生态系统的能量流动特别市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第五章第五章第二节生态系统能量流动第二节生态系统能量流动第1页 假设假设 你像你像 鲁滨逊鲁滨逊 那样流落在不毛荒岛上，那样流落在不毛荒岛上，只有只有15Kg15Kg玉米玉米和和一只母鸡一只母鸡能够食用，那么能够食用，那么使自使自己活最长己活最长方法是：方法是：A.A.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米 B.B.先先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产蛋，最终再吃鸡产蛋，最终再吃鸡先吃鸡，先吃鸡，再吃玉米再吃玉米我反对！我反对！为何要先为何要先吃我？吃我？第2页我们欠我们欠“鸡妈妈鸡妈妈”一个解释一个解释第3页 生态系统中能量生态系统中能量输入输入、传递、传递、转化和散失转化和散失过程，称为生态系过程，称为生态系统能量流动。统能量流动。一、生态系统能量流动概念一、生态系统能量流动概念第4页1、能量是怎样输入到第一营养级？2、第一营养级能量去向：第5页草草兔子兔子老鹰老鹰一、能量流动过程一、能量流动过程第6页1 1、小草能量来自哪里、小草能量来自哪里?2 2、照射在草地上太阳能怎样被小草吸、照射在草地上太阳能怎样被小草吸收收?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向?第7页生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图第8页1 1、小草能量来自哪里、小草能量来自哪里?2 2、照射在草地上太阳能怎样被小草吸、照射在草地上太阳能怎样被小草吸收收?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向?固定太阳能固定太阳能光合作用，仅仅吸收光合作用，仅仅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级生物所利用；被下一营养级生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用能量（最终被分解未被利用能量（最终被分解者分解）。者分解）。第9页3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里,草中能量都草中能量都被兔子吸收了吗被兔子吸收了吗?4 4、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向?不是。不是。第10页初级消费者初级消费者摄入摄入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呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经初级消费者示意能量流经初级消费者示意图图摄入量摄入量=同化量同化量+粪便粪便第11页摄入量就是同化量吗？摄入量就是同化量吗？(同化量同化量=摄入量摄入量粪便量）粪便量）兔子能量从哪里来兔子能量从哪里来同化作用是指生物体把从外界环境同化作用是指生物体把从外界环境中获取营养物质转变成本身物质，中获取营养物质转变成本身物质，而且储存能量过程。而且储存能量过程。第12页3 3、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里,草中能量都草中能量都被兔子吸收了吗被兔子吸收了吗?4 4、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向?不是。不是。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级生物所利用；被下一营养级生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用能量（最终被分解未被利用能量（最终被分解者分解）。者分解）。第13页 生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用初级消费者初级消费者（植食动物（植食动物）呼吸作用呼吸作用次级消费者次级消费者（肉食动物（肉食动物）三级消费者三级消费者（肉食动物（肉食动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用生态系统能量流动传递过程生态系统能量流动传递过程太阳能太阳能第14页生态系统能量流动过程图解生态系统能量流动过程图解: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)三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)ABCBB请观察请观察:请表述请表述:图中图中箭头箭头A、B、C各表示各表示什么含义？什么含义？A、呼吸作用散失能量、呼吸作用散失能量B、输入下一营养级能量输入下一营养级能量C、分解者呼吸作用散失能量、分解者呼吸作用散失能量太阳能太阳能第15页输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐层流动逐层流动散失：散失：各级生物呼吸作用及分解者分解作用各级生物呼吸作用及分解者分解作用（呼吸），能量以（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定太阳能总量（即植物光合作太阳能总量（即植物光合作用固定太阳能），用固定太阳能），是流经这个生态系统总能是流经这个生态系统总能量量。生态系统总能量：太阳能太阳能能量最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用呼吸作用二、能量流动过程第16页生态系统能量起源：生态系统能量起源：太阳光能太阳光能2.2.起点：起点：渠道渠道:食物链和食物网食物链和食物网生产者固定生产者固定能量能量3.3.流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：生产者所固定太阳能生产者所固定太阳能总量总量5.5.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级生物所利用被下一营养级生物所利用被分解者所利用被分解者所利用二二.能量流动过程能量流动过程4.4.起源：起源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 5.5.各营养级能量去路有哪些？各营养级能量去路有哪些？请以请以生产者生产者(第一营养级第一营养级)为例说明为例说明.生态系统能量起源是什么？生态系统能量起源是什么？2.2.能量流动起点和渠道是什么？能量流动起点和渠道是什么？3.3.流经生态系统总能量是什么？流经生态系统总能量是什么？4.4.各个营养级能量起源又是什么？各个营养级能量起源又是什么？思索并讨论思索并讨论:第17页12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级（输入后一营养级能量与输入前一营养级能量比）能量与输入前一营养级能量比）13.5%13.5%20%20%单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解 呼吸呼吸 122.6 122.6 第18页 单向流动单向流动:本身呼吸作用消耗本身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.613.5%13.5%20%20%96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 逐层递减逐层递减:能量流动特点能量流动特点:能量传递效率能量传递效率能量传递效率能量传递效率10%10%20%20%不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环第19页营养级营养级流入流入能量能量输入下一营输入下一营养级能量养级能量呼吸作用呼吸作用散失散失分解者分解者利用利用未利用未利用能量能量传递效率传递效率生产者生产者464.662.896.312.5293植食性植食性动物动物62.812.618.82.129.3肉食性肉食性动物动物12.67.50.15.0赛达伯格湖能量流动图解数据整理赛达伯格湖能量流动图解数据整理13.520.1能量在流动、转化后，流入下一个营养级能量、呼吸作能量在流动、转化后，流入下一个营养级能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用能量总和是多少？用散失、分解者分解及未被利用能量总和是多少？第20页三、生态系统能量流动特点：三、生态系统能量流动特点：逐层递减逐层递减:单向流动单向流动:生产者生产者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者初级消费者初级消费者不循环，不可逆不循环，不可逆能量在沿食物链流动过能量在沿食物链流动过程中是逐步降低，能量程中是逐步降低，能量传递效率大约是传递效率大约是10%-20%生态系统中能量流动遵照能量守恒定律生态系统中能量流动遵照能量守恒定律！经过以上分析，你能总结出什么规律？经过以上分析，你能总结出什么规律？第21页能量传递效率相关能量传递效率相关“最值最值”计算计算 能量在流经各个营养级时，上一营养级能量能量在流经各个营养级时，上一营养级能量 大约有大约有10%10%20%20%传到下一营养级，营养级越高，传到下一营养级，营养级越高，能量越少。所以食物链越长，能量损失越多。能量越少。所以食物链越长，能量损失越多。为了充分利用能量，应尽可能缩短食物链。相关为了充分利用能量，应尽可能缩短食物链。相关 能量能量“最值最值”计算方法总结以下：计算方法总结以下：选最短食物链选最短食物链 知低营养级知低营养级 按按20%20%计算计算 求高营养级求高营养级 选最长食物链选最长食物链 按按10%10%计算计算取得能量最多取得能量最多取得能量最少取得能量最少第22页例例 1、A B C D E F思索：如上食物网中，思索：如上食物网中，A为为1千克千克1、C最多约为多少？最多约为多少？2 2、C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克第23页 选最长食物链选最长食物链知高营养级知高营养级 按按10%10%计算计算求低营养级求低营养级 选最短食物链选最短食物链 按按20%20%计算计算需最少能量需最少能量需最多能量需最多能量 同同一一食食物物链链不不一一样样步步骤骤能能量量传传递递效效率率往往往往不不完完全全相相同同，不不包包括括“最最 多多”、“最最 少少”，计计算算时时不不能能按按1 10 0%或或2 20 0%，而而需需按按详详细细数数值值计计算算。如如在在食食物物 链链A AB BC CD D中中，能能量量传传递递效效率率分分别别为为a a%、b b%、c c%,若若 A A能能 量量 为为M M,则则 D D能能 量量 为为M M a a%b b%c c%。提醒提醒第24页例例2、A B C D E F思索：如上食物网中，思索：如上食物网中，若若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要消耗最少需要消耗多少千克？最多又为多少？多少千克？最多又为多少？25千克千克10000千克千克第25页生命在等候中逝去生命在等候中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”理由！理由！第26页七嘴八舌七嘴八舌食物链越短，能食物链越短，能量到我体内越多，量到我体内越多，我活时间就越长我活时间就越长呀！呀！第27页能量金字塔能量金字塔单位时间内各营养级所得到单位时间内各营养级所得到单位时间内各营养级所得到单位时间内各营养级所得到能量能量能量能量数值，数值，数值，数值，由低到高绘制图形由低到高绘制图形由低到高绘制图形由低到高绘制图形从能量金字塔能够看出：从能量金字塔能够看出：从能量金字塔能够看出：从能量金字塔能够看出：营养级越多，在能量流动营养级越多，在能量流动营养级越多，在能量流动营养级越多，在能量流动中消耗能量就中消耗能量就中消耗能量就中消耗能量就 _ _ _ _。越多越多越多越多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生产者（第一营养级）生产者（第一营养级）生产者（第一营养级）生产者（第一营养级）初级消费者（第二营养级）初级消费者（第二营养级）初级消费者（第二营养级）初级消费者（第二营养级）次级消费者（第三营养级）次级消费者（第三营养级）次级消费者（第三营养级）次级消费者（第三营养级）三级消费者（第四营养级）三级消费者（第四营养级）三级消费者（第四营养级）三级消费者（第四营养级）第28页四、金字塔种类：四、金字塔种类：能量金字塔能量金字塔低低高高低低高高营养级营养级能量能量A AB BC CD D第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三第三营养级营养级第四第四营养级营养级第29页四、金字塔种类：四、金字塔种类：（1）能量金字塔）能量金字塔特点：特点：正金字塔形正金字塔形象征意义象征意义：能量沿食物链流动过程能量沿食物链流动过程含有逐层递减特征含有逐层递减特征每一阶含义每一阶含义：每一营养级生物所含能量多少每一营养级生物所含能量多少形状：形状：第30页能量金字塔假如把各个营养级生假如把各个营养级生物数量关系，用绘制物数量关系，用绘制能量金字塔方式表示能量金字塔方式表示出来，是不是也是金出来，是不是也是金字塔形？字塔形？假如是，有假如是，有没有例外？没有例外？第31页数量金字塔数量金字塔人们对一片草地上全部生物组员作了统计：人们对一片草地上全部生物组员作了统计：生产者（野草）生产者（野草）5 842 424 5 842 424株；株；初级消费者（草原动物、昆虫）初级消费者（草原动物、昆虫）708 624 708 624只；只；次级消费者（肉食动物、吃昆虫小鸟）次级消费者（肉食动物、吃昆虫小鸟）354 904 354 904 只；只；三级消费者（肉食动物、吃小鸟鹰）三级消费者（肉食动物、吃小鸟鹰）3 3只。只。第32页把各个营养级生物数量关系，用绘把各个营养级生物数量关系，用绘制能量金字塔方式表示出来，普通制能量金字塔方式表示出来，普通是金字塔形。是金字塔形。但也有特殊情况：但也有特殊情况：数量金字塔数量金字塔数量金字塔数量金字塔小鸟昆虫树数量金字塔数量金字塔第33页生物量金字塔生物量金字塔浮游动物生物量金字塔浮游浮游植物植物特殊情况：特殊情况：第34页例例1 1 若某生态系统固定总能量为若某生态系统固定总能量为24000kJ24000kJ，则该生态系统第三和第四营养级所取得，则该生态系统第三和第四营养级所取得能量最多是（能量最多是（）A.540kJA.540kJ和和81kJ B.3600kJ81kJ B.3600kJ和和960kJ960kJC.240kJC.240kJ和和24kJ D.960kJ24kJ D.960kJ和和192kJ192kJD D第35页例例2 2 在图中海鸟取得能量最多食物链是在图中海鸟取得能量最多食物链是_。海海鸟鸟每每增增加加1 1千千克克，需消耗生产者生产有机物最少是需消耗生产者生产有机物最少是_千克。千克。甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水棉水棉水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 125125第36页课堂练习课堂练习第37页1 1、下列图是草原生态系统中一条食物链及能量流动图解，回答：、下列图是草原生态系统中一条食物链及能量流动图解，回答：图中图中D D表示表示_。能量在逐层递减中，传递率按能量在逐层递减中，传递率按2020计算，若狐取得能量是计算，若狐取得能量是8 8千焦，千焦，传递给狼能量为传递给狼能量为_千焦，狼取得能量中，草应供给这条食物链千焦，狼取得能量中，草应供给这条食物链能量为能量为_千焦。千焦。图中各营养级经过图中各营养级经过A_A_ _作用被消耗，经过作用被消耗，经过B_B_利用，利用，而而B B又经过又经过C_C_ _被消耗。被消耗。太阳能太阳能 1.6 200 呼吸呼吸 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用第38页2、下列图是以每个营养级生物个体数量绘制生态金字塔,其中1、2、3分别表示第一、第二、第三营养级。下列哪条食物链与此金字塔相符 A、草兔狼 B、草昆虫鸟 C、树昆虫鸟 D、树兔狼321C第39页3 3、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类个体数百、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类个体数百分比关系以下列图所表示。以下选项能正确表示分比关系以下列图所表示。以下选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量流动关系是树、昆虫、食虫鸟之间能量流动关系是(选项方选项方框面积表示能量大小框面积表示能量大小)（）A B C DA B C DC C第40页例例3.3.某人捕得一条重某人捕得一条重2 kg2 kg杂食海鱼，若杂食海鱼，若此鱼食物有此鱼食物有1/21/2来自植物，来自植物，1/41/4来自草食鱼来自草食鱼类，类，1/41/4来自以草食鱼类为食小型肉食鱼来自以草食鱼类为食小型肉食鱼类，则该鱼最少需要海洋植物多少类，则该鱼最少需要海洋植物多少 kg kg？最多需要多少最多需要多少kg?kg?最少：最少：20kg20kg最多：最多：65kg65kg第41页第42页