E5-2第5章第2节生态系统的能量流动高中生物课件新人教版必修3

1、温故而知新温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么? ?生态系统的组成成分和营养结构生态系统的组成成分和营养结构非生物的物质和能量非生物的物质和能量 、生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者食物链和食物网食物链和食物网识图分析：图中所示几条食物链？识图分析：图中所示几条食物链？非生物的物质和能量非生物的物质和能量初级消费者初级消费者次级次级消费者消费者分解者分解者生产者生产者 生态系统功能：生态系统功能： 第第2 2节节 能量流动能量流动 第第3

2、3节节 物质循环物质循环 第第4 4节节 信息传递信息传递 第第5 5节节 稳定性稳定性(课本课本 P.93 )(课本课本 P.93 ) 假设你像小说中的鲁滨逊一样，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，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你随身携带的食物只有一只母鸡一只母鸡和和1515千千克玉米克玉米。（ ） 1.1.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。 2.2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。人人

3、鸡鸡人人玉米玉米玉米玉米鸡鸡A( (课本课本 P.93P.93 ) )假如你流落到荒岛上，只有假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、一只母鸡、kgkg玉米玉米 先吃鸡，再吃玉米？先吃鸡，再吃玉米？ 先吃玉米，同时用一部分先吃玉米，同时用一部分 玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？增加了食物链的长度，能量逐级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递减，最后人获得的能量较少人人鸡鸡人人玉米玉米玉米玉米鸡鸡一、能量流动的概念一、能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系生态系统的能量流动是指生态系统中能量的统中能量的输入输入、传递传递、转化和散失转化和散失的过程。的过程。(

4、课本课本 P.93 ) 就一个就一个生物个体生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的散失的？ 能量输入能量输入个体个体呼吸作用散失呼吸作用散失的能量的能量储存在体内储存在体内的能量的能量(课本 P.93 )能量流动的分析能量流动的分析能量能量输入输入个体个体1 1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体2 2个体个体3 3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量(课本 P.93 )能量流动的分析能量流动的分析能量流经能

5、量流经一个种群一个种群的情况：的情况：能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失(课本 P.93 )能量流动的分析能量流动的分析 研究生态系统中能量流动一般在研究生态系统中能量流动一般在群体水平群体水平上。上。 请同学们阅读教材 “能量流动的过程”， 完成下面几个问题： 1.1.能量的能量的来源来源是什么？是什么？ 2.2.能量是能量是如何输入如何输入生态系统第一生态系统第一营养级的？营养级的？ 3.3.能量流动的能量流动的主要渠道主要渠道是什么？是什么？ 4.4.能量的能量的散失散失形式？形式？能量流动的过程能量流动的过程(课本 P.94)( (课本课本 P.94P.94第一段

6、第一段 ) )( (课本课本 P.94P.94第二段第二段 ) )照射在草地上的太阳能照射在草地上的太阳能 都被小草固定了吗都被小草固定了吗? ? 太阳能被小草固定后太阳能被小草固定后, ,这些这些能量有哪些去向能量有哪些去向? ?呼吸作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能暂未利用暂未利用分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等兔子的摄入量就是兔兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？子的同化量吗？( (同化量同化量 = = 摄入量粪便量）摄入量粪便量）初级消费者兔子的能量到哪里去了？初级消费者兔子的能量到哪里去了？兔子吸收了草中的能量后兔子吸收了草中的能量后, ,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向? ?呼吸

7、作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能 分解者分解者残骸残骸兔子把草吃进肚子里兔子把草吃进肚子里, ,草草 中的能量都被兔子吸收了中的能量都被兔子吸收了 吗吗? ? 同化同化 暂未利用暂未利用( (同化量同化量=摄入量摄入量粪便量）粪便量） 被捕食被捕食及时巩固A同化量摄入量粪便量同化量摄入量粪便量A初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失（课本 P.94:图56 ）能量在能量在第第二营养级二营养级中的变化中的变化呼吸作用呼吸

8、作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸 散失（分解者）散失（分解者） 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者分解者分解者分解者输入输入 生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递、输入、传递、转化和散失转化和散失的过程。的过程。 传递传递传递传递 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 散失（分解者）散失（分解者） 传递传递传递传递输入输入 起点起点:去向去向:渠道渠道:(1)化学燃化学

9、燃料料太阳能太阳能生产者生产者总量总量食 物食 物网网有机物中的化有机物中的化学能学能有机物中的化有机物中的化学能学能热热能能ATP、（课本（课本P94 ）图）图57生态系统能量流动示意图生态系统能量流动示意图完成教材完成教材P94 “P94 “思考与讨论思考与讨论”生产者生产者呼吸呼吸初级消初级消费者费者呼吸呼吸次级消次级消费者费者分分 解解 者者呼吸呼吸三级消三级消费者费者呼吸呼吸呼吸呼吸生产者固定的太阳生产者固定的太阳能总量能总量为流经这个为流经这个生态系统的总能量生态系统的总能量输入输入传递传递散失散失 以以有机物有机物的形的形式式沿食物链沿食物链向下向下一营养级传递一营养级传递 1

10、1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？能量守恒定律？二能量流动的过程 （教材（教材P94P94 “思考与讨论思考与讨论” ） 1 1、 提示：提示：遵循遵循能量守恒定律。能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利体有机物）中，而另一部分被利用、用、散失到无机环境中散失到无机环境中，两者之，两者之和与流入生态系统的能量相等。和与流入生态系统的能量相等。 2 2、流经某个生态系统的能量、流经某个生态系统的能量 能否再回到这个生态系统当中来

11、？能否再回到这个生态系统当中来？二能量流动的过程 （教材（教材P94P94 “思考与讨论思考与讨论” ） 2 2、提示：、提示：不能。不能。 能量流动是单向、不循环的。能量流动是单向、不循环的。 二、能量流动的二、能量流动的特点特点二、能量流动的二、能量流动的特点特点1 1、对每个营养级来讲，输入和输出的能量对每个营养级来讲，输入和输出的能量是否相等？是否相等？输入生产者的能量为输入生产者的能量为 J/cm2.aJ/cm2.a，生产者输出的总能量为生产者输出的总能量为 J/cm2.a J/cm2.a 62.813.52%12.620.06%1.1.用表格的形式，将图中的数据进行整理用表格的形式

12、，将图中的数据进行整理2.2.计算计算“流出流出”该营养级的能量占该营养级的能量占“流入流入”该营养级能该营养级能量的量的 百分比百分比? ?营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量（输入后一（输入后一个营养级）个营养级） 出入比出入比 生产者生产者464.6464.6植食性动物植食性动物 62.8 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 分解者分解者 14.6 14.6 （教材（教材P95P95 “资料分析资料分析” ）12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6请计算请计算能量传递效率能量传递效率（输入后一

13、营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 二、能量流动的特点二、能量流动的特点（ 二、能量流动的特点二、能量流动的特点（ 只能只能沿食物链沿食物链由由低营养级低营养级流向流向高营养级高营养级(1)(1)单向流动单向流动食物链中各营养级的顺序不能逆转，食物链中各营养级的顺序不能逆转，这是长期自然选择的结果。这是长期自然选择的结果。 如兔子

14、吃草，狐狸吃兔子。如兔子吃草，狐狸吃兔子。各营养级利用的能量的形式为光能各营养级利用的能量的形式为光能（生产者）或化学能（消费者），（生产者）或化学能（消费者），呼吸呼吸 作用产生的热能逐级散失作用产生的热能逐级散失,不能循环利用不能循环利用。所以，能量表现为单向流动。所以，能量表现为单向流动。二、能量流动的特点二、能量流动的特点（ 单向流动单向流动: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 1

15、2.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环 如果将单位时间如果将单位时间内各个营养级所得到内各个营养级所得到的能量数值，的能量数值，由低到由低到高高绘制成图，可以形绘制成图，可以形成一个金字塔图形，成一个金字塔图形，叫做叫做能量金字塔。能量金字塔。 塔基是生产者，塔基是生产者，塔形是正锥形。塔形是正锥形。能量金字塔能量金字塔（ 生产者生产者初级初级次级次级三级三级能量金字塔能量金字塔（ 生产者生产者初级初级次级次级三级三级 如把各个营养级的生物如把各个营养级的生物数数量量用金字塔的方式

16、表示，是否用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？也成金字塔形？一般情况下，也是金字一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒塔形。但有时会出现倒置的塔形。置的塔形。例如：例如：一棵一棵树上有树上有成千上万只成千上万只昆虫昆虫 和和几只鸟几只鸟的数量图的数量图 注意：注意：只有只有能量金字塔能量金字塔永远是底宽上永远是底宽上尖的尖的正金字塔正金字塔，数量金字塔数量金字塔及及生物量（质生物量（质量）金字塔量）金字塔一般也是正金字塔，但一般也是正金字塔，但有时有时会会出现出现倒置倒置。能量金字塔能量金字塔（ 生产者生产者初级初级次级次级三级三级 例例1 1. . 如如D D鱼体重增加鱼体重增加1kg1

17、kg，所需浮游植物最所需浮游植物最多约多约 _ _ 。 1000kg及时巩固及时巩固请分析讨论请分析讨论: :用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释谚语解释谚语“一山不一山不容二虎容二虎”隐含的道理。隐含的道理。学以致用学以致用参考要点参考要点: :根据生态系统中根据生态系统中能量流动逐级递减能量流动逐级递减的特点和规律，的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态在生态系统中几乎系统中几乎是最高营养级是最高营养级，通过食物链通过食物链(网网)流经流经老虎的能量已减到很小老虎的能量已减到很小的程度。因此，的程度。因此，老虎的数老虎的数量将是很少

18、的量将是很少的。故。故“一山不能容二虎一山不能容二虎”有一定的生有一定的生态学道理。态学道理。 数量金字塔数量金字塔一般形式一般形式因为营养级越高，因为营养级越高，获得的能量越少，获得的能量越少，因而个体数目越少，因而个体数目越少，一般个体较大。一般个体较大。低低少少多多数目数目 有特殊的吗有特殊的吗 ？营养级营养级高高 在一片树林中，树、昆虫和食在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：虫鸟的个体数比例关系如下图所示：鸟鸟树树昆虫昆虫昆虫昆虫树树鸟鸟数量比例图数量比例图能量金字塔能量金字塔 成千上万只昆虫生活在一株大树上，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

19、发生倒置。该数量金字塔的塔形也会发生倒置。 1 1、研究生态系统的能量流动，、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们可以帮助人们科学规划科学规划、设计人工生、设计人工生态系统，态系统，使能量得到最有效的利用使能量得到最有效的利用。（三）研究能量流动的意义 ( (课本课本 P.96P.96倒二段倒二段 ) )（三）研究能量流动的意义 (课本 P.96倒二段 )（三）研究能量流动的意义(课本 P.96倒二段 )（三）研究能量流动的意义(课本 P.96倒二段 )（三）研究能量流动的意义(课本 P.96倒二段 )桑桑基基鱼鱼塘塘（三）研究能量流动的意义(课本 P.96倒一段 ) 2、研究生态系统的能量流

20、动，、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理地可以帮助人们合理地调整调整生态系统中生态系统中的的能量流动关系能量流动关系，使能量持续高效地，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分流向对人类最有益的部分。例如例如: 在在森林森林中，最好使能量多中，最好使能量多储存在木材储存在木材中；中； 在在草原草原牧场上，则最好使能量牧场上，则最好使能量多流向到牛、多流向到牛、羊等牲畜体内，羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。畜产品。2、调整能量流动关系使能量流向对人、调整能量流动关系使能量流向对人类最有益的部分类最有益的部分（三）研究能量流动的意义(课本 P.96倒一

21、段 )巩固练习巩固练习 871.27 871.27105105d d 0.88 0.88105105c c 15.91 15.9110105 5b b 141.10 141.1010105 5a a能量能量(Jm(Jm-2-2) )营养级营养级( (课本课本 P.98P.98练习练习 ) )c ca a、 、c c之间的关系是之间的关系是( () )A Aa=b+ca=b+cB Ba ab+cb+c C Ca ab+cb+cD Dc=a+bc=a+b( (课本课本 P.98P.98练习练习 ) )Nothing is impossible for a willing heart. （心之所愿，

22、无所不成）（心之所愿，无所不成） 第第3节节 生态系统的生态系统的 物质物质 循环循环(课本 P.100 )（指元素）（指元素）生态鱼缸为什么要放在有光的地方？生态鱼缸是密闭的，可以不需要外界提供物质，在密闭的环境中，各种生物所需物质如何得到？由此可以看出，因为生态系统的能量流动是由此可以看出，因为生态系统的能量流动是(课本 P.101 图511)二二. .碳循环碳循环( (形式、途径）形式、途径）1 1、碳在、碳在无机环境无机环境中主要以什么形式存在？中主要以什么形式存在？COCO2 22 2、碳在、碳在生物群落生物群落中以什么形式存在？中以什么形式存在？含碳有机物含碳有机物(课本 P.10

23、1 图511)二二. .碳循环碳循环( (形式、途径）形式、途径）3 3、碳从、碳从无机环境无机环境进入进入生物群落生物群落的方式有哪些？的方式有哪些？4 4、碳以什么形式从、碳以什么形式从无机环境无机环境进入进入生物群落生物群落？化能合成作用化能合成作用光合作用光合作用COCO2 2(课本 P.101 图511)二二. .碳循环碳循环( (形式、途径）形式、途径）二、生态系统中碳循环的过程5 5、 碳碳元素在元素在生物群落生物群落中以什么样的中以什么样的形式形式传递？传递？ 通过什么通过什么渠道渠道传递？传递？含碳有机物的形式；含碳有机物的形式；食物链、食物网食物链、食物网(课本 P.101

24、 图511)二二. .碳循环碳循环( (形式、途径）形式、途径）7 7、碳以什么形式从、碳以什么形式从生物群落生物群落回到回到无机环境无机环境？ CO26 6、碳从、碳从生物群落生物群落回到回到无机环境无机环境的途径有哪些？的途径有哪些？生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧(课本 P.101 图511)二二. .碳循环碳循环( (形式、途径）形式、途径）(课本 P.101 第一段)1、物质循环的概念、物质循环的概念 在生态系统中，组成生物体的在生态系统中，组成生物体的C C 、H H 、O O、N N、P P、S S等化学元素，等化学元素，不断不断进行着从无机环境到生物群落，又从生

25、进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。物群落到无机环境的循环过程。生物生物 群落群落组成生物体的组成生物体的C C、H H、O O、N N等元素等元素无机无机 环境环境反复循环反复循环(课本 P.101 第二段)注意：（1）生态系统： 是指地球上最大的生态系统生物圈。 其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。（2）物质：是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是单质，也不是化合物。（3）循环：是指物质在生物群落与无机环境之间反复循环运动。 （4 4）特点：特点：具有全球性，循环流动、反复利用，具有全球性，循环流动、反复利用，. 生态系统的生态系

26、统的物质循环和能量流动物质循环和能量流动都是都是顺着生态系统的顺着生态系统的营养结构营养结构即食物链和食物即食物链和食物网这个网这个主渠道主渠道进行流动的。进行流动的。 能量流动的特点：能量流动的特点：单向流动（不循环）单向流动（不循环）逐级递减的。逐级递减的。 物质循环的特点：物质循环的特点：具有全球性，具有全球性，循环流动、反复利用循环流动、反复利用. .施用农药施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为，南极动物体内为何会出现何会出现

27、DDT？此现象说明了什么？此现象说明了什么？全球性全球性4施用农药施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是积的一小部分，可是远离施药地区的南极远离施药地区的南极，动植物内也发现了动植物内也发现了DDT，该现象，该现象说明了说明了： （ ）ADDT使挥发性物质使挥发性物质BDDT已加入全球性的生物地化循环已加入全球性的生物地化循环C科考队将科考队将DDT带到了南极带到了南极D南极动物也偶尔到施药地区觅食南极动物也偶尔到施药地区觅食B及时反馈及时反馈: :1.1.下列关于生态系统的物质循环的叙述中下列关于生态系统的物质循环的叙述中，错误的是，错误的是 （ ） A A所指的物质是指组成生物体的所指的物质是指组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等化学元素等化学元素B B所说的生态系统是指生物圈所说的生态系统是指生物圈C C物质在循环过程中不断减少的物质在循环过程中不断减少的D D所说的循环是指物质在生物与无机环境所说的循环是指物质在生物与无机环境 之间反复出现、循环利用之间反复出现、循环利用c(课本