生态系统的能量流实用教案

1、学习(xux)目标 （1）了解生态系统中能量的来源、流动渠道和研究目的 （2）理解能量流动的特点 （3）应用食物链中各营养级能量传递(chund)进行计算第1页/共34页第一页，共34页。生态系统的能量流动生态系统的能量流动必备知识必备知识(zh shi)(zh shi)梳理梳理回扣基础要点一、能量(nngling)(nngling)流动的概念和过程1.1.概念：生态系统中能量(nngling)(nngling)的 、传递和散失的过程。2.2.能量(nngling)(nngling)流动的过程 （1 1）能量(nngling)(nngling)的输入输入(shr)第2页/共34页第二页，共34

2、页。（2 2）能量的传递(chund)(chund) 传递(chund)(chund)渠道： 。 传递(chund)(chund)过程（挖掘教材）食物(shw)链和食物(shw)网源头(yuntu)(yuntu)：太阳能。起点：从开始 。总能量： 。生产者固定太阳能生产者固定的全部太阳能第3页/共34页第三页，共34页。（3 3）能量的转化和散失(snsh)(snsh) （散失(snsh)(snsh)） 中化学能：直接用于各项生命活动太阳能有机物中 光合作用(gungh-zuyng)生产者呼吸作用(h x zu yn)生产者、消费者、分解者化学能热能ATPATP第4页/共34页第四页，共34页

3、。考点(ko din)一 生态系统中能量流动分析 高频考点(ko din)突破1.能量(nngling)流动的过程（1）图示（见教材）第5页/共34页第五页，共34页。（2）析图：能量流动的源头：能量转化：流动形式(xngsh)：散失途径：能量散失的形式(xngsh)：箭头由粗到细：太阳能太阳能有机物中的化学能热能（最终(zu zhn)散失）。呼吸(hx)作用，包括各个营养级自身的呼吸(hx)消耗以及分解者的呼吸(hx)作用。以热能形式散失。表示流入下一营养级的能量逐级递减。随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。有机物中的化学能。第6页/共34页第六页，共34页。第7页/共34页第七页

4、，共34页。2.2.每一营养级能量来源与去路分析 （1 1）动物同化的能量= =摄入量- -粪便有机物中的 能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣 螂利用(lyng)(lyng)大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获 得了大象的能量。第8页/共34页第八页，共34页。（2 2）流入一个营养级的能量是指被这个(zh ge)(zh ge)营养级的 生物所同化的全部能量。能量的来源与去路： 生产者的能量主要来自太阳能 其余各营养级的能量来自上一营养级所同 化的能量来源第9页/共34页第九页，共34页。 自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能 流向下一营养(yngyng)(yngyng)级 残体、粪便

5、等被分解者分解 未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动 植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量即一个营养(yngyng)(yngyng)级所同化的能量= =呼吸消耗的能量+ +被下一营养(yngyng)(yngyng)级同化的能量+ +分解者利用的能量+ +未被利用的能量。去路第10页/共34页第十页，共34页。提醒(t xng) (t xng) 最高营养级能量去路只有3 3个方面，少了传递给下一营养级这一去路。分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。第11页/共34页第十一

6、页，共34页。对位训练1.1.下图表示某草原生态系统中能量流动图解， 表示相关过程能量流动量。下列有关叙述 正确(zhngqu)(zhngqu)的是 （ ） A. A.是流入该生态系统的总能量 B. B.分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可 供绿色植物再利用 C. C.图中/ /的比值代表“草兔”的能量传递 效率 D. D.和分别属于草和兔同化量的一部分D第12页/共34页第十二页，共34页。2.2.下列有关生态系统能量流动(lidng)(lidng)的叙述中，正确的 是 （ ） A. A.一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多 能获取大象所同化能量的20%20% B. B.当狼捕食兔子并同

7、化为自身的有机物时，能 量就从第一营养级流入第二营养级 C. C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从 非生物环境流入生物群落 D. D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C第13页/共34页第十三页，共34页。二、能量流动的特点二、能量流动的特点1. 1. ：能量流动只能从第一营养级流向：能量流动只能从第一营养级流向(li xin)(li xin)第第 二营养级，再依次流向二营养级，再依次流向(li xin)(li xin)后面的各后面的各个营养级，不个营养级，不 可可 ，也不可，也不可 。2. 2. ：能量在沿食物链流动的过程中传：能量在沿食物链流动的过程中传递递 效率大约为效率大约为

8、 。单向(dn xin)流动逐级递减(djin)循环流动逆转1010 20%20%回扣基础要点第14页/共34页第十四页，共34页。考点二 能量传递效率及有关计算1.1.能量传递效率 一般说来，能量传递的平均(pngjn)(pngjn)效率大约为10%20%10%20%。能量(nngling)传递效率=下一营养(yngyng)级的同化量上一营养级的同化量100%100%第15页/共34页第十五页，共34页。2.2.能量传递效率的相关“最值”计算 能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量 大约有10%20%10%20%传到下一营养级，营养级越高， 能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。 为了充

9、分利用能量，应尽量缩短(sudun)(sudun)食物链。有关 能量的“最值”计算方法总结如下： 选最短食物链 知低营养级 按20%20%计算 求高营养级 选最长食物链 按10%10%计算获得(hud)能量最多获得(hud)能量最少第16页/共34页第十六页，共34页。 选最长食物链知高营养(yngyng)级 按10%计算求低营养(yngyng)级 选最短食物链 按20%计算需最少能量(nngling)需最多能量(nngling) 同 一 食 物 链 不 同 环 节 能 量 传 递 效 率 往 往 不同 一 食 物 链 不 同 环 节 能 量 传 递 效 率 往 往 不完全相同，不涉及完全相同

10、，不涉及“最多最多”、“最少最少” ， 计 算 时， 计 算 时不能按不能按10%10%或或20%20%，而需按具体数值计算。如在食，而需按具体数值计算。如在食物链物链A AB BC CD D中，能量传递效率分别为中，能量传递效率分别为a a% %、b b% %、c c%,%,若若A A的能量为的能量为M M, ,则则D D的能量为的能量为M Ma a% %b b% %c c% %。提醒第17页/共34页第十七页，共34页。 在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有 2/5 2/5来自于兔子，2/52/5来自于鼠,1/5,1/5来自于蛇， 那么猫头鹰若增加20 g20 g体重，最少需要(xyo

11、)(xyo)消费植物（ ） A.600 g B.900 g A.600 g B.900 g C.1 600 g D.5 600 g C.1 600 g D.5 600 gB对位(du wi)训练第18页/共34页第十八页，共34页。4.4.某生态系统中存在(cnzi)(cnzi)如图所示的食物网， 如将C C的食物比例由AB=11AB=11调整 为2121，能量传递效率按10%10%计算, ,该 生态系统能承载C C的数量是原来的 （ ） A.1.875 A.1.875倍 B.1.375 B.1.375倍 C.1.273 C.1.273倍 D.0.575 D.0.575倍 B第19页/共34页

12、第十九页，共34页。考点三 能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔 不同的金字塔能形象地说明(shumng)营养级与能量、数 量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统 的直观体现。第20页/共34页第二十页，共34页。类型类型(lixng)(lixng)项目项目(xingm)(xingm)能量金字塔能量金字塔 数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔含义含义各营养级固各营养级固定的总能量定的总能量每一营养级生每一营养级生物个体的数量物个体的数量每一营养级现存每一营养级现存生物的总质量生物的总质量形状形状第21页/共34页第二十一页，共34页。特点特点呈正金呈正金字塔形字塔形一般呈正金一般呈正

13、金字塔形字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形分析分析能量流动能量流动的过程中的过程中总是有能总是有能量的耗散量的耗散 一株大树上一株大树上,鸟、虫、树鸟、虫、树的数量金字的数量金字塔的塔形会塔的塔形会发生倒置发生倒置 浮游植物的个体小浮游植物的个体小,寿命短，又不断被寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植以某一时间浮游植物的生物量（用质物的生物量（用质量来表示）可能低量来表示）可能低于浮游动物的生物于浮游动物的生物量量第22页/共34页第二十二页，共34页。 7.（2009广东(gung dng)理基，51）如图为某一生态系统 的能量金字塔，其中、分别代表 不同的营

14、养级，E1、E2代表能量的形式。下列 叙述正确的是 （ ） A.是初级消费者 B.为分解者 C.E1为太阳能，E2为热能 D.能量可在食物链中循环利用C第23页/共34页第二十三页，共34页。三、研究能量流动的意义三、研究能量流动的意义1.1.帮助人们科学规划、设计帮助人们科学规划、设计 ，使能，使能 量得到最有效量得到最有效(yuxio)(yuxio)的利用。的利用。2.2.帮助人们合理地调整生态系统中的帮助人们合理地调整生态系统中的 关关 系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部 分。分。能量(nngling)流动人工(rngng)生态系统第24页/

15、共34页第二十四页，共34页。构建知识(zh shi)(zh shi)网络第25页/共34页第二十五页，共34页。(2006年重庆(zhn qn)理科综合)右图是某生态系统的食物网示意图。甲庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是 （ ） A 此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级B 戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C 丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D 向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性C走 近 高 考第26页/共34页第二十六页，共34页。（20092009江苏卷，1717）下列4 4种现象中，不适宜 用生态系统中能量流

16、动规律进行合理分析的是 （ ） A. A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B. B.蓝藻易在富营养化水体中爆发 C. C.饲养牛、羊等动物，成本低、产量高 D. D.巨大的蓝鲸(ln jn)(ln jn)以微小的浮游动物为食 解析 生态系统中的能量是沿食物链从低营养 级到高营养级单向流动的，且逐级递减。富营 养化水体中爆发蓝藻是N N、P P含量过多导致的。B第27页/共34页第二十七页，共34页。 （04上海，21）如果一个人事物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，假如传递(chund)效率为10%，那么该人每增加1千克体重约消耗植物（） 10千克28千克 100

17、千克280千克D第28页/共34页第二十八页，共34页。14.14.（20092009全国卷，3434）某种植玉米的农场, ,其收获的玉米子粒(zl)(zl)既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）： （1 1）请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 （2 2）牛与鸡之间 （有、无）竞争关系，理由是 。 人与鸡的种间关系是 ，人与牛的 种间关系是 。 （3 3）流经该农场生态系统的总能量来自 所固 定的 ，无机(wj)(wj)环境中的碳以 形式进入

18、该人 工群落。（4）假设(jish)该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡, 2/3供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为 2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人 食用。理论上,该农场供养的人数将会 （增 多、不变、减少），理由是 。第29页/共34页第二十九页，共34页。 解 析 ( 1 ) ( 1 ) 据 题 干 所 述 ， 将 鸡 、 牛 、 玉 米 ( y m )( y m ) 和 人 之 间 的 食 物 关 系 画出即可得图解如右图：人人牛牛鸡鸡玉米玉米(ym)第30页/共34页第三十页，共34页。（2 2）因为牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛）因为牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛与鸡之间无竞争关系；人吃鸡，为捕食关系，人与鸡之间无竞争关系；人吃鸡，为捕食关系，人与鸡又共食玉米子粒与鸡又共食玉米子粒, ,两者之间又存在竞争关系两者之间又存在竞争关系; ;人吃牛，为捕食关系。人吃牛，为捕食关系。（3 3）流经一个生态系统的总能量）流经一个生态系统的总能量(nngling)(nngling)是该生态系统中是该生态系统中生产者所固定的太阳能的总量，所以流经该生态生产者所固定的太阳能的总量，所以流经该