生物人教版（2019）选择性必修2 3.2生态系统的能量流动 课件 （共57张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修2 3.2生态系统的能量流动 课件 （共57张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 9.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-16 13:04:29 | ||
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文档简介
(共57张PPT)
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统及其稳定性
01
能量流动的过程
02
能量流动的特点
03
生态金字塔
04
研究能量流动的意义
学习目标
分析生态系统能量流动的过程和特点
（生命观念、科学思维）
概述研究能量流动的实践意义
（科学思维、社会责任）
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况
（科学探究）
问题探讨
假设你流落在一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米。
哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
1.先吃鸡，再吃玉米。
2.先吃玉米和鸡蛋，玉米喂鸡，
最后吃鸡。
能量输入
个体
能量输出
研究能量流动的基本思路
能量输入
个体2
个体1
个体3
....
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
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
种群
能量储存
能量散失
营养级
研究能量流动的基本思路
01
能量流动的过程
能量流动的过程
生产者
初级消费者
次级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
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
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
草的能量都给我了吗？
粪便
摄入
分解者
摄入量
=
同化量
粪便量
+
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。
粪便量属于上一营养级的同化量
能量流动的过程
1、在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级中羊同化的能量的去向，不包括下列选项中的（ ）
A．羊的呼吸作用消耗量
B．羊的粪便量
C．羊的生长量
D．死亡的羊含有的能量
B
随堂巩固
是草的同化量
呼吸作用
分解者
生长发育
和繁殖
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
兔的
同化量
能量流动的过程
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
能量流动的过程
初级消费者同化
初级消费者摄入
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
…
散失
呼吸作用
分解者利用
遗体
残骸
散失
呼吸 作用
吸收
粪便
同化量
=
摄入量
粪便量
+
呼吸散失
=
同化量
生长发育繁殖
+
下一营养级
=
生长发育繁殖
分解者
+
能量流动的过程
摄入
B
D
E
F
C
能量流动的过程
摄入
同化
粪便
呼吸
生长发育繁殖
下一营养级
分解者
能量流动的过程
生态系统能量流动在营养级层次研究
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
生物群落
环境
输入
输出
转化
太阳能 有机物中化学能 热能
散失 各种生物呼吸作用以热能形式散失
生产者固定的太阳能(其次可能有化能合成作用)
传递
输入
形式：有机物中化学能
途径：食物链和食物网
能量流动：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
输入
传递
转化
散失
*若为人工生态系统，还有人为补充的能量（如饲料的能量）。
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？为什么？
遵循。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
不能，能量流动是单向的。
能量流动的过程
02
能量流动的特点
能量流动的特点
Raymond Lindeman
林德曼对能量流动做了定量分析
赛达伯格湖
数字为能量数值。
“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。
能量流动的特点
1. 用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
营养级 流入能量 流出能量 （输入下一营养级） 出入比
（传递效率）
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
13.5%
62.8
12.6
20.1%
12.6
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。
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
2.你能总结出能量流动的特点吗？
植食性动物
62.8
生产者
464.6
肉食性动物
12.6
13.52%
20.06%
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_________；
逆转
循环流动
能量流动的特点
赛达伯格湖能量流动图解
(2)从数值上看：
逐级递减
（能量传递效率为10%～20%）
能量流动的特点
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
能量流动的特点
2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。
没有能量（太阳能或化学能）输入，生态系统会崩溃。
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
1.为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？
能量流动的特点
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
第六营养级
A
1
5
A
1
25
A
1
125
A
1
625
A
1
3125
A
能量传递效率针对的是相邻两个营养级之间的同化量之比，且能量传递效率不能提高。
例题：一只狼捕捉了一只兔子，则这只狼最多能获得兔子20%的能量（ ）
×
=
某一营养级同化量
上一营养级同化量
能量传递效率
×100%
随堂巩固
1
4
1.已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，则：
①最多可使鹰增重____kg。
②最少可使鹰增重____kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
20%
10%
200
50
2.已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则：
①最多要消耗草______kg。
②最少要消耗草_____kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
10%
20%
随堂巩固
3.多条食物链,已知低营养级同化量，求高营养级
获得能量最多：选最 食物链；按 计算
获得能量最少：选最 食物链；按 计算
短
长
10%
20%
如果A有10000 kg，C最多增加_____kg，最少增加___kg。
400
1
若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻____kg，最多消耗水藻_________kg。
25
100 000
4.多条食物链,已知高营养级同化量，求低营养级
需最少能量：选最 食物链；按 计算
需最多能量：选最 食物链；按 计算
短
长
10%
20%
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(1)如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为
A.80 g B.900 g
C.800 g D.600 g
√
8
8
4
200
200
500
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(2)在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的_______倍。
1.27
设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1:1时，C获得的能量为：
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1:2时，C获得的能量为：
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)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_______倍。
1.375
设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x
设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y
则需要的A为
由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，
则y=1.375x
2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
随堂巩固
生产者固定的太阳能
同化量
随堂巩固
【例1】某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 × 100%
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
C
同化量
（总初级生产量）
流入下一营养级
呼吸
自身生长发育繁殖
（净初级生产量）
被分解者分解
随堂巩固
03
生态金字塔
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示能量数值，并按营养级由低到高排列。
生态金字塔
1.能量金字塔
生态金字塔
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
生态金字塔
2.生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
低
高
（每营养级所容纳有机物的总干重）
低
高
生态金字塔
3.数量金字塔
昆虫
树
倒置情况
每一级体积代表个体数
生态金字塔
04
研究能量流动的实践意义
研究能量流动的实践意义
1. 帮助人们将生物在 、 上进行 ， 流入某个生态系统的总能量。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
时间
空间
合理配置
增大
2. 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。
*沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率；
用秸秆作饲料
粪便制作沼气
沼渣田肥
能量利用率=
生产者固定总能量
流入最高营养级的能量
×100%
研究能量流动的实践意义
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
水稻
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
研究能量流动的实践意义
3. 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。
合理确定草场载畜量 麦田除草、除虫
研究能量流动的实践意义
总结
一、概念检测
1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。
(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( )
(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（）
(3)能量沿食物链流动是单向的。 ( )
2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( )
A.该保护区中生产者体内的能量
B.照射到该保护区中的全部太阳能
C.该保护区中生产者所固定的太阳能
D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
√
×
√
C
练习与应用
一、概念检测
3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( )
A. a=b+c B. a>b+c C. a二、拓展应用
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
B
练习与应用
二、拓展应用
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
【答案】图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
①
②
练习与应用
2.将一块方糖放入水中，方糖很快就会溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？
生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造口己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？
通过以上事例，你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？
【答案】不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。
硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。
练习与应用
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？
这些葡萄糖储存的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675×180(C6H12O6)÷72(C6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
思维训练：分析和处理数据
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？
呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
自身生长发育繁殖
呼吸散失
思维训练：分析和处理数据
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例：
储存76.6
1.07×108kJ
呼吸散失23.4%
3.272×107kJ
同化量1.64%
1.3972×108kJ
太阳能
8.5×109
思维训练：分析和处理数据
感谢观看!
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统及其稳定性
01
能量流动的过程
02
能量流动的特点
03
生态金字塔
04
研究能量流动的意义
学习目标
分析生态系统能量流动的过程和特点
（生命观念、科学思维）
概述研究能量流动的实践意义
（科学思维、社会责任）
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况
（科学探究）
问题探讨
假设你流落在一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米。
哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
1.先吃鸡，再吃玉米。
2.先吃玉米和鸡蛋，玉米喂鸡，
最后吃鸡。
能量输入
个体
能量输出
研究能量流动的基本思路
能量输入
个体2
个体1
个体3
....
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
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
种群
能量储存
能量散失
营养级
研究能量流动的基本思路
01
能量流动的过程
能量流动的过程
生产者
初级消费者
次级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
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
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
草的能量都给我了吗？
粪便
摄入
分解者
摄入量
=
同化量
粪便量
+
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。
粪便量属于上一营养级的同化量
能量流动的过程
1、在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级中羊同化的能量的去向，不包括下列选项中的（ ）
A．羊的呼吸作用消耗量
B．羊的粪便量
C．羊的生长量
D．死亡的羊含有的能量
B
随堂巩固
是草的同化量
呼吸作用
分解者
生长发育
和繁殖
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
兔的
同化量
能量流动的过程
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
能量流动的过程
初级消费者同化
初级消费者摄入
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
…
散失
呼吸作用
分解者利用
遗体
残骸
散失
呼吸 作用
吸收
粪便
同化量
=
摄入量
粪便量
+
呼吸散失
=
同化量
生长发育繁殖
+
下一营养级
=
生长发育繁殖
分解者
+
能量流动的过程
摄入
B
D
E
F
C
能量流动的过程
摄入
同化
粪便
呼吸
生长发育繁殖
下一营养级
分解者
能量流动的过程
生态系统能量流动在营养级层次研究
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
生物群落
环境
输入
输出
转化
太阳能 有机物中化学能 热能
散失 各种生物呼吸作用以热能形式散失
生产者固定的太阳能(其次可能有化能合成作用)
传递
输入
形式：有机物中化学能
途径：食物链和食物网
能量流动：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
输入
传递
转化
散失
*若为人工生态系统，还有人为补充的能量（如饲料的能量）。
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？为什么？
遵循。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
不能，能量流动是单向的。
能量流动的过程
02
能量流动的特点
能量流动的特点
Raymond Lindeman
林德曼对能量流动做了定量分析
赛达伯格湖
数字为能量数值。
“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。
能量流动的特点
1. 用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
营养级 流入能量 流出能量 （输入下一营养级） 出入比
（传递效率）
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
13.5%
62.8
12.6
20.1%
12.6
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。
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
2.你能总结出能量流动的特点吗？
植食性动物
62.8
生产者
464.6
肉食性动物
12.6
13.52%
20.06%
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_________；
逆转
循环流动
能量流动的特点
赛达伯格湖能量流动图解
(2)从数值上看：
逐级递减
（能量传递效率为10%～20%）
能量流动的特点
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
能量流动的特点
2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。
没有能量（太阳能或化学能）输入，生态系统会崩溃。
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
1.为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？
能量流动的特点
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
第六营养级
A
1
5
A
1
25
A
1
125
A
1
625
A
1
3125
A
能量传递效率针对的是相邻两个营养级之间的同化量之比，且能量传递效率不能提高。
例题：一只狼捕捉了一只兔子，则这只狼最多能获得兔子20%的能量（ ）
×
=
某一营养级同化量
上一营养级同化量
能量传递效率
×100%
随堂巩固
1
4
1.已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，则：
①最多可使鹰增重____kg。
②最少可使鹰增重____kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
20%
10%
200
50
2.已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则：
①最多要消耗草______kg。
②最少要消耗草_____kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
10%
20%
随堂巩固
3.多条食物链,已知低营养级同化量，求高营养级
获得能量最多：选最 食物链；按 计算
获得能量最少：选最 食物链；按 计算
短
长
10%
20%
如果A有10000 kg，C最多增加_____kg，最少增加___kg。
400
1
若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻____kg，最多消耗水藻_________kg。
25
100 000
4.多条食物链,已知高营养级同化量，求低营养级
需最少能量：选最 食物链；按 计算
需最多能量：选最 食物链；按 计算
短
长
10%
20%
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(1)如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为
A.80 g B.900 g
C.800 g D.600 g
√
8
8
4
200
200
500
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(2)在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的_______倍。
1.27
设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1:1时，C获得的能量为：
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1:2时，C获得的能量为：
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍
随堂巩固
5、在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)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_______倍。
1.375
设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x
设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y
则需要的A为
由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，
则y=1.375x
2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
随堂巩固
生产者固定的太阳能
同化量
随堂巩固
【例1】某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 × 100%
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
C
同化量
（总初级生产量）
流入下一营养级
呼吸
自身生长发育繁殖
（净初级生产量）
被分解者分解
随堂巩固
03
生态金字塔
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示能量数值，并按营养级由低到高排列。
生态金字塔
1.能量金字塔
生态金字塔
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
生态金字塔
2.生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
低
高
（每营养级所容纳有机物的总干重）
低
高
生态金字塔
3.数量金字塔
昆虫
树
倒置情况
每一级体积代表个体数
生态金字塔
04
研究能量流动的实践意义
研究能量流动的实践意义
1. 帮助人们将生物在 、 上进行 ， 流入某个生态系统的总能量。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
时间
空间
合理配置
增大
2. 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。
*沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率；
用秸秆作饲料
粪便制作沼气
沼渣田肥
能量利用率=
生产者固定总能量
流入最高营养级的能量
×100%
研究能量流动的实践意义
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
水稻
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
研究能量流动的实践意义
3. 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。
合理确定草场载畜量 麦田除草、除虫
研究能量流动的实践意义
总结
一、概念检测
1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。
(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( )
(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（）
(3)能量沿食物链流动是单向的。 ( )
2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( )
A.该保护区中生产者体内的能量
B.照射到该保护区中的全部太阳能
C.该保护区中生产者所固定的太阳能
D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
√
×
√
C
练习与应用
一、概念检测
3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( )
A. a=b+c B. a>b+c C. a
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
B
练习与应用
二、拓展应用
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
【答案】图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
①
②
练习与应用
2.将一块方糖放入水中，方糖很快就会溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？
生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造口己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？
通过以上事例，你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？
【答案】不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。
硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。
练习与应用
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？
这些葡萄糖储存的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675×180(C6H12O6)÷72(C6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
思维训练：分析和处理数据
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？
呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
自身生长发育繁殖
呼吸散失
思维训练：分析和处理数据
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例：
储存76.6
1.07×108kJ
呼吸散失23.4%
3.272×107kJ
同化量1.64%
1.3972×108kJ
太阳能
8.5×109
思维训练：分析和处理数据
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