2021-2022学年高二上学期 人教版生物必修三5.2生态系统的能量流动课件(46张PPT）

(共46张PPT)
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,生态系统的结构
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
第五章
第2节
生态系统的能量流动
问题探讨
备选策略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。
备选策略1：先吃鸡，再吃玉米；
一、生态系统的能量流动的概念
生态系统中能量的
的过程，称为生态系统的能量流动。
输入
、传递
、转化
和
散失
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
能量输入
个体1
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
个体2
个体3
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
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
生态系统的能量流动----指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
研究生态系统的能量流动一般在种群水平上。
能量流动的过程
请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题：
1.能量的来源是什么？
2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？
3.能量流动的渠道是什么？
4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？
能量流动的过程
能量的源头:
流动的起点:
输入生态系统
的总能量:
渠道:
太阳
从生产者固定太阳能开始
食物链和食物网
生产者固定的太阳能总量
能量流动的过程
能量在第一营养级中的变化
能量流动的过程
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
能量流动的过程
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
1.真正流入该营养级的能量是该营养级生物的同化量。
同化量
次级消费者同化
粪便
2.能量在第二营养级中的变化
粪便量
(吃入量)
（吸收量）
==
摄入量
-
-
能量流经第二营养级示意图
2.象是植食动物，有一种屎壳螂则专以象的粪便为食。设一只象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流入屎壳螂体内的约为（
）
A.
0kJ?
??B.
106kJ?
?
C.
2×106kJ?
??D.
106～2×106kJ
A
1．流经一个生态系统的总能量是(
)
A．生产者用于生长、发育和繁殖的总能量
B．流经各个营养级的能量总和
C．各个营养级生物同化的能量总和
D．生产者固定的太阳能的总量
D
可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。
生态系统中的能量流动过程
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
太阳
生产者
初级消费者
次级消费者
热
能
分
解
者
200
175
875
30
112
58
5.4
能量流动的特点
资料分析
根据下图所示数据，请同学们完成以下分析：
1.请设计表格将图中数据加以整理。
2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营
养级能量的百分比。
生产者
植食性动物
肉食性动物
营养级
1250
200
200
30
30
5.4
16%
15%
18%
第一营养级
第二营养级
第三营养级
流入能量
流到下一营养级的能量
出入比
KJ
KJ
KJ
能量流动的特点
数据分析与处理
三、能量流动的特点
营养级
流入能量
流出能量
（输入后一个营养级）
能量传递效率
生产者
植食性动物
肉食性动物
?
?
分解者
?
?
13.52%
三、能量流动的特点
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10％～20％。
464.6
62.8
20.06%
62.8
12.6
3.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?
流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为分解者利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一个营养级。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。
4.通过以上分析，你能得出什么规律？
能量流动的特点
逐级递减:
单向流动:
能量传递效率大约为10%—20%
不可逆转，不能循环
能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的
能量流动的特点
根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形
能量金字塔
从中可以看出，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中，消耗的能量就越多。
迁移创新：
1、如D鱼体重增加1kg，所需浮游至少需要植物约
125kg
能量传递效率的含义与计算：
在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取20％作为传递效率；反之，取10％作为传递效率。
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少的程度。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。
2.为什么说“一山不容二虎”?
迁移创新：
从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为10％－20％。
所以,食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。
3.食物链一般不超过5个营养级?
迁移创新：
能不能改变生态系统能量流动
的规律？
质疑：
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，但可设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.
例如：
1.在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？
2.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？
研究能量流动的意义
除去杂草、修去树木的侧枝等
桑基鱼塘
沼气工程
实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率
研究能量流动的意义
桑基鱼塘
“桑基鱼塘”农业生态系统
蚕
桑
猪
鱼
稻
塘泥
粪尿（饲料）
鱼粉
粪尿
粪（饲料）
粪尿
茎叶、糠加工场
粪
研究能量流动的意义
沼气工程
问题探讨
备选策略1：先吃鸡，再吃玉米；
备选策略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。
本节知识体系
能量流动
概念：
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程
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：食物链或食物网
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
1.人们常用金字塔来说明生态系统
中哪两者之间的关系
（
）
A
A.能量和营养级
B.个体大小与营养级
C.个体大小与个体数量
D.个体数量与生物类型
课堂基础知识反馈
2．在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（
）
A.生产者
B.初级消费者
C.次级消费者
D.分解者
A
课堂基础知识反馈
3．根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构???
[???
]
A．以淡水养殖的鱼类为主
B．以家畜的肉类为主
C．以谷类和植物蛋白为主
D．以禽类的肉和蛋为主
课堂基础知识反馈
C
4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（
）
解析：第三营养级所利用的能量=
24000千焦
×
（15%）3-1=
540千焦
；第四营养级所利用的能量=
24000千焦
×
（15%）4-1=81千焦。
课堂基础知识反馈
5．肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（
）
A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大
B.动物性食品营养价值高
C.食物链延长，能量流失多，动物性食
品成本高
D.植物栽培比较容易
课堂基础知识反馈
C
6.
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？
树
昆虫
鸟
课堂基础知识反馈
1.调查农田生态系统的能量流动情况；
2.阅读教材P99页课外读物“生态农业”。
第二课堂
再见！
谢谢
“笼养蝇蛆”人工生态系统
蝇蛆
鸡
蛋
人
鸡粪
猪
肉
粪
农作物
蝎（药材）
能量流动的特点
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
?
?
分解者
?
?
464.6
62.8
13.52%
62.8
12.6
20.06%
12.6
14.6
数据分析与处理