物物质质和和能量能量被被 利用，使废物利用，使废物 化；化；优优点点是是：提提高高了了 转转化化（利利用用）效效率率，减减少少了了 ，增加了经济效益，降低了人和家畜、家禽的发病率。，增加了经济效益，降低了人和家畜、家禽的发病率。思考：思考：1 1生态农业能提高各营养级间的能量传递效率吗？生态农业能提高各营养级间的能量传递效率吗？2 2、生生态态农农业业是是不
29、不是是营营养养结结构构越越复复杂杂越越好好、能能量量流流动动的的环环节越多越好、节越多越好、 食物链越长越好？食物链越长越好？3 3、生态农业为什么能减少环境污染？、生态农业为什么能减少环境污染？ 环境与经济协调发展环境与经济协调发展 能量多级利用和物质循环再生能量多级利用和物质循环再生 食物链食物链 分层次多级分层次多级 资源资源 能量能量 环境污染环境污染 生生态态农农业业减减少少了了农农药药的的使使用用、减减少少了了化化肥肥的的使使用用、并使废弃物得到了及时充分的利用。并使废弃物得到了及时充分的利用。 课后请同学们利用水稻、玉米等农作物，课后请同学们利用水稻、玉米等农作物，牛、羊等牲畜，
30、食用菌，沼气池等，设计牛、羊等牲畜，食用菌，沼气池等，设计一个能量高效利用的农业生态系统。一个能量高效利用的农业生态系统。本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：过过程程总能量总能量传递：沿食物链和食物传递：沿食物链和食物网网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：能量金字塔：能量金字塔：传递效率为传递效率为10%20%。研究意义研究意义太阳能太阳能各营养级能量各营养级能量来源来源去路去路输入：输入：散失：散失：各营养级和分解者各营养级和分解者呼吸作用总量呼吸作用总量布置作业：学案强化训练布置作业：学案强化训练转化：光能转化：光能 化学能化学能 热热能能 感谢各位老师的指导感谢各位老师的指导 感谢同学们的配合感谢同学们的配合 祝大家都能心想事成祝大家都能心想事成
