【生物】必修3 稳态与环境5.2生态系统的能量流动（33张）

1.分析生态系统能量流动的过程和特点。2.概述研究能量流动的实践意义。3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。教学目标第2节生态系统的能量流动第五章生态系统及其稳定性生态系统能量流动的过程和特点。重点难点教学课时共2课时1 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,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【第1课时】2 问题探讨：假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有5千克玉米和一只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（　）A.先吃鸡，然后吃玉米。B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。鸡人玉米玉米人鸡A若选择2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。3 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。4 能量流动的分析：种群能量输入能量散失能量储存某动物种群捕食种群A能量流动过程5 初级消费者是如何获取能量和如何分配能量？某动物种群捕食种群A能量流动过程P94页：能量流经第二营养级示意图6 １、能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始生产者光合作用固定的全部太阳能3、生态系统能量流动的渠道：食物链和食物网2、流经生态系统的总能量：4|、生态系统能量的散失：热能能量流动的过程是怎样的呢？ 生产者同化用于生长发育和繁殖初级消费者摄入分解者利用散失呼吸作用残枝败叶散失呼吸作用1.能量流经第一营养级的情况阅读P94页第2段文字，然后用关键词、方框、线段和箭头等，构建相应的图式模型。一、能量流动的过程同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。8 初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用散失呼吸作用粪便遗体残骸散失呼吸作用……2.能量流经第二营养级的情况9 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）三级消费者（肉食动物）呼吸呼吸分解者呼吸3.生态系统的能量流动全过程结论：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。每个营养级都有未利用的部分每个营养级同化能量=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量10 2.初级消费者如何获得能量?获得的能量有哪些去路？次级消费者呢？3.每一个营养级获得能量的方式是否相同？能量的去路是否相同?最高营养级呢?思考：1.生产者固定的太阳能有哪些去处？11 资料分析12 数据分析和处理营养级流入能量流出能量（输入后一个营养级）出入比生产者（第一营养级）464.662.8植食性动物（第二营养级）62.812.6肉食性动物（第三营养级）12.613.52%20.06%1、为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流人后一个营养级?13 耗散掉的能量包括：①呼吸散失的热能；②为分解者利用的能量；③“未利用”的能量逐级递减14 2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？热能太阳能化学能生产者次级消费者…初级消费者生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。15 逐级递减:能量金字塔单向流动:生产者次级消费者三级消费者能量传递效率大约为10%-20%初级消费者不循环，不可逆能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的二、生态系统能量流动的特点：16 能量金字塔可以说明什么问题呢？思考：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17 ①能量金字塔低高低高营养级能量ABCD第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级18 下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。①图中D表示_________。②能量在逐级递减中，传递率按20％计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量为_____千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为______千焦。③图中各营养级通过A_____作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_________被消耗。太阳能1.6200呼吸分解者呼吸作用19 能不能改变生态系统能量流动的规律？质疑：思考：锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么?合理调整能量的流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分．四、研究能量流动的意义【第2课时】20 材料一、我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。意义1：研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，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。使生产一种产品时产生的有机“废弃物”，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，从而，提高能量转化效率，使能量得到最有效的利用。 材料二、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。意义2：研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。22 能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始流经生态系统的总能能量流动的数量是生产者所固定的全部太阳能生态系统的能量流动的途径：太阳能→第一营养级→第二营能量流动养级→‥‥‥第五营养级单向流动不循环能量流动的特点逐级递减传递率为10％～20％设法调整能量流动关系研究的目的使能量流向对人类最有益的部分本课小结（食物链和食物网）23 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课堂练习：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B2、一个池塘有生产者、初级消费者、次级消费者、分解者。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是（）A．a=b+dB．a＞b+dC．a＜b+dD．a＜c+d24 3.(多选题)下列有关生态系统能量流动的叙述中正确的是()ABDA.能量流动是单向的，不可逆的B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越多4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，最多需要蝉()A.10克B.100克C.1000克D.10000克C25 5、识图作答：下图表示生态系统的能量流动，请据图回答：（1）将A、B、C、D各营养级的名称依次写在横线上：A．______B．_____C．______D．______生产者初级消费者次级消费者三级消费者（2）图中a1代表:（3）a3＜a2的原因是初级消费者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量传递给次级消费者，所以a3＜a2；(４)从生态系统能量传递效率上看，一个营养级的能量，流到下一个营养级只有______因此，一个食物链一般不能超过______个营养级．生产者所固定的太阳能１０－２０％５26 迁移创新：1.为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？根据林德曼能量流动的“十分之一定律”如D鱼体重增加1kg，所需浮游植物约________。1000kg2.为什么说“一山不容二虎”?3.食物链一般不超过五个营养级?27 2.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。28 3.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，到第五营养级时，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。29 稻田生态系统组成成分：（1）非生物的物质和能量；（2）生产者：水稻、杂草、浮游植物等；（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；（3）分解者：多种微生物。1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。30 技能训练：分析和处理数据这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，计算公式是(12+18)/12×2675，这些葡萄糖储存的能量是1.07×108kJ（计算公式是EG=MG×1.6×107）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.3972×108kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为η=1.3972×108/8.5×109）。31 旁栏思考题一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。32 练习基础题1.A。2.D。3.B。拓展题1.（2）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。33