2021-2022学年高二上学期生物人教版必修三5.2 生态系统的能量流动课件（31张ppt）

(共31张PPT)
第2节
生态系统的能量流动
假设
你像
鲁滨逊
那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是：
A.先吃鸡，然后吃玉米　　　　
B.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡
先吃鸡，再吃玉米
我反对！为什么要先吃我？
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。
一、能量流动的概念
二、能量流动的过程
草
兔
鹰
1、小草的能量来自哪里?
2、照射在草地上的太阳能如何被小草吸收?
这些能量都被小草吸收了吗?
3、小草吸收了太阳能后,这些能量都有哪些去向？
太阳能
通过光合作用；不是，大约只有1%。
绘制能量流经第一营养级示意图
思考与讨论：
呼吸散失
用于生长、
发育、繁殖
残枝败叶
分解者
兔摄食
能量流经第一营养级示意图
太阳
一来三去
内容精讲
草
固
定
的
太
阳
能
⒈生态系统的能量来源是：？
2.流经生态系统的总能量是：？
4.生产者(第一营养级)
能量的去路有哪些？
太阳能
生产者所固定的太阳能
呼吸作用消耗
被下一营养级的生物所利用
被分解者所利用
3.能量流动的起点和渠道是什么？
起点：
渠道：食物链和食物网
生产者固定太阳能开始
要点：
摄入量=同化量＋
4、兔子把草吃进肚里，这些能量都被兔子吸收了吗
粪便量
消化吸收----进入兔子体内
未消化吸收---食物残渣（粪便）
5、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
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。
兔子摄入量
用于生长
发育和繁殖
?摄入
呼吸
散失
遗体
残骸
兔子同化量
分解者利用
粪便
呼吸
散失
...
能量流经第二营养级示意图
兔
子
的
一
来
三
去
1、
初级消费者同化的能量有哪几个去向？
①呼吸作用散失；
②被分解者利用；
③下一个营养级摄食。
一个营养级同化量=
呼吸消耗量+被分解者利用+流入下一营养级
鹰的
摄入量
用于生长
发育和繁殖
呼吸
散失
遗体
残骸
鹰的
同化量
分解者利用
粪便
散失
呼吸作用
能量流经第三营养级示意图
生态系统能量流动的过程
生产者
呼吸
初级消费者
呼吸
次级消费者
分
解
者
…
呼吸
三级消
费者
呼吸
呼吸
生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量
输入
传递
散失
以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递
太阳光能
化学能
热能
生态系统的能量流动过程图解:
生产者
(植物)
初级消费者
(植食动物)
次级消费者
(肉食动物)
…
三级消费者
(肉食动物)
A
B
C
B
B
请表述:
图中的箭头A、B、C各表示什么含义?
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。
生态系统的总能量：
太阳能
生态系统的能量来源：
转化：
热能
太阳光能
化学能
光合作用
呼吸作用
二、能量流动的过程
1.生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么?
2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?
不能，因为根据食物链中捕食关系，能量流动是单向的，散失的热能不能再回到生态系统。
思考与讨论
遵循能量守恒定律，对于整个生态系统来说，输入的能量=散失的能量+储存的能量。
林德曼对塞达伯格湖进行能量流动研究结果图示
流经该生态系统的总能量=464.6(生产者固定的太阳能总量)
=96.3（自身呼吸作用消耗量）+293（未利用的量）+62.8（被下一营养级同化的量）+12.5（被分解者利用的量）
生产者
464.6
12.5
分解者
62.8
植食性动物
62.8
呼吸作用
122.6
96.3
未利用
327.3
肉食性动物
12.6
12.6
293
18.8
29.3
7.5
2.1
5.0
微量（0.1）
太阳能
未
固
定
能量数值的单位j/cm2.a
资料分析
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
?
?
12.6
62.8
13.52%
20.06%
1、完成上图的数据
？
2、通过观察分析，总结能量流动的特点？
3、流入某一营养级的能量，为什么不会百分百的流入下一营养级？
464.6
62.8
12.6
14.6
单向流动：不可逆转，不能循环
原因：各个营养级间的捕食关系是不可逆的
，这是长期自然选择的结果。
逐级递减:
原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。传递效率为10％--20％。
三、能量流动的特点
能量传递效率=
下一营养级同化量/上一营养级同化量
100%
由单位时间内各营养级所得到的能量数值，由低到高绘制的图形。
在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。
能量金字塔
任何生态系统都需要不断得到能量补充，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的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。
高
低
低
能
量
高
营
养
级
10%~20%
生产者
10%~20%
初级
消费者
次级
消费者
10%~20%
……
为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？
答：根据能量传递效率为10%-20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4-5个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。
如图，B鱼体重增加1kg，最多需要浮游植物多少千克
浮游植物
浮游动物
A鱼
B鱼
1000kg
10%
10%
10%
至少
20%
20%
25kg
1kg
食物网中，求某一营养级增加量所需下级营养级量时：
最多量:
至少量:
按最长食物链、10%算
按最短食物链、20%算
能量流动特点应用：
选______的食物链
选传递效率_____
生产者
最少消耗
选传递效率__
___
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%最大
10%最小
蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有10%--20%，也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵。
引申：为什么肉类食品的价格比蔬菜价格高？
（请从生态学的角度分析）
生命在等待中逝去······
请给我们一个“先吃鸡”的理由！
七嘴八舌
食物链越短，能量到我体内的越多，我活的时间就越长呀！
四、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：秸秆的多级利用、桑基鱼塘
2、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。
如:草场放牧
小结
生态系统的能量流动
概念
过程
特点
实践
意义
单向流动
逐级递减
传递效率10％～20％
指生态系统中能量的输入、传递、
转化和散失过程。
1、帮助人们科学规划、设计人工生态
系统，使能量得到最有效的利用。
2、使能量持续高效地流向对人类最
有益的部分。
A
营养级
能量（J·m-2）
a
141.10×105
b
15.91×105
c
0.88×105
d
871.27×105
1。调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个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、
a
B、b
C、
c
D、d
跟踪反馈
恭喜你，答对了！再接再厉！
2.在青草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→猫头鹰这条食物链中，占生态系统总能量比例最多和最少的消费者依次是（
）
A.猫头鹰和食草昆虫
B.青草和猫头鹰
C.食草昆虫和青草
D.食草昆虫和猫头鹰
跟踪反馈
恭喜你，答对了！再接再厉！
D
3.能量沿着食物链由一个营养级传递到下一个营养级时，呈逐级递减趋势的原因是（
）
A．各营养级生物维持自身生命活动要
呼吸耗能
B．枯枝败叶、尸体或粪便被分解者利用
C．各营养级生物体内贮存部分能量
D．上述各个原因都是
跟踪反馈
恭喜你，答对了！再接再厉！
D
4.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：
(
)
A
B
C
D
D
恭喜你，答对了！再接再厉！
5.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加
20g体重，最少需要消费植物
（
）
A.600g
B.900g
C.1600g
D.5600g
B
恭喜你，答对了！再接再厉！