2022-2023学年苏教版（2019）选择性必修二 3.2 生态系统的能量流动 课件（54张）

生物学（新苏教版）第三章

生态系统第二节

生态系统的能量流动选择性必修2生物为什么能够生长呢？生态系统能量流动的过程01生态系统中能量的______、_____、______和______的过程输入传递转化散失能量流动的概念12.6

62.8生产者464.7植食性动物62.8肉食性动物12.67.5呼吸122.696.318.8分解者14.612.52.1微量未利用327.4

293.129.35.0思考：1.该生态系统的能量从哪里来？2.当年该湖中的生产者固定了多少太阳能？由生产者流入植食性动物的能量有多少？没有流入植食性动物体内的能量有哪些去向？3.生产者固定的能量与能量的流出是否相等？能量流动的过程1.能量流经第一营养级示意图用于生长发育和繁殖初级消费者（植食性动物）分解者利用生产者（植物）1%固定(同化)残枝败叶99%散失呼吸作用散失能量流动的过程被下一营养级的生物所利用生产者体内的能量来源及最终的能量去向分别是？来源：生产者光合作用固定的太阳能去向：①呼吸作用中以热能的形式散失；②随残枝败叶等被分解者分解而释放出来；③流入初级消费者能量流动的过程初级消费者体内的能量来源及最终的能量去向分别是？来源：生产者光合作用固定的太阳能去向：①呼吸作用中以热能的形式散失；②以遗体残骸的形式被分解者利用；③流入次级消费者（②③属于用于自身生长、发育和繁殖的能量）图中分解者利用的能量来自？2.能量流经第二营养级示意图初级消费者摄入初级消费者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次级消费者同化3.能量流经最高营养级示意图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能量流动的过程最高营养级体内的能量去向？与其他营养级能量去向的差异？最高营养能量的去向：①呼吸作用中以热能的形式散失；②以遗体残骸的形式被分解者利用；最高营养级没有流入下一营养级的能量去向4.生态系统能量流动示意图分解者呼吸作用①据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路：(1)通过自身呼吸作用以

形式散失。(2)流入下一个营养级。(3)被

分解利用。热能分解者能量流动的过程*最高营养级没有这一去向②初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？包含在哪个箭头中？第一营养级

能量流动的过程cabcdefghi③图中ifg箭头的能量总和代表什么？与哪个箭头代表的能量相等？次级消费者的同化量流向下一营养级的能量=下一营养级的同化量能量流动的过程abcdefghid④在短时间内，生物一定会死亡或者被捕食吗？不一定；因此短时间内的能量去向还应加上未被利用的部分能量流动的过程能量流动的源头：能量流动的起点：流经生态系统的总能量：能量流动的途径（渠道）：能量流动的形式：能量散失途径：能量的转化：小结

太阳能生产者通过光合作用固定的太阳能生产者固定太阳能的总量食物链和食物网含能量的有机物太阳能→有机物中的化学能→热能各生物的呼吸作用生态系统能量流动的特点02根据赛达伯格湖的能量流动图解，回答以下问题：核心探讨注：图中数字为能量数值，单位是J·cm－2·a－1；为研究方便，将肉食性动物作为一个整体看待。(1)图中生产者、植食性动物、肉食性动物之间由于存在

关系而形成食物链(网)，而且这种关系是不可逆的，因而能量只能由

→___________→

，即能量流动是

的。捕食生产者植食性动物肉食性动物单向核心探讨(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

J·cm－2·a－1；即在生态系统中生物所处的营养级

，获取的能量

，说明能量流动具有

的特点。464.7、62.8、12.6越高越少逐级递减核心探讨(3)第一营养级到第二营养级之间的能量传递效率是

，第一营养级到第二营养级之间的能量传递效率是

。能量不能100%流入下一个营养级的原因是_____________________________

______。一部分通过呼吸作用散失，13.5%一部分被分解者分解利用，一部分未被利用核心探讨20.1%能量流动的特点单向流动逆转循环流动逐级递减逐级减少越多五能量传递效率的计算(1)计算公式(2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为

。生态系统维持正常功能的条件任何生态系统都需要不断得到来自系统外的

，以便维持生态系统的正常功能。10%～20%能量补充能量流动的特点1.用能量流动的原理,解释谚语”一山不容二虎”隐含的道理。2.市场上,肉类食品的价格一般要比小白菜的价格高,试从生态系统能量流动的角度分析原因。营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。3.食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？能量流动的特点(1)因能量是逐级递减的，所以一只狼所获得的能量必然小于一只兔子所获得的能量(

)(2)生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系是不可逆的(

)(3)一个生态系统在较长时期内没有能量输入就会崩溃(

)(4)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(

)(5)生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级(

)判断正误核心归纳能量单向流动和逐级递减的原因(1)单向流动的原因①食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转。②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用。(2)逐级递减的原因①各营养级的生物都会因呼吸作用散失大部分能量。②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。③各营养级的能量还有一部分未被利用。1.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是A.生态系统中的能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕食与被捕食的关系不可逆转B.一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20%C.①表示流经此生态系统的总能量D.从能量关系看，②＞③＋④典题应用C2.(2021·烟台检测)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＋D2B.初级消费者用于生长、发育和

繁殖的能量为B2＋D2C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2D.W1＝D1＋D2A典题应用生

态

金

字

塔03(1)概念：反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型。(2)含义：生态金字塔的塔基宽，代表

；塔基过宽，能量转化效率就

，能量浪费

；塔的层次多少，与

的消耗程度有密切关系，层次越多，塔顶贮存的能量就

。(3)类型：

金字塔、

量金字塔和

金字塔。生态系统稳定低大能量越少生态金字塔数量生物能量塔基请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列，画出关系图生态金字塔①能量金字塔a.概念：依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，从能量的角度形象地描述其在生态系统中的转化，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所

的能量，一般以J·m－2·a－1或kJ·m－2·a－1为单位。b.特点：能量金字塔一般不受生物

、

和

的影响。因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系，不会出现

现象。同化个体大小组成成分代谢速率倒置生态金字塔资料：0.1ha草原上各个营养级的生物数量，草150万株，植食性动物20万头（包括鼠、兔、羊和各种植食性昆虫等），小型肉食性动物为9万头（包括鼬、狐、狼和各种捕食性昆虫），大型肉食性动物为10头。请根据以上资料，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列，画出数量关系图。数量金字塔生态金字塔②数量金字塔a.概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级的

关系。b.特点：一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级

，生物体数量沿营养级顺序向上也越来

。递减越少个体数量生态金字塔数量金字塔有没有倒置的现象呢？美国生态学家奥德姆，提出的弗罗里达州银泉生态系统生物量金字塔③生物量金字塔生态金字塔③生物量金字塔a.概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的

，通常以生物的

表示营养级中生物的生物量，一般以g/m2或kg/m2为单位。b.特点：一般来说，植物的生物量要

植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量又会

肉食性动物的生物量。因此，从低营养级到高营养级，生物的生物量是逐渐

的。质量关系干重大于大于减少生态金字塔能量流动规律在生产中的应用04能量流动规律在生产中的应用传统农业对能量的利用饲料稻谷人类秸杆粪一级利用牛太阳能二级利用焚烧水稻能量流动规律在生产中的应用水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气用秸秆作饲料粪便制作沼气秸秆喂牲畜，粪便制作沼气；秸秆养殖蘑菇、生产沼气；沼渣肥田：实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率饲料稻谷人类秸杆粪一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能量流动规律在生产中的应用*能量的利用率≠能量的传递效率(1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量以及充分考虑

的有效利用。例如：“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式大大提高了能量的

。能量利用率能量流动规律在生产中的应用例如，间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业间作套种多层育苗稻—萍—蛙稻田养鱼(2)研究生态系统的能量流动，合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量

，可以使农业生产获得更大的效益。例如：划区轮牧、农田捉虫、除草等。持续高效地流向对生产有益的部分能量流动规律在生产中的应用(1)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少(

)(2)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率(

)(3)利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了生态系统中能量的循环利用(

)(4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类(

)判断正误(1)可以实现能量的多级利用，但不能实现能量的循环利用。(2)可以人为提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率。易错警示如图为某一生态农业系统模式图，据图回答问题：核心探讨(1)此生态系统的能量金字塔为

金字塔形。(2)流经此生态系统的总能量为

。上窄下宽的正作物固定的太阳能(3)每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意味着物质和能量可循环利用？为什么？否。每一级都获得产品，充分实现了物质的再利用和能量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。核心探讨(4)与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利用，提高了能量的利用率。能量传递效率是相邻两个营养级同化量之比，为10%～20%，这是不能改变的。核心探讨3.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是典题应用A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式B.一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入D.图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%D4.(2021·承德调研)鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼为我国淡水养殖的“四大家鱼”，它们在水体中分层分布，且摄食的食物存在较大差异，可混合饲养。某人工鱼塘混合饲养了四大家鱼，下列有关叙述错误的是A.四大家鱼都属于人工鱼塘生态系统中的消费者B.四大家鱼在水体中的分层分布构成群落的垂直结构C.输入该人工鱼塘的总能量大于生产者固定的太阳能D.混合饲养能提高空间和饵料的利用率，提高能量传递效率D典题应用能量传递效率相关计算051.在“草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链的总能量为1kJ，按最高传递率计算，猫头鹰所得能量最多为________kJ;最少为________kJ题型一由低营养级能量求高营养级能量(能量传递效率未知)能量传递效率有关计算2.如果A增重10000kg，C最多增加_____千克，最少增加___千克方法：多条食物链,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20长