生物选择性必修2第2节 生态系统的能量流动课文内容ppt课件

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赛达伯格湖的能量流动数据分析
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？
如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换成相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔
每一级体积代表生物量值（每个营养所容纳有机物的总干重）
生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？
一般情况下，是上窄下宽。但有时候会出现倒置的金字塔形。例如，海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）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。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要多。
数量金字塔在什么情况下，可能是倒置的金字塔形呢？
某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况
一般为上窄下宽的金字塔形
生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减
在食物链中随营养级升高而逐级递减
浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间呈现倒置金字塔形
如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈现倒置金字塔形，如昆虫和树
1.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%
2.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
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10 000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。
请根据以上数据计算：这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
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？
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
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
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？
1. 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在 、 上进行 ， 流入某个生态系统的总能量。例如： 间作套种、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业生产方式。
二、研究能量流动的实践意义
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
*沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率
*能量的利用率≠能量的传递效率
3.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。
例如，合理确定草场载畜量，麦田除草、除虫
在一个农田生态系统中
（1）有哪些措施能增加流入农田生态系统的总能量？
（2）及时去除农田中杂草的意义是什么？
除草可以调整农田生态系统中能量流动关系，使能量可以持续高效地流向对人类最有益地部分。
人类可以通过研究能量流动，增大流入某生态系统地总能量！
3.关于生态系统能量流动的原理在实践中应用的叙述，错误的是( )A. 除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分B. 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率C. 根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量D. 沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用
4.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
5.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
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽 和家畜提供的饲料,都与图b相同。 (1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。
图a 能量流动图解
图b 能量流动图解
拓展应用1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
图b所示的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多级、充分利用，提高了能量的利用率。
2.将一块方糖放入水中，方糖很快溶解，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自己绚丽精致的外壳，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？
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，依靠能量完成由无序向有序的转化，维持其生命活动。
通过以上事例，对能量流动在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？
能量输入对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。
例4：食物网：草→虫→鸟，草→鸟，假设动物性食物占比例m，若要使鸟体重增加a，至少需要生产者的量为b，则a和b的关系是？
例5：如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自于乙，1/4来自于丙，1/4来自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20g，需要消耗植物（ ）A.1125 g B.1600 g C.2000 g D.6500 g
ma/0.04 +(1-m)a/0.2 = b
积累拓展 能量传递效率的计算