资源简介

(共34张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
（第三课时）
情景材料一
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
赛达伯格湖的能量流动数据分析
问题一：除了用数字表示之外，还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征？
生态金字塔
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
单向流动
逐级递减
一、生态金字塔
1.什么是能量金字塔？有何特点及意义？
2.什么是生物量金字塔？有何特点及意义？
3.在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？
4.什么是数量金字塔？有何特点及意义？
5.在什么情况下，数量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？
6.列表从含义、形状、特点、意义等方面比较三种金字塔的异同。
7.研究能量流动有何实践意义？请举例说明。
问题二：请同学们结合教材P57-58，思考讨论完成问题。
一、生态金字塔
1.能量金字塔：
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。
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
肉食性动物
12.6
生产者
464.6
植食性动物
62.8
（1）特点
通常都是上窄下宽的正金字塔形。
（2）原因
能量在流动中总是逐级递减的。
（3）意义
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。
从能量流动金字塔可以看出：营养级越多，在能量流动过程中消耗(散失)的能量就越多。
一、生态金字塔
2.生物量金字塔：
用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
（1）特点
一般为正金字塔形，有可能倒置
（2）原因
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
一、生态金字塔
2.生物量金字塔：
用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
（3）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。
合作探究四：在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？
一、生态金字塔
2.生物量金字塔：
问题三：在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？
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生物量可能低于浮游动物的生物量。
一、生态金字塔
3.数量金字塔：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
（1）特点
一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。
（2）原因
如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
一、生态金字塔
3.数量金字塔：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
（3）意义
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。
问题四：人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
一、生态金字塔
问题五：人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层 含义
特点
象征意义
单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
自然生态系统一定为正金字塔
能量在流动过程中总是逐级递减
单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
每一营养级生物个体的数目
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
一、生态金字塔
1.右图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是 (　　)
A．Ⅰ和Ⅳ是连接生物群落与无机环境的关键成分
B．该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．E1表示流入这一生态系统的总能量
D．能量可在食物链中循环利用
[答案]　C
课堂巩固
2．用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中 ，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是 (　　)
答案：B　
课堂巩固
3.(2020·临沂外国语学校高二月考)甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔，下列与之相关的说法，错误的是
A.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，基本呈现
图丙所示形态
B.由于能量流动具有逐级递减的特征，能量金字塔通常呈现丙图所示形态
C.不能用图甲表示生物数量金字塔
D.生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中
课堂巩固
4.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是(　　)
A．描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式
B．一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象
C．相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入
D．图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%
问题六：研究能量流动有何实践意义？请举例说明。
1.6％
课堂巩固
情景视频一
1.桑基鱼塘——桑叶养蚕，蚕蛹喂鱼，塘泥肥桑。
2.秸秆还田
3.玉米田除虫
4.草原合理确定载畜量：放的牲畜太少不能充分利用牧草提供的能量，放牧过多会造成草场退化，使得畜产品产量下降。
二、研究能量流动的实践意义
问题七：请同学们自主阅读教材P58，小组合作思考下列做法的意义：
二、研究能量流动的实践意义
1.研究生态系统的能量流动，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。
稻—萍—蛙
间作套种
多层育苗
二、研究能量流动的实践意义
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率
（ 能量利用率≠能量传递效率）
粪便制作沼气
用秸秆作饲料
3.(2021·长沙月考)如图是近年在某地试验成功并大范围推广的生态农业模式，下列有关此生态系统的叙述中，错误的是
A.图中位于第二营养级的生物有螺、
昆虫、鸭
B.鸭和螺之间是捕食与种间竞争关系
C.该生态系统中鸭所同化的能量来自
生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
D.拔去田地中的杂草可以提高生态系统的能量传递效率
田螺是一种杂食性生物，它们的食物主要包括水生植物的茎叶、藻类、细菌和有机碎屑等。
课堂巩固
二、研究能量流动的实践意义
3.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。
稻田除草、除虫等。
合理确定草场的载畜量
牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。
4.(2021·广州月考)稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学的观点看，这是为了
A.保持生态平衡
B.保持生物群落的单一性
C.调整生态系统中的能量流动方向
D.使物质能够尽快地循环流动
课堂巩固
5.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）下列有关叙述不正确的是( )
A.该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B.该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分
C.该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性
课堂巩固
分析和处理数据
思维.训练
二、研究能量流动的实践意义
1926年，美国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6000 kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675 kg，折算为葡萄糖6687 kg。
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1.6×104 kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。
分析和处理数据
思维.训练
二、研究能量流动的实践意义
合作探究十：这些玉米的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
合作探究十一：这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
2045×1.6×104KJ=3.272×107 KJ
合作探究十二：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？
分析和处理数据
思维.训练
二、研究能量流动的实践意义
合作探究十二：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？
呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％
玉米固定的太阳能总量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108
合作探究十三：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
二、研究能量流动的实践意义
[诊断自学效果]
1．判断下列叙述的正误
(1)生态系统的能量流动是指能量的输入和散失过程 ( )
(2)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中 ( )
(3)每一营养级中生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量 ( )
(4)生长、发育和繁殖的能量＝分解者分解利用的能量＋下一营养级同化的能
量＋未被利用的能量 ( )
(5)在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三营养级所含的能量最少 ( )
(6)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20% ( )
(7)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 ( )
(8)研究能量流动，可合理地设计人工生态系统，提高能量的传递效率 ( )
(9)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象 ( )
×
√
×
√
√
×
×
×
×
6.“桑基鱼塘”被联合国粮农组织认定为全球重要农业文化遗产，它的“塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙(蚕的粪便)养鱼、鱼粪肥塘、塘泥壅桑”生产方式成为生态农业的典范。相关叙述正确的是（ ）
A.该群落的物种组成是区别于其他农田群落的重要特征
B.蚕沙中的能量属于蚕同化的能量
C.“桑基鱼塘”在本生态系统内实现了物质循环功能
D.塘泥中丰富的有机物(肥)可被桑树直接吸收利用
实现了能量多级利用功能
课堂巩固
7.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者
B．图中所有生物构成一条食物链
C．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
课堂巩固
8．用直线将能量流动及相关内容连接起来。
1
课后练习
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。
×
√
√
C B
2.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。

展开更多......

收起↑