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38张ppt）

(共38张PPT)
课前检测：
1.生态系统的结构包含哪两部分？
2.生态系统中，最主要的成分是？
3.必不可少的成分是？消费者的作用？
4.判断图片中生态系统的各成分的名称
5.食物链形成的原因？食物网形成的原因？
6.食物链和食物网的作用？
7.右图中共有几条食物链？
说出各生物所在的营养级？
第2节　生态系统的能量流动
学习目标：
1.说出生态系统能量流动的概念
2.知道研究能量流动的基本思路
4.说出能量流经第一、二营养级的过程
5.画出生态系统能量流动的示意图
生态系统能量流动的概念:
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
能量输入
个体
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
研究能量流动的基本思路
科学方法
能量输入
生态系统
散失的能量
储存的能量
传递、转化
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
…
b.就多个生物个体而言：
能量输入
种群
能量储存
能量散失
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。
生态系统的能量流动是以“营养级”为单位
1.小草（第一营养级）的能量来自哪里？
2.输送到地球的太阳能是如何被小草（第一营养级）吸收的？这些能量都被吸收了吗？
3.小草（第一营养级）吸收了太阳能以后，这些能量有哪些去向？
固定的太阳能
光合作用，仅仅吸收了1%
能量的去向
呼吸作用散失
储存在有机物中
用于自身生长、发育、繁殖
流向下一营养级
被分解者分解
研究能量流动的基本思路
能量输入
生产者
散失的能量
储存的能量
生产者光合作用固定的太阳能
呼吸作用以热能的形式散失的能量
用于生产者生长、发育、繁殖的能量
枯枝败叶被分解者分解释放
被初级消费者摄入体内
生产者
思考：兔子的能量从哪里来？
同化量
=
摄入量
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，并且储存能量的过程。
摄入量就是同化量吗？
分析初级消费者
1.兔子把草吃进肚子里，草中的能量都被兔子吸收了吗？
2.兔子吸收了能量之后，这些能量有哪些去向？
没有
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，并且储存能量的过程。
同化量
=
摄入量
粪便量
－
能量的去向
呼吸作用散失
储存在有机物中
流向下一营养级
被分解者分解
用于自身生长、发育、繁殖
研究能量流动的基本思路
生产者光合作用固定的太阳能
呼吸作用以热能的形式散失
用于生产者生长、发育、繁殖
枯枝败叶被分解者分解释放
被初级消费者摄入体内
生产者
初级消费者摄入量
呼吸作用以热能的形式散失
用于初级消费者自身生长、发育、繁殖
遗体残骸被分解者分解释放
被次级消费者摄入体内
粪便量
初级消费者同化量
能量流经初级消费者的情况可以如图所示
生态系统能量流动在营养级层次研究
C
分 解 者
B
呼 吸 作 用
生态系统能量流动在营养级层次研究
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)
A
A
图中箭头A、B、C、D各表示什么含义
输入下一营养级的能量
D
生产者固定的太阳能
生态系统能量流动过程示意图
总量：生产者固定的太阳能
途径：
形式：
食物链和食物网
有机物中的化学能
太阳能→有机物中的化学能→热能
输入
转化
传递
散失
过程：
形式：
呼吸作用（分解作用也叫呼吸作用）
热能
注意：若是研究短时间内的能量流动，则各个营养级还有未被利用的能量
课前检测
1.能量流动的概念是什么？
2.生态系统中输入的能量源头是？是以何种方式进入生态系统的？
3.生态系统中能量的传递渠道是什么？以什么形式能量进行传递的？
4.生态系统中能量的转化是？能量是以什么形式散失的？
5.同化量与摄入量的关系？同化量的去向有哪些？
次级消费者的粪便量属于哪个营养级的能量
7.右图表示能量流经第二营养级的示意图，
a~g表示相应能量的数值大小，说出ABCDE分别表示什么能量？
1.下列有关生态系统能量流动的描述不正确的是
A.生态系统中的能量输入特指绿色植物的光合作用
B.生态系统中的能量传递包括不同生物通过捕食关系传递能量
C.生态系统中的能量转化包括光合作用固定光能、细胞呼吸分解有机物
　合成ATP等
D.生态系统中的能量最终以呼吸作用产生热能的形式散失出去
A
如图为生态系统中能量流动的部分过程。下列叙述不正确的是(　　)
A．①中的能量来自生产者的同化作用
B．分解者利用的能量一定比a小
C．b为初级消费者用于生长发育和繁殖的能量
D．应在a处加上细胞呼吸散失的热能箭头
B
1．根据生态系统能量流动过程分析，下列说法正确的是(　　)
A．初级消费者粪便中的能量属于第二营养级的同化量
B．某一营养级的同化量并不等于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量
C．初级消费者同化的能量全部经自身呼吸作用以热能的形式散失
D．每个营养级同化的能量都有一部分要流向下一营养级
B
生态系统中的能量流动
1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，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。
2.流经生态某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
不能，因为能量流动是单向的。
思考 讨论
在生态系统中，能量流动只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；
单向流动
高
二.生态系统的能量流动的特点
逐级递减
①生物之间的捕食关系一般不可逆转；
②各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。
①各营养级的生物都会因自身呼吸作用散失掉一部分能量。②各营养级能量都要有一部分流入分解者。
③各营养级生物都不能全部被下一营养级捕食,各个营养级能量都有一部分未利用。
相邻两个营养级之间的能量传递效率是多少呢？
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
13.5%
20.1%
能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%
在一个生态系统中，营养级越高，在流动过程中消耗的能量就越多，一条食物链一般不超过五个营养级。
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。
三、生态金字塔
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。
由于能量在流动过程中总是逐渐递减的，因此，能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔。(正金字塔)
②特点
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。
意义
★生物量金字塔
用表示能量金字塔中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，即为生物量金字塔。
①特点：
②原因：
大多也是上窄下宽的正金字塔形。
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
★数量金字塔
用表示能量金字塔的方法表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
每一级体积代表个体数
①特点：
②原因：
可以是上窄下宽的正金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置的金字塔形。
小鸟
昆虫
树
倒置情况
消费者个体大而生产者个体小，数量金字塔一般为上窄下宽(正金字塔形)
消费者个体小而生产者个体大，数量金字塔一般为上宽下窄(倒金字塔形)
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。
蔬菜大棚中的多层育苗
农田生态系统中的间种套作
稻—萍—蛙等立体农业生产方式
研究能量流动的实践意义
（2）研究生态系统的能量流动，可以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；
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
秸秆饲料
沼气池
沼渣
研究能量流动的实践意义
（3）研究生态系统的能量流动，还可以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。
例如: 合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。
研究能量流动的实践意义
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
课后练习
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. aB
课后练习
2．(等级考选做)某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是(　　)
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2
C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2)
D．W1＝D1＋D2
A
4．如图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是
A.生态系统中的能量流动具有单向性，
主要是因为食物链中生物之间捕食
与被捕食的关系不可逆转
B.一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20%
C.①表示流经此生态系统的总能量
D.从能量关系看，②＞③＋④
C
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(1)桑树和甘蔗是桑基鱼塘人工生态系统的基石，理由是：________________。
典例
生产者（桑树和甘蔗）通过光合作用将太阳能转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中，从而可以被生物所利用
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(2)鱼塘养鱼时，根据食性的不同，可在不同的水层进行混合放养，这种分层是群落______结构的表现形式，
其意义是_______________________。
充分利用鱼塘的食物（或资源）和空间
垂直
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(3) __________是区分不同群落的重要特征。某同学提出将该生态系统进行改进，在桑树下种植大豆，大豆下种植
草菇，实现立体农业，利用的原理
是___________。
该农业比单一农业经济效益高，从能
量流动的角度来看，是因为：
________________________________。
利用了群落的空间结构和季节性
物种组成
实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(4)要使该鱼塘持续保持最大产量，养殖时除应给予_________________ 供应，原因是： 。
保证鱼类生长的物质和
能量需求外，还要使捕获后鱼的
种群数量保持在_____________。
K/2（左右）
足够的饲料（及氧气）
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。
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(5)蚕与桑的种间关系为______，蚕沙喂鱼并不意味着蚕同化的能量流入了鱼体内，理由为：
__________________________，
而塘泥中的能量并未进入桑内，
塘泥中能量的最终去向是
_____________。
捕食
蚕沙是蚕的粪便，其中的能量并非蚕同化的能量，而是属于桑中的能量
通过微生物的分解作用，以热能的形式散失
【例12】下图是我国长江三角洲一带某地建立的桑基鱼塘示意图。其中的桑为基，鱼塘为关键。一个结构合理的桑基鱼塘可实现陆基种桑、桑基饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。回答下列问题：
(6) 蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，进而实现了能量的__________，提高了能量的利用率。如果蚕的排泄物经处理
后作为农作物肥料，可以减少化
肥的使用，使农作物增产，请从
光合作用原理解释农作物增产的原因：____________________________________。
排泄物中的有机物被微生物分解，产生CO2和无机盐促进植物光合作用
多级利用