【生物】生态系统的能量流动（第2课时）课件 2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第3章生态系统及其稳定第2节生态系统的能量流动1.通过分析赛达伯格湖的能量流动情况，总结生态系统能量流动的特点。2.小组合作讨论食物链中高低营养级之间能量最值的计算。3.了解生态金字塔的类型。4.结合生产生活实例，明白能量流动的研究意义。生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）呼吸作用呼吸作用次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用相邻营养级之间传递效率为多少呢？如何定量测量？分析赛达伯格湖的能量流动p56林德曼（1915-1942）RaymondLindeman林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析深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：边界明显，封闭性强，变化小、简单、稳定二、能量流动的特点1、流入（输入）该生态系统的总能量？2、据图分析，该生态系统中生产者、植食性动物、肉食性动物固定或同化的能量分别是多少？464.6464.6、62.8、12.63、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二、能量流动的特点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5.01、计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比？能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量×100%能量在相邻两个营养级间的传递效率为

。10%～20%13.5%20%如何计算相邻营养级之间传递效率？二、能量流动的特点5.通过以上分析，你能总结生态系统中能量流动的特点吗？(1)单向流动（不逆转、不循环）原因：①生物之间捕食关系是不可逆转的；(能量沿食物链流动）②散失的热能不能被生物体再利用。(2)逐级递减（传递效率为10%～20%）原因：一部分通过本营养级的呼吸作用散失。一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用。一部分未被利用。食物链中高低营养级之间能量最值计算多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级若人的体重增加1kg，①最少需消耗水藻____kg，最多消耗水藻_______kg。水藻水蚤虾小鱼大鱼人多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级如果A有10000kg，①C最多增加______kg，C最少增加_____kg。ABCDEF选最短食物链；按20%计算。选最长食物链；按10%计算。4001选最短食物链；按20%计算。选最长食物链；按10%计算。25100000食物链中高低营养级之间能量最值计算

若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。1.正推型（知低营养级，求高营养级）：

获能最少选

食物链

；

获能最多选

食物链

。最长×10%×20%最短不涉及“最多”、“至少”，计算时，需按具体数值计算。提醒：2.逆推型（知高营养级，求低营养级）：

需能最少选

食物链

；

需能最多选

食物链

。最短÷20%最长÷10%用相应面积或体积的图形表示：思考：表示生态系统能量流动，逐级递减的特点，除了用图中数字表示外，你还能用什么方法可以更清晰地展现其特点呢？生产者464.6植食性动物62.8肉食性动物12.6能量金字塔三、生态金字塔1.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。直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。通常呈

的金字塔。上窄下宽能量在流动中总是

的。逐级递减(1)概念：(2)意义：(3)特点：(4)原因：肉食性动物12.6生产者464.6植食性动物62.8高低能量低营养级高三、生态金字塔2.生物量金字塔第二营养级第一营养级干重g/m21.51137809营养级第四营养级第三营养级用同样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），即为生物量金字塔。大多呈

的金字塔。上窄下宽一般来说植物的总干重通常

植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也

肉食性动物的总干重。大于大于(1)概念：(3)特点：(4)原因：有时也可呈“倒置的金字塔形”(2)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。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。因此生物量金字塔会出现倒置。三、生态金字塔3.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：也可呈上宽下窄

的金字塔形，如

。一般呈

的金字塔；上窄下宽倒置昆虫和树(3)特点：如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树。那么该数量金字塔？营养级第二营养级第一营养级个体数量昆虫树(2)意义：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。三、生态金字塔同化的能量上窄下宽逐级递减某些人工生态系统可能出现倒置的状况（如：人工鱼塘）有机物总干重一般为

的金字塔形上窄下宽生物量(有机物总干重)随着营养级增加逐级递减浮游植物个体小，又会不断被捕食，因而某一时间呈现倒置金字塔形一般为

的金字塔形上窄下宽在食物链中随营养级升高而

逐级递减如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈现倒置金字塔形。四、研究能量流动的实践意义甘蔗和大豆间种冬小麦夏玉米套作蔬菜大棚中的多层育苗稻-萍-蛙立体农业生产1、有哪些措施能增加流入农田生态系统的总能量？间作：一般指几种作物同时期播种套种：几种作物不同时期播种2、间作、套种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；（1）充分利用了空间；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。四、研究能量流动的实践意义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。实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率作物采摘后剩下的秸秆仍储存大量能量，能否采取措施，增加对秸秆中能量的利用率？用秸秆作饲料粪便制作沼气沼渣肥田

能量利用率=能量传递效率?注意：(1)能量利用率≠能量传递效率;(2)食物链越

，能量利用率越高;(3)能量传递效率在10-20%之间，一般不能提高。短四、研究能量流动的实践意义放牧量太少过度放牧合理放牧3、从能量流动的角度分析，合理放牧、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。稻田除草、除虫牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。课堂小结能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量途径：食物链和食物网特点单向流动：逐级递减：沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率10%~20%。研究意义：调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分等。太阳能课堂检测1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中（

）(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少()(3)能量沿食物链流动是单向的()√×√2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是(）A.该保护区中生产者体内的能量B.照射到该保护区中的全部太阳能C.该保护区中生产者所固定的太阳能D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是（

）A.a+b=cB.a＞b+cC.a＜b+cD.c=a+bCB意味着次级消费者能够获得更多的能量来源还有呼吸作用散失的热能拓展应用(1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。图b图a太阳能农作物家畜、家禽人沼气池(含微生物)食用菌太阳能农作物家畜、家禽人拓展应用(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？图b所示的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多级、充分利用，提高了能量的利用率。课堂检测2．某校园生态系统的部分食物网如下图所示。下列分析不正确的是()A．图中每一层若表示生物数量，则金字塔的形状是变化的B．消费者的营养级越高，其可利用的总能量越少C．若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的营养结构复杂程度降低D．酢浆草同化的能量最多有20%流向蜗牛D课堂检测A．能量D1的最终去向是流向下一营养级和分解者B．生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量是C1＋D1＋E1C．第一、二营养级间的能量传递效率为C1/(A1—B1)×100%D．缩短食物链能提高能量传递效率3．生态学家研究了某草原生态系统的能量流动情况，其局部能量流动情况如下图所示，字母代表能量。下列分析正确的是()B思维训练分析和处理数据p591.这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ1、这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？2、这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？葡萄糖为：2675×180(C6H12O6)÷72(C6)=6687.5kg储存的能量为：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ2045×1.6×104KJ=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？4、这块玉米田的太阳能利用效率是多少？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％利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%拓展应用A．2.0×108kJB．2.32×108kJC．4.2×108kJD．2.26×108kJ如图为某生