高中生物 第四章 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持 第1課時(shí)課件 蘇教版必修3

第1課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)第四章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述能量流動(dòng)的概念，描述能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)過程。2.分析總結(jié)能量流動(dòng)的特點(diǎn)。3.結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)例，闡明研究能量流動(dòng)的意義。方式一方式一請大家做一個(gè)快樂競猜游戲。假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15 kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是：1.先吃雞，然后吃玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞。學(xué)生：學(xué)生：每組學(xué)生各選一名代表，做出選擇。(絕大部分學(xué)生選擇的是2)教師：教師：真理往往掌握在少數(shù)人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是先吃雞，然后吃玉米。但母雞提出抗議。課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入教師：教師：對(duì)于母雞的抗議，我們是可以理解的。我們必須給母雞一個(gè)合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，這就得用到我們這節(jié)課的內(nèi)容“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”。方式方式二二播放影片：非洲草原上鷹捕食兔子的過程。提問：剛才這部短片的主角是誰？(過渡)對(duì)了，兔子、鷹，不要忘了還有小草，在非洲大草原上主要的生產(chǎn)者就是小草，草原上幾乎所有的動(dòng)物都是由小草養(yǎng)活的，沒有小草，也就不會(huì)有兔子和鷹了?，F(xiàn)在小草有問題要問了：1.我們的能量來自哪里？2.照射在草地上的太陽能都被我們吸收了嗎？3.我們吸收了太陽能后，這些能量有哪些去向？總結(jié)：導(dǎo)入生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、能量流動(dòng)的概念和過程1.能量流動(dòng)的概念：能量流動(dòng)的概念：是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、 、 和 的過程。2.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級(jí)的過程能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級(jí)的過程(1)輸入：生產(chǎn)者通過 把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在光合作用制造的有機(jī)物中。(2)能量去向：在生產(chǎn)者的呼吸作用中以 形式散失。隨著植物體的衰老死亡以枯枝落葉的形式被 分解而散失。被初級(jí)消費(fèi)者取食同化，流入 營養(yǎng)級(jí)。輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失光合作用第二熱能分解者3.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程(1)輸入：通過 獲得。(2)能量去向：通過 以 形式散失。隨遺體、排泄物流向 。被 取食同化，流入下一營養(yǎng)級(jí)。呼吸作用熱能取食生產(chǎn)者分解者次級(jí)消費(fèi)者4.能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)過程圖解能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)過程圖解呼吸作用生產(chǎn)者初級(jí)次級(jí)三級(jí)分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用1.能量流入某營養(yǎng)級(jí)的定時(shí)定量的分析能量流入某營養(yǎng)級(jí)的定時(shí)定量的分析知識(shí)整合知識(shí)整合(1)流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量在一定時(shí)間內(nèi)的去路有4條，它們分別是：a.自身呼吸消耗；b.流入下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)；c.被分解者利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)和分解者利用，即“未利用”，如果以年為單位研究，這部分能量將保留到下一年。(2)流經(jīng)某營養(yǎng)級(jí)的能量絕大部分是以熱能形式散失。這部分能量不能進(jìn)入這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)被利用，這是因?yàn)槟芰可⑹Ъ氨焕煤蟛荒鼙辉俅卫谩?.攝入量與同化量的比較攝入量與同化量的比較(1)本營養(yǎng)級(jí)的攝入量不等于同化量，因?yàn)閿z入量并不完全被同化，如有一部分不能被利用，以糞便的形式排出。(2)本營養(yǎng)級(jí)產(chǎn)生的糞便量不屬于該營養(yǎng)級(jí)的同化量，應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級(jí)的同化量。例例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)的總能量解析答案解析解析由圖可知，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。例例2下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的部分示意圖，各代表一定的能量值。下列各項(xiàng)中正確的是A.在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘中肯定大于B.中包含了次級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量C.在食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途完全相同D.答案生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)歸納總結(jié)歸納總結(jié)能量的輸入生產(chǎn)者的同化量能量的輸出各生物成分的呼吸量生態(tài)系統(tǒng)所需能量的根本來源幾乎都是來自太陽能流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的總能量生產(chǎn)者所固定的太陽能總量(生產(chǎn)者的同化量)消費(fèi)者的同化量攝入量糞便量同化量的去路(某營養(yǎng)級(jí)能量的去路)呼吸消耗量用于生長、發(fā)育和繁殖的能量呼吸消耗量流入下一營養(yǎng)級(jí)的能量被分解者利用的能量二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義1.能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)逆轉(zhuǎn)循環(huán)逐級(jí)遞減逐級(jí)減少10%20%45越多2.能量金字塔：能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè) 所得到的 數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形。3.能量傳遞效率能量傳遞效率(1)計(jì)算公式能量傳遞效率 100%。(2)一般生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率大約為 。4.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì) ，使能量得到 的利用。(2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向 的部分。營養(yǎng)級(jí)能量10%20%人工生態(tài)系統(tǒng)最有效對(duì)人類最有益能量流動(dòng)特點(diǎn)的原因分析能量流動(dòng)特點(diǎn)的原因分析知識(shí)整合知識(shí)整合(1)單向流動(dòng)捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)且散失的熱能不能再利用；各營養(yǎng)級(jí)的能量總是趨向于以呼吸作用產(chǎn)生熱能而散失掉。由于熱能不能被綠色植物作為光合作用的能源，所以整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)必須有太陽能不斷予以補(bǔ)充。(2)逐級(jí)遞減各營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因?yàn)楹粑饔蒙⑹喈?dāng)大的一部分能量；各營養(yǎng)級(jí)總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級(jí)的生物利用；還有少部分能量流向分解者。例例3下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列敘述中錯(cuò)誤的是A.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性主要是因?yàn)槭澄镦溨猩镏g吃與 被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)B.一般情況下，能量在相鄰的兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是10%20%C.表示流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.從能量關(guān)系看解析答案解析解析食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇形成的，不可逆轉(zhuǎn)，因此生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性；一般情況下，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是10%20%；流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，即流入生產(chǎn)者的總能量；一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量都可以包括三部分：流向下一營養(yǎng)級(jí)、流向分解者、自身呼吸作用所消耗。例例4如果一個(gè)人的食物有 來自綠色植物，來自小型肉食動(dòng)物，來自羊肉，那么該人每增加1千克體重，至少消耗植物A.10千克 B.40千克C.100千克 D.280千克答案解析解析由題意可知，人的能量來源于三條食物鏈，分別是：植物人，植物羊人，植物植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物人。設(shè)通過三條食物鏈消耗的植物分別為a、b、c，則a20%1 ，b20%20%1 ，c20%20%20%1 ，求出a ，b ，c ，進(jìn)而求出abc40。解析方法鏈接方法鏈接學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)能量流動(dòng)生產(chǎn)者固定食物鏈和食物網(wǎng)熱能熱能單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減達(dá)標(biāo)檢測1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量輸入能量傳遞能量儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)化能量散失A. B.C. D.解析解析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中的能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。123解析答案452.在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)該包括A.通過兔的呼吸作用釋放的能量B.通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量C.通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量D.流入到狐體內(nèi)的能量答案解析1234512345解析解析兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，有2條去路：一是通過呼吸作用以熱能的形式釋放；二是用于兔自身的生長、發(fā)育和繁殖，然后被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)即狐攝入和被分解者分解利用，但應(yīng)注意的是狐攝入后，未被消化的以糞便形式排出的部分，是屬于兔的能量，而不是狐的能量。兔的糞便中的能量應(yīng)屬于生產(chǎn)者的能量。3.下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的部分圖解，代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述中，正確的是A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是循環(huán)進(jìn)行的B.能量在沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減C.次級(jí)消費(fèi)者屬于第二營養(yǎng)級(jí)D.圖中代表呼吸作用所消耗的能量解析解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的；次級(jí)消費(fèi)者屬于第三營養(yǎng)級(jí)；圖中代表生產(chǎn)者流向分解者的能量。答案解析123454.若使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)朝著對(duì)人類最有益的方向發(fā)展，下列做法中不正確的是A.由人類決定種養(yǎng)生物的種類B.由人類進(jìn)行播種、施肥C.經(jīng)常進(jìn)行鋤草、松土、治蟲等田間管理D.延長食物鏈、提高能量傳遞效率解析解析延長食物鏈，不能提高能量傳遞效率，會(huì)增加能量的流失。答案解析12345答案解析1235.根據(jù)某生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)圖示，分析回答有關(guān)問題：45(1)圖1食物網(wǎng)中共有_條食物鏈，貓頭鷹占有_個(gè)營養(yǎng)級(jí)。如果貓頭鷹的體重每增加1 kg，則至少需要草_kg，至多需要草_kg。8425100 000(2)圖1食物網(wǎng)中，種間關(guān)系為捕食和競爭的是_、_(至少寫出兩組)。蛇、貓頭鷹蟾蜍(或蜘蛛、食蟲鳥)蜘 蛛、解析解析如題圖1所示，從左向右數(shù)，在此食物網(wǎng)中共有8條食物鏈，根據(jù)貓頭鷹占據(jù)的位置，可以得出貓頭鷹占有4個(gè)營養(yǎng)級(jí)。貓頭鷹的體重每增加1 kg，至多需要多少草應(yīng)該考慮能量傳遞效率為10%和食物鏈最長，至少需要多少草應(yīng)該考慮能量傳遞效率為20%和食物鏈最短。12345(3)根據(jù)圖2能量流動(dòng)的圖示可知，初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖中的箭頭_；三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用應(yīng)屬于圖示中的箭頭_ (用圖中的來表示)。(4)從不同營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來看，圖2中的特點(diǎn)是_。答案12345單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減解析解析解析每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量都有三個(gè)去向，即呼吸作用消耗、被下一營養(yǎng)級(jí)同化和被分解者利用，由圖2可知，E為分解者，那么初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖2中的箭頭，同理可知，三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用，應(yīng)屬于圖2中的箭頭。從不同營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來看，圖2中的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。12345