【公开课】生态系统的能量流动（第1课时）+课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2.pptx

生态系统的能量流动（第1课时）【本节聚焦】1.能量在生态系统中是怎样流动的？2.怎样理解生态金字塔？3.研究能量流动有什么实践意义？假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。流落荒岛讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？1.先吃鸡，再吃玉米。问题探讨 问题探讨2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。1.先吃鸡，再吃玉米。先吃鸡，再吃玉米。我反对！为什么要先吃我？问题探讨 问题探讨第一营养级 第二营养级第三营养级论证方案（生产者）（初级消费者）（次级消费者）食物链1第一营养级 第二营养级（生产者）（初级消费者）食物链2有多少能量能够从玉米最终流向鲁滨逊？第一营养级的能量来源及去路第二营养级的能量来源及去路一、能量流动的过程问题探讨 问题探讨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 1.概念：生态系统中能量的_、_、_和_的过程。输入 传递 转化 散失思考：研究能量流动我们可以采用什么科学方法呢？一 能量流动一 能量流动1.概念：生态系统中能量的、和 的过程。输入 传递转化散失能量流经生物个体的过程个体1 储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体 2储存在体内的能量呼吸作用散失的能量个体 3储存在体内的能量呼吸作用散失的能量能量输入能量储存 种群能量散失 研究生态系统中能量流动一般在群体水平上能量输入2.研究能量流动的基本思路一 能量流动呼吸作用以热能形式散失玉米的能量如何得来？光能全部被玉米吸收了吗？玉米固定的能量将何去？1%生长发育和繁殖储存起来呼吸作用散失生长发育繁殖遗体残枝败叶分解者流入下一营养级生产者固定的太阳能残枝败叶被分解者分解二 能量流动的过程1.能量流经生产者过程：（1）输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能粪便鸡吃玉米后能将摄入的草全部同化吗？同化流入 呼吸作用分解者摄入生长发育和繁殖储存起来同化量=摄入量 粪便量2.能量流经鸡的过程：摄入量=同化量+粪便量粪便属于上一营养级的同化量二 能量流动的过程呼吸作用分解者生长发育和繁殖储存起来鸡同化了玉米的能量后，这些能量有哪些去向？呼吸散失生长发育繁殖遗体残骸分解者流入下一营养级鸡同化的能量2.能量流经鸡的过程：二 能量流动的过程人同化了鸡的能量后，这些能量有哪些去向？呼吸散失生长发育繁殖遗体残骸分解者人同化的能量呼吸作用分解者生长发育和繁殖储存起来3.能量流经人的过程：二 能量流动的过程最高营养级的能量去向：呼吸作用散失；分解者利用能量流经生物个体的过程分 解 者呼 吸 作 用生态系统能量流动在营养级层次研究生产者初级消费者(绿色植物)次级消费者(植食性动物)(肉食性动物)二 能量流动的过程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用分解者能量流动的渠道是。能量散失的途径是各种生物的(代谢过程)。流动过程中能量的转化是太阳能。食物链和食物网呼吸作用有机物中的化学能 热能二 能量流动的过程属于上一营养级的同化量次级消费者摄入用于生长发育繁殖初级消费者同化初级消费者摄入散失呼吸作用遗体残骸粪便分解者利用散失呼 吸作 用营养级之间能量流动过程图解二 能量流动的过程源头：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：输入传递转化散失概念：生态系统中能量的、和 的过程。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 呼吸作用二 能量流动的过程 1941年美国耶鲁大学生态学家林德曼发表了一个老年湖泊内的食物链动态的研究报告。他对50万平方米的赛达伯格湖作了野外调查和研究后用确切的数据说明，生物量从绿色植物向食草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移。三 能量流动的特点林德曼（1915-1942）赛达伯格湖 1941年美国耶鲁大学生态学家林德曼发表了一个老年湖泊内的食物链动态的研究报告。他对50万平方米的赛达伯格湖作了野外调查和研究后用确切的数据说明，生物量从绿色植物向食草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移。三 能量流动的特点三 能量流动的特点林德曼得到的数据如下图所示。植食性动物植食性动物 62.862.862.862.8太阳能太阳能未未固固定定生产者生产者464.6464.6分解者分解者12.512.5呼吸作用呼吸作用96.396.3未利用未利用327.3327.32932932.12.118.818.829.329.312.612.6肉食性动物肉食性动物 12.612.6微量微量7.57.55.05.0122.6122.614.614.6分析赛达伯格湖的能量流动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)。思考 讨论营养级 流入能量 流出能量（输入下一营养级）出入比（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物464.6 62.8 13.5%62.8 12.6 20.1%12.612.6三 能量流动的特点能量流动过程中逐级递减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。思考 讨论营养级 流入能量 流出能量（输入下一营养级）出入比（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物464.6 62.8 13.5%62.8 12.6 20.1%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%三 能量流动的特点注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为。10%20%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？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。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？（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。不会逆转，不能循环流动。因为：思考 讨论三 能量流动的特点1.能量流动的特点及原因(1)单向流动不可逆：不循环：(2)逐级递减营养级顺序不可逆释放的热能不能被重新利用每一营养级呼吸作用消耗总有一部分能量未被下一营养级利用各营养级能量被分解者分解释放了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。能量传递效率：一般10-20%营养级数量：一般不超过5个营养级三 能量流动的特点 2.能量传递效率的计算该营养级同化量上一营养级同化量100%(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%，计算方法如下：能量传递效率(2)食物链中能量的最值计算设食物链“甲乙丙丁”，分情况讨论(如下表)：类型一：知甲求丁 最多：，食物链越短越。最少：，食物链越长越。20%（5）多10%（10）少三 能量流动的特点类型二：知丁求甲 最多：，食物链越长越。最少：，食物链越短越。10%（10）多20%（5）少(2)食物链中能量的最值计算设食物链“甲乙丙丁”，分情况讨论(如下表)：例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若甲的能量为M，则丁获得的能量为M a%b%c%。(3)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。三 能量流动的特点(4)在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率为10%20%，一般从两个方面考虑：知低营养级求高营养级获得能量最多获得能量最少 选最长食物链选最短食物链按“10%”计算按“20%”计算知高营养级求低营养级需最少能量需最多能量选最短食物链选最长食物链按“20%”计算按“10%”计算三 能量流动的特点【例】下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来 自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20 g体重，至少需要消耗 植物（）A.900g B.500g C.200g D.600gA三 能量流动的特点1.先吃鸡，再吃玉米。2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。三 能量流动的特点 源头：。起点：从 开始。流入生态系统总量：。主要方式：_。能量转化：。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输入生产者固定太阳能生产者固定的太阳能总量光能 化学能光合作用传递渠道：。传递过程：食物链和食物网传递转化太阳能 化学能热能ATP中活跃的化学能散失大部分热能形式散失，需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用生产者初级消费者次级消费者太阳能小结1.完成以下填空：(1)补充图中标号代表的内容甲：_；乙：_；丙：_；丁：_；戊：_。生产者 初级消费者 次级消费者 呼吸作用 分解者(2)生态系统所需能量的最终来源是_。(3)能量输入生物群落的途径主要是_。太阳能 生产者的光合作用 即时练习2.某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是（）A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B.B2表示初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2)D.W1=D1+D2A即时练习3.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4.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生产者的净初级生产量越大，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即时练习学而时习之