【学习目标】
1.分析生态系统的能量流动的过程与特点。 2.概述研究能量流动的意义。
3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况 【重点难点】
重点:生态系统能量流的过程和特点。 难点:能量流动的特点及能量传递效率
【自主学习】
一:能量流动的特点
仔细阅读课本95-96页,完成下列有关问题。(6分钟)
1.单向流动
是指生态系统的能量流动只能从 营养级流向 营养级,再依次流向后面各个营养级,不可逆向流动,也不能够循环流动。
能量单向流动的原因:食物链中各营养级的顺序不是可逆转的,能量只能由被捕食者流向捕食者而不能逆流。这是长期自然选择的结果。
2.逐级递减
是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
原因:第一,各个营养级生物的呼吸消耗部分能量,用于维持自身的 、 和 ;第二,植物的枯枝落叶、动物的粪便和尸体被分解者利用,经过微生物的 释放部分能量;第三,各个营养级的能量都有相当一部分未被 营养级的生物所利用。
3.能量传递效率 (1)能量传递效率的含义
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为 在某一食
物链中,若求最高营养级获得的最多能量或所需最少生产者,一般取20%作为传递效率;反之,则取10%作为传递效率。
(2)能量传递效率的计算
能量传递效率= 的同化能量÷该营养级的 量×100%。
4.生态金字塔
不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。 类型 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 特点 象征含义 每一阶含义 正金字塔形 一般为正金字塔形 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 食物链中每一营养级生物所含能量的多少 二 研究能量流动的意义
1.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
一般为正金字塔 生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 每一营养级生物个体的数目 生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减 每一营养级生物的总生物量 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。
3.根据生态系统的结构与功能,结合各地的自然条件、生产技术和社会需要,可以设计出多种农业生态体系。
【问题生成】
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把问题填写在下面
【师生互动、问题探讨】
下面简要介绍几种常见的类型:
(1)物质能量的多层分级利用系统,如作物秸杆的多级利用,如图所示。
(2)水陆交换的物质循环系统,如桑基鱼塘生产体系,如图所示。
(3)农林牧渔联合生产系统,如农林牧渔生产体系初级模式和粮
桑渔畜农业生态体系,如图所示。
建立生态农业的目的是设法调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分,最大限度地提高能量利用率,实质上是充分利用了流向分解者的能量,而不是提高了能量的传递效率。【课堂小结与反思】
【自我检测】
1 如图是生态系统能量流动的图解,对此图理解有误的是( )
A.图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少 B.该图中C所具有的能量为B的10%~20%
C.该图中的A固定的能量表示流经该生态系统的总能量 D.图中A固定的能量是B、C、D的能量之和
2 下表是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量,这四个种群间的营养关系应是
生物种类 能量(kJ) A Ⅱ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2.8×11.3×19.1×12.9×109 08 07 07 B Ⅱ→Ⅱ→Ⅲ和Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ C Ⅱ→Ⅱ→Ⅳ和Ⅰ→Ⅲ D Ⅱ→Ⅱ→Ⅳ和Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ
3 如图所示,该食物网中,若人的体重增加1kg
最少消耗水藻 kg,最多消耗水藻 kg。
3.下列与生态系统能量流动相关的叙述中合理的是 ( )
①生态系统的能量主要来自太阳能 ②沿食物链流动的能量是逐级递减的
③生态系统内的能量流动是单向的 ④能量从一个营养级输入下一个营养级是伴随着有机物的转移进行的 ⑤生态系统内的能量可伴随着物质的循环而循环
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.②③④⑤