生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-課件(定稿)

1、溫故而知新1.1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么? ?生態(tài)系統(tǒng)的成生態(tài)系統(tǒng)的成分分,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物物鏈和食物網(wǎng)）鏈和食物網(wǎng)）生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)能量流能量流動(dòng)的研究方法動(dòng)的研究方法l研研究生態(tài)系統(tǒng)的究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一般在能量流動(dòng)一般在群體水平群體水平上。上。能量在能量在第一營養(yǎng)級(jí)第一營養(yǎng)級(jí)中的變化中的變化能能量量流流動(dòng)動(dòng)的的過過程程生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植

2、物）初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）（植食性動(dòng)物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遺體遺體 殘骸殘骸初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化用于生長用于生長發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者攝入攝入分分解解者者利利用用遺體遺體殘骸殘骸糞便糞便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散散失失例、例、在草原上，牛以草為食，屎殼郎以牛糞為食在草原上，牛以草為食，屎殼郎以牛糞為食思考：思考：a、在能量流動(dòng)的分析中牛糞中所含的能量屬于、在能量流動(dòng)的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？哪一部分？b、被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？、被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？C、寫出食

3、物鏈？、寫出食物鏈？生產(chǎn)者固定的太生產(chǎn)者固定的太陽能（即生產(chǎn)者的能量）陽能（即生產(chǎn)者的能量）0草牛注意：最高消費(fèi)者沒有流入下一營養(yǎng)級(jí)這條途徑。輸入輸入：傳遞傳遞：能量沿能量沿食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）逐級(jí)流動(dòng)（主渠道）逐級(jí)流動(dòng)（主渠道）散失：散失：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者呼吸作用，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者呼吸作用，能量以能量以熱能熱能散失散失 生產(chǎn)者所生產(chǎn)者所固定固定的總太的總太陽能，陽能，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：太陽能太陽能能量的最終源頭：轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：熱能熱能太陽能太陽能化學(xué)能化學(xué)能光合作用呼吸作用三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)： 食物鏈各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆的，而各個(gè)營食物鏈各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的順

4、序是不可逆的，而各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量總是以呼吸散失養(yǎng)級(jí)的能量總是以呼吸散失熱能（而熱能不能再被熱能（而熱能不能再被生物利用）。生物利用）。即必須源源不斷地輸入，又不斷地散即必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。失。. 逐級(jí)遞減的原因：逐級(jí)遞減的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)利用。未被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)利用。能量金字塔能量金字塔 由單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值由單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值由低到高由低到高繪制的圖形叫做繪制的圖形叫做能量金字塔能量金字塔.能能量金字塔可以說明量金字塔可以說明什么問題？什么問題？在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，

5、營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)的過程中越多，在能量流動(dòng)的過程中消耗的能量就越多，能量流消耗的能量就越多，能量流動(dòng)是單向、逐級(jí)遞減的。動(dòng)是單向、逐級(jí)遞減的。在草原生態(tài)系統(tǒng)中，一頭狼在草原生態(tài)系統(tǒng)中，一頭狼吃了一只兔子，這頭狼最多吃了一只兔子，這頭狼最多獲得該兔子獲得該兔子20%的能量（的能量（ ）錯(cuò)請(qǐng)分析討論請(qǐng)分析討論: :用能量流動(dòng)的原理用能量流動(dòng)的原理, 解釋諺語解釋諺語“一山不一山不容二虎容二虎”隱含的道理。隱含的道理。學(xué)以致用學(xué)以致用參考要點(diǎn)參考要點(diǎn): :根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營養(yǎng)級(jí)越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)營養(yǎng)級(jí)越高，

6、可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級(jí)，通過食物鏈系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級(jí)，通過食物鏈(網(wǎng)網(wǎng))流經(jīng)流經(jīng)老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數(shù)老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故量將是很少的。故“一山不能容二虎一山不能容二虎”有一定的生有一定的生態(tài)學(xué)道理。態(tài)學(xué)道理。 為什么市場上肉比糧食貴？為什么市場上肉比糧食貴？食物鏈延長，能量流失多，動(dòng)物性成本食物鏈延長，能量流失多，動(dòng)物性成本高。高。遷移創(chuàng)新：遷移創(chuàng)新： 1、如、如D魚體重增加魚體重增加1kg，至，至少需要植物約少需要植物約 125kg能量傳遞效率的含義與計(jì)算：能量傳遞效率的含義與計(jì)算：在一食物鏈中，若

7、求某營養(yǎng)級(jí)在一食物鏈中，若求某營養(yǎng)級(jí)獲得最多能量，一般取獲得最多能量，一般取20作作為傳遞效率；反之，取為傳遞效率；反之，取10作作為傳遞效率。為傳遞效率。思考：以下食物網(wǎng)中，思考：以下食物網(wǎng)中， 水藻為水藻為1千克千克a、人人最多增重多少？最少約為多少？最多增重多少？最少約為多少？0.04千克千克 0.000001b、若使人增加若使人增加1千克，則最少需要消耗千克，則最少需要消耗水藻多少千克？最多又為多少？水藻多少千克？最多又為多少？25千克千克 100000千克千克人人大魚大魚小魚小魚蝦蝦水藻水藻水蚤水蚤某人的食物有某人的食物有1/21/2來自綠色植物，來自綠色植物，1/41/4來來自小型

8、肉食性動(dòng)物，自小型肉食性動(dòng)物，1/41/4來自羊肉，假如來自羊肉，假如傳遞效率是傳遞效率是10%10%，那么該人每增加，那么該人每增加1kg1kg體重，體重，約消耗植物多少約消耗植物多少kg?kg?280kg人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律，人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律，但可設(shè)法但可設(shè)法調(diào)整調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量持續(xù)能量流動(dòng)方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠指咝У亓飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?例如例如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲(chǔ)存在木材中？在森林中，怎樣才能使能量更多多儲(chǔ)存在木材中？研究能量流動(dòng)的意義研究能量流動(dòng)的意義除去雜草、修去樹木的側(cè)枝等除去雜草、修去樹木的側(cè)枝等

9、l?；~塘?；~塘l沼氣工程沼氣工程實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，大大提高能量的用，大大提高能量的利用率利用率研究能量流動(dòng)的意義研究能量流動(dòng)的意義小結(jié)小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念概念過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)實(shí)踐實(shí)踐意義意義單向流動(dòng)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減傳遞效率傳遞效率指生態(tài)系統(tǒng)中能量的指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入輸入、傳遞傳遞、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化和和散失散失過程。過程。1 1、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)、幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài) 系統(tǒng)，使能量得到系統(tǒng)，使能量得到最有效最有效的利用。的利用。2 2、使能量、使能量持續(xù)高效持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖畹亓飨驅(qū)θ祟愖?有益的部分。有益的部分。

10、跟蹤反饋跟蹤反饋: :1. 1.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是( )( ) A. A. 照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體 葉面上的太陽能葉面上的太陽能 B. B. 射進(jìn)該系統(tǒng)的全部太陽能射進(jìn)該系統(tǒng)的全部太陽能 C. C. 該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽 能的總量能的總量 D. D. 生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部能量生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部能量C 跟蹤反饋跟蹤反饋: :B 2.2.生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，構(gòu)成塔基的生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，構(gòu)成塔基的 一般是一般是( )( ) A A初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者 B B生產(chǎn)者生產(chǎn)者 C C次級(jí)消費(fèi)

11、者次級(jí)消費(fèi)者 D D分解者分解者 3.3.初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)能量的去路不包括初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)能量的去路不包括( )( ) A A用于自身的生長、發(fā)育和繁殖用于自身的生長、發(fā)育和繁殖 B B被第一營養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得被第一營養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得 C C以熱能的形式散失以熱能的形式散失 D D被分解者分解釋放到環(huán)境中去被分解者分解釋放到環(huán)境中去B C4.4.根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗 最少，人們應(yīng)采用哪種食物結(jié)構(gòu)（最少，人們應(yīng)采用哪種食物結(jié)構(gòu)（ ） A A以禽類、蛋類為主以禽類、蛋類為主 B B以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主 C C以

12、谷物和植物蛋白為主以谷物和植物蛋白為主 D D以豬肉等家畜肉類為主以豬肉等家畜肉類為主A營養(yǎng)級(jí)營養(yǎng)級(jí)能量（能量（Jm-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.271055 5、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4 4個(gè)個(gè)營養(yǎng)級(jí)（以營養(yǎng)級(jí)（以a a、b b、c c、d d表示）。經(jīng)測定一年中流表示）。經(jīng)測定一年中流經(jīng)這經(jīng)這4 4個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量分別為：個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是( )( )A、 a B、b C、 c D、d?；~塘“?；；~塘魚塘”農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)蠶蠶桑桑豬豬魚

13、魚稻稻塘泥塘泥糞尿（飼料）糞尿（飼料）魚粉魚粉糞尿糞尿糞（飼料）糞（飼料）糞尿糞尿莖葉、糠加莖葉、糠加工場工場糞糞研究能量流動(dòng)的意義研究能量流動(dòng)的意義沼氣工程問問題題探探討討備選策略備選策略1 1：先吃雞，再吃玉米；先吃雞，再吃玉米；備選策略備選策略2 2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞， 吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。本本節(jié)節(jié)知知識(shí)識(shí)體體系系能能量量流流動(dòng)動(dòng)概念：概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程過過程程能量的源頭：能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的生產(chǎn)者固定的

14、太陽能的總量太陽能的總量途徑：途徑：食物鏈或食物網(wǎng)食物鏈或食物網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)單向流動(dòng)：單向流動(dòng)：逐級(jí)遞減：逐級(jí)遞減：沿食物鏈方向由低營沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級(jí)流向下一營養(yǎng)級(jí)養(yǎng)級(jí)流向下一營養(yǎng)級(jí)能量金字塔能量金字塔能量沿食物鏈流動(dòng)過程中逐級(jí)能量沿食物鏈流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減；傳遞效率遞減；傳遞效率10%20%。研究研究意義意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣惺鼓芰砍掷m(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠忠娴牟糠痔柲芴柲?.1.人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)人們常用金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng) 中哪兩者之間的關(guān)系中哪兩者之間的關(guān)系 （ ）AA.A.能量和營養(yǎng)級(jí)能量和

15、營養(yǎng)級(jí)B.B.個(gè)體大小與營養(yǎng)級(jí)個(gè)體大小與營養(yǎng)級(jí)C.C.個(gè)體大小與個(gè)體數(shù)量個(gè)體大小與個(gè)體數(shù)量D.D.個(gè)體數(shù)量與生物類型個(gè)體數(shù)量與生物類型課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋l2在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是（量最多的成分是（ ） A.生產(chǎn)者生產(chǎn)者 B.初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者 C.次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者 D.分解者分解者A課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋l3根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列鏈的總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種食物結(jié)構(gòu)哪一種食物結(jié)構(gòu) A以淡水養(yǎng)殖的魚類為主以淡水養(yǎng)殖的魚類

16、為主 B以家畜的肉類為主以家畜的肉類為主 C以谷類和植物蛋白為主以谷類和植物蛋白為主 D以禽類的肉和蛋為主以禽類的肉和蛋為主課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋Cl 4.假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為量為24000千焦，如營養(yǎng)級(jí)之間能量轉(zhuǎn)化效率為千焦，如營養(yǎng)級(jí)之間能量轉(zhuǎn)化效率為15%，第三營養(yǎng)級(jí)和第四營養(yǎng)級(jí)所利用的能量，第三營養(yǎng)級(jí)和第四營養(yǎng)級(jí)所利用的能量分別是（分別是（ ）l 解析：第三營養(yǎng)級(jí)所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四營養(yǎng)級(jí)所利用

17、的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋l5肉類和雞蛋的價(jià)格比糧食和蔬菜高，肉類和雞蛋的價(jià)格比糧食和蔬菜高，從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是由于（從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是由于（ ） A.動(dòng)物飼養(yǎng)麻煩，花時(shí)間多，投資大動(dòng)物飼養(yǎng)麻煩，花時(shí)間多，投資大 B.動(dòng)物性食品營養(yǎng)價(jià)值高動(dòng)物性食品營養(yǎng)價(jià)值高 C.食物鏈延長，能量流失多，動(dòng)物性食食物鏈延長，能量流失多，動(dòng)物性食 品成本高品成本高 D.植物栽培比較容易植物栽培比較容易課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋Cl6. 如果把各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式表達(dá)出來，是不是也是金字塔形？如果是，有沒有例外？樹樹昆蟲昆蟲鳥鳥課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋課堂基礎(chǔ)知識(shí)反饋1.1.調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況；調(diào)查農(nóng)田生