生态系统的能量流动_公开课

1、第五章第五章第二节生态系统能量流动第二节生态系统能量流动先吃鸡，先吃鸡，再吃玉米再吃玉米我反对！我反对！为什么要为什么要先吃我？先吃我？我们欠我们欠“鸡妈妈鸡妈妈”一个解一个解释释 生态系统中能量的生态系统中能量的的过程，称为生态的过程，称为生态系统的能量流动。系统的能量流动。一、生态系统的能量流动概念一、生态系统的能量流动概念1 1、能量是怎样输入到第一营养级的？、能量是怎样输入到第一营养级的？2 2、第一营养级的能量去向、第一营养级的能量去向? ?草草兔子兔子老鹰老鹰二、能量流动的过程二、能量流动的过程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸

2、作用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图1 1、小草的能量来自哪里、小草的能量来自哪里? ?2 2、照射在草地上的太阳能如何被小草、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收吸收? ?这些能量都被小草吸收了吗这些能量都被小草吸收了吗? ?3 3、小草吸收了太阳能后、小草吸收了太阳能后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?固定的太阳能固定的太阳能光合作用，仅仅吸收光合作用，仅仅吸收1%1%左右。左右。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未

3、被利用的能量（至上述三未被利用的能量（至上述三个）个）4 4、兔子把草吃进肚子里、兔子把草吃进肚子里, ,草中的能量草中的能量都被兔子吸收了吗都被兔子吸收了吗? ?5 5、兔子吸收了能量后、兔子吸收了能量后, ,这些能量有哪这些能量有哪些去向些去向? ?不是。不是。呼吸作用消耗；呼吸作用消耗；被下一营养级的生物所利用；被下一营养级的生物所利用；被分解者所利用；被分解者所利用；未被利用的能量（指上述三未被利用的能量（指上述三个）个）初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解

4、者利用粪便粪便呼吸呼吸散失散失.能量流经初级消费者示意图能量流经初级消费者示意图摄入量摄入量= =同化量同化量+ +粪便粪便摄入量就是同化量吗？摄入量就是同化量吗？( (同化量同化量= =摄入量摄入量粪便量）粪便量）兔子的能量从哪里来兔子的能量从哪里来同化作用是指生物体把从外界环境同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。并且储存能量的过程。在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食。牛粪为食。0 被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？思考思考:

5、:粪便中的能量属于生产粪便中的能量属于生产者的同化量者的同化量 生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用初级消费者初级消费者（植食动物（植食动物）呼吸作用呼吸作用次级消费者次级消费者（肉食动物（肉食动物）三级消费者三级消费者（肉食动物（肉食动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用生态系统能量流动传递的过程生态系统能量流动传递的过程太阳能太阳能生态系统的能量流动过程图解生态系统的能量流动过程图解: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)三级消费者三级消费者(肉食动物肉食动物)ABCBB请观察请观察:

6、 :请表述请表述:图中的图中的箭头箭头A、B、C各表各表示什么含义？示什么含义？A、呼吸作用散失的能量、呼吸作用散失的能量B、输入下一营养级的能量输入下一营养级的能量C、分解者呼吸作用散失的能量、分解者呼吸作用散失的能量太阳能太阳能输入输入：传递传递：散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失生产者生产者固定固定的太阳能的总量（即植物光合作的太阳能的总量（即植物光合作用固定的太阳能），用固定的太阳能），是流经这个生态系统的是流经这个生态系统的总能量总能量。流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：太阳能

7、太阳能最终源头：最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能有机物中有机物中化学能化学能光合作用呼吸作用（二）能量流动的概念理解途径（渠道）：途径（渠道）：形式：形式：食物链、食物网食物链、食物网有机物中化学能有机物中化学能12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利

8、用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 单向流动单向流动: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环营养级营养级流入流入能量能量输入下一营输入下一营养级能量养级能量呼吸作用呼吸作用散失散失分解者

9、分解者利用利用未利用未利用能量能量传递效率传递效率生产者生产者464.662.896.312.5293植食性植食性动物动物62.812.618.82.129.3肉食性肉食性动物动物12.67.50.15.013.520.1能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、呼吸能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少？作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少？三、生态系统能量流动的特点：三、生态系统能量流动的特点： 逐级递减逐级递减: :单向流动单向流动: :生产者生产者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者初级消费者初级消费者不循环，不可

10、逆不循环，不可逆能量在沿食物链流动的能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的，过程中是逐渐减少的，能量传递效率大约是能量传递效率大约是10%-20%生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律生态系统中的能量流动遵循能量守恒定律！通过以上的分析，你能总结出什么规律？通过以上的分析，你能总结出什么规律？例例 1、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， A为为1千克千克1、C最多约为多少？最多约为多少？2 2、 C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克例例2、A B C D E F思考：如上食物网中，思考：如上食物网中， 若若C增加增加1千克，千克，则则A最

11、少需要消耗多少千克？最多又为多最少需要消耗多少千克？最多又为多少？少？ 25千克千克10000千克千克生命在等待中逝去生命在等待中逝去 请给我们一个请给我们一个“先吃鸡先吃鸡”的理由！的理由！七嘴八舌七嘴八舌食物链越短，能食物链越短，能量到我体内的越量到我体内的越多，我活的时间多，我活的时间就越长呀！就越长呀！A A、先吃鸡，、先吃鸡，再吃玉米再吃玉米玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人B B、先吃玉米，、先吃玉米，同时用一部分同时用一部分玉米喂鸡，吃玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，鸡产下的蛋，最后吃鸡。最后吃鸡。生态金字塔：生态金字塔： 指各营养级之间的数量关系，包括三个类型：指各营养级之间的数量关系，

12、包括三个类型：生物生物能量金字塔、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。生态金字塔1.能量金字塔： 表示营养级与能量之间的关系。. .能量金字塔每一阶的含义：代表食物链能量金字塔每一阶的含义：代表食物链中每一营养级所含能量。中每一营养级所含能量。. .能量金字塔永远是正金字塔形。能量金字塔永远是正金字塔形。. .能量金字塔形状象征含义：表明能量沿能量金字塔形状象征含义：表明能量沿食物链逐级递减。食物链逐级递减。能量金字塔能量金字塔 如果将单位时间内各个营如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成低到高绘制成图，可以形成

13、一个金字塔图形，一个金字塔图形，叫做能量叫做能量金字塔金字塔。塔基是生产者，塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。形是正锥形。思考讨论思考讨论：2.数量金字塔：因为在捕食链中随营养级的提高，能量越来越因为在捕食链中随营养级的提高，能量越来越少，而动物体型越来越大，因而生物个体数越来少，而动物体型越来越大，因而生物个体数越来越少越少。数量金字塔每阶的含义：表示每一营养级的生物数量金字塔每阶的含义：表示每一营养级的生物个体数。个体数。有没有例外的情况？有没有例外的情况？想一想想一想： 一般情况下，是金字塔形。但是有时候会出现一般情况下，是金字塔形。但是有时候会出现倒倒置的塔形置的塔形。 树树数数昆虫数目

14、昆虫数目小鸟数目小鸟数目 例例:成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。塔形也会发生倒置。3.生物量金字塔100001000100101高高少少生生物物量量高高低低营营养养级级生物量金字塔每一节的含义：表示每一营养级现存生生物量金字塔每一节的含义：表示每一营养级现存生物有机物的总质量。物有机物的总质量。能量以物质的形式存在，因此每一营养级的生物量在能量以物质的形式存在，因此每一营养级的生物量在一定程度上表示着能量值得高低，从这个意义上讲生物一定程度上表示着能量值得高低，从这个意义上讲生物量金字塔同能量金字塔形状相似。量金字塔

15、同能量金字塔形状相似。想一想：生物量金字塔有没有特殊情况？想一想：生物量金字塔有没有特殊情况？树树数数 海洋生态系统中某一时刻的浮游植物的生物量可能低于捕海洋生态系统中某一时刻的浮游植物的生物量可能低于捕食者浮游动物的生物量！食者浮游动物的生物量！浮游动物生物量浮游动物生物量浮游植物生物量浮游植物生物量（夏季的某一时刻生物量（夏季的某一时刻生物量） 浮游植物个体小、寿命短、又会不断被浮游动物吃掉，所浮游植物个体小、寿命短、又会不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量要低于浮游动物，但是以某一时刻调查到的浮游植物的生物量要低于浮游动物，但是并不表示流过生产者这一环节的能量比浮游动

16、物少！并不表示流过生产者这一环节的能量比浮游动物少！四、研究能量流动的实践意义四、研究能量流动的实践意义1.1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现能实现能量的多级利用，提高能量的利用率（量的多级利用，提高能量的利用率（如如: :生态农业生态农业如如桑基鱼塘桑基鱼塘）。2.2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，帮助人们合理地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最有益的部分。使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 问题问题: :农民在进行田间管理的时候，要进行灭农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草虫除草，目的是，目的是?

17、 ? 使能量尽可能地流向农作物中，即流向人类最使能量尽可能地流向农作物中，即流向人类最有益的部分有益的部分能量传递效率！能量传递效率！请分析讨论请分析讨论: :用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释谚语解释谚语“一山不一山不容二虎容二虎”隐含的道理。隐含的道理。学以致用学以致用参考要点参考要点: :根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，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，通过食物链系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网网)流经流经老虎的能量已减到很小的程度老虎的能量已减到

18、很小的程度。在获得在获得有限的有限的食物空间里，虎的食物空间里，虎的数量越少数量越少，就越容易获得，就越容易获得食物来食物来维持生存维持生存，其数量，其数量多多时，就时，就不能不能维持其生存。为了维持其生存。为了生存就会出现生存就会出现你死我活你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎的斗争，这样一山就容不得二虎。 在市场上，肉一般比蔬菜贵，试从生态系统能在市场上，肉一般比蔬菜贵，试从生态系统能量流动的角度分析原因？量流动的角度分析原因？ 蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要得，也

19、就是说要得到到1千克的肉至少要消耗千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵的肉比蔬菜贵。例例2 2 在图中海鸟获得能量最多的食物链是在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海鸟每增加。海鸟每增加1 1千克，千克，需消耗生产者生产的有机物至少是需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。千克。甲壳类甲壳类水绵水绵海鸟海鸟水蚤水蚤大鱼大鱼小鱼小鱼淡水虾淡水虾水棉水棉水蚤水蚤甲壳类甲壳类海鸟海鸟 1251251、下图是以每个营养级生物个体数量绘制的生态、下图是以每个营养级生物个体数量绘制的生态金字塔金字塔,其中其中1、2、3分别表示第一、第二、第三营分别表示第一、第二、第三营养级。下列哪条食物链与此金字塔相符养级。下列哪条食物链与此金字塔相符 A、草、草兔兔狼狼 B、草、草昆虫昆虫鸟鸟 C、树、树昆虫昆虫鸟鸟 D、树、树兔兔狼狼321C2 2、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例