3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第2課時(shí)課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第三章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第二課時(shí)本課課程標(biāo)準(zhǔn)：2.2.3分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律2.2.4舉例說明利用能量流動(dòng)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源2.2.5解釋生態(tài)金字塔表征了失望各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系本課教學(xué)目標(biāo)：010203

通過分析能量在營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的流動(dòng)情況和賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程和特征。用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量、生物量和數(shù)量等關(guān)系概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義本課教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)難點(diǎn)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程2.嘗試調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算1.能量傳遞效率的計(jì)算公式：能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%（注：是兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，

不是兩個(gè)個(gè)體之間）下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的敘述，正確的是(

)A.兔子吃了1kg的草，則這1kg草中的能量就流入了兔子體內(nèi)B.一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%-20%的能量流入狼的體內(nèi)C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從無機(jī)環(huán)境流入生物群落D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的C三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算2.在食物網(wǎng)中能量傳遞效率“最值”計(jì)算題型一：正推：知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量最多選最短食物鏈，按×20%計(jì)算獲得能量最少選最長(zhǎng)食物鏈，按×10%計(jì)算例1.如果A消耗10000kg，C最多增重_____千克，最少增重___千克。40011000020004001000100101三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算2.在食物網(wǎng)中能量傳遞效率“最值”計(jì)算題型二：逆推：知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)需能量最多選最長(zhǎng)食物鏈，按÷10%計(jì)算需能量最少選最短食物鏈，按÷20%計(jì)算例2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約（

）A．100kg

B．44.5kg

C．25kg

D．15kgC三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算3.在能量分配比例已知時(shí)，按比例分別計(jì)算，最后相加。例3：在右圖的食物網(wǎng)中，如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1，C增重1kg，則最少需要消耗A多少kg？消耗A最少，按最高傳遞效率20%計(jì)算（前級(jí)是后級(jí)5倍）：沿食物鏈A→B→C逆推：3/4kgX5X5＝75/4kg沿食物鏈A→D→E→F→C逆推：1/4kgX5X5X5X5＝625/4kg75/4kg+625/4kg=175kg三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算演練.如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20g，至少需要消耗植物的重量為(

)A．600g

B．900gC．1600g

D．5600gB三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算如圖所示的食物網(wǎng)中，鳥的食物為互花米草和植食性昆蟲，由原來的2∶1調(diào)整為1∶1，若保證養(yǎng)活同樣多的鳥所需的互花米草數(shù)量與原來的數(shù)量之比為(能量傳遞效率按20%計(jì)算)(

)

A．9∶7

B．8∶5C．11∶3D．3∶8A由題意知圖示共有食物鏈為互花米草→植食性昆蟲→鳥，互花米草→鳥。設(shè)鳥從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得同化量為a，則原來互花米草的數(shù)量為：2/(3a)÷20%＋1/(3a)÷20%÷20%＝35%/(3a)。改變食物比例后，則所需互花米草的數(shù)量為：1/(2a)÷20%＋1/(2a)÷20%÷20%＝30/(2a)。則保證養(yǎng)活同樣多的鳥所需的互花米草數(shù)量與原來的數(shù)量之比為30/(2a)÷35/(3a)＝9∶7。4.能量分配比例改變，算數(shù)量之比三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算4.能量分配比例改變，算數(shù)量之比某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的(

)A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍

D．0.575倍演練.食物比例調(diào)整前設(shè)C的同化量為x，1/2x÷10%＋1/2x÷10%÷10%=55x食物比例調(diào)整后設(shè)C的同化量為y，2/3y÷10%＋1/3y÷10%÷10%=40y食物比例調(diào)整前后生產(chǎn)者的同化量不變，55x=40y，y/x=55/40=1.375三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算5.具有人工能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算

人為輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分,但不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量。如：求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率=第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(不含人工輸入的能量)/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入的能量)X100%(1）該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來源？

生產(chǎn)者所固定的太陽能和輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算5.具有人工能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算

人為輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分,但不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量。如：求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率=第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(不含人工輸入的能量)/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入的能量)X100%(2）生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？

肉食性動(dòng)物固定的總能量=(0.25+0.05+2.1+5.1)X103=7.5X103J/（cm2·a）;植食性動(dòng)物固定的總能量=[(7.5-5)+0.5+4+9]X103=16X103J/（cm2·a）;生產(chǎn)者固定的總能量=[(16-2)+3+70+23]X103=110x103J/（cm2·a）。三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算5.具有人工能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算

(3)

生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物、植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物的能量傳遞效率分別是多少?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(2）生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？

肉食性動(dòng)物固定的總能量=(0.25+0.05+2.1+5.1)X103=7.5X103J/（cm2·a）;植食性動(dòng)物固定的總能量=[(7.5-5)+0.5+4+9]X103=16X103J/（cm2·a）;生產(chǎn)者固定的總能量=[(16-2)+3+70+23]X103=110x103J/（cm2·a）。①生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物=(16-2)/110x100%≈12.7%;②植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物=(7.5-5)/16x100%≈15.6%。三、能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算6.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的分析（拼圖法）

C1流向分解者=遺體+下一級(jí)糞便①.生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量：

。②.初級(jí)消費(fèi)者的同化量：

。③.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量：

。某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)W1-A1或B1+C1+D1D1或A2+B2+C2+D2D1-A2或B2+C2+D2補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)級(jí)ABCD能量（有機(jī)物）15.9870.71.9141.5可以確定食物鏈為____________B→D→A→C生物體ABCD有機(jī)汞濃度（mg.L-1）0.0570.5168可以確定食物鏈為____________A→C→B→D構(gòu)建食物鏈的方法1.根據(jù)能量或者有機(jī)物含量逐級(jí)遞減特點(diǎn)2.根據(jù)重金屬、DDT等物質(zhì)的富集現(xiàn)象(P64生物富集)補(bǔ)充3.根據(jù)各種變式模型確定食物鏈非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者丙→甲→乙→丁D→A四、生態(tài)金字塔1、生態(tài)金字塔包括哪些？他們的定義分別是？2、能量金字塔都是上窄下寬的金字塔形嗎？如果不是請(qǐng)舉出例子。3、生物量金字塔都是上窄下寬的金字塔形嗎？如果不是請(qǐng)舉出例子。4、數(shù)量金字塔都是上窄下寬的金字塔形嗎？如果不是請(qǐng)舉出例子。5、研究能量流動(dòng)的意義有哪些？請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀P57-58，完成問題。四、生態(tài)金字塔

將單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積（或體積）的圖形，肉食性動(dòng)物12.6生產(chǎn)者464.6植食性動(dòng)物62.81.能量金字塔：（1）特點(diǎn)：（2）原因：（3）意義：通常都是上窄下寬的正金字塔形。能量在流動(dòng)中總是逐級(jí)遞減的。直觀的反映出生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系。高低能量低營(yíng)養(yǎng)級(jí)高四、生態(tài)金字塔2.生物量金字塔：用表示能量金字塔中的方法表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量（每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重）之間的關(guān)系，即為生物量金字塔。（1）特點(diǎn)一般為正金字塔形，有可能倒置（2）原因一般來說植物的總干重通常大于植食性動(dòng)物的總干重，而植食性動(dòng)物的總干重也大于肉食性動(dòng)物的總干重。營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)干重g/m21.51137809四、生態(tài)金字塔2.生物量金字塔：（3）意義直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重的關(guān)系。在什么情況下，生物量金字塔可能是上寬下窄倒置的金字塔形？

在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。

思考？四、生態(tài)金字塔3.數(shù)量金字塔：表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)系，即為數(shù)量金字塔。營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體數(shù)量鼠草鼬第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體數(shù)量昆蟲樹（1）特點(diǎn)（2）原因一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)上寬下窄倒金字塔形。如果消費(fèi)者的個(gè)體小而生產(chǎn)者的個(gè)體大，則會(huì)呈現(xiàn)倒置金字塔。四、生態(tài)金字塔3.數(shù)量金字塔：（3）意義直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)系。人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，這會(huì)對(duì)地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？

人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，會(huì)要求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)有更多的能量流入人類所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，也就是說，人類所需要的食物會(huì)更多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會(huì)給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。

思考？四、生態(tài)金字塔能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點(diǎn)象征意義單位時(shí)間內(nèi)，食物鏈中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的能量的多少自然生態(tài)系統(tǒng)一定為正金字塔能量在流動(dòng)過程中總是逐級(jí)遞減單位時(shí)間內(nèi)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物的總干重一般為正金字塔，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形一般生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總干重)隨食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而減少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目一般為正金字塔，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而減少五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義①研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例如:農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的間作套種、蔬菜大棚中的多層育苗、稻--萍--蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。②研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。（提示：廢棄物的利用）例如：秸稈喂牲畜，獲得肉、蛋、奶等；用牲畜糞便生產(chǎn)沼氣，沼氣池中的沼渣還可以作為肥料還田。意義：實(shí)現(xiàn)能量多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率。（≠能量的傳遞效率）能量永遠(yuǎn)不能循環(huán)利用，能量傳遞效率永遠(yuǎn)不能被提高。五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義③研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向人類最有益的部分。牲畜過少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜過多，就會(huì)造成草場(chǎng)的退化，使畜產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。稻田除草、除蟲合理確定草場(chǎng)的載畜量，五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1926年，一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10