必修三-生态系统的能量的流动

5.2生态系统能量流动问题探讨：假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。策略：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。一、能量流动的概念根据预习,请回答:什么叫生态系统的能量流动？指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。能量是如何流动的？从哪里开始研究？请同学们认真阅读教材第94页,并分析下面的问题:⒈生态系统的能量来源：太阳光能2.起点：渠道:食物链和食物网生产者3.流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳能的总量(约占1%)5.去路：呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用二.能量流动的过程4.来源：生产者消费者——太阳光能——前一营养级5.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)为例说明.⒈生态系统的能量来源是什么？2.能量流动的起点和渠道是什么？3.流经生态系统的总能量是什么？4.各个营养级能量的来源又是什么？请阅读并讨论:呼吸消耗分解者分解流入下一营养级（兔）热能呼吸作用生长发育繁殖---有机物一、能量流动的过程分析初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便（未同化）呼吸散失…...能量在第二营养级中的变化呼吸以热能形式散失储存在生物体内的有机物中被下一营养级同化遗体残骸被分解者利用能量输入（即同化量）某个营养级生态系统中某一营养级的能量流动过程呼吸呼吸呼吸分解者呼吸太阳能生产者（植物）初级消费者（植食动物）次级消费者（肉食动物）呼吸三级消费者（肉食动物）总结：生态系统的能量流动----输入、传递、转化、散失输入：输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能传递：能量在生物群落中传递的形式：转化：热能太阳光能化学能光合作用呼吸作用散失：能量散失的途径和形式：呼吸作用以热能形式散失有机物中的化学能注意：1.能量流入一个营养级的标志是被该营养级的生物同化后。2.摄入量=同化量+粪便量大象是一种植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食，设一大象在某段时间内所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为：A：0kJB：107kJC：2×106kJD：106~2×106kJ3.最高营养级的去路不包括被下一营养级所摄食二、能量流动的特点1、赛达伯格湖的能量流动图解①用表格的形式将数据进行整理,并计算传递效率。营养级输入能量流出能量(输入后一营养级)出入比(传递效率)生产者植食性动物肉食性动物464.662.813.5%62.812.620.0%12.6三、能量流动的特点(4)通过以上分析,你能总结出什么规律?13.5％,20％10％～20％a.下一个营养级不能利用的能量。如：草根b.下一个营养级能利用而未利用的能量。如：羊不能吃完所有的草(1)生产者流出的能量（输入后一个营养级）与流入的能量比是多少?植食性动物流出的能量与流入的能量比是多少?(2)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内?(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？传递效率下一营养级的同化量本营养级的同化量传递效率的相关计算：62.812.6×100％=20.06％62.8464.6×100％=13.52％三、能量流动的特点第一、单向流动：食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。第二、逐级递减,传递效率为10％～20％.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。肉食性动物12.6植食性动物62.8生产者464.6能量金字塔营养级越多，能量流动过程中消耗的越多。能量金字塔由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叫做能量金字塔.说一说能量金字塔可以说明什么问题？在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。问题探讨：假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。策略：1.先吃鸡再吃玉米。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。A、先吃鸡，再吃玉米玉米鸡人玉米鸡人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。输入：传递：能量沿着食物链（网）逐级流动；散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能散失生产者固定的太阳能的总量生态系统的总能量：太阳能能量的最终源头：转化：热能太阳光能化学能光合作用呼吸作用总结精题演练1.“一山不容二虎”这一谚语，用生态学的观点可以理解为A.虎所需要的生活空间很大B.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C.虎性情孤独，不群居D.营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就越少D2.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，花工多，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C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？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10%~20%，也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵。右图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B．该图中C所具有的能量为B的10%～20%C．该图中的A表示流经该生态系统的总能量D．图中A具有的能量是B、C、D的能量之和D根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:蛇牧草鼠猫头鹰(1)如果牧草固定了1000焦耳的能量,则猫头鹰最少能获得______焦耳能量,最多能获得______焦耳能量.(2)若猫头鹰要获得1千焦能量,则至少消耗掉牧草所固定的______千焦能量,最多消耗牧草固定的______千焦能量.140251000最少消耗(获得最多)选最短的食物链选最大的传递效率20%最大消耗(获得最少)选最长的食物链选最小的传递效率10%2、ABCDEF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？0.04千克0.0001千克3、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？能量流动的意义1、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。沼气池思考与讨论我国古代就已发展出”桑基鱼塘“生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时，不一定清楚其中的科学道理，请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。能量流动的意义质疑：能不能改变生态系统能量流动的规律？思考：农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是什么?不能，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，使能量流向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。2、研究生态系统的能量流动，还可以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。在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（）A．1000gB．500gC．250gD．125gD4.如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）A．10千克B.28千克C.100千克D.280千克D下图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是（广东河南2001）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)（）ABCDC下列叙述正确的是（）A、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级C、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落D、生态系统的能量流动时往复循环的C4.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）下列有关叙述不正确的是A.该生态系统中，处于条二营养级的生物有人和家禽家畜B.该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性C如果在一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量，如下图所示。在一段时间内，如果乙种生物的种群数量增加，则会引起有机物总量甲乙丙丁A、甲、丁数量增加，丙数量下降B、甲、丙、丁数量均增加C、甲、丁数量下降，丙数量增加；D、甲数量下降，丙、丁数量增加；D