3.2生态系统的能量流动（共22张ppt）高中生物人教版（2019）选择性必修2

(共22张PPT)
第2节 生态系统的能量流动
第3章 生态系统及其稳定性
问题探讨
假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，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1只母鸡、15Kg玉米。
讨论：
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
1.先吃鸡再吃玉米。
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。
原因：先吃鸡，减少了鸡的消耗，缩短食物链获得的能量更多，持续时间更久。
生态系统中能量的_____、_____、_____和_____的过程。
输入
传递
转化
散失
输入
源头：
总能量：
太阳能（地球上几乎所有的生态系统）
一般情况下是生产者固定的太阳能
传递
途径：
形式：
食物链和食物网
有机物中的化学能
转化
太阳能 有机物中的化学能 热能
散失
途径：
形式：
呼吸作用
热能
生产者
呼吸作用、分解作用
1.能量流经第一营养级的过程：
呼吸作用
用于生长、发育、繁殖
（散失）
（储存）
（残枝败叶、粪便）分解者利用
暂未利用（定时）
被下一营养级摄入
同化
未同化（粪便量）
摄入量=同化量+粪便量
光合作用/
化能合成作用
固定(同化)
生产者
散失
（1）输入该营养级的总能量是指____。
（2）粪便中的能量c______（填“属于”或“不属于”）该营养级同化的能量。
（3）初级消费者同化的能量
b=______+______。
（4）生长、发育和繁殖的能量
e=______+_______。
b
不属于
为上一营养级同化的能量中流向分解者的部分
d
e
i
f
问题探讨
初级消费者
摄入（a）
遗体残骸（f）
分解者利用
粪便（c）
（未同化）
呼吸
热能散失
（d）
呼吸
热能散失
初级消费者
同化（b）
生长、发育
和繁殖（e）
次级消费者
摄入（i）
…
2.能量流经第二营养级的过程：
(1)初级消费者粪便中的能量属于哪个箭头？
(2)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？
(3)哪些代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？
(4)生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？
(5)流经生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
①或②+③+④
⑤
①-③或②+④
遵循
不能
⑤
生态系统中能量流动示意图
思考·讨论·分析赛达伯格湖的能量流动
1、用表格的形式，将图中的数据进行整理，并计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
2、通过以上分析，请总结出能量流动的特点并分析原因。
输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
12.6
信息转换，构建能量流动的数学模型
13.5%
20%
62.8
96.3
12.5
293
12.6
18.8
2.1
29.3
7.5
微量
5.0
/
能量传递效率
输出（去路）
逐级递减
单位（焦/厘米2 ·年）
未利用：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。（定时定量分析）
能量传递效率=
某一营养级的同化量
上一营养级的同化量
×100%
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%-20%
1.生态系统中能量流动是单向的。
①食物链各营养级的顺序是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的能量是无法再被利用的。
2.能量流动过程中逐级递减。
①各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。
②各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级利用。
③还有少部分能量随着残枝败叶或遗体流入分解者。
④能量传递效率：
能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有________。
10%~20%
下一营养级同化量
上一营养级同化量
x 100%
能量传递效率=
能量传递效率的计算：
一般认为能量传递效率最低为10%，最高为20%。
（1）已知A营养级净增重N,
按20%计算。则为N × (20%)3
在食物链A B C D中，则有
D营养级最多增重多少
D营养级至少增重多少
按10%计算。则为N × (10%)3
（2）已知D营养级净增重M,
至少需要A营养级多少
最多需要A营养级多少
按20%计算。则为M ÷ (20%)3
按10%计算。则为M ÷ (10%)3
食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
1.能量金字塔
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。
营养级
高
低
能量
低
高
（1）特点：
正金字塔形
（2）象征含义：
能量沿食物链流动过程中逐级递减。
（3）每一级含义：
食物链中每一营养级生物所含能量的多少。
2.生物量金字塔
若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，形成生物量金字塔。
营养级
高
低
生物量
少
多
（1）特点：
一般为正金字塔形，有可能倒置。
（2）象征含义：
生物量（现存生物有机物的总量）沿食物链流动逐级递减。
（3）每一级含义：
每一营养级生物的总生物量。
一般情况下，是上窄下宽。但有时候会出现倒置的金字塔形。
例如，海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）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。
总的来看，年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
旁栏思考：
生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？
3.数量金字塔
若表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，形成数量金字塔。
营养级
高
低
数目
少
多
（1）特点：
一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形。
（2）象征含义：
一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减。
（3）每一级含义：
食物链中每一营养级生物个体的数量。
数量金字塔呈现上宽下窄倒置金字塔形的情形：
如：一棵树上的虫子和鸟
消费者个体小而生产者个体大。
鸟
树
昆虫
判断正误
（1）流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 (　　)
（2）生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级 (　　)
（3）散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统 (　　)
(4)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 (　　)
(5)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少 (　　)
(6)生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的 (　　)
(4)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率 (　　)
(5)利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了生态系统中能量的循环利用(　　)
(6)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类(　　)
×
×
√
×
×
×
×
×
×
考查一.能量流动过程分析
1.如图表示某生态系统中生产者能量的来源和去路（e表示被分解者分解而释放出来的能量），下列说法错误的是( )
A.生产者通过光合作用固定在有机物里面的能量
可用a表示
B.在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了的能量可用b表示
C.c用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，可储存在植物体的有机物中
D.若d为下一个营养级同化的能量，则d是c的10%-20%
D
2.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是（ ）
A. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a )X100%
B.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d
C. 缩短食物链可以提高能量传递效率
D. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内
B
考查一.能量流动过程分析
3.有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量为(　　)
A．550 kJ
B．500 kJ
C．400 kJ
D．100 kJ
A
甲
乙
丙
丁
己
戊
庚
4. 某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能,方框大小表示所含能量的多少)。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D2/D1
C. 流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2+D2)
D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
B
考查一.能量流动过程分析
5.甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔，下列说法错误的是 (　　)
A．生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，基本呈现图丙所示形态
B．由于能量流动具有逐级递减的特征，能量金字塔通常呈现丙图所示形态
C．不能用图甲表示生物数量金字塔
D．生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中
考查二.生态金字塔的识别与分析
C
6．关于生态系统能量流动的原理在实践中应用的叙述，错误的是(　　)
A．除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分
B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C．根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量
D．沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用
考查三.能量流动原理的应用
D