【课件】生态系统的能量流动 2022—2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

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1、第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动第三章第三章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性01能量流动的过程02能量流动的特点03生态金字塔04研究能量流动的意义问题探讨假设你流落在一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米。哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？1.1.先吃鸡，再吃玉米。先吃鸡，再吃玉米。2.2.先吃玉米先吃玉米和鸡蛋和鸡蛋，玉米喂鸡，玉米喂鸡，最后吃鸡。最后吃鸡。能量输入 个体能量输出研究能量流动的基本思路能量输入能量输入个体个体2 2个体个体1 1个体个体3 3.储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体

2、内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量种群能量储存能量储存能量散失能量散失营养级研究能量流动的基本思路 01能量流动的过程能量流动的过程生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级呼吸作用以热能形式散失草的能量如何得来？光能全部被草吸收了吗？草固定的能量将何去？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能量流动的过程草的能量都给我了吗？粪便摄入分解者摄入量=同化量粪便量+同化作用是

3、指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。粪便量属于上一营养级的同化量能量流动的过程1 1、在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营、在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级中羊同化的能量的去向，不包括下列选项中养级中羊同化的能量的去向，不包括下列选项中的（的（）A A羊的呼吸作用消耗量羊的呼吸作用消耗量B B羊的粪便量羊的粪便量C C羊的生长量羊的生长量D D死亡的羊含有的能量死亡的羊含有的能量B随堂巩固是草的同化量呼吸作用分解者生长发育和繁殖兔同化了小草的能量后，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兔的同化量能量流

4、动的过程鹰同化了兔的能量后，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鹰同化的能量呼吸作用分解者生长发育和繁殖能量流动的过程初级消费者同化初级消费者摄入用于生长、发育和繁殖次级消费者摄入散失呼吸作用分解者利用遗体残骸散失呼吸 作用吸收粪便同化量=摄入量粪便量+呼吸散失=同化量生长发育繁殖+下一营养级=生长发育繁殖分解者+能量流动的过程摄入BDEFC能量流动的过程摄入同化粪便呼吸生长发育繁殖下一营养级分解者能量流动的过程生态系统能量流动在营养级层次研究分 解 者呼 吸 作 用生产者初级消费者(绿色植物)次级消费者(植食性动物)(肉食性动物)能量流动的过程生物群落环境输入输出转化 太阳

5、能 有机物中化学能 热能散失 各种生物呼吸作用以热能形式散失生产者固定的太阳能(其次可能有化能合成作用)传递输入形式：有机物中化学能途径：食物链和食物网能量流动：生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递转化散失*若为人工生态系统，还有人为补充的能量（如饲料的能量）。02能量流动的特点能量流动的特点Raymond Lindeman 林德曼对能量流动做了定量分析 赛达伯格湖数字为能量数值。数字为能量数值。“未利用未利用”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。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。能量流动的特点2.计算“流出”该营养级的能量占“流入

6、”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%2.你能总结出能量流动的特点吗？植食性动物62.8生产者464.6肉食性动物12.613.52%20.06%赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解(1)从方向上看：单向流动 在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可_，也不能_；逆转循环流动能量流动的特点赛达伯格湖能量流动图解赛达伯格湖能量流动图解(2)从数值上看：逐级递减（能量传递效率为10%20%）能量流动的特点1.单向流动:不可逆，不循环2.逐级递减:能量是沿食物链（网）流动的在流动过程中是逐级减少的能量流动的

7、特点2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。没有能量（太阳能或化学能）输入，生态系统会崩溃。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。1.为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？能量流动的特点第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级第六营养级A15A125A1125A1625A13125A 能量传递效率针对的是相邻两个营养级之间的同化量之比，且能量传递效率不能提高。例题：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（）=某一营养级同化量上一营养级同化量能量传递效率100%随堂巩

8、固141.已知低营养级同化量，求高营养级同化量：在食物链“草兔鹰”中，假如现有草100kg，则：最多可使鹰增重_kg。最少可使鹰增重_kg。能量传递效率按 来算。能量传递效率按 来算。20%10%200502.已知高营养级同化量，求低营养级同化量：在食物链“草兔鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则：最多要消耗草_kg。最少要消耗草_kg。能量传递效率按 来算。能量传递效率按 来算。10%20%随堂巩固3.多条食物链,已知低营养级同化量，求高营养级 获得能量最多：选最 食物链；按 计算 获得能量最少：选最 食物链；按 计算短长10%20%如果A有10000 kg，C最多增加_kg，最少增加_kg。4

9、00 1若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。25100 0004.多条食物链,已知高营养级同化量，求低营养级 需最少能量：选最 食物链；按 计算 需最多能量：选最 食物链；按 计算短长10%20%随堂巩固 03生态金字塔 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能量数值，并按营养级由低到高排列。生态金字塔1.能量金字塔生态金字塔 第四营养级 第三营养级第二营养级第一营养级2.生物量金字塔营养级第四营养级第三营养级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低高（每营养级（每营养级所容纳有机物的总干重所容纳有机

10、物的总干重）低高生态金字塔3.数量金字塔昆虫树倒置情况每一级体积代表每一级体积代表个体数个体数生态金字塔生态金字塔 04研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义1.帮助人们将生物在 、上进行 ，流入某个生态系统的总能量。间作套种多层育苗稻萍蛙时间时间空间空间合理配置合理配置 增大增大2.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。*沼气池实现了对沼气池实现了对能量的多级利用能量的多级利用，大大提高了，大大提高了能量的利用率能量的利用率；用秸秆作饲料粪便制作沼气沼渣田肥能量利用率=生产者固定总能量流入最高营养级的能量100%100%研究能量流动的实践意义饲料稻谷人类秸杆粪一

11、级利用牛太阳能二级利用焚烧水稻食用菌二级利用菌渣猪、羊三级利用沼气池粪三级利用研究能量流动的实践意义3.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。合理确定草场载畜量 麦田除草、除虫研究能量流动的实践意义总结一、概念检测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

12、.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C练习与应用一、概念检测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+c B.ab+c C.ab+c D.c=a+b二、拓展应用1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。B练习与应用二、拓展应用1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供

13、的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？【答案】图b所示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的多级利用，提高了能量的利用率。练习与应用2.将一块方糖放入水中，方糖很快就会溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造口己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？通过以上事例，你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？【答案】不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。练习与应用