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1、热烈欢迎各位热烈欢迎各位专家莅临我校！专家莅临我校！高邮市临泽中学高邮市临泽中学生态系统的能量流动生态系统的能量流动 高邮市临泽中学高邮市临泽中学 成成 皆皆1 1、下列说法错误的有几项：、下列说法错误的有几项： 生产者都能进行光合作用生产者都能进行光合作用 所有的植物都是生产者所有的植物都是生产者 所有的动物都是所有的动物都是消费消费者者 所有的所有的细菌细菌都是都是分解分解者者. 1 . 1 .2 .2 . 3 . 3 D . 4D . 4ABECD1 12 23 34 42 2、图中、图中ABCDEABCDE分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？ 1 1、2 2、3 3

2、、4 4分别代表什么过程？分别代表什么过程？ 图中有几条食物链？图中有几条食物链？C C、DD之间是什么关系？之间是什么关系？ABCD1 12 23 3 图中图中ABCDABCD分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？ 图中有几条食物链？图中有几条食物链？ABC1 12 23 3图中图中ABCABC分别代表生态系统的什么成分？分别代表生态系统的什么成分？图中有几条食物链？图中有几条食物链？ABECD如果上图表示某生态系统的食物网，则图中如果上图表示某生态系统的食物网，则图中不含有生态系统的什么成分？不含有生态系统的什么成分？【考纲要求】【考纲要求】1、 描述能量流动的概念2、

3、分析能量流动的过程和特点3、 简明能量流动的基本规律，概述研究能量流动的 实践意义。4、 分析某个生态系统的能量传递效率，比较能量 金字塔、数量金字塔的差异。 教学目标教学目标 1 1 知识方面知识方面 （1 1）了解生态系统能量流动的概念。）了解生态系统能量流动的概念。 （2 2）掌握生态系统能量流动的过程和特点。）掌握生态系统能量流动的过程和特点。 （3 3）理解研究生态系统能量流动的意义。）理解研究生态系统能量流动的意义。 2 2能力方面能力方面 （1 1）运用科学知识解决和分析实际问题等思维）运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力。能力。 （2) 2) 定量分析某个生态系统的能量流动

4、过程和定量分析某个生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。 3 3情感态度与价值观方面情感态度与价值观方面 讨论讨论“研究能量流动的意义研究能量流动的意义”，联系生产、，联系生产、生活等实际生活等实际, ,使学生理解科学是第一生产力的观使学生理解科学是第一生产力的观点。点。糖类、脂肪、糖类、脂肪、ATPATP、光合作用、呼吸作用、光合作用、呼吸作用、热能、光能、化学能热能、光能、化学能 与能量有关的概念与能量有关的概念 糖类、脂肪、糖类、脂肪、ATP、光合作用、呼吸作用、光合作用、呼吸作用、热能、光能、化学能热能、光能、化学能

5、 与能量有关的概念与能量有关的概念 光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用热能热能ATPATP无机环境无机环境生物群落生物群落生态系统生态系统热量热量热量热量热量热量散失散失输入输入生产者生产者光能光能消费者消费者分解者分解者 传递传递一、生态系统能量流动的概念：一、生态系统能量流动的概念： 生态系统中能量的生态系统中能量的 、 、 、 的过程，称为生态系统的能量流动。的过程，称为生态系统的能量流动。二二、能量流动的渠道：能量流动的渠道： 。三、能量流动的过程三、能量流动的过程1、能量的输入、能量的输入（1）起点： （2）生态系统的总能量： 思考：人工鱼塘、城市生态系统输入的总能量就是鱼思考：人工鱼

6、塘、城市生态系统输入的总能量就是鱼塘、城市中全部生产者所固定的太阳能，对吗？塘、城市中全部生产者所固定的太阳能，对吗？ 例例1. 1.流经生态系统的总能量是指流经生态系统的总能量是指 ( ( ) ) A. A. 照射到该生态系统内所有植物叶面上的全部太阳能照射到该生态系统内所有植物叶面上的全部太阳能 B. B. 射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能 C. C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量该系统全部生产者所固定的太阳能的总量 D. D. 生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量（一）生态系统整体能量流动分析（一）生态系统整体能量流动分析2 2、能量的传递（在生物

7、群落内部）、能量的传递（在生物群落内部） 能量传递的形式：能量传递的形式： 。 3 3、能量的转化：、能量的转化： 。4 4、能量的散失：、能量的散失： 通过每个营养级生物的通过每个营养级生物的 作用作用以及分解者的以及分解者的 作用以作用以 的形的形式返回无机环境中。式返回无机环境中。光光照照细胞呼吸细胞呼吸下一营养级下一营养级生长生长发育发育和和繁殖繁殖分解者分解者生产者的能量流动途径生产者的能量流动途径 生生产产者者固固定定输入输入散失散失传递传递（二）群落各部分能量流动情况分析（二）群落各部分能量流动情况分析消消费费者者同同化化量量细胞呼吸细胞呼吸下一营养级下一营养级生长生长发育发育和

8、和繁殖繁殖（储存量储存量）分分解解者者输输入入消费者的能量流动途径消费者的能量流动途径 散失散失传递传递消消费费者者摄摄入入量量分分 解解 者者生产者生产者（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）呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解 思考与讨论：思考与讨论： 1 1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？量守恒定律？ 2 2、流经某个生态系统的能量能否再回到这个、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？生态系统当中来？例例2 2、在

9、、在19571957年，美国的生态学家年，美国的生态学家H.T.OdumH.T.Odum对佛罗里达州的银泉进行了生对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的、分别是表示不同的营养级，分别是表示不同的营养级，为分解者。为分解者。GPGP表示生物同化作用所固定的能量，表示生物同化作用所固定的能量，R R表示生物呼吸消耗的能量，表示生物呼吸消耗的能量，NPNP表示生物体贮存着的能量（表示生物体贮存着的能量（NP=GP-RNP=GP-R），下列叙），下列叙述中正确的是（述中正确的是（ ） 单位：单位：101

10、02 2千焦千焦/m/m2 2/ /年年GPGPNPNPR R15.9115.912.812.8113. 1013. 10871.27871.27369.69369.69501.58501.580.880.880.340.340.540.54141.20141.2062.0762.0779.1379.13211.85211.8519.2619.26192.59192.59A A生态系统能量流动的渠道可能是生态系统能量流动的渠道可能是B B能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%5.5%C C若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则

11、有机物若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多的总量会增多DD营养级营养级GPGP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中身的粪便中C生产者固定的能量所有生物呼吸消耗的能量生产者固定的能量所有生物呼吸消耗的能量食物链的组成食物链的组成:生产者和消费者生产者和消费者粪便属于上一营养级的遗体粪便属于上一营养级的遗体,是未被同化的是未被同化的输入输入786.94输出输出 在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为来喂鱼。假设蚕同化的能量为10105 5kJkJ，从能量流

12、，从能量流动角度分析，鱼可从蚕同化的能量中获得能量为动角度分析，鱼可从蚕同化的能量中获得能量为A A0kJ B0kJ B10104 4 kJ kJ C C2 210104 4kJ DkJ D介于介于10104 4kJkJ和和2 210104 4kJkJ之间之间变式训练变式训练1同化量摄入量粪便量同化量摄入量粪便量 同化量同化量 储存量储存量摄入量摄入量 呼吸消耗量呼吸消耗量 粪便量粪便量 分解分解者者草草兔兔狐狐粪粪 便便呼吸作用呼吸作用遗体残骸遗体残骸等等变式训练变式训练2 右图表示某草原生态系统中能量流动图解，右图表示某草原生态系统中能量流动图解，表表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确

13、的是示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是 A A是流入该生态系统的总能量是流入该生态系统的总能量B B分解者获得的能量最少分解者获得的能量最少C C图中图中/ /的比值代表草的比值代表草兔的能量传递效率兔的能量传递效率DD和和分别属于草和兔同化量的一部分分别属于草和兔同化量的一部分分解者分解者14.6 呼吸呼吸122.6植食性动物植食性动物62.812.596.32.118.8未利用未利用327.3肉食性动物肉食性动物12.6微量微量29329.35.07.5生产者生产者464.6太太阳阳能能赛达伯格湖能量流动赛达伯格湖能量流动思考与讨论：思考与讨论：比较比较“生态系统的能量流动图解生态

14、系统的能量流动图解”与与“赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解”有什么有什么不同？是否矛盾？为什么？不同？是否矛盾？为什么？两种图的分析方法和理解角度不同两种图的分析方法和理解角度不同下一个营养级同化下一个营养级同化的能量的能量呼吸消耗呼吸消耗的能量的能量 分解者分解者利用的利用的能量能量 未被利用未被利用的能量的能量每个每个营养营养级同级同化化量量下一个营养级同化下一个营养级同化的能量的能量呼吸消耗呼吸消耗的能量的能量分解者分解者利用的利用的能量能量每个每个营养营养级同级同化化量量定量不定时分析定量不定时分析定量定时分析定量定时分析第第一一年年第第二二年年残留个体残留个体或有机物或有

15、机物 输入量输入量KJ流到下一营养流到下一营养级的能量级的能量 KJ传递传递效率效率生产者生产者植食性植食性动物动物肉食性肉食性动物动物比较各营养级的能量流动比较各营养级的能量流动464.662.812.612.662.813.5%20.1%四、能量流动的特点四、能量流动的特点(1).(1).单向流动单向流动（不循环）（不循环）原因是：原因是：第一第一: :食物链中各营养级捕食关系不可逆转（自然选择的食物链中各营养级捕食关系不可逆转（自然选择的结果）结果）第二第二: :各营养级生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用各营养级生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用(2).(2).逐级递减逐级递减原因是

16、：原因是：第一第一: :各营养级的生物呼吸作用消耗了大部分的能量各营养级的生物呼吸作用消耗了大部分的能量第二第二: :各个营养级总有一部分能量未被下一个营养级各个营养级总有一部分能量未被下一个营养级的生物所利用。的生物所利用。第三第三: :各营养级生物中的能量都有一部分流入分解者各营养级生物中的能量都有一部分流入分解者（能量传递效率：（能量传递效率：10%20%）下一营养级同化量下一营养级同化量上一营养级同化量上一营养级同化量能量传递效率能量传递效率 100%关于能量流动的计算问题关于能量流动的计算问题: : 如果遇到如果遇到“至少至少”或者或者“最多最多”等字眼，如等字眼，如何解题？何解题？

17、 选最短食物链选最短食物链生生 最少消耗最少消耗 选最大递效率选最大递效率20 获得最多获得最多 消消产产 费费者者 最大消耗最大消耗 选最长食物链选最长食物链 获得最少获得最少 者者 选最小传递效率选最小传递效率10 例例3. 3. 如图食物网中，若人的体重增加如图食物网中，若人的体重增加1kg1kg，最少消耗水藻最少消耗水藻_kg_kg；最多消耗水藻；最多消耗水藻_kgkg。若 现 有若 现 有 1 1 吨 水 藻 ， 至 少 使 人 增 重吨 水 藻 ， 至 少 使 人 增 重_kg_kg；最多使人增重；最多使人增重_kgkg。25251000001000000.010.0140404.

18、84.8 x10 x107 7KjKj要使要使A A获得的能量最少，则必须保证三获得的能量最少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；个条件，即：一是能量来源途径最少；二是食物链要最长；二是食物链要最长；三是能量传递效率最低（按三是能量传递效率最低（按10%10%算）。算）。 例例44如图为某生态系统中如图为某生态系统中的食物网示意图。若的食物网示意图。若E E生生物种群含有总能量为物种群含有总能量为7.17.1 x10 x109 9KjKj，B B生物种群含有生物种群含有总能量为总能量为2.2.3 x103 x108 8 KjKj，则，则从理论讲，从理论讲，A A生物种群含生物种群含

19、有的总能量至少是有的总能量至少是_。 解析：由于在食物网中，同一营养级的生物可解析：由于在食物网中，同一营养级的生物可从不同低营养级的生物获得能量，而且从不同从不同低营养级的生物获得能量，而且从不同途径获得能量的比例可以相等也可以不等，这途径获得能量的比例可以相等也可以不等，这时应按照各单独的食物链进行计算后再相加。时应按照各单独的食物链进行计算后再相加。 例例55：（：（2004.2004.上海）如果一个人食物上海）如果一个人食物有有1/21/2来自绿色植物，来自绿色植物，1/41/4来自小型肉食来自小型肉食动物，动物，1/41/4来自羊肉。假如传递效率为来自羊肉。假如传递效率为10%10%

20、，那么该人每增加，那么该人每增加1Kg1Kg体重，体重，约消耗植物约消耗植物_Kg_Kg。280例例6.6.下图是江苏某地一人工鱼塘生态系统能量流动过程中下图是江苏某地一人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为部分环节涉及的能量值（单位为10103 3kJ/mkJ/m2 2y y）。试回答）。试回答下列有关问题：下列有关问题： （1 1）图中）图中代表的生理过程是代表的生理过程是 ，图中，图中代表的代表的能量主要以能量主要以 _ _ 形式贮存。形式贮存。（ 2 2 ） 该 生 态 系 统 中 生 产 者 固 定 的 总 能 量 是） 该 生 态 系 统 中 生 产 者 固 定

21、 的 总 能 量 是_kJ/mkJ/m2 2y y。 呼吸作用呼吸作用有机物中的化学能有机物中的化学能1.11.110105 5 （3 3）能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递）能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为的效率为_。（4 4）试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随）试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因_ _15.6% 15.6% 能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量能量流动逐级递减以及维持各营养级较高的输出量五、能量流动的意义： 能量作为动力，使物质能不断

22、地在能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生物群落和无机环境之间循环往返。 是维持生态系统存在和发展的动力。是维持生态系统存在和发展的动力。W W六、六、能量金字塔能量金字塔字字塔塔单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制的图形高绘制的图形思考：思考： 为何食物链一般不为何食物链一般不超过超过5 5个营养级个营养级? ? 如把各个营养级的如把各个营养级的生物量（质量）和数生物量（质量）和数量用金字塔的方式表量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔示，是否也成金字塔形？形？金字塔：金字塔：1 1、能量金字塔能量金字塔：是指将单

23、位时间内各个营养级所得到的能量是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成的图形呈金字塔形。能量从上一个营养级数值由低到高绘制成的图形呈金字塔形。能量从上一个营养级传递到下一个营养级，平均传递效率为传递到下一个营养级，平均传递效率为10102020。2 2、数量金字塔数量金字塔：以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量金字塔。但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以也会出现倒置的现象。比如一棵大树上有几很大的情况，所以也会出现倒置的现象。比如一棵大树上有几百只昆虫。百只昆

24、虫。3 3、生物量金字塔生物量金字塔：以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。 只有只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数数量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时会出现倒置。会出

25、现倒置。 例例7 7、一个处于稳定状态的生态系统内有四种生物，、一个处于稳定状态的生态系统内有四种生物，并构成一条食物链。某一时间分别测得这四种生物并构成一条食物链。某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）有机物的总量如图所示。如果乙（甲、乙、丙、丁）有机物的总量如图所示。如果乙的种群数量突然大幅增加则在短期内，其它种群数量的种群数量突然大幅增加则在短期内，其它种群数量将会发生什么变化将会发生什么变化 A A甲下降，丙、丁增加甲下降，丙、丁增加B B甲、丁下降，丙增加甲、丁下降，丙增加 C C甲、丁增加，丙下降甲、丁增加，丙下降DD甲、丙、丁均增加甲、丙、丁均增加A A七、生物富集作用七、

26、生物富集作用 例例8 8：下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。已知水中X的质量浓度为0.003mg/L,请分析说明： 处于本生态系统第一营养级的生物种群是 。 若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食，请你绘出这个生态系统最简单的营养结构。 甲乙丙丁戊能量kJ1.61091.21091.31089.11072.9107X含量mg/L0.0370.036 0.350.39 3.4 3.4甲和乙甲和乙 桑基鱼塘八、研究能量流动的意义八、研究能量流动的意义思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？沼气工程桑基鱼塘桑基鱼塘沼气工程沼气工程八、研究能量流动的意义八、研究能量流动的意义除草、治虫除草、治虫合理确定载畜合理确定载畜量、捞捕量量、捞捕量应用：如何设计生态农业应用：如何设计生态农业指导思想是指导思想是