2021-2022学年高二上学期生物人教版必修3-5.2生态系统的能量流动课件(共34张PPT)

(共34张PPT)
荒岛求生
假设你像小说中鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15g玉米。
如果要维持更长的时间等待救援，你会如何做？
策略1：先吃鸡，再吃玉米；
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。
《生态系统的能量流动》
同化作用和异化作用
同化作用（合成代谢）：指生物体把外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并储存能量的过程。（合成有机物， 储存能量）
异化作用（分解代谢）：指生物体将体内的大分子转化为小分子并释放能量的过程。（分解有机物， 释放能量）
细胞代谢
同化作用：合成有机物， 储存能量
异化作用：分解有机物， 释放能量
自养
异养
光能自养
化能自养
需氧型
厌氧型
兼性厌氧型
请写出青青草原中的一条食物链，并分析每个营养级的能量的来源与去路。
能量流动的过程
草
羊
狼
散失
分解者
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。
生态系统所需要的能量主要来自于哪儿？
阳光
能量流动的过程
能量流经第一营养级示意图
初级消费者
摄入
呼吸作用
用于生长、发
育、繁殖
分 解 者
残枝 败叶
(散失)
生产者
固定/同化
1%
能量流动的过程
能量流经第二营养级示意图
第二营养级
同化
用于生长
发育和繁殖
第三营养级摄入
分
解
者
利
用
遗体
残骸
粪便
呼吸作用
散失
第二营养级
摄入
同化量
摄入量
粪便量
=
-
上一营养级的能量
能量流动的过程
摄入量
同化量
摄入量
粪便量
-
上一营养级的能量
粪便中所含的能量
同化量
呼吸作用散失的热能
用于生长、发育
和繁殖的能量
流向分解者
下一营养级
=
能量流动的过程
生产者
（植物）
呼吸作用
初级消费者
（植食动物）
呼吸作用
次级消费者
（肉食动物）
三级消费者
（肉食动物）
呼吸作用
呼吸作用
分 解 者
呼吸作用
生态系统能量流动传递的过程
太阳能
能量流动的过程
总结：
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的
输入：
传递：
转化：
散失：
生产者所固定的太阳能
沿食物链和食物网进行
太阳能
光合作用
有机物中的化学能
呼吸作用
热能
热能
1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：
（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：
A． B． C． D． 。
（2）图中a1代表 ，
图中a2代表 。
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
生产者所固定的太阳能
被初级消费者同化的能量
练一练
2、若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（ ）
A．64%　 B．84%　 C．16% D．52%
A
3、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（ ）
A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道
A
同化量＝摄入量－粪便量
想一想
能量流动的过程
思考与讨论
1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？
2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？
遵循
不能
能量流动的特点
②单向流动:
自身呼吸作用消耗
流向分解者
暂未利用
12.6
62.8
植食性动物
62.8
生产者
464.6
肉食性动物
12.6
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
293
29.3
5.0
呼吸
122.6
①逐级递减:
不可逆向，不可循环
未固定
能量流动的特点
12.6
62.8
植食性动物
62.8
生产者
464.6
肉食性动物
12.6
未固定
13.5%
20%
同化
同化
10
20
B E
A C F G
D
(B+C+D)同化量
A的同化量
x100%
在“草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链的总能量为100％，按最高传递率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为
A、20％和2％ B、0.8％和0.032％
C、4％和0.8％ D、0.4％和0.016％
练一练
B
能量金字塔
根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形。
——能量金字塔
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，生态系统的能量流动一般不超过4~5个营养级。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
四、生态系统的能量金字塔
2、逐级递减
能量金字塔
例如：树、昆虫、鸟
数量金字塔
例外：树、昆虫、鸟
昆虫
树
鸟
数量比例图
数量金字塔
研究能量流动的实践意义
有人说：“桑基鱼塘”有利于能量循环利用。这种说法正确吗？
不正确。
还有人说：“桑基鱼塘”有利于提高能量的传递效率？
不正确。
研究能量流动的实践意义
请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。
实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率。
研究能量流动的实践意义
在一个草场上，如果放养的牲畜过少，不能充分利用牧草的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场退化，使畜产品的产量下降。
帮助人们合理地调整的生态系统中的能量流动关系，使能量持续有效地流向人类最有益的部分。
“猪一沼～茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式
A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统
B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入
C
练一练
小结
1.能量流动的过程：
输入：
传递：
转化：
散失：
生产者所固定的太阳能
沿食物链和食物网进行
太阳能
光合作用
有机物中的化学能
呼吸作用
热能
热能
2.能量流动的特点：
单向流动、
逐级递减
3.研究能量流动的意义：
①实现能量的多级利用，提高能量利用率
②使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
荒岛求生
假设你像小说中鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15g玉米。
如果要维持更长的时间等待救援，你会如何做？
策略1：先吃鸡，再吃玉米；
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。
√
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人
练一练
1、草→蝗虫→蛙→蛇→鹰
若草为1kg，则鹰最多为多少千克？最少为多少千克？
鼠
0.04kg
0.0001kg
获最多能量
获最少能量
选最短食物链
按20%算
选最长食物链
按10%算
2、草→蝗虫→蛙→蛇→鹰
若鹰增加1kg，则最少消耗草多少千克？最多消耗草多少千克？
鼠
25kg
10000kg
需最少能量
需最多能量
选最短食物链
按20% 算
选最长食物链
按10%算
练一练
3、草→蝗虫→蛙→蛇→鹰
已知鹰对鼠和蛇摄食平均，按10%计算，若鹰增加1kg，则需消耗草多少千克？
鼠
1/2÷(10%)4+1/2÷(10%)2=5050kg
练一练
4、草→蝗虫→蛙→蛇→鹰
已知鹰的食物1/4来自鼠，3/4来自蛇，按10%计算，若鹰增加1kg，则需消耗草多少千克？
鼠
1/4÷(10%)2+3/4÷(10%)4=7525kg
练一练
5．若人的食物二分之一来自植物，四分之一来自小型食肉型动物，四分之一来自牛羊肉，则人增重1Kg时最多消耗植物_________Kg。
280
练一练
1/2÷(10%)＋1/4÷(10%)3＋1/4÷(10%)2=280kg
6．由于“赤潮”，一条4 kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物(　　)
A．28 kg
B．280 kg
C．16 kg
D．160 kg
D
4×(1/2)÷20%=10kg
4×(1/4)÷(20%)2=25kg
4×(1/4)÷(20%)3=125kg
10+25+125=160kg
7．下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答下列问题。
(1)若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得的能量__________ kJ。
(2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________ kg(能量传递效率按20%计算)。
2.46×108　
2
(6.8×109kJ×20%－1.3×108 kJ)×20%=2.46×108kJ
调整前：(3/4÷(20%)3＋1/4÷(20%)2=100kg
调整后：(1/4÷(20%)3＋3/4÷(20%)2=50kg
节余的50kg草可流向人，人增重：50×(20%)2=2kg
8.下图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为(　　)
A．y＝90ax＋10x　　　
B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x
D．y＝10ax＋10x
C