生态系统的能量流动课件-高二上学期生物人教版选择性必修2

第3章第2节生态系统的能量流动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。流落荒岛讨论：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。问题探讨能量在生态系统中是怎样流动的？过渡应该先吃鸡，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。研究能量流动的基本思路科学·方法如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？以种群为研究对象，能量的流动渠道为食物链（或食物网），可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。如果将种群作为一个整体来研究能量流动，又会遇到什么问题？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；等等。研究能量流动的基本思路科学·方法能量输入种群能量储存能量散失营养级结合“研究能量流动的基本思路”中的两个图，思考研究能量流动应以什么为单位？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。生态系统能量流动的过程一草原上的鹰捕食兔子(食物链:草➞兔子➞鹰)，分析回答以下问题：【自主学习】任务一：构建能量流经第一、二营养级的概念模型图示输入第一营养级的能量有哪些去路(在足够长的时间内)？呼吸散失

粪便量

摄入量

同化量

下一营养级分解者利用用于生长、发育、繁殖

用以下关键词，完成能量流经第二营养级的概念模型(在足够长的时间内)生产者：是指在光合作用中所固定的太阳能消费者：表示消化道吸收的能量分解者：是指从细胞外吸收的能量。同化量

99%散失分解者利用残枝败叶呼吸作用散失未利用生产者所固定的太阳能用于生长发育和繁殖初级消费者（植食性动物）能量流经第一营养级的过程11%同化请写出摄入量和同化量之间的关系同化量=摄入量-粪便量初级消费者同化的能量分解者利用(f)呼吸作用呼吸作用散失遗体残骸初级消费者摄入(a)初级消费者同化(b)用于生长发育和繁殖(e)次级消费者摄入(i)(d)散失粪便(c)分解者能量流经第二营养级的过程2属于上一营养级的同化量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？最终流向何处？输入初级消费者的能量的去路有哪些？

如果定时定量还要增加哪项去路？一部分流入下一个营养级；一部分被分解者分解利用；一部分通过呼吸作用以热能形式散失。分解者利用(f)呼吸作用呼吸作用散失遗体残骸初级消费者摄入(a)初级消费者同化(b)用于生长发育和繁殖(e)次级消费者摄入(i)(d)散失粪便(c)能量流经第二营养级的过程2未被利用(j)最高营养级同化的能量去向有哪些？①呼吸作用中以热能的形式散失；②以遗体残骸的形式被分解者利用；（最高营养级没有流入下一营养级的能量去向）未被利用(j)能量流经第二营养级的过程2分解者利用(f)呼吸作用呼吸作用散失遗体残骸未被利用(j)初级消费者摄入(a)初级消费者同化(b)用于生长发育和繁殖(e)次级消费者摄入(i)(d)散失粪便(c)b＝结合右图找出以下相关量的关系：a-cd+ed+(f-c)+i＝＝e＝b-dj+(f-c)+i＝a＝b+c分析图3-6生态系统能量流动的示意图,回答以下问题：【自主学习】任务二：分析能量流经生态系统的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）生态系统输入的总能量是什么？生态系统中能量传递的形式与途径分别是？生态系统能量流动过程中能量是如何转化的？生态系统中能量散失的形式与过程分别是？呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用生产者（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）生产者的能量来源：_______;流经生态系统的总能量：_____________________生产者所固定的太阳能太阳能传递形式：________________传递渠道：________________有机物中的化学能食物链和食物网生态系统中能量的输入、传递、转化、散失1输入传递呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用生产者（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）太阳能→有机物中的化学能→热能

散失形式：______散失途径：___________散失转化呼吸作用热能生态系统中能量的输入、传递、转化、散失1呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用生产者（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）生态系统中能量的

、

、

、

的过程，称为生态系统的能量流动。输入传递转化散失生态系统能量流动的概念23.流向分解者的能量，能否流向生产者？消费者呢？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？不能流向分解者的能量，可流向消费者（食用菌），不能流向生产者。分析生态系统的能量流动思考·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，两者之和与流人生态系统的能量相等。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？能量流动是单向的课堂检测B1.关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是（）A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级C．生态系统中的能量转化包括光合作用固定光能、细胞呼吸分解有机物合成ATP等D．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量2．下图为能量流经第二营养级的部分模型，模型中甲、乙两处的内容分别是（）

A．初级消费者摄入、初级消费者粪便B．次级消费者同化、分解者利用C．次级消费者生长发育和繁殖、未被利用D．初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用D课堂检测3.如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量。下列说法不正确的是（）A.图中B表示同化的能量B.图中C表示流入下一营养级的能量C.图中D表示通过呼吸作用散失的能量D.图中a值与c＋d＋e的值相同课堂检测B4．某草原上的一条食物链为草→兔→狼，已知图中的a代表狼摄入的能量，则下列相关叙述错误的是（）A．生态系统中的能量初始来源不只是太阳能B．b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量C．e中的能量可用于狼的生长和繁殖D．若狼被大量捕杀，则兔的数量会持续上升D课堂检测生态系统能量流动的特点二林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区，是一个高原湖泊，深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。认真分析P56“赛达伯格湖的能量流动图解”回答所给的四个讨论题：【合作探究】任务三：分析赛达伯格湖的能量流动1.根据赛达伯格湖的能量流动图解完成下表。营养级流入能量流出能量（输入下一营养级）出入比（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物464.662.813.5%62.812.620.1%12.6分析赛达伯格湖的能量流动思考·讨论2.能量传递效率=上一营养级同化量下一营养级同化量×100%3.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？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。不会逆转，不能循环流动。因为：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；③一部分未被利用分析赛达伯格湖的能量流动思考·讨论通过以上分析，你能否总结出能量流动的特点？过渡能量流动的特点1各个营养级的顺序是不可逆的两个营养级之间传递效率为10％～20％自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用。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。表现：原因：逐级递减规律：原因：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。单向流动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、逐级递减课堂检测B2.(2023·河北秦皇岛高二期末)如图所示为一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔、2/5来自鼠、1/5来自蛇，且每条食物链的传递效率相同。那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗植物（）A.900g B.500gC.200g D.600g课堂检测A3.某农场中的能量流动过程如图所示，字母A～I代表能量，其中D和G分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是（）A．B＋C＋D是生产者用于生长、发育、繁殖的能量B．第一和第二营养级之间的能量传递效率等于D/（A＋B＋C＋D）×100%C．第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/（D＋E）×100%D．第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C、F课堂检测D生态系统的能量流动生产者固定的能量食物链和食物网太阳能→化学能→热能单向流动、逐级递减，能量传递效率为10%~20%输入传递途径转化散失热能形式过程特点本节小结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？问题探讨生态金字塔能量金字塔数量金字塔生物量金字塔目标一生态金字塔三根据所给的资料,分别构建能量、生物量、数量金字塔：任务一：构建生态金字塔模型【合作探究】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。赛达伯格湖的能量流动数据分析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资料1生产者植食性动物肉食性动物营养级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能量金字塔1(2)特点：(3)原因：(4)意义：(1)概念：夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g∙m-2某湖泊某海域生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。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－根据表格，分别建构两个生态系统的生物量金字塔。任务一：构建生态金字塔模型资料2第一营养级第二营养级第三营养级营养级96114生物量421生物量第一营养级第二营养级营养级海洋生态系统中，浮游植物个体小，世代周期短，又不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的多。分析生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。任务一：构建生态金字塔模型114生物量第一营养级第二营养级营养级夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g∙m-2生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。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－资料2生物量金字塔2用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即可形成一个金字塔图形。第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级80937111.5干重g/m2营养级(2)特点：(3)原因：一般为正金字塔形,也可能倒置一般来说:植物总干重＞植食性动物总干重＞肉食性动物总干重。(4)意义：直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。(1)概念：生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量(调查数据中排除了微生物和土壤动物)，所得数据如下面表格所示(单位为个·hm－2)。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。名称某草地温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020请根据表格，分别建构两个生态系统的数量金字塔。任务一：构建生态金字塔模型资料3任务一：构建生态金字塔模型资料3某湖泊150000002000000900000生物数量10第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级营养级温带森林第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级营养级200015000001200000生物数量20名称某草地温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020数量金字塔3一般为正金字塔形,也可能倒置直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。(2)特点：(3)原因：(4)意义：(1)概念：一般情况生产者数量多于消费者。若消费者个体小而生产者个体大就会出现倒置的金字塔形。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.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是（）A.图中所有生物构成一条食物链B.该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者C.从图中可以看出，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D.对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态C课堂检测2.如图为某自然生态系统的能量金字塔，其中P表示生产者，D表示分解者，C表示消费者，数字为能量值。下列相关叙述正确的是（）A.图中P的能量是绿色植物固定的太阳能B.次级消费者与三级消费者之间的能量传递效率约为5.5%C.C与P在数量上形成的关系图与该能量金字塔完全相符D.生态系统由P、D、C组成，P与C可以形成多条食物链B课堂检测目标一研究能量流动的实践意义四①这些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？葡萄糖为：（12+18）/12×2675=6687.5kg储存的能量为：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ分析和处理数据思维训练②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？这些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107KJ③这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？这些玉米固定的太阳能总量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％④这块玉米田的太阳能利用效率是多少？利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%分析和处理数据思维训练根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。太阳能：8.5×109KJ散失利用：1.3972×108KJ，1.64%呼吸作用：3.272×107KJ，23.4%储存：1.07×108KJ，76.6%过渡生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，人类无法改变这一规律，那么如何利用这一规律来指导生活和生产实践呢？以农田生态系统为例，思考以下问题：【合作探究】任务二：研究能量流动的实践意义哪此措施能增加流人农田生态系统的,总能量？从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？分析教材“练习与应用中“拓展应用”第1题。哪此措施能增加流人农田生态系统的总能量？间作套种等立体农业生产方式，在空间上进行合理配置，能增加流人农田生态系统的总能量。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。任务二：研究能量流动的实践意义分析教材“练习与应用中“拓展应用”第1题。太阳能农作物家禽、家畜人(1)(2)图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。太阳能农作物家禽、家畜沼气池(含微生物)食用菌人任务二：研究能量流动的实践意义图a:图b:任务二：研究能量流动的实践意义结合资料分析和课本P58页内容，概括研究能量流动的实践意义。研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。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。研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。1.关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是（）A.除虫除草可以让农田生态系统中的能量更多地流向对人类更有益的部分B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产D.“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率D课堂检测2.生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用，还具有很多的内涵。人们越来越认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源，设计出适合本地的生态农业结构的重要意义。在政府的大力支持下，部分村镇的农民率先建起了以沼气池为中心的生态工程，如图表示该生态农业示意图，甲、乙、丙、丁、戊表示物质或能量，下列说法错误的是（）A.戊中的能量属于生产者流向分解者的能量B.该生态系统实现了经济效益和生态效益的

同步发展C.利用秸秆制造沼气，提高了能