【经典导与教】3.2 生态系统的能量流动（课件）-2022-2023学年高二生物全方位教学讲解（人教版2019选择性必修2）

生物（人教版）高中生物选择性必修二第三章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动第2节生态系统的能量流动生态系统的能量流动研究生态系统能量流动的实践意义生态金字塔122

假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：

1.先吃鸡，然后吃玉米

2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡研究能量流动的基本思路深入内部考察个体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。整合局部环节规律探索系统动态规律能量流经一个种群的情况能量输入个体1个体1个体2……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储存在体内的能量呼吸作用散失的能量研究能量流动的基本思路将种群作为一个整体来看能量输入种群能量存储能量散失研究能量流动的基本思路能量流经生物个体的过程呼吸作用散失（热能）粪便呼吸作用散失（热能）分解者利用遗体残骸摄入用于生长发育繁殖摄入量=同化量+粪便量捕食者摄入同化消化吸收合成自身物质，储存能量一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动能量流经生物个体的过程草兔鹰生产者等等等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一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动能量流经生物个体的过程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……分解者利用呼吸作用散失粪便呼吸作用散失能量流经第二营养级的示意图粪便是属于上一个营养级的一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动能量流经生物个体的过程任务一：分析总结每一个营养级的能量来源和去向，构建模型上一营养级呼吸消耗下一营养级分解者分解一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动任务二：分析能量流动的过程总量：生产者固定的太阳能输入形式：有机物中的化学能传递途径：食物链和食物网太阳能有机物中化学能热能转化形式：热能散失过程：有机物中化学能热能呼吸作用一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动生态系统能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。一、能量流动的过程第2节生态系统的能量流动分析赛达伯格湖的能量流动RaymondLindeman对能量流动做了定量分析《生态学的营养动态概说》

林德曼（1915-1942）赛达伯格湖深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。优点：小、简单、稳定二、能量流动的特点第2节生态系统的能量流动分析赛达伯格湖的能量流动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，这里将肉食性动物作为一个整体看待。二、能量流动的特点第2节生态系统的能量流动能量分析生产者植食性动物肉食性动物输入能量注入下一级呼吸散失流向分解者传递效率任务三：赛达伯格湖的能量流动数据分析分析赛达伯格湖的能量流动二、能量流动的特点第2节生态系统的能量流动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？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）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。各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。不会逆转，不能循环流动。因为：任务四：分析讨论二、能量流动的特点第2节生态系统的能量流动1.单向流动2.逐级递减食物链各个营养级的顺序是不可逆的；而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。传递效率为10％～20％两个营养级之间逐级递减的原因：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。二、能量流动的特点第2节生态系统的能量流动

假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：

1.先吃鸡，然后吃玉米

2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡1.能量的源头：太阳能2.能量的输入：太阳能生物群落2.流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定下来的总能量4.能量传递的形式是有机物，渠道是食物链（网）5.能量的转化：光能→化学能→热能6.能量最终通过呼吸作用以热能的形式散失

小结：能量流动过程传递效率10%～20%三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。任务四：构建生态系统能量流动金字塔模型肉食性动物12.6J/(cm2·a)植食性动物62.8J/(cm2·a)生产者464.6J/(cm2·a)三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动能量金字塔三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动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）,所得数据如下列表格所示。P代表生产者，C1、C2、C2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·hm2。名称某草地温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C21020构建资料1中两个生态系统的数量金字塔任务五：构建生态系统生物数量金字塔模型三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动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）,所得数据如下列表格所示。P代表生产者，C1、C2、C2依次代表初级、次级和三级消费者。【资料2】夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m-2。名称某湖泊某海峡P964C11121C24-构建资料2中两个生态系统的生物量金字塔，并分析数量金字塔和生物量金字塔出现倒置的原因。任务五：构建生态系统生物数量金字塔模型三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔统称为生态金字塔。请想一想：哪种指标构建的金字塔能更客观的表示生态系统能量传递规律，不出现倒置现象呢？三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动能量金字塔能更客观、准确的表示能量在各营养级间的传递规律。三、生态金字塔第2节生态系统的能量流动1.在绿色植物→鼠→猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物______Kg。2.有一食物网如图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？练一练

人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？塔基四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动提高水稻光合效率、减少杂草的竞争、减少害虫取食造成能量流失四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施稻-鸭共作稻田生态系统水稻田生态系统营养结构更加完善，系统的功能整合特性得到发挥。提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施鸭四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动水稻植株稻壳大米1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(能量的多级利用)四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(能量的多级利用)四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。合理放牧过度放牧四、研究能量流动的实践意义第2节生态系统的能量流动1.