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2

【复习】结构生态系统的组成成分生态系统的营养结构非生物的物质和能量生产者消费者分解者食物链食物网包括包括捕食构成包括交错

构成概念、范围、类型生态系统功能决定能量流动、物质循环、信息传递第3章

生态系统及其稳定性第2节

生态系统的能量流动（第1课时）【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？讨论：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。假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15Kg玉米。问题探讨以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。能量输入某营养级能量储存能量散失如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，输入生态系统的的能量来源是什么？输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？某一营养级的“粪便”中能量应属于谁的同化量？阅读教材P55，能量流动的过程，并分析图3-5和3-6，思考：玉米蝗虫蛙蛇老鹰2.过程

(1)输入①输入自然生态系统的能量=

②输入人工生态系统的能量=

1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。一、生态系统能量流动（如饲料、鱼饵、污水中有机物中的能量）生产者固定的能量太阳能（几乎所有生态系统）化学能（特殊生态系统，如深海热泉生态系统）硫细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物生产者固定的能量=生产者的同化量生产者固定的能量+人工投入的能量太阳辐射的能量生产者光合作用同化用于生长发育和繁殖初级消费者摄入分解者利用散失呼吸作用呼吸作用散失残枝败叶99%被大气层吸收、散射、反射的能量讨论：1.第一营养级能量的输入与输出(1)输入该生态系统的总能量：

(2)输入第一营养级的能量去路：(3)构成植物体的有机物中的能量去路：1%以可见光的形式生产者光合作用固定的太阳能①生产者的呼吸作用中以热能的形式散失；②用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。①随残枝败叶等被分解者分解而释放出来；②被初级消费者摄入体内。(4)能量转化形式：太阳能→有机物中化学能→热能2.第二营养级能量的输入和输出(1)摄入的能量=(2)同化量=(3)用于生长、发育和繁殖的能量=同化量+粪便量呼吸作用散失的热能+用于生长、发育和繁殖的能量下一个营养级摄入量+遗体残骸中的能量(4)粪便中的能量属于

。(5)遗体残骸中的能量属于

。(6)流入某营养级的能量=初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用散失呼吸作用呼吸作用散失遗体残骸粪便生产者的同化量初级消费者的同化量该营养级的同化量（不是摄入量）2.第二营养级能量的输入和输出能量转化形式能量在第三、第四营养级的变化，与第二营养级的情况

。

化学能→热能大致相同初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用散失呼吸作用呼吸作用散失遗体残骸粪便生产者固定的太阳能（同化量）呼吸作用以热能的形式散失用于生长、发育和繁殖等（储存在有机物中）随残枝败叶流向分解者初级消费者摄入量初级消费者同化量粪便量流向分解者呼吸作用以热能的形式散失用于生长、发育和繁殖等（储存在有机物中）随遗体残骸流向分解者次级消费者摄入量玉米蝗虫蛙蛇老鹰①途径：食物链和食物网②形式：有机物中的化学能2.过程

(2)传递生产者固定的总能量沿食物链和食物网，以有机物中化学能的形式传递太阳能→有机物中化学能→ATP中活跃化学能+热能(1)输入：(2)传递：(3)转化：(4)散失：通过呼吸作用和分解作用，最终以热能形式散失一、生态系统能量流动2.过程：生态系统能量流动示意图(5)输入某一营养级的能量去路(除最高营养级外)，不定时①呼吸作用中以热能形式散失②流向下一营养级③流向分解者遵循能量守恒定律。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？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？不能，能量流动是单向的。

由于每一营养级和分解者都需要呼吸作用以热能的形式散失掉一部分能量，营养级越高，散失的能量越多。思考·讨论生态系统中的能量流动3.能量最终的去路是？热能(2020贵州高考)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题:

(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。AB分解者太阳能呼吸作用呼吸作用呼吸作用林德曼（1915-1942）赛达伯格湖美国生态学家林德曼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。一、生态系统能量流动3.特点图中数字为能量数值，单位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。

图中“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”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。为研究方便起见，将肉食性动物作为一个整体看待。思考·讨论分析赛达伯格湖的能量流动流入呼吸作用分解者利用未利用流出生产者植食性动物肉食性动物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0能量流动过程中逐级递减讨论1：用表格的形式，将图中的数据进行整理。流入呼吸作用分解者利用暂未利用流出流出/流入生产者植食性动物肉食性动物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.020.06%13.52%能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量×100%注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为

。10%～20%讨论2.计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。流入呼吸作用分解者利用未利用流出流出/流入生产者植食性动物肉食性动物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.020.06%13.52%讨论3.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？答：流入某一营养级的能量去路（定量，定时）：呼吸作用以热能散失流向分解者(随动植物遗体、排遗物)未被利用（未能进入/未被捕食进入下一个营养级）流入下一个营养级①表现：能量流动只能沿着食物链从低营养级流向高营养级；

②原因：生物之间的捕食关系不可逆转，能量不能循环流动

(2)逐级递减一、生态系统能量流动3.特点(1)单向流动一般来说，相邻两个营养级间的能量传递效率为10%~20%能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量×100%两个营养级之间，不是两个体之间在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。P51旁栏思考：食物链上一般不超过五个营养级，这是为什么？

玉米蝗虫青蛙蛇老鹰各个营养级的生物都会因消耗掉大部分能量，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用，流到第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群，因此食物链一般不超过五个营养级。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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。一、生态系统能量流动3.特点学科交叉

与物理学的联系根据热力学第二定律，在封闭系统中，随着时间的推移，无序性将增加。生命系统是开放系统，可以通过获取能量来维持系统的有序性。热力学第一定律：热力学第二定律：能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量可以由一种形式转化为另一种形式。在封闭的系统中，一切过程都伴随着能量的改变。

不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。P56思考：能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定