生物人教版2023选择性必修2 3.2生态系统的能量流动共25张ppt

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3.2生态系统的能量流动

（第一课时）

让照射到该农田生态系统的太阳能更多的流向对人类有益的部分，以增加人类的收益，可以在哪些环节采取哪些措施呢？

生态系统能量流动的过程及其特点是怎样的？

能量流动的每一个环节可采取哪些措施，使太阳能更多的流向人类？

第2节

生态系统的能量流动

第三章生态系统及其稳定性

生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。

科学方法：研究能量流动的基本思路

害虫

水稻

底栖动物

鲤鱼

杂草

浮游植物

浮游动物

人

深入内部考察个体

整合局部

环节规律

探索系统

动态规律

生产者（如水稻）

初级消费者（如害虫）

次级消费者（如鲤鱼）

任务一：分析资料1，画出农田生态系统流经第一营养级生产者（如水稻）的具体过程图解（概念模型）

具体要求：

（1）找出资料中涉及的能量

（2）用方框加恰当的文字代表不同的能量

（3）用箭头代表能量流动的方向

资料1.在整个生长季节中，入射到农田生态体统的太阳能一部分被生产者（如水稻）光合作用固定（同化），绝大部分被大气层所吸收、散射和反射掉了。生产者固定的太阳能一部分被生产者呼吸作用以热能的形式散失了；一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。水稻叶片被稻飞虱等初级消费者摄入，水稻成熟被收获后，有些枯枝败叶和根部则留在田中，最终被分解者利用，主要以热能的形式散失。

任务一：1.分析资料1，画出农田生态系统流经第一营养级（水稻）的具体过程图解（概念模型）

太阳能

生产者固定的太阳能

未固定

呼吸散失的热能

用于生长、发育和繁殖的能量

初级消费者摄入

分解者

利用

“一来二去”

太阳能

生产者固定的太阳能

未固定

呼吸散失的热能

用于生长、发育和繁殖的能量

初级消费者摄入

分解者

利用

任务一：2.简化概念模型，去掉中间环节，画出能量流经第一营养级（水稻）的一个来源和三个最终去路的概念模型。

“一来三去”

资料2

摄入量：某一营养级生物摄入的总能量；

同化量：某一营养级生物吸收的总能量；

粪便量：某一营养级生物未吸收的粪便（食物残渣）中的能量。

思考

害虫的摄入量与同化量的数学关系，害虫的粪便量应属于哪一营养级的同化量？最终流向哪里？进一步完善“一来三去”的概念模型。

摄入量=同化量+粪便量

害虫的粪便量属于上一营养级水稻的同化量，最终流向分解者。

太阳能

生产者固定的太阳能

未固定

呼吸散失的热能

任务一：3.完善概念模型，分析资料2，完善能量流经第一营养级（水稻）的一个来源和三个最终去路的概念模型。

初级消费者同化量

分解者利用

枯枝败叶

初级消费者粪便量

初级消费者摄入

初级消费者

摄入

粪便量

遗体

残骸

（）

初级消费者

同化

用于生长、

发育和繁殖

次级消费者

摄入

呼吸作用散失

分解者利用

“一来二去”

任务二：1.画出能量流经初级消费者（害虫）一个来源和二个去路的概念模型

生产者固定的太阳能

呼吸作用散失

任务二：2.画出能量流经初级消费者（害虫）和次级消费者（鲤鱼）的一个来源和三个最终去路的概念模型（在能量流经水稻“一来三去”概念模型之后进行补充）。

初级消费者同化量

分解者

（初级消费者粪便量、枯枝败叶）

“一来三去”

呼吸作用

呼吸作用

呼吸作用

呼吸作用

生产者

（绿色植物）

初级消费者（植食性动物）

次级消费者（肉食性动物）

三级消费者（肉食性动物）

呼吸作用

……

分解者

一.生态系统能量流动的过程

二.生态系统能量流动的概念

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。

输入：

传递：

能量沿着食物链（网）逐级流动。

散失：

各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能散失。

生产者固定的太阳能的总量，是流经这个生态系统的总能量。

转化：

热能

太阳能

化学能

光合作用

呼吸作用

能量在生态系统中流动的环节

1.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？这体现了生态系统中能量流动的什么特点？

2.能量能否百分之百从一个营养级流到下一个营养级？为什么？这又体现了生态系统中能量流动的什么特点？

任务三：分析能量流动的过程图解，讨论、回答以下问题

各营养级总有部分能量通过自身的呼吸作用以热能的形式散失掉了

各营养级总有部分能量随着生物的遗体、粪便或枯枝败叶被分解者利用

三.生态系统能量流动的特点

（2）逐级递减

不可逆：食物链中各营养间捕食和被捕食的关系是不可逆的

不循环：各营养级通过细胞呼吸而散失的热能是无法再利用的

（1）单向流动

RaymondLindeman

林德曼（1915-1942）

赛达伯格湖

研究对象

推理分析

实验验证

任务四：分析赛达伯格湖的能量流动的数据，思考以下问题。

1.如何理解各营养级未利用能量的含义？

J/(cm2·a)

2.计算

下一营养级同化量

该营养级同化量

×100％

1.如何理解各营养级未利用能量的含义？

J/(cm2·a)

体内现存有机物、沉积物（如泥炭、枯枝落叶层）

2.计算

第二营养级/第一营养级：

第三营养级/第二营养级：

62.8/464.6×100％=13.5％

12.6/62.8×100％=20.1％

能量传递效率为10%～20%

逐级递减的原因

单向流动的原因

×

×

×

×

下一营养级同化量

该营养级同化量

×100％

=能量传递效率

能量流动的每一个环节可采取哪些措施，使太阳能更多的流向人类？

增加输入：增加土地种植，进行间作、轮作等，提高生产者固定的太阳能。

3月种早稻，到7月收割，收割后接着种晚稻，到10月收割

调整能量传递方向：除杂草。

减少散失：减少食物链的中间环节。

秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田或培养食用菌等，

对能量进行多级利用，从而大大提高能量的利用率

沼气池

秸秆饲料

沼渣

能量流动的每一个环节可采取哪些措施，使太阳能更多的流向人类？

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。（）

√

×

√

课后练习

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