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1、教学目标教学目标v知识与能力：知识与能力：v、分析生态系统的能量流动的过程与特点。、分析生态系统的能量流动的过程与特点。v、概述研究能量流动的意义。、概述研究能量流动的意义。v、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。v教学重点：教学重点：v生态系统能量流动的过程与特点生态系统能量流动的过程与特点v教学难点：教学难点：v生态系统能量流动的过程与特点生态系统能量流动的过程与特点1温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的组成成分有哪些？生态系统的组成成分有哪些？生态系统的组成成分，生态系统的组成成分，食物链和
2、食物网食物链和食物网非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者2第二节生态系统的能量流动（一）第五章生态系统及其稳定性3先吃鸡，再吃玉米？先吃鸡，再吃玉米？先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？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，最后人获得的能量较少。递减，最后人获得的能量较少。问问题题探探讨讨假如流落到荒岛上，只有一假如流落到荒岛上，只有一只母鸡、只母鸡、kgkg玉米玉米4能量能量输入输入个体个体1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个
3、体2个体个体3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量能量流动的分析能量流动的分析5能量流经能量流经一个种群一个种群的情况的情况能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失能量流动的分析能量流动的分析6v生态系统的能量流动生态系统的能量流动：一、能量流动的概念一、能量流动的概念指生态系统中能量的指生态系统中能量的输入、传递、转化输入、传递、转化和和散失散失过程。过程。v研究生态系统的能量流动一般在研究生态系统的能量流动一般在群落群落水平上。水平上。7请同学们带着这些问题阅读教材请同学们带
4、着这些问题阅读教材“能量流动能量流动的过程的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题：几个问题：v1.能量的来源是什么？能量的来源是什么？v2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？能量是如何输入生态系统第一营养级的？v3.能量流动的渠道是什么？能量流动的渠道是什么？v4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？说，生产者固定的太阳能流向什么方向？能量流动的过程能量流动的过程8能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化各各营营养养级级获获能能途途径径及及去去路路生产者生产者（植物）（植物）
5、初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸9呼吸以热呼吸以热能能散失散失大大部分部分用于生长、用于生长、发育、繁殖发育、繁殖遗体、遗体、残枝败叶残枝败叶分解者分解者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（即储存在有机物中）（即储存在有机物中）能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化10初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸
6、作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化能能量量流流动动的的过过程程11v注意：注意：各级消费者排出各级消费者排出粪便粪便中的中的能量能量不能不能计入该消费者同化量中，计入该消费者同化量中，应属于上一营养应属于上一营养级的同化量级的同化量，故有：故有：v同化量摄入量粪便量同化量摄入量粪便量同化量概念同化量概念121.1.能量的来源能量的来源: :2.2.流动的起点流动的起点:3.流经生态系统流经生态系统的总能量的总能量:4.4.渠道渠道: :几乎所有几乎所有都来自太阳能都来自太阳能，少量为化能合成作用细菌少量为化能合成作用细菌从生产者（绿色植物）从生产者（绿色植物）固定
7、固定太阳能开始太阳能开始以以含碳有机物含碳有机物形式沿形式沿食物链和食食物链和食物网物网传递传递生产者固定的全部太阳能生产者固定的全部太阳能，二、能量流动的过程二、能量流动的过程13生态系统中的能量流动过程生态系统中的能量流动过程初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）生产者生产者（植物）（植物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 各营养级能量来源：各营养级能量来源：v1.生产者的能量来自于太阳能生产者的能量来自于太阳能v2.消费者的
8、能量来自生产者或上一级消费者消费者的能量来自生产者或上一级消费者14 各营养级能量来源：各营养级能量来源：v1.生产者的能量来自于太阳能生产者的能量来自于太阳能v2.消费者的能量来自生产者或上一级消费者消费者的能量来自生产者或上一级消费者同化量概念同化量概念小结小结15能量的转化：能量的转化：主要主要：光能光能体内化学能体内化学能热能热能次要次要：光能光能体内化学能体内化学能机械能、生物电、光机械能、生物电、光1617逐级递减逐级递减: :单向流动单向流动: :不能循环不能循环由捕食关系决定，营养级顺序不由捕食关系决定，营养级顺序不可逆转，是长期自然选择的结果可逆转，是长期自然选择的结果。1、
9、能量流动的特点、能量流动的特点能量传递效率下一营养级同化量能量传递效率下一营养级同化量/本营养级同化量本营养级同化量100%生态学生态学“十分之一定律十分之一定律”：能量在相邻两营养级间：能量在相邻两营养级间传递效率约传递效率约10%20%。（生活范围、生物数量、富集作用也适用）（生活范围、生物数量、富集作用也适用）18 .流入某个营养级的能量，为什么流入某个营养级的能量，为什么不能不能百分之百分之 百百地流向后一个营养级地流向后一个营养级?流入某一营养级的流入某一营养级的能量能量主要有以下主要有以下去向去向：大部分大部分通过该营养级的通过该营养级的呼吸作用散失呼吸作用散失了；了；一部分一部分
10、作为排泄物、遗体或残枝败叶不能进入下一作为排泄物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为个营养级，而为分解者利用；分解者利用；一部分一部分未能进入（未能进入（未被捕食未被捕食）下一个营养级。）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。到下一个营养级。19关于传递效率的计算：关于传递效率的计算：v3、典例：设食物链、典例：设食物链ABCD现实现实问题问题求解思路求解思路D营养级净营养级净增重增重M至少至少要要A营养级多少营养级多少最多最多要要A营养级多少营养级多少A营养级净营养级净重重ND营养级营养级最多最多增重多少增
11、重多少D营养级营养级至少至少增重多少增重多少N(20%)3=MN(10%)3=MN(20%)3=MN(10%)3=M20有关传递效率的计算有关传递效率的计算 1、在草在草兔兔鹰这条食物链中，若鹰每增加鹰这条食物链中，若鹰每增加10千克，千克，至少至少要消耗草多少？要消耗草多少？分析：析：1020%20%250千克千克或或1055250千克千克2、某人的食物有、某人的食物有1/2来自植物，来自植物，1/4来自鸡、鸭、猪，来自鸡、鸭、猪，1/4来自小型肉食动物，若能量传递效率为来自小型肉食动物，若能量传递效率为10%，那么，那么此人要增加此人要增加1Kg体重，体重，最多最多消耗绿色植物（消耗绿色植
12、物（）A、150KgB、280KgC、500KgD、1000KgB思路：分思路：分3条食物链，分别计算后求和条食物链，分别计算后求和212、生态金字塔、生态金字塔1）、）、能量能量金字塔：根据单位时间内金字塔：根据单位时间内各个营养各个营养级所含有的能量级所含有的能量数值绘制成图，可形成一数值绘制成图，可形成一个个金字塔图形（单位：金字塔图形（单位：KJ）2）、）、生物量生物量金字塔：以金字塔：以生物组织的干重（有生物组织的干重（有机物总量）机物总量）表示每一个营养级中生物的总表示每一个营养级中生物的总质量。质量。（单位：（单位：Kg）3）、）、生物数量生物数量金字塔：以金字塔：以各营养级生物
13、数量各营养级生物数量的多少的多少表示表示（单位：个）（单位：个）221）、能量金字塔）、能量金字塔从中可以看出，能量金字从中可以看出，能量金字塔表示塔表示营养级与能量营养级与能量的关的关系。一个生态系统中，系。一个生态系统中，营营养级越多养级越多，在能量流动过，在能量流动过程中，程中，消耗的能量就越多。消耗的能量就越多。特点特点：呈正金字塔形，呈正金字塔形，不会出现倒置不会出现倒置；从下到上，能量由从下到上，能量由高到低，营养级由低高到低，营养级由低到高到高。最合理、准确和重要最合理、准确和重要232）、生物量金字塔）、生物量金字塔特点特点：一般呈正金字一般呈正金字塔形塔形；可能会出现倒置情可
14、能会出现倒置情况况，如水域中某段时间如水域中某段时间内对于浮游植物（个体内对于浮游植物（个体小，寿命短）与浮游动小，寿命短）与浮游动物物243）、生物数量金字塔）、生物数量金字塔特点特点：一般呈正金字一般呈正金字塔形塔形；可能会出现倒置情可能会出现倒置情况况，如一棵树上生活着如一棵树上生活着许多某种昆虫；蜘蛛、许多某种昆虫；蜘蛛、蛇可毒死大型动物蛇可毒死大型动物。树树昆虫昆虫鸟鸟25 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统老虎在生态系统中几乎是最高营养级，中几乎是最高
15、营养级，通过食物链（网）流经老虎的通过食物链（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。能量已减到很少的程度。如果一山有二虎，则不能满如果一山有二虎，则不能满足老虎生命活动需要的能量，故足老虎生命活动需要的能量，故“一山不容二虎一山不容二虎”有有一定的生态学道理。一定的生态学道理。1.1.为什么说为什么说“一山不容二虎一山不容二虎”?”?迁移创新：迁移创新：26从能量传递的数量和效率看，从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是单能量流经各营养级是单向流动，逐级递减的，向流动，逐级递减的，传递效率为传递效率为10102020。 所以所以, ,食物链一般不超过五个营养级，到第五食物链一般不超过五个营
16、养级，到第五营养级以后，营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一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。大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。2.2.食物链一般不超过食物链一般不超过5个营养级个营养级? ?迁移创新：迁移创新：27三、研究能量流动的意义三、研究能量流动的意义1、可以帮人们科学规划，设计人工生态系统，使能、可以帮人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到量得到最有效的利用最有效的利用。实现对能量的实现对能量的多级利用，多级利用，大大大大提高提高能量利用率能量利用率
17、。（注意（注意不是提高能量传递效率不是提高能量传递效率即即每两每两级之间仍为级之间仍为10%20%）桑基鱼塘沼气工程28沼气池：实现了能量的多级利用沼气池：实现了能量的多级利用提供了解决能源短缺问题的新思路提供了解决能源短缺问题的新思路29“桑基桑基鱼塘鱼塘”农业农业生态生态系统系统蚕蚕桑桑猪猪鱼鱼稻稻塘泥塘泥粪尿（饲料）粪尿（饲料）鱼粉鱼粉粪尿粪尿粪粪（饲饲料料）粪尿粪尿茎叶、糠加茎叶、糠加工场工场粪粪1）、尽量缩短食物链，充分利用生产者）、尽量缩短食物链，充分利用生产者2）、充分利用分解者，如用秸杆培养食用菌，）、充分利用分解者，如用秸杆培养食用菌，用植物残体生产沼气等用植物残体生产沼气等
18、3）、增加天敌种群，减轻有害生物危害）、增加天敌种群，减轻有害生物危害4）、减少环境污染）、减少环境污染302、人们虽不能改变能量流动的规律，但可人们虽不能改变能量流动的规律，但可设法设法调整能量流动方向，使能量持续高效流调整能量流动方向，使能量持续高效流向对人类最有益部分向对人类最有益部分。 例如：例如：1）、）、在森林中，怎样才能使能量更多储存在木材中？在森林中，怎样才能使能量更多储存在木材中？2）、）、在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？除去杂草、修去树木的侧枝等除去杂草、修去树木的侧枝等约吃掉约吃掉K/2的草的羊数的草的羊数31本本节节知
19、知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程散失的过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量调整生态系统中的能量
20、流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。持续高效的流向对人类最有益的部分。太阳能太阳能321.1.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系关系 （ ）AA.A.能量和营养级能量和营养级B.B.个体大小与营养级个体大小与营养级C.C.个体大小与个体数量个体大小与个体数量 D.D.个体数量与生物类型个体数量与生物类型课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈2在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（多的成分是（）A.生产者生产者B.初级消费者初级消费者C.次级消费者次级消费者D.分解者分解者A333要使能量
21、流经食物链的总消耗量降到最低，人们要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构应采取下列哪一种食物结构A以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主B以家畜的肉类为主以家畜的肉类为主C以谷类和植物蛋白为主以谷类和植物蛋白为主D以禽类的肉和蛋为主以禽类的肉和蛋为主C4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千千焦，如营养级之间能量转化效率为焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是多少？级和第四营养级所
22、利用的能量分别是多少？解析：解析：第三营养级所利用的能量第三营养级所利用的能量=24000千焦千焦（15%）3-1=540千焦千焦；第四营养级所利用的能量；第四营养级所利用的能量=24000千焦千焦（15%）4-1=81千焦。千焦。34v5肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（观点看，这是由于（）A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大动物饲养麻烦，花时间多，投资大B.动物性食品营养价值高动物性食品营养价值高C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高D.植物栽培比较容易植物栽培比较容易C6.金龟
23、子以大象粪便为食大象是初级消费者，假设第一金龟子以大象粪便为食大象是初级消费者，假设第一营养级能量为营养级能量为2.5106KJ,则下列正确的是（则下列正确的是（）A.金龟子处于第三营养级金龟子处于第三营养级B.金龟子属消费者金龟子属消费者C.流向金龟子的能量至少为流向金龟子的能量至少为2.5106KJD.金龟子从第二营养级获得能量为金龟子从第二营养级获得能量为0.D358、下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（、下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（）A.一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的化能量的20%B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入到第二营养级级流入到第二营养级C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落物群落D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C3637个人观点供参考，欢迎讨论
