第5章-生态系统及其稳定性-第2节-生态系统能量流动课件

第2节生态系统的能量流动高三生物组温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的成分有哪些？3.生态系统的营养结构是什么?生态系统的成分,食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网考纲分析必考内容及要求3-5生态系统

（1）生态系统的结构Ⅰ（2）生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用Ⅱ（3）生态系统中的信息传递Ⅱ（4）生态系统的稳定性Ⅱ本节课教学目标：

能量流动的定义、过程、特点

1、概念：指生态系统中能量的_________、_________、________和________的过程。输入传递转化散失一、生态系统能量流动概念草兔子老鹰草

就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？

能量输入个体呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流动的分析能量流经一个种群的情况：能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析研究生态系统中能量流动一般在种群水平上。生产者（植物）初级消费者（植食性动物）呼吸作用分解者遗体残骸能量在第一营养级中的变化太阳初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用遗体残骸粪便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二营养级中的变化P94图5-6(同化量=摄入量—粪便量）流向下一营养级的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量未被利用的能量每个营养级同化量流向下一营养级的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量每个营养级同化量定量不定时分析定量定时分析第一年第二年残留个体或有机物

变式1：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为A、0kJB、106kJC、2×106kJD、106－2×106kJA知识升华生态系统中能量流动过程、特点初级消费者（植食性动物）生产者（植物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用各种生物通过

作用以

形式散失.输入传递散失散失能量输入从

开始。输入的总能量

。以

的形式沿

传递。生产者固定的太阳能总量有机物食物链和食物网呼吸热能箭头的含义?生产者固定太阳能

能量流动包括能量的输入、传递和散失。(1)大方框代表一个________。(2)大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中____________________。(3)能量流动的方向(以箭头表示)________。(4)箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量________。(5)方块面积越来越小表示随营养级别的________，贮存在生物体内的能量________。(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。(7)能量流动特点：________、________。(8)能量传递效率：________。计算式为：相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。生态系统全部生产者所固定的太阳能总量单向流动逐级递减增加越来越少单向流动逐级递减10%～20%P94图5—7为生态系统能量流动示意图，请结合图示分析：1、能量输入总量：_____________________________；指生产者通过___________，将光能转化为________并储存在有机物中，这样意味着非生物环境中的______进入到生物群落。2、能量流动的渠道：_____________和_____________。3、能量流动中能量形式的变化：_____________→生物体有机物中的化学能→_______（最终散失）。另：能量转化方面，如动物通过消耗身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。4、能量传递的形式：__________________________。5、能量散失的主要途径：_________（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸）；能量散失的主要形式：_________。生产者固定的太阳能总量光合作用化学能能量食物链食物网太阳能（光能）热能有机物中的化学能呼吸作用热能一个蜘蛛的故事6、如图是锡林郭勒大草原生态系统能量流动过程图解，据图分析不正确的是(

)

B图中最高营养级生物所获得的能量占生产者所固定的能量的比例为________________，鼠自身呼吸以热能散失的能量为____________(用图中字母表示)。下图中b、c、m、n、g表示流入各营养级生物的能量，d、e、f、o、p表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，j、k、l、q、r表示流入分解者的能量。(n＋g)/a

b－e(或b－c－k)生态系统的能量流动能量的根本来源：太阳光流动过程输入：从生产者固定太阳能开始，是流经生态系统的总能量。传递：低营养级到高营养级逐级流动．

流动特点单向流动。逐级递减。散失：群落中有机物的化学能到无机环境热量．（1）吃与被吃的关系是不可逆转的，能量不能倒流。（2）热能散失后，不能被利用，能量不能循环使用。各营养级的生物都会通过呼吸散失热量。各营养级总有一部分能量未被下一个营养级利用各营养级总有一部分能量未被分解者利用。从各级初级消费者捕食开始，沿着食物网流动。从各种生物呼吸开始，到无机环境。无机环境光能到生物群落中的化学能赛达伯格湖的能量流动图解三、能量流动的特点用表格形式将图中数据进行整理三、能量流动的特点营养级流入能量流出能量（输入后一营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物分解者464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%二、能量流动的特点1.

：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

，也不可

。2.

：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为

。单向流动逐级递减循环流动逆转10~20%3.能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的

数值绘成图，可形成一个金字塔图形。能量两个营养级之间（1）能量单向流动的原因：①只能从被捕食者流向捕食者，不能逆流；②散失的热能不能重新利用，不能循环，只能单向。（2）能量逐渐递减的原因：①自身呼吸消耗；②流向分解者；③未被利用。林德曼的研究发现，生态系统的能量流动具有两个明显的特点一只狼捕食一只野兔，获得的能量只能在10%～20%之间？【典例】下图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金字塔。请分析并回答以下问题：（1）描述生态系统中各营养级之间的关系最好用

的形式(用图中字母表示)。（2）图A中的生物类群用能量金字塔如何表示？B能力提升能量流动特点小结：一、写出食物链二、找出传递效率选______的食物链选最小传递效率_____生产者最少消耗选最大传递效率_____消费者最大消耗获得最多获得最少选______的食物链

最短最长20%10%能力提升例1、ABC

DEF思考：如上食物网中，A为1千克1、C最多约为多少？2、C最少约为多少？0.04千克0.0001千克能力提升三、研究生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘2、能量流动的研究可以帮助人们合理地________________________，使能量持续高效地流向对_____________的部分。调整能量流动方向人类最有益典例4：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是（双选）（）A．“桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统B．水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象C．在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草”的措施D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少CD例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量人工建立短本节知识体系能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量途径：特点单向流动：逐级递减：沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔：能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能食物链和食物网【典例】假如一个人的代谢过程中，其全部同化量的1/2来自植物、1/2来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率为10%。现在G千克植物通过食物链被摄入人体，问最多能使人体体重增加多少（不计人体呼吸作用所消耗的部分能量）A.G/15B.2G/11C.G/55D.G/280（）能力提升C、第2课时能量流动特点小结：选______的食物链选最小传递效率_____生产者最少消耗选最大传递效率_____消费者最大消耗获得最多获得最少选______的食物链

最短最长20%10%典例1：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（

）A.540kJ和81kJB.3600kJ和960kJ

C.240kJ和24kJ

D.960kJ和192kJ（1）在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，则最多传到下一营养级的能量为n•20%（0.2n），最少为n•10%（0.1n）。一、能量在食物链中传递的计算：D24000×（20%）2=960kJ24000×（20%）3=192kJ123420%【解析】20%20%1、假如现有草100公斤，至少可使鹰增重

公斤。2、假如现有草100公斤，最多可使鹰增重

公斤。3、假如要使鹰增加2公斤体重，最少要耗草

公斤。4、假如要使鹰增加2公斤体重，最多要耗草

公斤。设使鹰增重X1公斤，则：100=X110％10％设使鹰增重X2公斤，则：100=X220％20％设最少耗草Y1公斤，则：Y120％20％=2Y210％10％=2设最多耗草Y2公斤，则：变式1：在食物链“草兔鹰”中，1420050典例2：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型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少______kg80植物→草食鱼→肉食鱼杂食鱼2×1/22×1/42×1/42分析：人的能量来源于三条食物链，分别是：①植物→杂食鱼；②植物→草食鱼→杂食鱼；③植物→草食鱼→肉食鱼→杂食鱼。设通过①②③三条食物链消耗的植物分别为a，b，c，则a×20%

=2×1/2；b×(20%)2=2×1/4；c×(20%)3

=2×1/4求出a=5，b=12.5，c=62.5则总共需消耗植物为5+12.5+62.5=80变式：如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，能量传递效率设为10％，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）千克。A．10B28C100D280D分析：人的能量来源于三条食物链，分别是：①植物→人②植物→羊→人③植物→植食性动物→肉食性动物→人。设通过①②③三条食物链消耗的植物分别为a，b，c，则a×10%=1×1/2；b×10%×10%=1×1/4；c×10%×10%×10%=1×1/4求出a=5，b=25，c=250变式2：如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（）兔植物猫头鹰鼠A.200gB.250gC.500gD.1000gC设猫头鹰通过捕食兔子和捕食鼠需要消耗的植物分别为a、b，则(20%)2×(a+b)=20g；a+b=500g20%20%20%20%（1）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的__________，按营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。从能量金字塔可以看出，一个生态系统中，营养级_______，能量流动过程中_____________。生态系统中的能量流动一般不超过4~5个营养级。某个湖的能量金字塔二、生物金字塔类型能量数值由低到高越高散失的能量越多

特点

正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形（2）数量金字塔：树昆虫小鸟浮游植物浮游动物

小鱼只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时会出现倒置。生物量金字塔数量金字塔优化设计P43课本P98、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示。）经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：

该生态系统中初级消费者是（）A、aB、bC、cD、d营养级能量（J.m-2）a141.10x105

b15.91x105c0.88x105d871.27x105A典例3：下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（）A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高C三、研究生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘2、能量流动的研究可以帮助人们合理地________________________，使能量持续高效地流向对_____________的部分。调整能量流动方向人类最有益典例4：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是（双选）（）A．“桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统B．水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象C．在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草”的措施D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少CD例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量人工建立短生物的富集作用C5：据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染本节知识体系能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程过程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量途径：特点单向流动：逐级递减：沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔：能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能食物链和食物网课后练习答案课后练习答案基础题

1.A。2.D。3.B。拓展题（2）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、充分利用，提高了能量的利用率。2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。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3、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CA同化量=摄入量-粪便量二三巩固提升（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_________所固定的太阳能。（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为______%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为______%。（3）由图8—5—5可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量供____________；②其次是上一个营养级的部分能量_________________；③还有少数能量被_________利用。4、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：生产者13.5120呼吸消耗111未被利用分解者能力考查1、下列四个生态系统中，绿色植物所固定的太阳能相等。如果物种甲是人类所需要的资源，那么能提供甲最多的生态系统是（）甲太阳能A甲太阳能B甲太阳能C甲太阳能DA（广东河南2001）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)（）ABCDC下列叙述正确的是（）A、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级C、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落D、生态系统的能量流动时往复循环的C（97上海）在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别是N1、N2，个体平均重量分别为M1、M2，则下列正确的是

A、N1×M1>N2×M2B、N1×M1=