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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 ?. 生态系统的成分 , 生态系统的结构. 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. 第五章 第 2 节 生态系统的能量流动. 能量流动的分析. 就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存和散失的 ?. 能量输入. 储存在体内的能量. 个体. 呼吸作用散失的能量. 能量流动的分析. 储存 在体内的能量. 能量 输入. 个体 1. 呼吸作用 散失 的能量. 个体 2. 储存 在体内的能量. 呼吸作用 散失 的能量.
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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? 生态系统的成分,生态系统的结构 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
能量流动的分析 就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存和散失的? 能量输入 储存在体内的能量 个体 呼吸作用散失的能量
能量流动的分析 储存在体内的能量 能量输入 个体1 呼吸作用散失的能量 个体2 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 …
能量流动的分析 能量流经一个种群的情况 种群 能量输入 能量储存 能量散失
能量流动的过程 • 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。 • 研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。
能量流动的过程 请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段,阅读完后,可以讨论下面这几个问题: • 1.能量的来源是什么? • 2.能量是如何输入生态系统第一营养级的? • 3.能量流动的渠道是什么? • 4.输入生态系统的能量是怎样流动的?或者说,生产者固定的太阳能流向什么方向?
能量流动的过程 能量的源头: 流动的起点: 输入生态系统 的总能量: 渠道: 太阳 从生产者固定太阳能开始 生产者固定的太阳能总量 食物链和食物网
呼吸作用 生产者 (植物) 初级消费者 (植食性动物) 能量流动的过程 能量在第一营养级中的变化 遗体 残骸 分 解 者
粪便 初级消费者 同化 呼吸作用 遗体 残骸 用于生长 发育和繁殖 呼吸作用 散失 次级消费者 摄入 散失 初级消费者 摄入 能量流动的过程 能量在第二营养级中的变化 分 解 者 利 用
生态系统中的能量流动过程 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 生产者 (植物) 初级消费者 (植食性动物) 次级消费者 (肉食性动物) 三级消费者 (肉食性动物) 分解者 呼吸作用 可见能量沿着食物链流动时,每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。
根据下图所示数据,请同学们完成以下分析: 1.请设计表格将图中数据加以整理。 2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营 养级能量的百分比。 资料分析 能量流动的特点 热 能 175 58 200 5.4 30 初级消费者 生产者 次级消费者 太阳 112 875 分 解 者
数据分析与处理 能量流动的特点 流到下一营养级的能量 流入能量 出入比 营养级 KJ KJ KJ 1250 200 16% 第一营养级 第二营养级 200 15% 30 5.4 18% 第三营养级 30
能量流动的特点 3.流入某个营养级的能量,为什么不能百分之 百地流向后一个营养级? 流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级,而为分解者利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一个营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。 4.通过以上分析,你能得出什么规律?
能量流动的特点 单向流动: 不可逆转,不能循环 能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的 逐级递减: 能量传递效率大约为10%—20%
能量金字塔 根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图,可形成一个金字塔图形 从中可以看出,一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中,消耗的能量就越多。
迁移创新: 1、如D鱼体重增加1kg,所需浮游至少需要植物约 125kg 能量传递效率的含义与计算: 在一食物链中,若求某营养级获得最多能量,一般取20%作为传递效率;反之,取10%作为传递效率。
迁移创新: 2.为什么说“一山不容二虎”? 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,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很少的程度。因此,老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
迁移创新: 3.食物链一般不超过5个营养级? 从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为10%-20%。 所以,食物链一般不超过五个营养级,到第五营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分,所以食物链越长,流量流失就越多。
研究能量流动的意义 • 质疑: 能不能改变生态系统能量流动 的规律?
研究能量流动的意义 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,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分. 例如: 1.在森林中,怎样才能使能量更多多储存在木材中? 2.在草原牧场上,单位面积内养多少头羊最合适? 除去杂草、修去树木的侧枝等
研究能量流动的意义 实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率 • 桑基鱼塘 • 沼气工程
研究能量流动的意义 蚕 粪 “桑基鱼塘”农业生态系统 粪(饲料) 稻 桑 茎叶、糠加工场 粪尿 鱼粉 猪 鱼 塘泥 粪尿(饲料) 粪尿
问题探讨 备选策略1:先吃鸡,再吃玉米; 备选策略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。
概念: 生态系统中能量的输入、传递和散失的过程 能量的源头: 太阳能 本节知识体系 过程 生产者固定的 太阳能的总量 流经生态系统的总能量: 能量流动 途径:食物链或食物网 沿食物链方向由低营养级流向下一营养级 单向流动: 特点 逐级递减: 能量沿食物链流动过程中逐级递减;传递效率10%~20%。 能量金字塔 研究意义 调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
A.能量和营养级 B.个体大小与营养级 C.个体大小与个体数量 D.个体数量与生物类型 课堂基础知识反馈 1.人们常用金字塔来说明生态系统 中哪两者之间的关系 ( ) A
课堂基础知识反馈 • 2.在生态系统的能量金字塔中,贮存能量最多的成分是( ) A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者 A
课堂基础知识反馈 • 3.根据生态学原理,要使能量流经食物链的总消耗量降到最低,人们应采取下列哪一种食物结构 [ ] A.以淡水养殖的鱼类为主 B.以家畜的肉类为主 C.以谷类和植物蛋白为主 D.以禽类的肉和蛋为主 C
课堂基础知识反馈 • 4.假定某生态系统中有绿色植物,蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物,此生态系统的总能量为24000千焦,如营养级之间能量转化效率为15%,第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是( ) • 解析:第三营养级所利用的能量= 24000千焦 × (15%)3-1= 540千焦 ;第四营养级所利用的能量= 24000千焦 × (15%)4-1=81千焦。
课堂基础知识反馈 • 5.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,花时间多,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
课堂基础知识反馈 • 6. 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? 鸟 昆虫 树
1.调查农田生态系统的能量流动情况; 第二课堂 2.阅读教材P99页课外读物“生态农业”。
谢谢 再见!
“笼养蝇蛆”人工生态系统 蝎(药材) 蝇蛆 鸡 蛋 人 鸡粪 猪 肉 粪 农作物
数据分析与处理 能量流动的特点 464.6 62.8 13.52% 62.8 12.6 20.06% 12.6 14.6