【生物】生态系统的能量流动第一课时课件 2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

ENERGY第二节生态系统的能量流动ENERGYLITERACY核心素养核心素养概述生态系统能量流动的实践意义。尝试调查农田生态系统能量流动情况，探讨研究能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。生命观念分析生态系统能量流动的过程和特点。科学探究通过推算生态系统的能量传递效率，来解决相关问题，培养学生的分析、推理、综合的思维能力。社会责任科学思维分析生态系统能量的变化，发展学生的思维迁移能力。课标要求课标要求说出生态系统能量流动的概念。-01-分析生态系统能量流动的过程和特点。-02-概述研究生态系统能量流动的意义。-03-你认为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。IMPORT新课导入新课导入假设你流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。身边尚存的食物：1只母鸡、15kg玉米。能量流动能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。概念1.就“玉米→鸡→人”这条食物链中的鸡而言，能量是如何输入、储存和散失的？2.如果对象是一个种群，能量又如何输入、储存和散失的？3.我们研究生态系统的能量流动的对象应该是什么，个体或群体？思考研究能量流动研究能量流动对于鸡这一个体来说，能量流动应该如下表示：摄入同化同化：摄入的食物经过消化和吸收后转变成自身需要的物质，并储存能量。用于生长发育繁殖人摄入被分解者利用遗体、粪便等呼吸作用散失(热能)呼吸作用散失(热能)摄入量=同化量+粪便量研究能量流动研究能量流动能量流经一个种群的情况如下图所示：若以种群为整体来研究，则左图可以概括成下图形式：储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体1……能量输入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个体2个体3能量输入种群能量存储能量散失研究能量流动研究能量流动生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。深入内部考察个体整合局部环节规律探索系统动态规律如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体，那么将概括为何种形式呢？研究能量流动研究能量流动草兔鹰试着用流程图的形式表示能量在食物链中的流动过程。以“草→兔→鹰”例，了解能量在食物链的流动情况。生产者初级消费者次级消费者第一营养级第二营养级第三营养级能量流动的过程以“草→兔→蛇→鹰”为例，分析能量在食物链的流动情况。生产者

消费者(草食性动物)

消费者

消费者(肉食性动物)(肉食性动物)初级次级三级摄入摄入摄入呼吸呼吸呼吸呼吸分解者(细菌、真菌等)呼吸光合固定太阳能（光能）能量流经第一营养级1%可见光太阳光生产者通过

作用固定光合通过呼吸作用以

形式散失热能用于生长、发育和繁殖流向

营养级下一被

利用分解者未被利用能量流经第二营养级初级消费者

摄入量初级消费者

同化量用于生长发育繁殖次级消费者摄入呼吸作用散失分解者利用遗体残骸呼吸作用散失粪便属于上一营养级的同化量初级消费者同化能量流经第二营养级下一营养级上一营养级呼吸作用散失遗体残骸分解者思考讨论各营养级的能量来源是什么？初级消费者体内的能量有哪些去路?能量来源生产者的能量主要来自太阳能消费者的能量来自上一营养级同化的能量①呼吸作用消耗②流入下一营养级③被分解者分解利用④未利用（暂时）能量去路能量流经第二营养级初级消费者的摄入量粪便量同化量呼吸作用散失用于生长、发育、繁殖遗体残骸分解者次级消费者摄入次级消费者的同化量粪便量上一营养级（生产者）的同化量属于初级消费者的同化量公式小结用于生长、发育、繁殖摄入量=粪便量+同化量同化量=用于生长、发育、繁殖+呼吸作用散失=流向下一营养级的能量+流向分解者的能量生态系统能量流动过程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用残枝败叶+初级消费者的粪便量遗体残骸+次级消费者的粪便量遗体残骸+三级消费者的粪便量遗体残骸+四级消费者的粪便量能量流动方向：上一营养级流向下一营养级菱形面积越来越小，表示：_____________________________________________储存在某营养级生物体内的能量越来越少。生态系统能量流动过程生产者固定的太阳能形式途径有机物中的化学能食物链和食物网形式过程热能太阳能→有机物中化学能→热能有机物中化学能热能呼吸作用思考·讨论1.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？2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？思考·讨论遵循能量守恒定律。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的有机物中，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。1.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？思考·讨论不能。2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？能量只能沿着食物链和食物网单向流动。且随着营养级别越来越高，获取的能量越来越少。分析赛达伯格湖的能量流动20世纪30年代末，美国生态学家林德曼在美国赛达伯格湖对该湖泊生态系统进行了开拓性的研究工作。通过定位、定量的测定工作，对湖泊生态系统中各类生物有机体的生物量、营养关系及与环境之间的能量关系进行了调查和研究，取得了从一个营养级到另一个营养级物质与能量移动的本质了解，创立了营养动态观点。RaymondLindeman林德曼（1915-1942）分析赛达伯格湖的能量流动赛达伯格湖的能量流动分析赛达伯格湖的能量流动生物群落流入能量流出能量

(输入下一个营养级)流出\流入（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物

分解者

464.662.813.52%62.812.620.06%12.614.6相邻两个营养级之间的能量传递效率=下一营养级同化量本营养级同化量思考·讨论1.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？不会逆转，不能循环流动。（1）生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。（2）各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。思考·讨论2.从能量传递效率上看，能量为什么不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级？①各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失。②一部分未被下一营养级利用。③一部分被分解者分解。能量流动的特点1.生态系统中的能量是单向流动的。2.能量在流动过程中逐级递减。能量传递效率：一般10~20%能量流动的特点营养级数量：一般不超过5个营养级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。知识小结知识小结1.能量流动是生态系统三大基本功能之一。生态系统中，能量沿食物链流动时，每个营养级都有能量输入、转化、传递和散失。2.生态系统中，能量沿食物链单向流动并逐级递减。3.生命是开放的系统，时刻进行着物质和能量的输入和输出，以维持生态系统的正常功能。4.建立模型与定量分析是生态系统研究的常用方法。当堂检测当堂检测1.下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是（）A.营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低B.各个营养级具有的能量与其平均体重成正相关C.动物同化的能量不包括其燕便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级D.营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多C当堂检测当堂检测2.假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸作用散失的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为，则理论上流入次级消费者的能量最多为（）A.（a+b）×20%B.（c+d）×20%C.（a-c）×20%D.（b+d）×20%B当堂检测当堂检测3.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述，不正确的是(

)A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中C当堂检测当堂检测4.已知各营养级之间的能量传递效率均为10%，若草固定的能量相同，则下面哪一条途径鹰获得的能量最多?(

)ABC.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰 D.草→昆虫→食虫鸟→鹰A当堂检测当堂检测5.下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至