3.3.2节生态系统的能量流动课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第3节群落的演替第三节生态系统中的能量单向递减流动（第二课时）

生态系统的结构某营养级同化量呼吸作用中以热能形式散失用于自身生长、发育、繁殖被分解者分解利用流入下一个营养级暂未被利用的能量某营养级的能量某段时间内的能量去向某营养级同化量呼吸作用中以热能形式散失用于自身生长、发育、繁殖被分解者分解利用流入下一个营养级某营养级的能量最终去向

构建生态系统能量流动的概念模型生产者初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)…分解者呼吸呼吸呼吸呼吸(植物)生态系统中能量的______、_____、______和______的过程，称为生态系统的能量流动。输入传递转化散失呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者（绿色植物）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……分解者1.初级消费者的同化量：

。2.初级消费者用于生长发育繁殖的能量：

。3.初级消费者粪便中的能量属于

。①②③④⑤⑤①或②+③+④①-③或②+④易错点训练：林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析

环节三：分析和总结能量流动的特点1.流入该生态系统的总能量是多少？2.图中62.8、12.6代表摄入量还是同化量？3.植食性动物粪便中的能量属于12.5还是2.1？4.图中2.1指的是什么？包括哪几部分？5.请计算每个营养级能量的来源和去向，说明是否遵循能量守恒定律？464.6同化量12.5植食性动物同化量中流向分解者的能量，包括植食性动物的遗体和肉食性动物的粪便中的能量遵循。未利用：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。（定量定时分析）？96.3+293+62.8+12.5=464.6单位：J/(m2.a)3.请计算第一到第二营养级的能量传递效率？2.横向比较，是否遵循能量守恒定律？纵向比较，随着营养级的升高，同化量有什么变化？任务二：定量研究能量流动的特点1.将图中的数据用表格的形式进行整理。输入能量（同化量）流入下一营养级呼吸散失分解者利用未利用出入比生产者

植食性动物

肉食性动物

464.662.8

12.613.5%20%62.896.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量传递效率逐级递减

=

+

+

+能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量×100%

=

++

+未利用：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。（定时定量分析）4.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的之外，还有：①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；③一部分未被利用5.生物之间经过长期的进化形成的吃与被吃的捕食关系不可逆转，因此能量流动还具有什么特点？生态系统中能量流动是单向的。能量流动的特点1.单向流动2.逐级递减能量传递效率：一般10-20%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。思考：如人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入

鱼塘生态系统的总能量如何表示？生产者固定的太阳能＋人工投入的有机物中的化学能。

假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，那里除了能饮用的水以外，几乎无任何食物。你随身尚存食物只有一只母鸡、15Kg玉米。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：

A、先吃鸡，再吃玉米

B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。先吃鸡，再吃玉米我反对！为什么要先吃我？1.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能，方框大小表示所含能量的多少)。下列叙述不正确的是A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1×100%C.流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2＋D2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减√W1=A1＋B1＋C1＋D1D1=A2＋B2＋C2＋D2D1/W1×100%除了用图中数字表示外，你还能用什么方法表示生态系统能量流动逐级递减的特点呢？赛达伯格湖的能量流动数据分析[单位J/(cm2·a)]第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量分析生产者植食性动物肉食性动物输入能量464.662.812.6任务一：生态金字塔的模型构建1.请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列。生产者464.6植食性动物62.8肉食性动物12.61能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形能量在流动中总是逐级递减的（1）概念：（2）意义：（3）特点：原因：

将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级2.生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量和生物量(调查数据中排除了微生物和土壤动物)，所得数据如表格所示。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。资料1夏季两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个·hm－2。名称某草地某温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020(1)请根据资料1，分别建构这两个生态系统的数量金字塔。某草地某温带森林2数量金字塔表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。（1）概念：（2）特点：一般呈

的金字塔；上窄下宽思考：如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树。绘制出该数量金字塔？营养级第二营养级第一营养级个体数量昆虫树倒置昆虫和树也可呈上宽下窄

的金字塔形，如

。资料2

夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m－2。营养级某湖泊某海域生产者964初级消费者1121次级消费者4－(2)根据资料2，分别建构两个生态系统的生物量金字塔。某湖泊某海域第一营养级第二营养级第三营养级营养级生物量（g∙m-2）41196生物量（g∙m-2）—214分析:海域生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。

生产者主要是单细胞藻类，这些藻类个体小、繁殖快，含纤维素少，时代周期短，只能积累较少的有机物，可以被浮游动物整个吞食和消化，从而迅速转化为下一营养级的生物量。3生物量金字塔用同样的方法表示各营养级的生物量（单位面积或单位体积内每个营养级所容纳的有机物的总鲜重或总干重），即为生物量金字塔。（1）概念：（2）特点：大多呈

的金字塔。上窄下宽第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级营养级80937111.5干重g/m2能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每一层含义特点象征意义单位时间内，每营养级生物所同化的能量的多少自然生态系统一定为正金字塔能量在流动过程中总是逐级递减单位时间内，每营养级所容纳的有机物的总干重一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形一般生物量随食物链中营养级的升高而减少单位时间内，每一营养级生物个体的数目一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少列表比较三种生物金字塔1增大流入生态系统的总能量

研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。间作套种多层种植立体栽培1.为什么可以增加流入生态系统的总能量？（2）不同层次的作物利用不同强度的太阳能；（3）适当提高了种植密度，能利用更多的太

阳能（1）充分利用了空间；稻-萍-蛙2提高能量利用率

研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。秸秆蘑菇基质秸秆饲料玉米籽粒秸秆人还田玉米籽粒秸秆人饲料基质牛、羊蘑菇是提高能量的利用率，而不是能量传递效率。注意：2.从能量利用的角度分析，现代农业相较于传统农业有什么优势？实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。3调整能量流动关系大量牧草不能被利用，人获得的能量严重偏低放牧量太少短时间获取大量的能量（产品），严重破坏牧场，不能持续高产出。过度放牧能充分利用牧草，持续高产出。合理放牧3.从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。①若题中没有给出传递效率值，则一般认为能量传递效率最低为10％，最高为20％。若题中给出了传递效率值则按给出的值计算。③由高营养级求低营养级时，若求“最(至)多”值，则按最低效率10％传递；若求“最(至)少”值，则按最高效率20％传递。②由低营养级求高营养级时，若求“最(至)多”值，则按最高传递效率20％计算；若求“最(至)少”值，则按最低传递效率10％计算。例.在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，最多可使鹰增重____kg。最少可使鹰增重____kg。14例.在食物链“草→兔→鹰”中，假如要使鹰增加2kg体重，最多要消耗草

kg。最少要消耗草

kg。20050高、低营养级间能量的互算演练1.右图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kgC浮游植物浮游动物小鱼大鱼1000kg10%10%10%20%20%25kg1kg例1：大鱼体重增加1kg，最多(至少）需要浮游植物多少千克例2.如果A消耗10000kg，C最多增重_____千克，最少增重___千克400

11000020004001000100101演练2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是(

)A．G/75千克 B．3G/125千克C．6G/125千克 D．G/550千克

根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重X千克，则根据题意可列出计算式：X/2÷20%÷20%＋X/2÷20%÷20%÷20%＝GAX＝G/75千克例3.在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg×5×5×5×5=625/4kg消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：

75/4kg+625/4kg=175kg沿食物链