3.2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

生态系统的能量流动第三章

生态系统【学习目标】1.概述生态系统中能量流动的过程和特征2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量，生物量或数量等关系积极思维怎样解读赛达伯格湖中能量流动的数据？20世纪30年代末，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖进行了开创性的研究工作。在取得大量数据的基础上，绘制了赛达伯格湖中能量流动的图解。积极思维从赛达伯格湖的能量流动图解可以发现，生产者固定的太阳能并没有全部流入植食性动物，流入植食性动物的能量也有多个去向，因此肉食性动物只获得了流入植食性动物的部分能量。这说明一个生态系统中能量流动具有什么特点呢？目录生态系统能量流动的特点01生态金字塔02能量流动规律在生产中的应用03生态系统能量流动的特点1.生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程（1）输入源头：太阳能（地球上几乎所有的生态系统）总能量：一般情况下是生产者固定的太阳能（2）传递途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能生态系统能量流动的特点（3）转化太阳能→有机物中的化学能→热能（4）散失途径：呼吸作用形式：热能能量的输入能量的散失生态系统传递转化生态系统能量流动的特点2.能量流动的过程（1）能量流经第一营养级的过程99%散失1%固定（同化）呼吸作用散失（热能）用于生长发育和繁殖分解者利用残枝

败叶未利用初级消费者（植食性动物）注意：如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量(最终也将被分解者利用)流经第一营养级的总能量生态系统能量流动的特点第一营养级的能量流动情况生产者同化（固定）的能量去向有哪些？呼吸作用中以热能的形式散失随残枝败叶等被分解者分解而释放出来流入初级消费者②③属于用于自身生长、发育和繁殖，储存在有机物中的能量生态系统能量流动的特点（2）能量流经第二营养级的过程流经第二营养级的总能量：同化量同化量=摄入量-粪便量粪便量：属于上一营养级同化量的一部分，该部分能量最终流向分解者初级消费者摄入初级消费者同化粪便分解者利用用于生长发育和繁殖次级消费者摄入遗体残骸呼吸

作用散失呼吸

作用散失…生态系统能量流动的特点（3）能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同（4）能量流经最高营养级的过程最高营养级同化的能量去向：呼吸作用中以热能的形式散失以遗体残骸的形式被分解者利用最高营养级摄入最高营养级同化粪便分解者利用用于生长发育和繁殖遗体残骸呼吸作用散失呼吸作用散失生态系统能量流动的特点总结：生态系统的能量流动过程生产者初级消费者次级消费者三级消费者分解者呼吸作用散失热能呼吸作用散失热能呼吸作用散失热能呼吸作用散失热能呼吸作用散失热能光能生产者的遗体消费者的遗体残骸和粪便生态系统能量流动的特点箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量逐级递减方框从大到小：随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少生态系统能量流动的特点能量流动的渠道是食物链和食物网能量散失的途径是各种生物的呼吸作用流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能生态系统能量流动的特点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①某营养级的能量最终去向②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未被利用的能量生态系统能量流动的特点1.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比输入能量（同化量）流入下一营养级呼吸散失分解者利用未利用生产者464.6

62.8

96.312.5293植食性动物

62.812.6

18.82.129.3肉食性动物12.6

/7.5微量5.0

=

++

+

=

++

+13.5%20%生态系统能量流动的特点2.通过以上分析，你能总结出什么规律？生态系统中的能量流动是单向的能量在流动过程中逐级递减，传递效率为：10%~20%受能量转化效率的限制，难以维持过高营养级消费者种群的生存对能量的需求，生态系统的食物链长度通常都是有限的。营养级数量：一般不超过5个营养级能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量×100%生态金字塔1.生态金字塔反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型2.生态金字塔的类型（1）数量金字塔（2）生物量金字塔（3）能量金字塔生产者初级消费者次级消费者三级消费者生态系统能量流动的特点（1）数量金字塔描述了某一时刻生态系统中各营养级的个体数量关系能量沿营养级顺序向上逐级递减，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少营养级第二营养级第一营养级个体数量鼠草鼬第三营养级正金字塔形营养级第二营养级第一营养级个体数量昆虫树倒金字塔形生态系统能量流动的特点（2）生物量金字塔描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的质量关系，通常以生物的干重表示营养级中生物的生物量，一般以g·m-2

或kg·m-2

为单位。特点一般为正金字塔形，有可能倒置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营养级浮游植物浮游动物生态系统能量流动的特点（3）能量金字塔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顺序排列，可形成一个金字塔图形。第四营养级第三营养级第二营养级第一营养级高低能量高营养级低能量金字塔一般不受生物个体大小、组成成分和代谢速率的影响，不会出现倒置现象。能量流动规律在生产中的应用1.帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用【例】湖州桑基鱼塘的生态系统等，大大提高了能量的利用率能量流动规律在生产中的应用2.合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，可以使农业生产获得更大的效益【例】合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等能量流动规律在生产中的应用3.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【例】农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻-萍-蛙等立体农业蔬菜大棚中多层育苗冬小麦夏玉米套作稻—萍—蛙课堂总结生态系统的能量流动生态金字塔能量传递效率的计算数量金字塔能量金字塔生物量金字塔研究能量流动的实践意义增大流入生态系统的总能量使能量持续高效地流向对人类最有益的部分使能量得到最有效地利用1.生态系统的能量流动遵循一定的规律。下列叙述中，不符合真实情况的是()A.能量都是从低营养级流向高营养级B.一条食物链中营养级的级数可以无限增加C.生产者固定的能量通过食物链和食物网传递D.流入每一营养级的部分能量都会以热能形式散失解析：A、生态系统的能量流动渠道是食物链和食物网，能量只能由较低营养级流向较高营养级而不能逆转，A正确；B、能量流动是单向、逐级递减的，因此一般一条食物链的营养级不超过五个，B错误；C、生态系统中，能量流动是沿着食物链和食物网，一般以取食的形式进入下一营养级，生产者固定的能量通过食物链和食物网传递，C正确；D、流入每个营养级的能量，一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分则用于生长、发育和繁殖等生命活动，D正确。随堂练习B2.某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示，其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是()A.冬季浮游植物生长缓慢，此时b大于aB.c+e-d表示从甲种鱼流入分解者的能量C.乙种鱼产生的粪便中的能量来自于d、fD.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为（d/c+e）×100%解析：A、图中a表示浮游植物的同化量，b表示浮游动物的同化量。只要浮游植物能正常生长，b就小于a，A错误；B、c+e（表示甲种鱼的同化量）-d（表示甲种鱼流向乙种鱼的量）-甲呼吸作用消耗的量表示从甲种鱼流入分解者的能量，B错误；C、乙种鱼产生的粪便中的能量来自于c、e、f，c、e属于上一营养级的能量，C错误；D、甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量=d/（c+e）×100%，D正确。D3.如图为人工鱼塘生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），相关叙述错误的是()A.第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为×100%B.第二个营养级粪便中的能量属于c中的部分能量C.流经该生态系统的总能量a大于生产者所固定的太阳能D.图中d表示第二个营养级用于生长和繁殖的能量解析：A、摄入量－粪便量=同化量，c表示第二个营养级的同化量。第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率=第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100%=（c/a）×100%，A正确；B、第二个营养级粪便中的能量是其未同化的能量，仍属于