3.2生态系统的能量流动（第1课时）课件-高二上学期生物人教版选择性必修22

本节聚焦能量在生态系统中是怎样流动的？怎样理解生态金字塔？研究能量流动有什么实践意义？第3章

生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动

你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：

1．先吃鸡，再吃玉米。

2．先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。

【提示】应该先吃鸡，再吃玉米。若选择2，则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。

假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。讨论

问题探讨

1．能量流动的概念

生态系统中能量的＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿的过程，称为生态系统的能量流动。输入传递转化散失次级消费者

一、能量流动的概念生产者初级消费者

2．研究能量流动的基本思路

能量流经一个种群的情况可以图示如下：

一、能量流动的概念能量输入个体1个体2个体3······储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量（1）如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？

以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大等。思考·讨论

（2）如果以种群为单位研究能量流动，有什么问题？

2．研究能量流动的基本思路能量输入种群能量储存能量散失以种群为研究对象,能量的流动渠道为食物链(或食物网),在分析时,可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。

（3）如果将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究，图示能量流动的情况。这种方式有什么优点?

2．研究能量流动的基本思路能量输入某营养级能量储存能量散失捕食食物链中包含一个个环节，处于某一环节上所有生物种类的总和，称为营养级。某一营养级的生物代表处于该营养级所有生物，不代表生物个体，也不代表某一生物群体。将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动，可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。

1．能量流经第一营养级的过程

二、能量流动的过程被地球表面的大气层吸收、散射和反射掉了绝大部分约1%光合作用生产者固定的太阳能生产者（第一营养级）呼吸作用（以热能形式散失）用于生长、发育和繁殖残枝败叶等分解者初级消费者摄食第二营养级

2．能量流经第二营养级的过程用于生长、发育和繁殖次级消费者摄入……呼吸作用散失（热能）呼吸作用散失（热能）遗体残骸分解者利用粪便初级消费者摄入初级消费者同化

二、能量流动的过程（1）请写出摄入量和同化量之间的关系。

同化量＝摄入量－粪便量（2）输入初级消费者的能量是哪部分？初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？初级消费者同化的能量。（3）输入初级消费者的能量的去路有哪些？

①通过呼吸作用以热能形式散失；②一部分流入下一个营养级；③被分解者分解利用。

2．能量流经第二营养级的过程属于上一营养级的同化量、

1．输入该生态系统的总能量是什么？

输入的总能量是生产者固定的太阳能。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

2．各营养级生物能量的来源？

生产者的能量来自太阳能；各级消费者的能量一般来自上一个营养级。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

3．生态系统中能量传递的形式和渠道分别是什么？

传递的形式是有机物，渠道是食物链和食物网。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

4．生态系统能量流动过程中，能量是怎么转化的？

转化过程是由太阳能→有机物中化学能→热能。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

5．生态系统中能量散失的途径和形式分别是什么？

散失的途径是呼吸作用，形式是热能。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

6．生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？

遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

7．流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？

不能，能量流动是单向的。

二、能量流动的过程生产者（绿色植物）呼吸作用分解者

呼吸作用初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用

二、能量流动的过程一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统。能量的输入能量的散失生态系统传递转化

归纳提升

1．流入某一营养级（最高营养级除外）的能量去向可从以下两个角度分析：①②③①②③④是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。

归纳提升

2．能量流动的几个关系式（1）同化量＝摄入量－粪便量

＝呼吸消耗量＋用于生

长、发育和繁殖的能量（2）用于生长、发育和繁殖的能量

＝同化量－呼吸消耗量＝流入下一营养级的能量＋被分解者利用的能量（＋未利用的能量）、

归纳提升

3．

“拼图法”分析能量流动的过程（按照定量定时分析）

生产者固定的能量W1被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了（A1），一部分用于生产者的生长、发育和繁殖（未利用的能量B1＋流向分解者的能量C1＋流入下一个营养级的能量D1）。即W1＝

A1＋B1＋C1＋D1。

同理，第二营养级同化的总能量D1＝A2＋B2＋C2＋D2。即时巩固

1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（）

A．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程

B．流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能

C．流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量

D．各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级C即时巩固

2．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是（）

A．生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2B．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2C．初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2D．W1＝D1＋D2A

三、能量流动的特点为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼（1915—1942）对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。提出了“林德曼定律”，标志着生态学开始从定性走向定量。一边阅读，一边完成学案上的表格

思考·讨论分析赛达伯格湖的能量流动

营养级流入的能量流出（输入下一营养级）的能量呼吸作用散失分解者利用未利用流出/流入（%）生产者植食性动物

肉食性动物——微量——13．520．06464．662．896．312．529362．812．618．82．129．312．67．55．0＝＋＋＋

1．用表格的形式，将图中的数据进行整理。计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。一边阅读，一边完成学案上的表格

思考·讨论分析赛达伯格湖的能量流动

2．流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？

流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有：

①一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；

②一部分以排出物、遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；

③一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。一边阅读，一边完成学案上的表格

思考·讨论分析赛达伯格湖的能量流动

3．通过以上分析，你能总结出什么规律？

（1）生态系统中的能量流动是单向的；

（2）能量在流动过程中逐级递减。营养级流入的能量流出（输入下一营养级）的能量呼吸作用散失分解者利用未利用流出/流入（%）生产者植食性动物

肉食性动物——微量——13．520．06464．662．896．312．529362．812．618．82．129．312．67．55．0

三、能量流动的特点

（1）生态系统中的能量流动是单向的；

能量沿＿＿＿＿＿由低营养级流向高营养级，不可＿＿＿，也不能＿＿＿＿＿。

（2）能量在流动过程中逐级递减。

（1）相邻两个营养级间的能量传递效率是＿＿＿＿＿＿＿。

（2）营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就＿＿＿，生态系统中能量流动一般不超过＿＿个营养级。能量传递效率=×100%下一营养级同化量上一营养级同化量10%～20%食物链逆转循环流动越多5任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。

归纳提升

1．流经人工生态系统（如人工鱼塘、城市污水处理池等）的总能量＝人工投放的饵料或城市污水中有机物所含的能量＋生产者固定的太阳能。

2．能量传递效率是指各营养级之间的能量传递，不是指个体或种群之间。即时巩固

3．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（）

A．兔子吃了1kg的草，则这1kg草中的能量就流入了兔子体内

B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中10%～20%的能量就流入了狼的体内

C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落

D．生态系统的能量是可以循环利用的C即时巩固

4．某人工鱼塘中存在如下图所示的能量流动关系，其中字母表示能量（单位：kJ）。据图分析错误的是（）A