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

第二节

生态系统的能量流动与能量有关的概念：糖类、脂肪、ATP、光合作用、呼吸作用、热能、光能、化学能光合作用呼吸作用热能ATP热量热量热量生产者消费者分解者能量流动的过程生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。光能输入

传递散失转化阅读P55-57，找到以下问题答案：1、能量流动过程？2、完成P56思考讨论2-4题，总结能量流动的特点能量流动的分析1.小草的能量来自哪里？2.流经生态系统的总能量是辐射到该地区太阳能的总量吗？不是，辐射到该地区的太阳能大部分被大气层或地面吸收、散射和反射掉了，大约只有1%以可见光的形式，被生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中，这样才能被生物利用。输入生态系统的总能量=生产者固定的太阳能地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。①呼吸作用以热能形式散失草固定的能量将何去？1%②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A.残枝败叶被分解者分解二、能量流动的过程B.初级消费者摄入（植食性动物）1.第一营养级的能量流动(光合作用）思考：兔子吃了1斤草，被消化吸收6两，不能消化吸收的则以粪便形式排出。判断吃的1斤草和吸收的6两草分别对应同化量还是摄入量？同化作用：是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，简单来说就是“消化、吸收和利用”。同化量=摄入量—粪便量兔子的粪便是属于草的能量，即粪便的能量属于上一营养级。①呼吸作用散失A.遗体残骸被分解者分解利用②生长发育和繁殖储存起来兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？2.第二营养级的能量流动初级消费者摄入初级消费者同化粪便（未同化）被分解者分解B.次级消费者摄入初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸作用遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便（未同化）呼吸作用热能散失...能量在第二营养级中的变化热能散失能量流动的过程呼吸作用以热能散失用于自身生长、发育、繁殖被分解者分解利用流入下一营养级消费者摄入的能量非同化（粪便）同化2.其他营养级的能量流动未利用（若时间过短）(最高营养级除外）未利用:指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量。（如：沉积到湖底的有机物残体）同化量用于生长、发育、繁殖的能量（储存）流向分解者的能量①同化量＝呼吸消耗量＋____________

____②同化量＝呼吸消耗量＋___

______＋_______

_______＋

_______

_______用于生长、发育、繁殖的能量构建某一营养级（除最高营养级）的能量流动模型流向下一营养级能量流向分解者的能量未被利用的能量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)输入生态系统总能量是：_______________

生产者固定的能量2.能量传递的形式：______能量流动的渠道：_________________食物链和食物网化学能3.能量的转化：___________________太阳能→化学能→热能4.能量的散失：________________________呼吸作用过程以热能散失思考1：流入初级消费者的能量能否返还到生产者而被生产者利用吗？特点1：单向流动：在生态系统中，能量流动只能沿着______由___营养级流向____营养级，不可_____，也不能_________；食物链低高逆转循环流动生态系统中能量流动是单向的原因：（1）生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转；

（2）各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用，因此能量流动无法循环。三、能量流动的特点

为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。2.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?流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；③一部分未被利用特点2：逐级递减：能量在流动过程中逐级递减。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%结论：相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。（1）从第一营养级到第二营养级的传递效率？62.8÷464.6=13.5%（2）从第二营养级到第三营养级呢？12.6÷62.8=20%特点2：逐级递减：能量在流动过程中逐级递减。①.流经自然生态系统的总能量是：②.流经人工生态系统的总能量是：③.自然生态系统的能量来源是：④.人工生态系统的能量来源是：生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能太阳能太阳能和人工输入的有机物中的化学能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；如果一个生态系统在一段较长时间内没有能量(太阳能或化学能)输入，这个生态系统就会崩溃。1.能量的最终来源：3.能量的输入方式：4.输入生态系统的总能量：5.能量流动的渠道：6.能量在食物链中的传递形式：7.同化量的去向：8.能量的散失：9.能量的转化：生产者固定的太阳能食物链、食物网有机物中的化学能太阳能（主要）光合作用（主要）最高营养级的能量无流入下一营养级同化量呼吸作用以热能形式散失自身生长发育、繁殖流入下一营养级被分解者分解利用通过呼吸作用以热能的形式散失太阳能→有机物中的化学能→热能

能量金字塔

肉食性动物

12.6

植食性动物

62.8

生产者

464.6

生态金字塔能量金字塔生物量金字塔数量金字塔阅读P57-58，找到以下问题答案：1、生态金字塔各自的特点及形成的原因2、研究能量流动的实践意义第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级1.能量金字塔

将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。

地反映出生态系统各营养级间能量的关系。通常都是上窄下宽的金字塔形。(自然生态系统一定为正金字塔）

能量在流动中总是逐级递减的（1）概念：（2）意义：（3）特点：原因：直观问题探讨结果1.先吃鸡再吃玉米采用策略1原因：先吃鸡，较少了鸡的消耗，缩短食物链获得的能量更多，持续时间更久。2.数量金字塔

用同样的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。

直观的反映生态系统各营养级的

比值关系。

可以是上窄下宽的金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置的金字塔形。（1）概念：（2）意义：（3）特点：原因：营养级第二营养级第一营养级个体数量鼠草鼬第三营养级如果消费者的个体小而生产者的个体大(如昆虫和树），则会呈现倒置金字塔。生物个体的数目

直观的反映生态系统各营养级所容纳的

的关系。3.生物量金字塔用同样的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。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大多也是上窄下宽的金字塔形（1）概念：（2）意义：（3）特点：原因：

一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重有机物的总干重特殊情况：在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。项目能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状每层含义单位时间内，食物链中每一营养级生物所

的多少单位时间内,每一营养级生物所容纳的.每一营养级生物个体的数目特点天然生态系统一定为

的金字塔形象征意义能量在流动过程中总是

特殊形状同化的能量有机物的总干重上窄下宽逐级递减某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况一般为上窄下宽的金字塔形一般为上窄下宽的金字塔形生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减在食物链中随营养级升高而逐级递减浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间呈现倒置金字塔形如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈现倒置金字塔形，如昆虫和树研究生态系统的能量流动的意义：(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。稻—萍—蛙五、研究能量流动的实践意义甘蔗和大豆间种冬小麦夏玉米套作蔬菜大棚中多层育苗如图是农业生产的间作套种、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业生产方式。这样的生产方式有什么好处？充分利用空间和资源，获得更大的收益例如:秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；用牲畜的粪便生产沼气，沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田。

实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率(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。粉碎秸秆作为饲料沼气池沼渣能量利用率≠能量传递效率（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。

例如:合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。①正推型：知低营养级求高营养级获得能量最多获得能量最少选最

食物链选最

食物链按

计算按

计算能量的传递效率的计算能量在流经各个营养级时,上一营养级的能量大约有10%~20%传到下一营养级，营养级越高，能量越少。因此食物链越

，能量损失越多。

为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关能量的“最值”计算方法长“×20%”短长“×10%”2.流经食物链的总能量为y，猫头鹰所得能量最多为________;最少为________y×(20%)2y×(10%)31.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是_______________960kJ和192kJ②逆推型：知高营养级求低营养级需最少能量需最多能量选最

食物链选最

食物链按

计算按

计算有关能量的“最值”计算方法：设食物链“÷20%”“÷10%”短长1.如果大鱼要增加1kg体重，那至少需要浮游植物的重量为：_______最多需要浮游植物的重量为：_______25kg1000kg小鱼大鱼1kg浮游植物浮游动物1÷（20%）2=251÷（10%）3=10002.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（

）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kgC3、某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小