高中生物必修三生态系统的能量流动

生态系统的能量流动温故而知新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?它的功能？生态系统的成分,食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网它是物质循环和能量流动的渠道能量流动的概念生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。生态系统的能量流动图解:生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸一.能量流动的过程请讨论:流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?能量流动的过程生产者（植物）初级消费者（植食性动物）分解者遗体残骸能量在第一营养级中的变化呼吸作用被下一营养级的生物所利用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呼吸散失第二营养级摄入的能量：粪便中的能量该营养级所同化的能量摄入量=粪便量+同化量上一营养级所同化的量1.能量在第二营养级中的变化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呼吸散失…1.能量流经第二营养级示意图摄入的能量：粪便中的能量（未被同化的能量）该营养级所固定的能量上一营养级同化量的一部分属于本营养级的同化量同化量的去向：⑴本营养级个体自身呼吸消耗(散失)；⑵本营养级个体自身生长、发育繁殖的积累（储存）。a.被分解者分解；b.流向下一营养级。c.未被利用部分粪便初级消费者同化分解者呼吸散失2.传递过程呼吸散失初级消费者摄入用于生长、发育、繁殖遗体、残骸分解者次级消费者摄入呼吸散失同化量=摄入量-粪便量生态系统能量流动的过程生产者呼吸初级消费者呼吸次级消费者分解者…呼吸三级消费者呼吸呼吸生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量输入传递散失以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递(1)生态系统的能量源头：太阳能(3)能量流动的起点：(2)流经生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能的总量3.能量流动的过程总结(6)来源：生产者消费者——太阳能——前一营养级(4)流动的渠道:生产者固定的太阳能开始食物链和食物网(5)能量在食物链中的流动形式：分解者——生产者、消费者的遗体和排遗物有机物中的化学能(7)去路：呼吸作用消耗流向下一营养级被分解者所利用(8)能量的转化：生物体内有机物中的化学能热能(9)能量散失的主要途径：呼吸作用太阳能(10)同化量/流入量/输入量=摄入量-粪便量能量散失的主要形式：热能1、若鹿的进食能量为100%，其粪便能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（）A．64%B．84%C．16%D．52%及时巩固A同化量＝摄入量－粪便量2、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（）A.0B.10%mC.10~20%mD.不知道A植食性动物62.862.8二、能量流动的特点赛达伯格湖的能量流动P95资料分析太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物12.6微量7.55.0327.3122.614.6二、能量流动的特点（1）单向流动（2）逐级递减只能沿食物链由低营养级流向高营养级1、各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量2、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用3、还有少部分能量随着残枝败叶或遗体残骸等流入分解者1、特点2、能量传递效率根据“赛达伯格湖的能量流动图解”，计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.612.6肉食性动物12.6传递效率=上一营养级的同化量本营养级的同化量×100%试计算：从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%20%结论：相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。题型1、食物链中的能量传递效率倍数计算题例题1：如果一个人的食物有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1kg体重，约消耗植物（）A、10kgB、28kgC、100kgD、280kgD题型2、有关“至多”“至少”的相关计算假设有这样一条食物链A→B→C→D(1)如果D营养级净增重M，则至少需要A营养级的量？至多需要A营养剂的量？至少：X*20%*20%*20%=M至多：X*10%*10%*10%=MX×20%×20%=1Kg即x=25Kg例题2：在绿色植物→鼠→猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物______Kg。25kg3、根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:牧草鼠蛇猫头鹰如果牧草固定了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.140(2)“至少需要”、“最多利用”——20%，选最短食物链“最大消耗”、“最少利用”——10%，选最长食物链×10%=×20%=÷10%=÷20%=2、能量传递效率相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。（能量传递效率是对整体而言，不能用于某一次具体的摄食过程）（1）传递效率=上一营养级的同化量某一营养级的同化量×100%3、生态金字塔营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。思考讨论：食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。数量金字塔存在吗？思考题：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？一般是金字塔形；有例外。昆虫鸟树3、生态金字塔的类型及含义（1）能量金字塔：呈正金字塔形，能量沿食物链流动时逐级递减（2）数量金字塔：通常呈正金字塔形，有例外（如树和其上的鸟的数量）昆虫鸟树（3）生物量金字塔：一般呈正金字塔形，生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链逐级递减，有例外（如浮游植物个体小，繁殖快有时生物量小于浮游动物的）浮游植物浮游动物鱼三、研究能量流动实践意义P96２、帮助人们合理的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有益的部分。１、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。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。以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物C当堂练习有如图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算)，则下列叙述中正确的是()A．该食物网中初级消费者是昆虫，次级消费者是鸟B．昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级C．若绿色植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟获得的总能量为m2，则Mm1＋m2D．在鸟类的食物构成中，若动物性食物占1/3，植物性食物占2/3，则鸟类增加能量A时，生产者需提供能量为55AC