【课件】生态系统的能量流动+课件-2022-2023学年高二生物人教版选择性必修2.pptx

生态系统的能量流动第3章第2节人教版 选择性必修2 假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，你随身尚存食物只有一只母鸡、15Kg玉米。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。问题探讨A、先吃鸡，再吃玉米能量流动概念：生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递转化散失能量的输入能量的散失生态系统一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命的生态系统 研究能量流动的基本思路如果将一个如果将一个营养级营养级中的所有种群作为一个整体，那么应该如何作图？中的所有种群作为一个整体，那么应该如何作图？科学方法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能量输入个体1个体2个体3能量输入种群能量储存能量散失一生态系统的能量流动的过程一生态系统的能量流动的过程1%呼吸作用以热能形式散失草(第一营养级)固定的能量将有何去向？生长发育和繁殖储存起来未利用一生态系统的能量流动的过程遗体残骸被分解者分解(同化量)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。一生态系统的能量流动的过程自身生长、发育、繁殖呼吸作用以热能形式散失太阳能“一来三去”定量不定时定量不定时定量定时定量定时“一来四去”呼吸消耗+下一级+分解者+未利用呼吸消耗+下一级+分解者草草(第一营养级第一营养级)的能量流动情况的能量流动情况残枝败叶被分解者分解初级消费者摄入生产者光合作用固定未被利用1%兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？同化量=摄入量粪便量粪便一生态系统的能量流动的过程呼吸作用以热能形式散失生长发育和繁殖储存起来兔同化了草的能量后，这些能量有哪些去向？遗体残骸被分解者分解流入下一营养级一生态系统的能量流动的过程未利用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呼吸作用热能散失粪便粪便呼吸作用散失遗体残骸遗体残骸一生态系统的能量流动的过程兔兔(第二营养级第二营养级)的能量流动情况的能量流动情况未利用思考：思考：流经第二营养级的总能量？初级消费者同化量初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？同化量摄入量-粪便量=能量在食物链中流动的形式是什么？有机物中的化学能粪便量是属于上一营养级的能量狐狸同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？呼吸作用分解者生长发育和繁殖储存起来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一生态系统的能量流动的过程未利用未利用源头：流经生态系统总能量：途径：形式：太阳能有机物中的_热能形式：最终以形式散失过程：输入传递转化散失太阳能食物链和食物网 有机物中的化学能 生产者固定的太阳能总量 化学能 热能 呼吸作用能量流动概念：生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递转化散失归纳总结并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者。人工鱼塘等生态系统的输入能量还包括饲料中有机物中的能量。能量流动并不是只在食物链（网）中传递。生产者、消费者的遗体中的能量会流入分解者。生产者同化量就是其通过光合作用制造的有机物中的能量，即总光合作用量。某级消费者同化量中流入分解者的能量 =某级消费者遗体残骸+下级消费者粪便中所含的能量。一生态系统的能量流动的过程例.如图为草原生态系统的能量流动图解模型（D、E、F属于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量）：1._表示流入各营养级生物的能量，写出其中等量关系A=_2._分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量；3._分别表示分解者分解利用的能量；4.兔子用于生长、发育和繁殖的能量E=_；5.K中能量包括兔子尸体及 粪便中的能量。D+G或B+G+JC+KG、H、IJ、K、L狼A、B、C一生态系统的能量流动的过程二生态系统的能量流动的特点赛达伯格湖林德曼 R.L.Lindeman美国生态学家 1915-1942 赛达伯格湖位于美国，是一个高原湖泊，面赛达伯格湖位于美国，是一个高原湖泊，面积约积约5 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落。林德曼用定量的方式研究了群落中各营养级之间的能量关系，提出了中各营养级之间的能量关系，提出了“林德曼定林德曼定律律”，标志着生态学开始从定性走向定量。，标志着生态学开始从定性走向定量。分析赛达伯格湖的能量流动二生态系统的能量流动的特点1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。营养级流入能量 流出(下一级)能量出入比（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能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量100%二生态系统的能量流动的特点3.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？4.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。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：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：一部分通过该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；一部分未被利用二生态系统的能量流动的特点特点2：逐级递减传递效率为传递效率为10102020 【原因】【原因】：生物的捕食和被捕食关系是自然选择的结果，不能逆转。食物链生物的捕食和被捕食关系是自然选择的结果，不能逆转。食物链 中各中各营养级的顺序是不可逆转营养级的顺序是不可逆转的；的；生态系统中的能量最终以生态系统中的能量最终以热能热能的形式的形式散失散失，所以，所以不可循环不可循环利用。利用。【原因】【原因】：各营养级生物会因自身的各营养级生物会因自身的呼吸作用而散失呼吸作用而散失部分能量部分能量 各营养级的能量会有一部分各营养级的能量会有一部分流向分解者流向分解者。各营养级生物总有一部分能量各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用不能被下一营养级利用二生态系统的能量流动的特点只能沿食物链由只能沿食物链由低营养级低营养级流向流向高营养级高营养级，不循环特点1：单向流动1.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？想一想能量流动是逐级递减的，营养级越高，得到的能量越少。生态系统中能量流动一般不超过5个营养级2.能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律是否矛盾？不矛盾。逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律用于衡量流入某个生态系统中的总能量(包括储存在生物体中的、被各个营养级利用的、散失的能量）。(1)生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量()(2)流经第三营养级的总能量是指三级消费者同化到体内的能量()(2)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%()(3)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()(4)由于热能不能重新利用，所以不遵循能量守恒定律（）(5)一只狼捕捉了一只兔子，则这只狼最多能获得兔子20%的能量（）判断正误A是生产者，B、C、D为三种动物，各种群同化的能量如图所示，则该生物之间构成的食物链（网）是：二生态系统的能量流动的特点(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%，计算方法如下：该营养级同化量上一营养级同化量100%能量传递效率 拓展：能量传递效率的计算练1.假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量为e,则这两个营养级的能量传递效率是()Ae/(ab)100%Be/(cd)100%Ce/(ac)100%De/(bd)100%B练2：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位为103kJ/（m2a），第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 。植食性动物太阳能生产者14肉食性动物2.50.25有机物输入52(2)具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一个营养级流入的能量。15.6%拓展：能量传递效率的计算110(3)食物链中能量的最值计算（已知营养级间能量传递效率的除外）知高求低知低求高练3.右图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（）A100kg B44.5kg C25kg D15kgC拓展：能量传递效率的计算拓展：能量传递效率的计算(4).在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加练4根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是()AG/75千克 B3G/125千克C6G/125千克 DG/550千克A练5.在如图所示的食物网，如将玉米流向鸡和人的比例由1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，人获得的能量是原来的_倍1.27设玉米的能量为1，当玉米鸡：玉米人为=1：1时则流向人的能量为则流向人的能量为1/21/210%10%10%+10%+1/21/210%=10%=11/20011/200当玉米鸡：玉米人为1：2时则流向人的能量为则流向人的能量为所以，人获得的能量是原来的7/1007/10011/200=1.2711/200=1.27倍1/31/310%10%10%+10%+2/32/310%=10%=7/1007/100拓展：能量传递效率的计算策略1 1.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米。策略2 2.先吃玉米，同时用玉米喂鸡，吃鸡蛋，最后吃鸡先吃玉米，同时用玉米喂鸡，吃鸡蛋，最后吃鸡。玉米玉米鸡鸡人人好残忍！能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每层含义特点特例每一营养级生物的同化量自然生态系统一定为正金字塔每一营养级生物的有机物的总干重一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形浮游植物与浮游动物每一营养级生物个体的数目一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形树与昆虫三生态金字塔可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。可以帮助人们合理的调整能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。间种和多层育苗四研究能量流动的实践意义确定载畜量沼气池一般指流入最高营养级的能量占生产者固定总能量的比值，一般食物链越短，营养结构越复杂能量利用率越高。能量传递效率=上一营养级的同化量某一营养级的同化量100%100%四研究能量流动的实践意义能量利用率=生产者能量流入最高营养级的能量100%100%五本课小结1.下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是（）A营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低B呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多C生产者的固定量越大，各级消费者的体型就越大D营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多B即时练习2.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ag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，则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cde的值相同B即时练习3.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(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2B2C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减C即时练习4.如图是近年在某地试验成功并大范围推广的生态农业模式，下列有关此生态系统的叙述中，错误的是()A.图中位于第二营养级的生物有螺、昆虫、鸭B.鸭和螺之间是捕食与种间竞争关系C.该生态系统中鸭所同化的能量来自 生产者固定的太阳能和饲料中的化学能D.拔去田地中的杂草可以提高生态系统的能量传递效率D即时练习