2021-2022高二上学期生物新苏教版选择性必修二3.2生态系统的能量流动课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统
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。
哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援呢？
策略1
策略2
一、生态系统能量流动的特点
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
请阅读书本P77-78，思考、回答以下问题：
1、能量流动的渠道是什么？
2、能量的来源、能量流动的起点分别是什么？
3、照射到某生态系统的太阳能是否等于输入到该
生态系统的总能量？
食物链和食物网
太阳能
生产者
不等于，输入生态系统的总能量=
4、输入第一营养级（生产者）的能量有哪些去向？

生产者固定的太阳能
学生活动
生产者固定的能量有哪几个去向？
(1) 自身通过呼吸作用以热能的形式散失
(2) 流入到下一个营养级
(3) 随残枝败叶等流向分解者
第二营养级同化的能量有哪几个去向？
(1) 自身通过呼吸作用以热能的形式散失
(2) 流入到下一个营养级
(3) 随遗体、粪便等流向分解者
用于生长、发育和繁殖
散失
残枝败叶
太阳能
生产者同化
分解者利用
呼吸作用
呼吸 作用
散失
能量流经第一营养级示意图
初级消费者摄入
用于生长、发育和繁殖
散失
遗体残骸
初级消费者摄入
初级消费者同化
分解者利用
呼吸作用
呼吸 作用
散失
能量流经第二营养级示意图
次级消费者摄入
粪便
思考:初级消费者摄入的能量能否全部被其利用？
不能。因有一小部分能量存在于其排出的粪便中。
所以，真正流入某一营养级的能量=该营养级生物所同化的能量
同化量=摄入量 — 粪便量
次级消费者
（肉食动物）
生产者
（绿色植物）
初级消费者
（植食动物）
呼吸作用
生态系统能量流动示意图
三级消费者
（肉食动物）
分解者
为什么一个营养级的能量不能全部流向下一个营养级？
由于每一营养级的生物在呼吸的过程中都会消耗一部分能量；加上动物在摄食过程中总有一部分的能量会消耗在动物排出的粪便中；还有一部分能量流向了分解者
为什么一条食物链中营养级一般不超过五个？
能量通过五个左右的营养级，已减少到不足以维持下一个营养级的生命活动的程度，所以一条食物链中营养级一般不超过五个。
分析可知能量流动具有什么样的特点？
单向流动、逐级递减
策略1
策略2
√
孤岛生存策略
提示：若选2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。
所以，根据能量递减性原则，在建立与人类相关的食物链时，应尽量缩短食物链。
1、流经生态系统的总能量是指____________________。
2、能量流动的起点是________________________。
3、每个营养级所同化的能量=_____________________。
4、能量流动的特点是___________________________。
5、每个营养级的能量去向包括：
6、能量是沿着__________________进行流动的。
复习巩固
生产者固定的太阳能
生产者固定的太阳能
摄入量—粪便中所含能量
单向流动、逐级递减
①呼吸作用消耗
②分解者分解利用
③流向下一个营养级
食物链和食物网
分析”塞达伯格湖的能量流动图解”
资料分析
1.用表格的形式，将图中的数据进行整理
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
62.8
12.6
20.06%
生物类群 流入能量 流出能量
（输入后一个营养级） 传递效率
生产者 464.6
植食性动物
肉食性动物
分解者
资
料
分
析
６２．８
１２．６
１４.６
13.52%
能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10% ~20%
课堂小结
生态系统的能量流动
概念
能量的输入、传递、转化和散失的过程
过程
某营养级的同化量
生产者：固定的总能量
消费者：摄入量-粪便量
某营养级能量去向
自身呼吸消耗
用于生长、发育、繁殖
流入下一营养级
被分解者利用
特点
单向流动
逐级递减
1．在生态系统中，消费者的同化量是指（ ）
A．消费者摄入食物中的所有能量
B．被消费者消化、吸收的所有有机物中所含有的能量
C．消费者用于生长、发育和繁殖的所有能量
D．消费者通过呼吸作用散失的所有能量
B
当堂检测
2．下图表示某生态系统能量流动过程，甲、乙、丙、丁代表生态系统的生物成分，①~⑦代表过程。相关叙述正确的是（ ）
A．甲、乙、丙构成生物群落
B．过程⑥⑦中流动的能量以有机物为载体
C．过程②③④⑤是指生物的有氧呼吸
D．从个体角度分析，丙个体体内储存的能量最少
Ｂ
3．下列关于自然生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统所接收的太阳能就是流经该生态系统的总能量
B．光合作用、呼吸作用中能量的转化过程是生态系统中能量转化的重要形式
C．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%~20%的能量流入狼的体内
D．食物链越长，最高营养级获得的能量越多
B　
4.如图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是（ 　）
A．能量传递效率为次级消费者摄入量占初级消费者摄入量的10％～20％
B．C表示初级消费者的同化量
C．图中能量数值B＝A＋C
D．C指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸和次级消费者的粪便
D
初级消费者摄入
分解者
呼吸散失
次级消费者摄入
呼吸散失
A
B
C
…
如图所示的食物链中，若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻______kg，最多消耗水藻____________kg。
水藻
大鱼
人
小鱼
125
1000
光能
有机物中的化学能
C
D
散失
直接用于各种生命活动
A
B
在已学过的生物学知识中与能量相关的概念有哪些？
图中A、B分别代表什么生理过程？
C、D分别代表什么形式的能量？
A、B过程分别发生在细胞的什么结构中？
光合作用、呼吸作用
热能、ATP
叶绿体
细胞质基质和线粒体
二、生态金字塔
学生活动
阅读课本79~80页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。
生态金字塔
1．能量金字塔
单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。
2．生物量金字塔
用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。
3．数量金字塔
表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。
C3
（四）
C2
（第三营养级）
C1
（第二营养级）
P（第一营养级）
夏季草地生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。
1．数量金字塔
夏季温带森林生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。
？
1．数量金字塔
当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔经常是倒置的。例如：树→虫子→鸟
P
C1
C2
C3
C2
（三）
C1
（第二营养级）
P
（第一营养级）
夏季湖泊生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。
2．生物量金字塔
夏季某海峡生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。
2．生物量金字塔
P
C1
当生产者个体小，寿命短，生物量金字塔有可能倒置。
举例：海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，出现倒置的情况。
？
肉食性动物
第三营养级
植食性动物
第二营养级
C2
C1
P
生产者
第一营养级
3．能量金字塔
能量金字塔是否会出现倒置的情况？
不能。能量流动过程中，单向流动，逐级递减，流经第一营养级的能量还是比流经第二营养级的能量多，因此能量金字塔仍是正置的金字塔形。
三、能量流动规律在生产中的应用
1、可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统
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。
实现能量的多级利用，大大提高能量的利用率
通过除草、治虫、灭鼠等调整能量流动方向
例1.在森林中，怎样才能使能量更多地储存在木材中？
除去杂草、修去树木的侧枝等
例3.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？
例2.在农田中,如何使能量更多地储存在农作物中
例如“桑基鱼塘”、沼气池
例如：合理确定草场的载畜量
桑基鱼塘
鱼塘周围种植桑树，桑叶养蚕，蚕沙喂鱼，塘泥肥桑。是一种生态农业、合理综合利用资源的农业生产模式，可以减少农业生产的投入（桑树的肥料、鱼塘的鱼饲料）
沼气池：实现了能量的多级利用
——提供了解决能源短缺问题的新思路
沼气做燃料
沼渣做肥料
四、研究能量流动的实践意义
1．帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
农田生态系统中的间种套作；
蔬菜大棚中的多层育苗；
稻一萍一蛙等立体农业生产方式。
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。
草场上，放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；草场放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有合理确定草场的载畜量才能保持畜产品的持续高产。
3．帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；
将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。
阅读教材81页的探究实践，思考下列问题：
以稻田生态系统为例，生态系统的组成成分包括什么？
非生物的物质和能量；
生产者，包括水稻、杂草、浮游植物等；
消费者，包括蜘蛛、田螺、鱼（如泥鳅、黄鳝）、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；
分解者，包括多种微生物。
五、调查农田生态系统中能量流动情况
1．当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些种类的生物是生产者？
生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷酒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。
2．农民是用什么方法抑制其他生产者的数量的？
农民主要通过喷酒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。
3．初级消费者有哪些？其中哪些是对农业生产有益的？哪些是有害的？对这些初级消费者，农民分别采取了哪些措施？
初级消费者有田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言，植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害，田螺数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷酒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。
4．次级消费者有哪些？它们与农作物是什么关系？
次级消费者有肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言，这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。
5．养殖动物的饲料来源有哪些？
生产者植物一般作为饲料来源。
6．农民对作物杆是如何处理的？
农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。
7．人们通过什么方式来提高光能利用率？
主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
8．怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用？
通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。
1、流经某一生态系统的总能量是（ ）
A．照射到该生态系统中的全部太阳能；
B．该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量；
C．该生态系统中生产者体内的能量；
D．该生态系统中生产者所固定的太阳能。
D
当堂检测
2．生态学中常以金字塔形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类型。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该金字塔可表示树林中树（①）、害虫（②）和食虫鸟（③）之间的个体数量关系
B．如果图示表示能量金字塔，则能量的流动方向只能是③→②→①
C．该金字塔可表示浮游植物（①）和浮游动物（②）的生物量之间的关系
D．在城市生态系统中该金字塔中的①表示生产者固定的太阳能
C
3．如图是某湖泊的能量金字塔，下列相关描述不正确的是（ ）
B
A．a、b、c、d分别表示不同的营养级
B．a、b、c、d之间形成一条a到d的食物链
C．a、b、c、d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量
D．a、b、c、d的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B．该生态系统中，人的作用非常关键
C．该生态系统的建立，提高了相邻两个营养级之间的能量传递效率
D．若沼渣、沼液中含有有机物，这部分有机物也不能直接被农作物吸收
C　
4．在社会主义新农村建设中,某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统。下列有关叙述中，不正确的是（ ）