资源简介

(共27张PPT)
第2节
生态系统的能量流动
第二课时
生态金字塔和研究能量流动的实践意义(第二课时)
1
目 录
2
研究能量流动的实践意义
生态金字塔
除了用图中数字表示外，你还能用什么方法表示生态系统能量流动逐级递减的特点呢？
问题探讨
生态金字塔
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
根据所给的资料,分别构建能量、生物量、数量金字塔：
任务一：构建生态金字塔模型
【合作探究】
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列。
赛达伯格湖的能量流动数据分析
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
输入能量 464.6 62.8 12.6
资料1
生产者
植食性动物
肉食性动物
营养级
通常都是上窄下宽的金字塔形
能量在流动中总是逐级递减的
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级次序
排列，可形成一个金字塔图形，叫
作能量金字塔。
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
能量金字塔
1
(2)特点：
(3)原因：
(4)意义：
(1)概念：
夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g m-2
某湖泊
某海域
生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 －
根据表格，分别建构两个生态系统的生物量金字塔。
任务一：构建生态金字塔模型
资料2
第一营养级
第二营养级
第三营养级
营养级
96
11
4
生物量
4
21
生物量
第一营养级
第二营养级
营养级
海洋生态系统中，浮游植物个体小，世代周期短，又不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的多。
分析生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。
任务一：构建生态金字塔模型
11
4
生物量
第一营养级
第二营养级
营养级
夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g m-2
生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 －
资料2
生物量金字塔
2
用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即可形成一个金字塔图形。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
809
37
11
1.5
干重 g/m2
营养级
(2)特点：
(3)原因：
一般为正金字塔形,也可能倒置
一般来说:植物总干重＞植食性动物总干重＞肉食性动物总干重。
(4)意义：
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
(1)概念：
生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量(调查数据中排除了微生物和土壤动物)，所得数据如下面表格所示(单位为个·hm－2)。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。
名称 某草地 温带森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
请根据表格，分别建构两个生态系统的数量金字塔。
任务一：构建生态金字塔模型
资料3
任务一：构建生态金字塔模型
资料3
某湖泊
15 000 000
2 000 000
900 000
生物数量
10
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
温带森林
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
2 000
1 500 000
1 200 000
生物数量
20
名称 某草地 温带森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
数量金字塔
3
一般为正金字塔形,也可能倒置
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
(2)特点：
(3)原因：
(4)意义：
(1)概念：
一般情况生产者数量多于消费者。若消费者个体小而生产者个体大就会出现倒置的金字塔形。
表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。
第二节
生态系统的能量流动
类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 正金字塔 一般为正金字塔，有时会出现倒金字塔 一般为正金字塔
象征意义 能量沿食物链流动过程中是逐级递减的 一般地，生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量沿食物链中随营养级升高而逐级递减
每一级含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体数目的多少 每一营养级生物有机物总量的多少
特殊形状 人工鱼塘生态系统 海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游动物。
多
高
少
低
能
量
营
养
级
多
高
少
低
数
目
营
养
级
多
高
少
低
生
物
量
营
养
级
鸟
树
昆虫
1.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A.图中所有生物构成一条食物链
B.该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者
C.从图中可以看出，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
D.对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很
多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态
C
课堂检测
2.如图为某自然生态系统的能量金字塔，其中P表示生产者，D表示分解者，C表示消费者，数字为能量值。下列相关叙述正确的是（ ）
A.图中P的能量是绿色植物固定的太阳能
B.次级消费者与三级消费者之间的能量传
递效率约为5.5%
C.C与P在数量上形成的关系图与该能量金
字塔完全相符
D.生态系统由P、D、C组成，P与C可以形成多条食物链
B
课堂检测
第二节
生态系统的能量流动
思维训练
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。
计算提示：有机物相互转化时碳守恒。
①这些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
葡萄糖为：（12+18）/12×2675=6687.5kg
储存的能量为：6687.5×1.6×104 =1.07×108KJ
分析和处理数据
思维训练
②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107 KJ
③这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？ 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这些玉米固定的太阳能总量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108
呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％
④这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%
分析和处理数据
思维训练
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。
太阳能：
8.5×109KJ
散失
利用：1.3972×108KJ，1.64%
呼吸作用：
3.272×107KJ，23.4%
储存：
1.07×108KJ，76.6%
过渡
生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，人类无法改变这一规律，那么如何利用这一规律来指导生活和生产实践呢？
可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
间种套作
稻—萍—蛙
蔬菜大棚中的多层育苗
任务二：研究能量流动的实践意义
第二节
生态系统的能量流动
可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
农业生态系统中，将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
第二节
生态系统的能量流动
可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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。
1.关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是（ ）
A.除虫除草可以让农田生态系统中的能量更多地流向对人类更有益的部分
B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用
C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产
D.“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率
D
课堂检测
2.生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用，还具有很多的内涵。人们越来越认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源，设计出适合本地的生态农业结构的重要意义。在政府的大力支持下，部分村镇的农民率先建起了以沼气池为中心的生态工程，如图表示该生态农业示意图，甲、乙、丙、丁、戊表示物质或能量，下列说法错误的是（ ）
A.戊中的能量属于生产者流向分解者的能量
B.该生态系统实现了经济效益和生态效益的
同步发展
C.利用秸秆制造沼气，提高了能量的利用率
D.流经该生态系统的能量只有水稻、大豆固
定的太阳能
D
课堂检测
本节小结
生态金字塔：
数量金字塔
能量金字塔
生物量金字塔
意义：
①将生物在时间、空间上合理配置,增大流入生态系统的总能量
②科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
③合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
1．生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。
(1)太阳能只有通过生产者才能输人到生态系统中。( )
(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。( )
(3)能量沿食物链流动是单向的。( )
教材课后习题·概念检测
×
√
√
2．流经神农架国家级自然保护区的总能量是( )
A.该保护区中生产者体内的能量
B.照射到该保护区中的全部太阳能
C.该保护区中生产者所固定的太阳能
D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
教材课后习题·概念检测
C
3. 在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为 a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为C，则a、b、C之间的关系是( )
a=b+c B. a>b+c C. aB
教材课后习题·拓展应用
2.将一块方糖放入水中，方糖很快就会溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？
生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造口己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？通过以上事例，你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？
不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。
【提示】
生态系统的能量流动
谢谢指导

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