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Jan 03, 2016
温故而知新
1. 生态系统的结构包括哪两方面?
2. 生态系统的成分有哪些?
3. 生态系统的营养结构是什么 ?
生态系统的成分 , 生态系统的结构
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
第五章第 2节 生态系统的能量流动
就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、
储存和散失的?
能量输入 个体呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
能量流动的分析
能量输入 个体 1
呼吸作用散失的能量储存在体内的能量
个体 2
个体 3
呼吸作用散失的能量储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量储存在体内的能量
…
能量流动的分析
能量流经一个种群的情况
能量输入 种群 能量储存
能量散失
能量流动的分析
生态系统的能量流动 ---- 指生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和散失散失过程。
研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。
能量流动的过程
请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段,阅读完后,可以讨论下面这几个问题:
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. 能量流动的渠道是什么? 4. 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?
能量流动的过程
能量的源头 :流动的起点 :输入生态系统的总能量 :渠道 :
太阳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
能量在第一营养级中的变化能量流动的过程
生产者(植物)
初级消费者(植食性动物)
呼吸作用
分 解 者
遗体 残骸
能量流动的过程
初级消费者摄入
初级消费者同化
用于生长发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
遗体
残骸
粪便
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
能量在第二营养级中的变化
可见能量沿着食物链流动时,每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。
生态系统中的能量流动过程
初级消费者(植食性动物)
生产者(植物)
次级消费者(肉食性动物)
三级消费者(肉食性动物)
分解者
呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用
呼吸作用
太阳 生产者 初级消费者 次级消费者
热 能
分 解 者
200
175
875
30
112
585.4
能量流动的特点资料分析
根据下图所示数据,请同学们完成以下分析:1. 请设计表格将图中数据加以整理。2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营 养级能量的百分比。
生产者
植食性动物
肉食性动物
营养级
1250 200
200 30
305.4
16%
15%
18%
第一营养级
第二营养级
第三营养级
流入能量 流到下一营养级的能量 出入比
KJ KJ KJ
能量流动的特点 数据分析
与处理
3. 流入某个营养级的能量,为什么不能百分之 百地流向后一个营养级 ?
流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级,而为分解者利用;还有一部分未能进入(未被捕食)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到下一个营养级。
4. 通过以上分析,你能得出什么规律?
能量流动的特点
逐级递减 :
单向流动 :
能量传递效率大约为 10%—20%
不可逆转,不能循环
能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的
能量流动的特点
根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图,可形成一个金字塔图形
能量金字塔
从中可以看出,一个生从中可以看出,一个生态系统中,态系统中,营养级越多营养级越多,,在能量流动过程中,在能量流动过程中,消消耗的能量就越多。耗的能量就越多。
迁移创新: 1 、如 D 鱼体重增加 1kg ,所需浮游至少需要植物约
125kg
能量传递效率的含义与计算:
在一食物链中,若求某营养级获得最多能量,一般取 20 %作为传递效率;反之,取 10 %作为传递效率。
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,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很少的程度。因此,老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
2. 为什么说“一山不容二虎” ?
迁移创新:
从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为 10 %- 20%。 所以 , 食物链一般不超过五个营养级,到第五营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。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。
3. 食物链一般不超过 5 个营养级 ?
迁移创新:
能不能改变生态系统能量流动的规律?
质疑:
研究能量流动的意义
人们虽然不能改变能量流动的客观规律,但可设法调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 .例如:1. 在森林中,怎样才能使能量更多多储存在木材中?
2. 在草原牧场上,单位面积内养多少头羊最合适?
研究能量流动的意义
除去杂草、修去树木的侧枝等
桑基鱼塘沼气工程
实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率
研究能量流动的意义
桑基鱼塘
“桑基鱼塘”农业生态系统
蚕
桑
猪鱼
稻
塘泥粪尿(饲料)
鱼粉
粪尿
粪(饲料)
粪尿 茎叶、糠加工场
粪
研究能量流动的意义
沼气工程
问题探讨
备选策略 1 :先吃鸡,再吃玉米;
备选策略 2 :先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,
吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
本节知识体系
能量流动
概念:生态系统中能量的输入、传递和散失的过程
过程
能量的源头:
流经生态系统的总能量:生产者固定的
太阳能的总量途径:食物链或食物网
特点
单向流动:
逐级递减:
沿食物链方向由低营养级流向下一营养级
能量金字塔
能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率 10%~20% 。
研究意义
调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
太阳能
1. 人们常用金字塔来说明生态系统
中哪两者之间的关系 ( )A
A. 能量和营养级
B. 个体大小与营养级
C. 个体大小与个体数量
D. 个体数量与生物类型
课堂基础知识反馈
2.在生态系统的能量金字塔中,贮存能量最多的成分是( )
A. 生产者 B. 初级消费者 C. 次级消费者 D. 分解者
A
课堂基础知识反馈
3.根据生态学原理,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 [ ]
A.以淡水养殖的鱼类为主 B.以家畜的肉类为主 C.以谷类和植物蛋白为主 D.以禽类的肉和蛋为主
课堂基础知识反馈
C
4.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 24000千焦,如营养级之间能量转化效率为 15% ,第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是( )
解析:第三营养级所利用的能量 = 24000 千焦 × ( 15% ) 3-1= 540 千焦 ;第四营养级所利用的能量 = 24000 千焦 × ( 15% ) 4-1=81千焦。
课堂基础知识反馈
5.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( )
A. 动物饲养麻烦,花时间多,投资大 B. 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 D. 植物栽培比较容易
课堂基础知识反馈
C
6. 如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金字塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形?如果是,有没有例外?
树昆虫鸟
课堂基础知识反馈
1.调查农田生态系统的能量流动情况;
2.阅读教材 P99页课外读物“生态农业”。
第二课堂
第第 22节 生态系统的能量流动节 生态系统的能量流动 ------ 第二课时第二课时
谢谢
“笼养蝇蛆”人工生态系统
蝇蛆 鸡 蛋 人
鸡粪 猪 肉
粪 农作物
蝎(药材)
能量流动的特点
营养级 流入能量流出能量
(输入后一个营养
级)出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物
分解者
464.6 62.8 13.52%
62.8 12.6 20.06%
12.6
14.6
数据分析与处理