《2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng) 第2課時(shí)課件 北師大版必修3.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng) 第2課時(shí)課件 北師大版必修3.ppt（46頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng),第4章第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng),[目標(biāo)導(dǎo)讀]1.通過教材P94調(diào)查、P95圖4－7和圖4－8，建立生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的一般性模型。2.對(duì)教材P96提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本特征。3.結(jié)合農(nóng)田、草原、森林生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際，闡明研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。[重難點(diǎn)擊]1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的一般性模型。2.能量流動(dòng)的基本特征。,,,一能量流動(dòng)的一般過程,三研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的意義,,二能量流動(dòng)的基本特征,,當(dāng)堂檢測(cè),內(nèi)容索引,一能量流動(dòng)的一般過程,能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)重要的功能之一，請(qǐng)結(jié)合教材P94調(diào)查內(nèi)容建立能量流動(dòng)的一般過程。1.某學(xué)習(xí)小

2、組對(duì)一片稻田進(jìn)行了調(diào)查，繪制出食物網(wǎng)如圖：,上述的食物網(wǎng)中，蛇的能量直接來自于，歸根結(jié)底來自于固定的太陽能。,田鼠、蛙和食蟲鳥,水稻、雜草等,2.完成下圖，分析生產(chǎn)者能量的來源和去路。,(1)輸入生產(chǎn)者的能量是指。,被植物吸收,被光合固定,分解者,構(gòu)成植物體,呼吸消耗,初級(jí)消費(fèi)者,生產(chǎn)者通過光合作用固定到有機(jī)物中的太陽能,(2)生產(chǎn)者得到能量的三個(gè)主要去向分別是：①在植物體生長發(fā)育的過程中經(jīng)過消耗掉，以形式散發(fā)到環(huán)境中去。②被取食，經(jīng)過能量的轉(zhuǎn)化流入第營養(yǎng)級(jí)。③被分解，以形式散發(fā)到環(huán)境中去。,呼吸作用,熱能,初級(jí)消費(fèi)者,二,分解者,熱能,3.模擬上述過程可以分析各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量的輸入、傳遞和輸

3、出的過程，建立生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的一般性模型，并分析：,呼吸,植食,頂級(jí)肉食,分解者,(1)能量的輸入①源頭：能。②相關(guān)生理過程：作用。③能量轉(zhuǎn)換形式：能→有機(jī)物中的能。④輸入總量：。(2)能量的傳遞①傳遞途徑：。②傳遞形式：。,太陽,光合,光,化學(xué),生產(chǎn)者固定的全部能量,食物鏈和食物網(wǎng),有機(jī)物中的化學(xué)能,(3)能量的輸出①形式：能。能是能量流動(dòng)的最終歸宿。②一般途徑：__________________________________________________。③特殊途徑：動(dòng)植物遺體形成煤炭、石油等，經(jīng)過放出熱能。,熱,熱,呼吸作用，包括各個(gè)營養(yǎng)級(jí)自身的呼吸消耗以及分解者的,呼吸作用,燃

4、燒,1.動(dòng)物同化的能量＝攝入的能量－糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的糞便獲得能量，而不能說蜣螂獲得了大象的能量。2.流入一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量是指被這個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。能量的來源與去路：,即一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一營養(yǎng)級(jí)同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。,1.結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的一般性模型，判斷下列說法的正誤。,答案,,(1)當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí)，就獲得了兔子的全部能量(),(2)初級(jí)消費(fèi)者的糞便量屬于第二營養(yǎng)級(jí)的能量(),,答案,解析,解析初級(jí)消費(fèi)者的糞便量屬于第一營養(yǎng)級(jí)的能量。,(3)同化量≠用于生長發(fā)育和繁殖的能

5、量()(4)呼吸作用所產(chǎn)生的能量都是以熱能的形式散發(fā)到環(huán)境中去(),√,,解析呼吸作用所產(chǎn)生的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中，其余以熱能的形式散失。,(5)分解者的分解作用也是通過呼吸作用完成的()(6)能量a＝e＋b＋i(),√,√,(7)箭頭a代表生產(chǎn)者的同化量，方框②代表初級(jí)消費(fèi)者的攝入量(),,答案,解析,解析方框②代表初級(jí)消費(fèi)者的同化量。,(8)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化不遵循能量守恒定律，總量越來越少(),,解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律。,(9)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠重新再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，被重復(fù)利用(),,二能量流動(dòng)的基本特征,能量在沿著食物鏈或食物網(wǎng)傳遞期間不斷被

6、消耗和傳遞，試結(jié)合奧德姆1957年對(duì)佛羅里達(dá)州的銀泉水域生態(tài)系統(tǒng)的能流分析圖解，總結(jié)能量流動(dòng)的基本特征。,圖中的數(shù)值表示能量值，單位：102kJ/(m2a)(千焦每平方米年)；中間一排方框中的數(shù)值表示每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物所同化的總能量值；R表示呼吸消耗。觀察上圖思考：1.第一營養(yǎng)級(jí)能否從第四營養(yǎng)級(jí)獲取能量從而實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用？答案不能。經(jīng)過長期的自然選擇，食物鏈中吃與被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)。2.呼吸作用散失的熱能能否再被生產(chǎn)者和其他所有生物直接利用？。3.由以上問題1、2可以得出能量流動(dòng)具有的特點(diǎn)。,答案,不能,單向流動(dòng),4.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程中，能量隨著營養(yǎng)級(jí)的升高而出現(xiàn)什么樣的變化？其原因

7、是什么？答案逐級(jí)減少。其原因是：(1)各營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用而消耗掉相當(dāng)大的一部分能量。(2)還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳遞給了分解者。5.一條食物鏈中一般不超過4～5個(gè)營養(yǎng)級(jí)的原因是什么？答案生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的傳遞效率一般是10%～20%，營養(yǎng)級(jí)越多，能量的消耗就越多，所剩能量往往不能維持一個(gè)新的營養(yǎng)級(jí)。,答案,6.上圖中流入第二、第三營養(yǎng)級(jí)的能量值，分別占上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化的總能量值的比值是多少？,答案,7.人們把一個(gè)營養(yǎng)級(jí)和它的上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量值的比值稱為林德曼效率，通過計(jì)算上圖兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)間的林德曼效率，會(huì)發(fā)現(xiàn)其介于之間。8.若將各營養(yǎng)級(jí)所固定的總能量值的多少繪

8、制成圖，會(huì)形成什么形狀？答案一個(gè)金字塔形，稱之為能量金字塔。,答案,10%～20%,9.下圖為一能量金字塔，請(qǐng)分析,(1)能量金字塔的塔基由構(gòu)成。(2)能量金字塔每一臺(tái)階的含義：。(3)能量金字塔形狀的象征含義：。(4)能量金字塔的形狀永遠(yuǎn)是的。,生產(chǎn)者,每一營養(yǎng)級(jí)生物所固定的能量多少,能量沿食物鏈流動(dòng)過程中是逐級(jí)減少的,正立,(1)數(shù)量金字塔：數(shù)量金字塔是在生態(tài)系統(tǒng)中，每個(gè)營養(yǎng)級(jí)用有機(jī)體的數(shù)目來表示。一般來說，向下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)傳遞時(shí)，生物的體型增大，個(gè)體數(shù)目卻減少。有時(shí)候數(shù)量金字塔會(huì)發(fā)生倒金字塔形。如成千上萬的昆蟲以一株樹為生，數(shù)量金字塔就發(fā)生顛倒。,小貼士,(2)生物量金字塔：生物量金字塔是

9、以單位空間內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)的有機(jī)物的干重為指標(biāo)制作的金字塔。它也可能出現(xiàn)倒金字塔形，這是因?yàn)樵诤?、海洋生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的干重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的光合作用實(shí)際合成的有機(jī)物的量。,能量流動(dòng)的極值計(jì)算(1)能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算①在一條食物鏈中若某一營養(yǎng)級(jí)的總能量為n，則最多傳到下一營養(yǎng)級(jí)的能量為0.2n，最少為0.1n。②在一條食物鏈中，某一營養(yǎng)級(jí)的能量為n，需要前一營養(yǎng)級(jí)的能量至少為n20%＝5n，最多為n10%＝10n。,(2)能量在食物網(wǎng)中傳遞的計(jì)算①若一食物網(wǎng)中，已知最高營養(yǎng)級(jí)增加能量為Na.求最多消耗第一營養(yǎng)級(jí)多少時(shí)，按最長食物鏈，最低傳遞效率計(jì)算；b.求至少消耗第一營養(yǎng)級(jí)多少時(shí)，按最短食物鏈，最

10、高傳遞效率計(jì)算。②若一食物網(wǎng)中，已知第一營養(yǎng)級(jí)能量為Ma.求最高營養(yǎng)級(jí)最多獲得多少能量時(shí)，應(yīng)按最短食物鏈，最高傳遞效率計(jì)算；b.求最高營養(yǎng)級(jí)最少獲得多少能量時(shí)，應(yīng)按最長食物鏈，最低傳遞效率計(jì)算。,(3)在已知高營養(yǎng)級(jí)求需要低營養(yǎng)級(jí)最值時(shí)，若高營養(yǎng)級(jí)有多種食物來源，要注意高營養(yǎng)級(jí)食物來源有沒有具體分配，若有就不能選最短或最長的食物鏈，而要按分配情況逐一計(jì)算，然后相加。,2.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中正確的是,答案,A.①表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量B.一般情況下，次級(jí)消費(fèi)者增加1kg，生產(chǎn)者至少增加100kgC.生物與生物之間的捕食關(guān)系一般

11、不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性D.從能量關(guān)系看②≥③＋④,√,問題導(dǎo)析(1)是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，所以①(表示/不表示)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量。(2)次級(jí)消費(fèi)者增加1千克，求生產(chǎn)者至少增加多少千克，傳遞效率應(yīng)取。(3)圖中次級(jí)消費(fèi)者的能量去路還可能有____________________________、，所以②與③＋④的大小關(guān)系為。,生產(chǎn)者固定的太陽能的總量,不表示,20%,通過次級(jí)消費(fèi)者呼吸作用散失的,熱能,未利用能量,②>③＋④,三研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的意義,某市在落實(shí)“禁燒秸稈”工作的過程中，化“堵”為“疏”，引導(dǎo)農(nóng)民設(shè)計(jì)建立了如下生態(tài)系統(tǒng)模式圖，閱讀教材思考如下問題：,

12、(1)相比農(nóng)作物秸稈直接燃燒，上述生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物中能量的_____，提高了。,多級(jí),利用,能量利用效率,(2)有人說：“由于上述生態(tài)系統(tǒng)是人工設(shè)計(jì)的，所以其中營養(yǎng)級(jí)之間的林德曼效率可由人類任意控制？”你認(rèn)為對(duì)嗎？答案不對(duì)。營養(yǎng)級(jí)之間的林德曼效率介于10%～20%之間。(3)在上述生態(tài)系統(tǒng)中，人們?yōu)樘岣咿r(nóng)作物的產(chǎn)量，要經(jīng)常到田間除草、間苗。這樣做的目的是實(shí)現(xiàn)作物的良好生長，合理，充分利用___，將更多的轉(zhuǎn)化到我們的目標(biāo)產(chǎn)物中去。,密植,太,陽光能,能量,答案,林德曼效率與能量利用效率的比較(1)林德曼效率：計(jì)算公式為林德曼效率＝(下一營養(yǎng)級(jí)同化量/上一營養(yǎng)級(jí)同化量)100%，能量在相鄰兩個(gè)

13、營養(yǎng)級(jí)之間的林德曼效率為10%～20%。(2)能量利用效率：流入最高營養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者能量的比值。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多，因此食物鏈越短，能量利用效率越高。,小貼士,根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律，在實(shí)際生活中借鑒以下措施：(1)盡量縮短食物鏈；(2)充分利用生產(chǎn)者；(3)充分利用分解者，如利用秸稈培育食用菌、利用植物殘?bào)w生產(chǎn)沼氣等。,3.在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。判斷下列說法的正誤：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級(jí)的生物有人和家禽、家畜(),答案,解析能量只能單向流動(dòng)，逐級(jí)減少。在食物

14、網(wǎng)相鄰營養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率并沒有改變，改變的只是能量利用效率。,解析,√,(2)該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分()(3)該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營養(yǎng)級(jí)間的林德曼效率()(4)微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲(chǔ)存的能量()(5)多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率()(6)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用()(7)沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者()(8)沼氣可以用來作燃料或者取暖，是“低碳經(jīng)濟(jì)，低碳生活”很好的體現(xiàn)(),√,,√,√,,√,√,答案,學(xué)習(xí)小結(jié),生產(chǎn)者固定,食物鏈和食物網(wǎng),熱能,熱能,當(dāng)堂檢測(cè),1.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡圖，下列敘述錯(cuò)誤

15、的是A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)C.太陽光能通過光合作用固定并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D.甲、乙和分解者所儲(chǔ)存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,答案,解析,√,1,2,3,4,1,2,3,4,解析由圖可知，甲能夠固定太陽能，則甲為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，則乙為消費(fèi)者。太陽光能通過光合作用固定并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，因此生態(tài)系統(tǒng)需要不斷從外界獲得能量的同時(shí)又不斷將能量擴(kuò)散到外界。輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量。,2.下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級(jí)，

16、E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是A.Ⅰ是初級(jí)消費(fèi)者B.Ⅳ為分解者C.E1為太陽能，E2為熱能D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用,答案,解析,√,1,2,3,4,解析能量金字塔中Ⅰ表示生產(chǎn)者，為第一營養(yǎng)級(jí)，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ表示消費(fèi)者，分別代表第二、三、四營養(yǎng)級(jí)，食物鏈可表示為Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ；該生態(tài)系統(tǒng)的全部能量為Ⅰ所固定的全部太陽能，用E1表示，E2表示各營養(yǎng)級(jí)由于呼吸作用產(chǎn)生的熱能；能量在食物鏈中只能單向流動(dòng)，并且隨營養(yǎng)級(jí)的升高逐級(jí)遞減。,3.能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，下列關(guān)于能量流動(dòng)的敘述，正確的是A.能量沿食物鏈單向流動(dòng)B.能量沿食物鏈循環(huán)流動(dòng)C.能量在各營養(yǎng)

17、級(jí)間可以循環(huán)利用D.消費(fèi)者的級(jí)別越高，所獲得的能量越多,√,答案,1,2,3,4,解析,解析能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減，A正確；能量沿食物鏈或食物網(wǎng)單向流動(dòng)，B錯(cuò)誤；能量在各營養(yǎng)級(jí)間不能循環(huán)利用，C錯(cuò)誤；消費(fèi)者的級(jí)別越高，所獲得的能量越少，D錯(cuò)誤。,1,2,3,4,4.下圖是對(duì)某湖泊的能量考查結(jié)果[單位：千焦/(厘米2年)]，請(qǐng)據(jù)圖回答：,1,2,3,4,(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是指__________________________，為_____千焦/(厘米2年)。,生產(chǎn)者固定的太陽能的總量,0.46,答案,解析,解析解答本題容易出現(xiàn)的問題是：①識(shí)圖不準(zhǔn)，分辨能力差，把487

18、.28當(dāng)成正確答案；②林德曼效率應(yīng)該通過計(jì)算作答，不能填寫10%～20%；③熱能是通過各營養(yǎng)級(jí)生物的呼吸作用而釋放出來的，這部分能量是不能再利用的，只能散失。“呼吸作用”此時(shí)不能用“分解作用”或“代謝作用”來代替。,1,2,3,4,(2)能量從第一營養(yǎng)級(jí)到第二營養(yǎng)級(jí)的林德曼效率約為_____%，這說明了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是__________的，也就是說食物鏈越長，__________越多。(3)D(熱能)是通過_________釋放的能量。(4)能量流動(dòng)具有單向、不循環(huán)的特點(diǎn)，主要原因是由于生物不能在代謝中利用_____________________。,答案,1,2,3,4,13.5,逐級(jí)減少,能量流失,呼吸作用,呼吸作用放出的熱能,