生态系统的能量流动(优质课课件).ppt

温故而知新,1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的组成成分有哪些？3.生态系统的营养结构是什么?4生态系统的什么是沿着食物链和食物网进行的？,生态系统的组成成分,生态系统的营养结构,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链和食物网,能量流动和物质循环,生态系统能量流动,生物组,问题探讨:,假设你象小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒芜的石岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡，15千克玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援：、先吃鸡，再吃玉米。、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡,输入：,传递：,能量沿着食物链和食物网逐级流动,散失：,经各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用，能量最终以热能散失,生产者固定的太阳能,流入自然生态系统的总能量：,转化：,太阳能,有机物化学能,一、能量流动的概念:,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,生态系统的能量来源：,太阳能,二、生态系统能量流动的过程（一）能量的输入,能量的起点：是生产者通过光合作用所固定的太阳能。,请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，完成下面几个问题： 1.能量的来源是什么？ 2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？ 3.能量流动的主要渠道是什么？ 4.能量的散失形式？,能量流动的过程,3、小草固定的太阳能有哪些去向?,1、小草的能量来自哪里?,2、太阳照射在草地上的太阳能都被小草吸收了吗? 太阳能如何被小草吸收?,太阳,小草通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中,没有，仅仅吸收1%左右。,残枝败叶等被分解者分解；,用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中,自身的呼吸作用中以热能形式散失；,被兔子所摄入；,二、能量流动的过程,思考：(1)草的能量是从哪里来的？,(2)草通过光合作用固定的太阳能，全部用于草的生长、繁殖了吗？如果不是，还用来干什么了？,(3)用于草生长、繁殖的那部分能量又有哪些去向？,5、兔子吸收（同化）的能量有哪些去向?,粪便中还有保留有草的能量没有被兔子吸收（同化）,用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在兔子体内的有机物中,4、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗?,摄入量=同化量+粪便量,自身的呼吸作用中以热能形式散失；,被鹰摄入,遗体、残骸等被分解者所分解；,初级消费者摄入,残枝败叶被分解者分解释放,输入第一营养级的能量（流入生态系统的能量）,生产者固定的太阳能,自身呼吸作用（以热能形式散失）,用于生命活动，储存进植物体有机物中,初级消费者 同化,自身呼吸作用（以热能形式散失）,次级消费者摄入,残骸等被分解者分解利用,粪便（未同化）,用于生命活动，储存于有机物中,能量流入第二营养级,（所含能量仍属于第一营养级）,初级消费者 摄入,摄入量=同化量+粪便量,请观察:,请表述:图中的箭头A、B、C、D各表示什么含义？,A、生产者固定的太阳能B、呼吸作用散失的能量C、输入下一营养级的能量D、分解者呼吸作用散失的能量,A,2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?,不能，能量流动是单向的。,1、生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守 恒定律？为什么?,思考与讨论：,能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用，散失到无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等,遵守能量守恒定律,生产者,消费者,分解者,无机环境,生态系统的能量流动,输入,传递、转化,光合作用 化能合成作用,呼吸作用,食物链 食物网,能量的源头:流动的起点:输入生态系统的总能量:主要渠道:散失形式：,太阳能,从生产者固定太阳能开始,食物链和食物网,生产者固定的太阳能总量,能量流动的过程,主要以热能的形式,1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：,（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中： A B C D 。（2）图中a1代表 ，图中a2代表 。,及时巩固,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,生产者所固定的太阳能,被初级消费者同化的能量,从第一营养级流动到第二营养级的能量,二、能量流动的特点,赛达伯格湖的能量流动 P95资料分析,327.3,122.6,14.6,能量传递效率,根据“赛达伯格湖的能量流动图解”，计算相邻两个营养级间能量传递效率。,从第一营养级到第二营养级的传递效率？ 从第二营养级到第三营养级的传递效率？,13.5%,20%,结论：相邻营养级的传递效率大约是10%20%。,能量金字塔,思考讨论：,2、食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？,1、能量金字塔说明了什么问题？,为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？,答：根据能量传递效率为10%-20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4-5个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。,生态系统能量流动的特点：,逐级递减:,单向流动:,生产者,次级消费者,三级消费者,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为10%-20%,初级消费者,不可逆转、不可循环流动,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,食物链各个营养级的顺序是不可逆的,逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。,能量流动特点应用：,选_的食物链,选传递效率_,生产者,最少消耗,选传递效率_ _,消费者,最大消耗,获得最多,获得最少,选_的食物链,最短,最长,20%最大,10%最小,例 1、A B C D E F思考：如上食物网中， A为1千克1、C最多约为多少？2、 C最少约为多少？,120%20%,=0.0001千克,=0.04千克,A B C,A D E F C,110%10%10%10%,例2、A B C D E F思考：如上食物网中，,若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？,最少：,=10000千克,=25千克,A B C,1 20% 20%,A D E F C,最多：,1 10% 10% 10% 10%,例：下图是某生态系统中食物网简图，图中甲庚代表各种不同的的生物，请据图回答,（1）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为次级消费者的生物是 。 （2）若该生态系统受到重金属污染，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是 。,戊,丙,甲、乙、丁,（3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分为 。,分解者,非生物的物质和能量,有多少条食物链？,5条,（5）已知各营养级之间能量的转化效率为10%，若一种生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克，需要消耗生产者 千克,3250,（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为_%。（3）由图855可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：各营养级生物体内的大量能量供_；其次是上一个营养级的部分能量_；还有少数能量被_利用。,4、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：,生产者,13.51,20,呼吸消耗,111,未被利用,分解者,小 结,能量流动的起点：能量流动的途径：能量的变化情况：生产者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：流入某营养级的能量是：能量流动特点：,生产者,食物链和食物网，以有机物的形式,太阳能化学能热能,主要来自太阳能,生产者和消费者,上一营养级,该营养级所同化的量,单向流动（不循环），逐级递减,结合生态系统能量流动示意图，请分析：1、能量输入总量： _；指生产者通过_，将光能转化为_并储存在有机物中，这样意味着非生物环境中的_进入到生物群落。2、能量流动的渠道：_和_。3、能量流动中能量形式的变化：_ 生物体有机物中的化学能_（最终散失）。4、能量在生物群落中传递的形式：_。5、能量散失的主要途径：_（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸）； 能量散失的主要形式：_。,生产者固定的太阳能总量,光合作用,化学能,能量,食物链,食物网,太阳能（光能）,热能,有机物中的化学能,呼吸作用,热能,回 顾,回 顾,能量流动的起点：生产者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：流入某营养级的能量是：能量流动特点：,生产者固定的太阳能开始,主要来自太阳能,生产者和消费者,上一营养级,该营养级所同化的量,单向流动，逐级递减,（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为_%。,、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：,生产者,13.51,20,111,（3）由图855可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：各营养级生物体内的大量能量供_；其次是上一个营养级的部分能量_；还有少数能量被_利用。,呼吸消耗,111,未被利用,分解者,例3 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多（ ）A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJC. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ,D,例4. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？最多需要多少kg?,最少：20kg最多：65kg,1、假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为 A.和B.和. C .和. D.和,能量在食物链中传递的计算：,三、研究能量流动实践意义 P96,、帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。,、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。,新陈代谢,同化作用,异化作用,把外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质。,储存能量,释放能量,分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外。,A、先吃鸡，再吃玉米,B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。,能量单向流动的原因？,食物链中各营养级的顺序是不可逆转的；各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉，而不被生态系统利用，所以能量不能循环。,2025,能量流动过程中逐级递减的原因？,捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。以上就产生了分解者的营养来源。另外生物体本身需要维持正常的生命活动，进行繁殖以及生长、发育等，这一切都将以呼吸热的形式最终散失。,