【生物】生态系统中的能量单向递减流动课件 2025-2026学年高二上学期生物浙科版选择性必修2

第三节

生态系统中的能量单向递减流动

缙云县油茶栽培与利用历史悠久，是全省15个油茶重点发展县之一，是“浙南油库”的重要组成部分。全县共有油茶林面积6.1万亩，总产值达到1123万元。你能否以本地油茶为媒，帮助农户再谋绿色经济产值升级。

多地依托当地油茶林资源开展林下复合经营，走出了一条条以林业经济推动共同富裕发展之路。

林区除种植油茶外，套种了茶叶、生姜等经济作物，林下自然生长了诸如绿叶地锦等品种繁多的杂草，养殖了鸡、麻鸭等家禽；林下枯枝杂草中有蚱蜢等不少植食性昆虫出没，油茶林间还发现有蛀食茶枝的油茶织蛾。绿叶地锦等杂草、油茶、茶叶、生姜蚱蜢等植食性昆虫、油茶织蛾鸡、麻鸭等家禽能量流动的研究可在食物链和生态系统两个层次进行。在生态系统层上分析能量流动，是把某一个物种归属于一个特定的营养级中（根据该物种的主要食性）。思考：油茶林生物群落的能量来源是？群落内部各类生物的能量关系？最终去路？

（可添加名词，用“→”表示能量流动方向）初步梳理能量流动关系油茶、杂草、蓝莓等昆虫、细小卷蛾等鸡、鹅等

生产者

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

油茶林生物群落非生物环境呼吸作用，以热能散失分解者化学能

化学能太阳能生产者固定的太阳能能量流动指生态系统中能量输入、传递、散失的过程。以有机物的形式沿食物链、食物网传递热能根据上述能量流动梳理，对“能量流动”这一概念进行剖析初步梳理能量流动关系1.构建第一营养级能量流动模型生产者固定的太阳能用于生长和繁殖遗体残骸总初级生产量GP净初级生产量NP呼吸消耗量R入射太阳能

流向分解者阅读课文P66学习下列概念含义，并填写到第一营养级能量流动模型的对应部分。未吸收所有的消费者和分解者都是直接或者间接的利用初级生产量，因此初级生产量是生态系统的基石。初级消费者摄入①②③④⑤净初级生产量流向分解者入射太阳能呼吸消耗量总初级级生产量初级生产量是生态系统的基石总初级生产量(GP)

=

呼吸消耗量(R)+净初级生产量(NP)

GP-RNP=增加减少不变=0<0>0生物量

生物量

生物量

生物量：生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积实际存在的有机物的

鲜重或干重总量，常以干重表示。2.构建第二营养级能量流动模型第二营养级消化吸收的能量

吃进的分解者用于生长和繁殖的能量未吸收阅读课本P67学习下列概念含义，选合适的词填到能量流动模型对应地方。摄入量粪便量同化量净次级生产量

摄入量

同化量

粪便量

总次级生产量

净次级生产量

总初级生产量

净初级生产量

呼吸消耗量

①次级生产量：生态系统中第二次有机物的生产，靠取食动、植物和一切现成的有机物的固定的

能量或生产的有机物，凡是异养生物都属于次级生产者。总次级生产量？第二营养级排出的粪便的能量是属于？属于上一营养级，最终流向分解者。2.构建第一、二营养级能量流动模型下一营养级排出粪便净初级生产量的能量去向：2.构建第一、二营养级能量流动模型②流向分解者（包括遗体残骸、下一营养级排出粪便）①流入下一营养级……下一营养级排出粪便油茶林间蛀食茶枝的油茶织蛾为例分析。植物油茶（净初级生产量）茶枝叶、根、果实等爬到的茶枝2.构建第一、二营养级能量流动模型流入油茶织蛾……2.构建第一、二营养级能量流动模型……③未利用（以生物体本身存在的）暂未被分解者利用的呢遗体残骸以化石燃料形式储存的能量，如煤炭、石油净初级生产量的能量去向：②流向分解者（包括遗体残骸、下一营养级排出粪便）①流入下一营养级(同化)未利用下一营养级排出粪便2.构建第一、二营养级能量流动模型最高营养级呢？净次级生产量的能量去向：流入下一营养级遗体残骸下一营养级排出粪便分解者未利用未利用2.构建第一、二营养级能量流动模型入射太阳能=未吸收太阳能+总初级生产量(固定/同化量)总初级生产量=呼吸消耗量+净初级生产量（用于生长和繁殖）净初级生产量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未利用的能量2.构建第一、二营养级能量流动模型同化量=粪便量

总次级生产量=呼吸消耗量+净次级生产量（用于生长和繁殖）净次级生产量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未利用的能量摄入量-利用“拼图法”构建第一、二营养级能量流动模型流入下一营养级①W1、A1、D2分别表示？②B1、B2是指？③

用于各营养级生长和繁殖部分的能量是？④

根据上述模型,阐述能量沿各营养级流动过程中具有什么特点?

分解者单向流动的原因：逐级递减的原因：前一营养级生物被后一个营养级生物取食，取食关系一般是不能逆转；各个营养级生物和分解者呼吸释放的是热能，它不能被生产者重新用于光合作用。由低营养级向高营养级传递，其中大部分能量会损失，只有小部分传递到下营养级。损耗的能量包括被该营养级生物通过呼吸以热能散失的能量，一部分能量以遗体残骸被分解者利用，还有一部分未利用。林区除种植油茶外，套种了茶叶、生姜等经济作物，林下自然生长了诸如绿叶地锦等品种繁多的杂草，养殖了鸡、麻鸭等家禽；林下枯枝杂草中有蚱蜢等不少植食性昆虫出没，油茶林间还发现有蛀食茶枝的油茶织蛾。另有不少暴露在林地没被分解处理的鸡粪鹅粪，杂草生长茂盛，但取食率不高，尤其是茎秆。结合情境，应用能量流动模型和特点，从以下两方面给予评价或建议：①评价油茶林区开发的成功之处；②给林下复合经营模式提出改进建议，实现绿色经济产值提升。1.假设你流落在不毛的荒岛上，随身尚存的只有少量的玉米种子和一只母鸡，那里除了能饮用的水外，几乎没有任何食物。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援（

）

A.先吃鸡，然后吃玉米

B.先吃玉米，然后吃鸡

C.用玉米喂鸡，然后吃鸡

D.用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡当堂检测2.能量流动是生态系统的主要功能之一，具有明显的特点。下列各项中，不属于能量流动特点的是()A.能量流动是单向的B.能量流动是逐级递减的C.能量流动是沿着食物链进行的D.热能可以被生产者转化为化学能3.初级生产量在生态系统中具有非常重要的作用，被认为是生态系统的基石。下列叙述正确的是()A.顶极群落的净初级生产量在不同演替阶段的群落中是最小的B.初级生产量是指初级消费者所固定的能量或所合成的有机物质C.总初级生产量减去用于呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量D.生物的总初级生产量越大则其净初级生产量和生物量也就越大当堂检测A4.初级生产量是指生产者所固定的能量，生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。如图显示了森林群落演替过程中初级生产量和呼吸量的变化。据图分析，下列叙述错误的是（

）A．呼吸量是指群落中生产者和各级消费者呼吸作用的总量B．群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等C．在演替过程中群落的生物量不断增加，最终达到最大并保持稳定D．为保持原有演替方向，应将每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内思考：初级生产量是生态系统的基石2.不同生态系统的初级生产量有差别吗？3.陆地生态系统的初级生产量具有垂直变化特征是？1.群落演替过程中的初级生产量的变化规律是？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)，下列叙述中不正确的是（）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D1/W1（正确）C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减C2.下图为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动图解，图中字母代表相应能量，下列说法正确的是（）A.图中用于桑树生长发育繁殖的能量是AB.将蚕沙（粪便）投入鱼塘供给鱼食用，流入鱼体内的能量属于C1C.第一、二营养级间的能量传递效率用（A1+B1+C1+D1）/C

(错误)D.蚕丝中所含的能量来自蚕中的B1√3.下面为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)，下列选项正确的是(

)A.图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋iB.生产者与一级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%（错误）C.在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dD.缩短食物链可以提高能量传递效率√林区除种植油茶外，套种了茶叶、生姜等经济作物，林下自然生长了诸如绿叶地锦等品种繁多的杂草，养殖了鸡、麻鸭等家禽；林下枯枝杂草中有蚱蜢等不少植食性昆虫出没，油茶林间还发现有蛀食茶枝的油茶织蛾。另有不少暴露在林地没被分解处理的鸡粪、鸭粪，杂草生长茂盛，但取食率不高，尤其是茎秆。1.提高生态系统的能量输入:套种茶叶、生姜，提高了垂直方向上的阳光利用率2.调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分，提高了能量利用率进一步采用套种、间种、轮种方式种植一些经济作物来提高阳光利用率。养殖些杂草利用率高的一些草食性动物，如羊；提高鸡粪鸭粪的处理利用，如建立新型沼气发酵区；将杂草收获加工成饲料或者投喂鱼；开展生物防治（引入天敌或性外激素诱诱捕)，减少油茶的能量损耗；改进建议：引入一些利用率高的草本植物新品种；养殖鸡、麻鸭思考：对绿色经济产值提升的建议是否有效？精准地测定每一个营养级能量的输入值和输出值。？？？？？太阳能利用效率、能量传递效率……热能散失

油茶、杂草、

茶叶、生姜等昆虫、细小卷蛾等鸡、麻鸭等

第一营养级

第二营养级

第三营养级

热能散失分解者化学能

化学能热能散失热能散失未吸收入射太阳能未利用？？？？1.太阳能的固定效率：

464.6/

497693.3×100%=0.1%

1.入射太阳能是按到达湖面的

入射量计算的，所以实际上

的能量效率是_____(填“高

于”或”低于”)0.1%。2.其太阳能的固定效率大小与

陆地生态系统对比如何？2.生产者的净初级生产量：

464.6-96.3=368.362.8+12.5+293=368.3净初级生产量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未利用的耗量1.若呼吸消耗量的数据未知，

该如何计算净初级生产量？未利用的生产量多达79.6%，

最终都沉入湖底形成了植物有机质沉淀。3.初级消费者排出的粪便量是通过①、②的那条路径流入分解者的？①②初级消费者排出的的粪便量属于上一营养级，故是路径①①：②：初级消费者的遗体残骸生产者的遗体残骸

初级消费者排出的粪便量次级消费者排出的粪便量4.肉食动物的呼吸消耗量占总次级生产量的比率是？

与生产者和植食动物对比

其大小如何?初级消费者：18.8/62.8=29.9%次级消费者：7.5/12.6=59.5%生产者：96.3/464.6=20.7%肉食动物的呼吸消耗量占总次级生产量的比率较高，主要是由于其高能食物来源的消化和代谢、活跃的生活方式需要消耗更多能量。5.第二营养级与第一营养级的能量传递效率能量的传递效率是指营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的百分比，一般可通过林德曼效率计算而获得，计算公式为：62.8/464.6×100%=13.5%第二营养级与第三营养级的能量传递效率一般情况下，陆生生态系统各营养级之间大约只有10%的能量能够传递到下一个营养级，而在海洋生态系统中会大于10%,但能量的递减规律是不变的。能量金字塔绝不会像生物量金字塔和数量金字塔那样在某些生态系统中出现倒金字塔形。①呼吸消耗量；②流向分解者③未利用同化的能量去向④流入下一营养级某盐沼地生态系统中的一条食物链为：绿色植物→蜗牛→雀→鹰。若鹰靠吃雀增长了1g体重，从理论上讲，相当于消耗了多少克绿色植物（）

A.10000g

B.1000g

C.100gD.10g

有这样一个食物链，如下图：假如鹰的食物中有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇。那么，鹰若要增加20g体重，最多需要消耗植物多少克？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)，下列叙述中不正确的是（）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