人教版高中生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》-课件

第2节生态系统的能量流动第2节生态系统的能量流动1学习目标：1.通过探究活动理解生态系统能量流动的特点2.通过探讨能量流动特点在生产生活中的实际应用，体会研究生态系统能量流动的意义。3.定量分析食物网中能量流动的传递效率，掌握相关的计算方法。学习目标：1.通过探究活动理解生态系统能量流动的特点2.通过2思考与讨论（P94）

流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?能量可以被循环利用吗？思考与讨论（P94）能量可以被循环利用吗？312.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.6请计算能量传递效率（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦/厘米2·年）96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解

呼吸

122.612.662.8未固定生产者植食性动物肉食4生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能

=第一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量

=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量X100%能量传递效率=传递效率的计算生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能5营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物

464.662.813.52%62.812.620.06%12.6资料分析根据上图的数据，完成下列表格营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比生产者植食61、流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养级?一部分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分分解者利用；一部分未利用；所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。2、通过以上分析，你能得出什么规律？1、流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养71、能量流动是单向的三、能量流动的特点生产者初级消费者次级消费者三级消费者→……2、能量流动是逐级递减的：传递效率为

10％～20％。逐级递减的原因：自身呼吸消耗被分解者分解未被下一个营养级利用不可逆转，不能循环1、能量流动是单向的三、能量流动的特点生产者2、能量流动是逐8为什么谚语说“一山不容二虎”？根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。为什么谚语说“一山不容二虎”？9

说一说能量金字塔可以说明什么问题？

在一个生态系统中，营养级越高，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。1.能量金字塔：

由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制的图形叫做能量金字塔。3、生态金字塔EFE:太阳能；F：热能说一说在一个生态系统中，营养级越10如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？思考如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式11数量金字塔通常在食物链的始端个体数量多，之后的各环节上生物的数量逐渐减少。数量金字塔通常在食物链的始端个体数量多，之后的各环12个体数量金字塔小鸟昆虫树多数目营养级少高低

但数量金字塔在某种情况下也可能出现金字塔倒置的现象，如一棵树上生活着许多昆虫。个体数量金字塔小鸟昆虫树多数目营养级少高低但数133.生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中的总重量(现存生物有机物的总质量)。人们对一片草原中生态系统作了统计：生产者4800万吨；消费者Ⅰ1200万吨；消费者Ⅱ17万吨；消费者Ⅲ3万吨。

一般来说，绿色植物的生物量大于它们所养活的植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量大于以它们为食肉食性动物的生物量。

但在湖泊和开阔的海洋这样的水域生态系统中，微小的单细胞藻类是主要的生产者，这些生物世代经历期短，繁殖迅速，只能积累很少的有机物，并且浮游生物对它们的取食强度大，因而现存的生物量很小，这样就会出现金字塔的倒置。3.生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中的总重量14类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点象征含义每一级含义生态金字塔正金字塔形一般为正金字塔形，有时会再现倒金字塔形一般为正金字塔形有时会再现倒金字塔形能量，生物个体数目，生物量在食物链中随营养级升高而逐级递减每一营养级生物所含能量多少，个体的数目，有机物的总量类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点象征每一级含义15

思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？

四、研究能量流动的意义

人们虽然不能改变能量流动的客观规律，即无法改变能量的传递效率，但能提高能量的利用率思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？四、研究能量流16尽量缩短食物链；充分利用生产者；充分利用分解者。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘就实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率。1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。尽量缩短食物链；1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使17桑基鱼塘桑基鱼塘18“桑基鱼塘”农业生态系统“桑基鱼塘”农业生态系统192、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，在农田中，最好使能量多储存在农作物中；在草原牧场上，则最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。2、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的20牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？合理确定载畜量，灭鼠、灭虫牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高合理确定载畜量，灭鼠、灭虫21生态农业运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系生态农业运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技22全球500佳--颍上小张庄全球500佳--颍上小张庄23专题食物网中能量的相关计算一、传递效率的计算二、能量传递中的极值计算1、能量在食物链中传递的极值计算2、能量在食物网中传递的极值计算专题食物网中能量的相关计算一、传递效率的计算24生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能

=第一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量

=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量X100%能量传递效率=一、传递效率的计算生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能25【例1】如图为某生态系统能量流动示意图〔单位：J/（cm2·a）〕1.直接给出食物链型……（1）甲的同化量是

J/（cm2·a）（2）乙到丙的传递效率为

。125015%【例1】如图为某生态系统能量流动示意图〔单位：J/（cm2·262．需先构建食物链型

种群甲乙丙丁能量（107kJ·m2）2.1010.800.28220.00【例2】下面表示甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到生态平衡中所含有的总能量，四者构成一条食物链。（1）写出该食物链：

。（2）计算第二营养级到第三营养级的传递效率：

。19.4%丁→乙→甲→丙2．需先构建食物链型种群甲乙丙丁能量（10271、这是一类关于能量计算的含有“最多”或“至少”等字眼的问题。2．常见题型（1）已知前面营养级的值，求后面营养级获得的至多或至少值。（2）已知后面营养级的增值，求至多或至少需要前面营养级的值。二、能量传递中的极值计算1、这是一类关于能量计算的含有“最多”或“至少”等字眼的28解：最多增重1000×20%×20%×20%=8Kg×0.2n×0.1nn=箭头数至少增重1Kg1.正推类型：ABCD解题思路：知低求高

若A总重1000KG体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？1、能量在食物链传递中的极值计算至少按最小效率（10%）计算最多按最大效率（20%）计算解：最多增重×0.2n×0.1nn=箭头数至少增重1Kg1.292.逆推类型：ABCD若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克？解题思路：知高求低

至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算解：设至少消耗X千克X×20%×20%×20%=10Kg

x=10÷20%÷20%÷20%=1250Kg÷0.2n÷0.1nn=箭头数最多消耗10000Kg2.逆推类型：若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克30在绿色植物→鼠→猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物______Kg。1Kg÷0.2÷0.2=25Kg在绿色植物→鼠→猫头鹰1Kg÷0.2÷0.2=25Kg31【例1】如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻_________kg；最多消耗水藻__________kg。251000002、能量在食物网传递中的极值计算解题思路：生产者消耗最少，即在食物链中损失最少，应选择最短食物链，最大传递效率（20%）

通过“水藻→小鱼→人”最少消耗植物的量为：

1÷0.2÷0.2＝25kg【例1】如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻__32小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时33【例2】如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物（）

A．10kgB．28kg C．100kg D．280kg【解析】解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。若题目中给出传递效率具体值，按具体值计算。如在食物网中有：ABC在计算时，应将B、C看做同一营养级来对待，流向B、C的总量占A的10%—20%【例2】如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉34①通过“植物→人”消耗植物的量为：

0.5÷0.1＝5kg；②通过“植物→植食动物→小型肉食动物→人”消耗植物的量为：

0.25÷0.1÷0.1÷0.1＝250kg③通过“植物→羊→人”消耗植物的量为：

0.25÷0.1÷0.1＝25kg故要消耗植物的总量为5＋250＋25＝280kg①通过“植物→人”消耗植物的量为：35生态系统的能量流动

起点：来源：

从生产者（光合作用）固定的太阳能开始途径：特点：研究的目的：（意义）【课堂小结】太阳能沿食物链和食物网的各个营养级传递单向流动不循环，逐级递减（递减传递率为10％～20％）设法调整能量流动关系使能量流向对人类最有益的部分生态系统的能量流动起点：来源：从生产者（光合作用）固36B1、在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a，全部消费者所同化的能量为b，全部分解者获得的能量为c，则a

、b

、c之间的关系是（）A．a=b+cB．a>b+cC．a<b+cD．a>b=c2、稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了（）A．保持生态平衡B．保持生物群落的单一性C．调整能量在生态系统中流动的方向D．使物质能够尽快地循环流动C课堂练习B1、在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为373、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是（）A当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级B当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的A3、下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是（）A38有一食物网如图所示，如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量(

)A.550kJ B.500kJC.400kJ D.100kJA【方法点拨】经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)；经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。有一食物网如图所示，如果能量传递效率为10%，各条食物链传递39（2016新课标Ⅲ卷.5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（

）A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向C1.鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少【方法点拨】2.细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分解者），其能量产生均不能流向生产者3.能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向（2016新课标Ⅲ卷.5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”40第2节生态系统的能量流动第2节生态系统的能量流动41学习目标：1.通过探究活动理解生态系统能量流动的特点2.通过探讨能量流动特点在生产生活中的实际应用，体会研究生态系统能量流动的意义。3.定量分析食物网中能量流动的传递效率，掌握相关的计算方法。学习目标：1.通过探究活动理解生态系统能量流动的特点2.通过42思考与讨论（P94）

流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?能量可以被循环利用吗？思考与讨论（P94）能量可以被循环利用吗？4312.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.6请计算能量传递效率（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦/厘米2·年）96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解

呼吸

122.612.662.8未固定生产者植食性动物肉食44生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能

=第一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量

=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量X100%能量传递效率=传递效率的计算生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能45营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物

464.662.813.52%62.812.620.06%12.6资料分析根据上图的数据，完成下列表格营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比生产者植食461、流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养级?一部分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分分解者利用；一部分未利用；所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。2、通过以上分析，你能得出什么规律？1、流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养471、能量流动是单向的三、能量流动的特点生产者初级消费者次级消费者三级消费者→……2、能量流动是逐级递减的：传递效率为

10％～20％。逐级递减的原因：自身呼吸消耗被分解者分解未被下一个营养级利用不可逆转，不能循环1、能量流动是单向的三、能量流动的特点生产者2、能量流动是逐48为什么谚语说“一山不容二虎”？根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。为什么谚语说“一山不容二虎”？49

说一说能量金字塔可以说明什么问题？

在一个生态系统中，营养级越高，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。1.能量金字塔：

由单位时间内各营养级所得到的能量数值由低到高绘制的图形叫做能量金字塔。3、生态金字塔EFE:太阳能；F：热能说一说在一个生态系统中，营养级越50如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？思考如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式51数量金字塔通常在食物链的始端个体数量多，之后的各环节上生物的数量逐渐减少。数量金字塔通常在食物链的始端个体数量多，之后的各环52个体数量金字塔小鸟昆虫树多数目营养级少高低

但数量金字塔在某种情况下也可能出现金字塔倒置的现象，如一棵树上生活着许多昆虫。个体数量金字塔小鸟昆虫树多数目营养级少高低但数533.生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中的总重量(现存生物有机物的总质量)。人们对一片草原中生态系统作了统计：生产者4800万吨；消费者Ⅰ1200万吨；消费者Ⅱ17万吨；消费者Ⅲ3万吨。

一般来说，绿色植物的生物量大于它们所养活的植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量大于以它们为食肉食性动物的生物量。

但在湖泊和开阔的海洋这样的水域生态系统中，微小的单细胞藻类是主要的生产者，这些生物世代经历期短，繁殖迅速，只能积累很少的有机物，并且浮游生物对它们的取食强度大，因而现存的生物量很小，这样就会出现金字塔的倒置。3.生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中的总重量54类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点象征含义每一级含义生态金字塔正金字塔形一般为正金字塔形，有时会再现倒金字塔形一般为正金字塔形有时会再现倒金字塔形能量，生物个体数目，生物量在食物链中随营养级升高而逐级递减每一营养级生物所含能量多少，个体的数目，有机物的总量类型能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点象征每一级含义55

思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？

四、研究能量流动的意义

人们虽然不能改变能量流动的客观规律，即无法改变能量的传递效率，但能提高能量的利用率思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？四、研究能量流56尽量缩短食物链；充分利用生产者；充分利用分解者。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘就实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率。1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。尽量缩短食物链；1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使57桑基鱼塘桑基鱼塘58“桑基鱼塘”农业生态系统“桑基鱼塘”农业生态系统592、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，在农田中，最好使能量多储存在农作物中；在草原牧场上，则最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。2、合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的60牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？合理确定载畜量，灭鼠、灭虫牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高合理确定载畜量，灭鼠、灭虫61生态农业运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系生态农业运用生态学原理，保证环境与经济协调发展，应用现代科技62全球500佳--颍上小张庄全球500佳--颍上小张庄63专题食物网中能量的相关计算一、传递效率的计算二、能量传递中的极值计算1、能量在食物链中传递的极值计算2、能量在食物网中传递的极值计算专题食物网中能量的相关计算一、传递效率的计算64生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能

=第一营养级的同化量某一营养级的同化量上一营养级的同化量每个营养级同化能量

=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量X100%能量传递效率=一、传递效率的计算生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能65【例1】如图为某生态系统能量流动示意图〔单位：J/（cm2·a）〕1.直接给出食物链型……（1）甲的同化量是

J/（cm2·a）（2）乙到丙的传递效率为

。125015%【例1】如图为某生态系统能量流动示意图〔单位：J/（cm2·662．需先构建食物链型

种群甲乙丙丁能量（107kJ·m2）2.1010.800.28220.00【例2】下面表示甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到生态平衡中所含有的总能量，四者构成一条食物链。（1）写出该食物链：

。（2）计算第二营养级到第三营养级的传递效率：

。19.4%丁→乙→甲→丙2．需先构建食物链型种群甲乙丙丁能量（10671、这是一类关于能量计算的含有“最多”或“至少”等字眼的问题。2．常见题型（1）已知前面营养级的值，求后面营养级获得的至多或至少值。（2）已知后面营养级的增值，求至多或至少需要前面营养级的值。二、能量传递中的极值计算1、这是一类关于能量计算的含有“最多”或“至少”等字眼的68解：最多增重1000×20%×20%×20%=8Kg×0.2n×0.1nn=箭头数至少增重1Kg1.正推类型：ABCD解题思路：知低求高

若A总重1000KG体重，至少（或最多）能使D增重多少千克？1、能量在食物链传递中的极值计算至少按最小效率（10%）计算最多按最大效率（20%）计算解：最多增重×0.2n×0.1nn=箭头数至少增重1Kg1.692.逆推类型：ABCD若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克？解题思路：知高求低

至少按最大效率（20%）计算最多按最小效率（10%）计算解：设至少消耗X千克X×20%×20%×20%=10Kg

x=10÷20%÷20%÷20%=1250Kg÷0.2n÷0.1nn=箭头数最多消耗10000Kg2.逆推类型：若D增重10KG，至少（或最多）消耗A多少千克70在绿色植物→鼠→猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物______Kg。1Kg÷0.2÷0.2=25Kg在绿色植物→鼠→猫头鹰1Kg÷0.2÷0.2=25Kg71【例1】如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻_________kg；最多消耗水藻__________kg。251000002、能量在食物网传递中的极值计算解题思路：生产者消耗最少，即在食物链中损失最少，应选择最短食物链，最大传递效率（20%）

通过“水藻→小鱼→人”最少消耗植物的量为：

1÷0.2÷0.2＝25kg【例1】如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻__72小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时小结：根据要求只选择食物网中的一条食物链时73【例2】如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物（）

A．10kgB．28kg C．100kg D．280kg【解析】解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。若题目中给出传递效率具体值，按具体值计算。如在食物网中有：ABC在计算时，应将B、C看做同一营养级来对待，流向B、C的总量占A的10%—20%【例2】如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉74①通过“植物→人”消耗植物的量为：

0.5÷0.1＝5kg；②通过“植物→植食动物→小型肉食动物→人”消耗植物的量为：

0.25÷0.1÷0.1÷0.1＝250kg③通过“植物→羊→人”消耗植物的量为：

0.25÷0.1÷0.1＝25kg故要消