3.2.1 生态系统的能量流动课件-高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第1课时能量流动的过程及特点学习目标理解记忆生态系统能量流动的过程2.理解记忆生态系统能量流动的特点3.能根据某营养级生物量计算其他营养级的生物量。4.概述研究能量流动的实践意义。假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。流落荒岛讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？问题探讨2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。1.先吃鸡，再吃玉米。先吃鸡，再吃玉米。我反对！为什么要先吃我？问题探讨

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。

能量的输入：生产者所固定的太阳光能。

能量的传递：食物链和食物网。

（形式：有机物中的化学能）

能量的转化和散失：太阳能→有机物中的化学能→热能。生产者初级消费者次级消费者一、能量流动的概念深入内部考察个体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。整合局部环节规律探索系统动态规律研究能量流动的基本思路科学方法消化吸收合成自身物质，储存能量能量流经生物个体的过程呼吸作用散失（热能）粪便呼吸作用散失（热能）分解者利用遗体残骸摄入用于生长发育繁殖摄入量=同化量+粪便量捕食者摄入同化同化量=呼吸作用散失＋自身生长发育同化量=呼吸作用散失＋捕食者摄入＋分解者利用科学方法生态系统能量流动在营养级层次研究生产者草等兔等初级消费者鹰等次级消费者第一营养级第二营养级第三营养级科学方法呼吸作用以热能形式散失草的能量如何得来？光能全部被草吸收了吗？草固定的能量将何去？1%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残枝败叶被分解者分解能量流动的过程二、粪便兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？同化流入呼吸作用分解者摄入生长发育和繁殖储存起来同化量=摄入量粪便量－能量流动的过程二、呼吸作用分解者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？呼吸散失生长发育繁殖遗体残骸分解者流入下一营养级兔同化的能量能量流动的过程二、鹰同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？呼吸散失生长发育繁殖遗体残骸分解者鹰同化的能量呼吸作用分解者生长发育和繁殖储存起来能量流动的过程二、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)能量流动的过程二、转化

太阳能

有机物中化学能

热能生物群落环境输入输出散失：通过各营养级及分解者的呼吸作用以热能形式散失总量：生产者通过光合作用固定的太阳能传递输入形式：有机物中化学能途径：食物链和食物网概念：生态系统中能量的

、

、

和

的过程。输入传递转化散失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+人工输入的有机物中的化学能能量流动的过程一、分析赛达伯格湖的能量流动RaymondLindeman《生态学的营养动态概说》对能量流动做了定量分析

林德曼（1915-1942）赛达伯格湖深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。优点：小、简单、稳定思考·讨论植食性动物

62.862.8赛达伯格湖的能量流动P56资料分析太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6数字为能量数值。“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。思考·讨论输入能量（同化量）流入下一营养级呼吸散失分解者利用未利用出入比生产者

植食性动物

肉食性动物

464.662.812.613.5%20%62.896.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量传递效率输出（去路）逐级递减单位（焦/厘米2·年）未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析）能量传递效率=某一营养级的同化量上一营养级的同化量×100%赛达伯格湖的能量流动P56资料分析赛达伯格湖能量流动图解1.从方向上看：单向流动在生态系统中，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_____，也不能_________；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。逆转循环流动原因：能量流动的特点三、赛达伯格湖能量流动图解2.从数值上看：逐级递减自身呼吸作用消耗；被分解者分解；暂时未被利用。原因：（能量传递效率为10%～20%）能量流动的特点三、1.单向流动：不可逆，不循环原因：生物间的捕食关系是一定的

散失的热能不能被生物体再利用

2.逐级递减：能量是沿食物链（网）流动的，在流动过程中是逐级减少的自身呼吸散失

原因：分解者利用

未利用

总结归纳能量流动的特点三、规律：食物链越短，能量利用率越高。能量传递效率与能量利用效率的比较传递效率=上一营养级的同化量下一营养级的同化量×100%能量利用率=生产者能量流入最高营养级的能量×100%四、能量流动的有关计算流动的特点选______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%四、能量流动的有关计算流动的特点由最高营养级推导生产者（消耗量）A→B→C需最多能量：选最长食物链；按÷10%计算(食物链前级是后级10倍)需最少能量：选最短食物链；按÷20%计算(食物链前级是后级5倍)浮游植物小鱼大鱼1000kg10%10%10%20%20%25kg1kg例：大鱼体重增加1kg，最多(至少)需要浮游植物多少千克【思维拓展】能量流动能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量能量流动的途径：特点单向流动：逐级递减：不循环、不可逆传递效率为10%～20%。太阳能课堂小结食物链或食物网能量散失的途径、形式：呼吸作用热能能量的转化形式：太阳能--有机物中的化学能--热能1.下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．15kgC课堂练习2.下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗植物（）

A.900gB.500gC.200gD.600gA课堂练习3.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(

)A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍 D．0.575倍A课堂练习4.判断(1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量(

)(2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能量 (

)(3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量 (

)(4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失(

)(5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的