3.2生态系统的能量流动课件(共27张PPT)-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.2生态系统的能量流动课件(共27张PPT)-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-30 19:18:53 | ||
图片预览
文档简介
(共27张PPT)
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
捕食关系
组成成分
营养结构
食物链（网）
生态系统的结构
知识回顾
物质循环和能量流动的渠道
生态系统的功能
能量流动
物质循环
信息传递
第2节 生态系统的能量流动
第3章 生态系统及其稳定性
能量在生态系统中是怎样流动的？
怎样理解生态金字塔？
本节聚焦
1
2
3
研究能量流动有什么实践意义？
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。
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
问题探讨
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。
n 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。
一、能量流动的概念
源头：
流经生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能总量
形式：
途径：
食物链和食物网
输入
传递
散失
转化：
有机物中的化学能
怎样研究生态系统的能量流动？
热能
太阳能
有机物中化学能
太阳能
特别提醒：若为人工生态系统，流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能总量，还有人工补充的能量
途径：
形式：
呼吸作用
以热能形式散失
概念理解
笔记
研究能量流动的基本思路
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路：
将种群作为一个整体，甚至以营养级作为一个整体进行研究，是分析生态系统能量流动的基本思路。
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
生产者
初级消费者
次级消费者
若把营养级看作一个整体，能量是如何流经第一营养级和第二营养级的呢？
二、能量流动的过程
第一营养级
第二营养级
第三营养级
自身呼吸作用消耗
用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动（储存在有机物中）
1.能量流经第一营养级示意图
生产者固定的太阳能
残枝败叶被分解者利用
初级消费者摄入
这样，生产者的能量就流入_____营养级
第二
去向
未利用的能量
99%
散失
1%
固定
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
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
呼吸作用
散失
遗体
残骸
初级消费者
同化
分解者利用
粪便
呼吸作用
散失
（热能）
次级消费者
摄入
…
未利用
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物质，并且储存能量的过程
这样，生产者的能量就流入_____营养级
第三
2.能量流经第二营养级的过程
属于上一营养级的同化量
流经第二营养级的总能量
能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同
生态系统的能量流动，可以概括为下图：
呼吸作用消耗a
同化量去路
流入下一营养级e
被分解者利用f
未利用g
属于用于自身生长、发育和繁殖的部分b
a＋b或a＋e＋f＋g
笔记
最高营养级没有这一去向
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。
思考：箭头的方向和大小代表什么含义？
单向流动
逐级递减
研究能量在生态系统中流动的特点，仅仅进行定性的阐释是不够的，必须基于实验数据来得出结论。
优点：小、简单、稳定
深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致，性质均一，没有大的波浪。
赛达伯格湖
美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
林德曼
（1915-1942）
三、能量流动的特点
营养级 流入能量 流出能量 (输入下一营养级） 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物 —— ——
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
13.52%
20.06%
林德曼得到的数据如下图：
填表计算：
（传递效率）
1.生态系统的能量是单向流动的。
生态系统能量流动的特点：
生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%；
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。
2.能量在流动过程中逐级递减。
①生态系统各营养级间取食与被取食的关系是不可逆的。
②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
流入各营养级的能量：一部分通过呼吸作用散失
一部分被分解者所分解
一部分未利用的能量
√
食物链越短，到我体内的能量就越多，我活的时间就越长呀！
思考：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。
例：设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的能量
最多为N×(20%)3
最少为N×(10%)3
已知D营养级的能量M，则A营养级的能量
最多为M÷(10%)3
最少为M÷(20%)3
①由低营养级求高营养级：按×20%（10%）计算
1.高、低营养级间能量的互算
②由高营养级求低营养级：按÷10%（20%）计算
能量流动过程中的一些计算问题
2.能量流动的最值计算
笔记
例如：A→B→C→D
已知A的能量为a，则D获
得的能量最多是多少？
E
a×(20%)2
四、生态金字塔
1.能量金字塔
含义：表示各营养级生物所含能量的多少。
原因：能量在流动中总是逐级递减的。
特点：通常都是“上窄下宽”的正金字塔形。
2.生物量金字塔
含义：表示各营养级所容纳的有机物的总干重。
原因：一般来说植物的总干重＞植食性动物的总干重＞肉食性动物的总干重
浮游动物
浮游
植物
特例：
特点：大多也是上窄下宽的正金字塔形。
3.数量金字塔
含义：表示各营养级生物个体的数量。
原因：一般来说营养级别越高，生物个体数量越少
特例：
特点：一般呈正金字塔形。
五、研究能量流动的实践意义
1.可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
2.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。
秸秆饲料
沼气池
沼渣
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
3.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。
合理确定草场的载畜量
稻田除草、除虫
课堂小结
作 业
完成课时评价作业（八）
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
捕食关系
组成成分
营养结构
食物链（网）
生态系统的结构
知识回顾
物质循环和能量流动的渠道
生态系统的功能
能量流动
物质循环
信息传递
第2节 生态系统的能量流动
第3章 生态系统及其稳定性
能量在生态系统中是怎样流动的？
怎样理解生态金字塔？
本节聚焦
1
2
3
研究能量流动有什么实践意义？
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。
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
问题探讨
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。
n 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。
一、能量流动的概念
源头：
流经生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能总量
形式：
途径：
食物链和食物网
输入
传递
散失
转化：
有机物中的化学能
怎样研究生态系统的能量流动？
热能
太阳能
有机物中化学能
太阳能
特别提醒：若为人工生态系统，流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能总量，还有人工补充的能量
途径：
形式：
呼吸作用
以热能形式散失
概念理解
笔记
研究能量流动的基本思路
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路：
将种群作为一个整体，甚至以营养级作为一个整体进行研究，是分析生态系统能量流动的基本思路。
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
生产者
初级消费者
次级消费者
若把营养级看作一个整体，能量是如何流经第一营养级和第二营养级的呢？
二、能量流动的过程
第一营养级
第二营养级
第三营养级
自身呼吸作用消耗
用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动（储存在有机物中）
1.能量流经第一营养级示意图
生产者固定的太阳能
残枝败叶被分解者利用
初级消费者摄入
这样，生产者的能量就流入_____营养级
第二
去向
未利用的能量
99%
散失
1%
固定
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
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
呼吸作用
散失
遗体
残骸
初级消费者
同化
分解者利用
粪便
呼吸作用
散失
（热能）
次级消费者
摄入
…
未利用
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物质，并且储存能量的过程
这样，生产者的能量就流入_____营养级
第三
2.能量流经第二营养级的过程
属于上一营养级的同化量
流经第二营养级的总能量
能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同
生态系统的能量流动，可以概括为下图：
呼吸作用消耗a
同化量去路
流入下一营养级e
被分解者利用f
未利用g
属于用于自身生长、发育和繁殖的部分b
a＋b或a＋e＋f＋g
笔记
最高营养级没有这一去向
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。
思考：箭头的方向和大小代表什么含义？
单向流动
逐级递减
研究能量在生态系统中流动的特点，仅仅进行定性的阐释是不够的，必须基于实验数据来得出结论。
优点：小、简单、稳定
深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米。湖底深度一致，性质均一，没有大的波浪。
赛达伯格湖
美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
林德曼
（1915-1942）
三、能量流动的特点
营养级 流入能量 流出能量 (输入下一营养级） 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物 —— ——
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
13.52%
20.06%
林德曼得到的数据如下图：
填表计算：
（传递效率）
1.生态系统的能量是单向流动的。
生态系统能量流动的特点：
生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%；
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。
2.能量在流动过程中逐级递减。
①生态系统各营养级间取食与被取食的关系是不可逆的。
②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
流入各营养级的能量：一部分通过呼吸作用散失
一部分被分解者所分解
一部分未利用的能量
√
食物链越短，到我体内的能量就越多，我活的时间就越长呀！
思考：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。
例：设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的能量
最多为N×(20%)3
最少为N×(10%)3
已知D营养级的能量M，则A营养级的能量
最多为M÷(10%)3
最少为M÷(20%)3
①由低营养级求高营养级：按×20%（10%）计算
1.高、低营养级间能量的互算
②由高营养级求低营养级：按÷10%（20%）计算
能量流动过程中的一些计算问题
2.能量流动的最值计算
笔记
例如：A→B→C→D
已知A的能量为a，则D获
得的能量最多是多少？
E
a×(20%)2
四、生态金字塔
1.能量金字塔
含义：表示各营养级生物所含能量的多少。
原因：能量在流动中总是逐级递减的。
特点：通常都是“上窄下宽”的正金字塔形。
2.生物量金字塔
含义：表示各营养级所容纳的有机物的总干重。
原因：一般来说植物的总干重＞植食性动物的总干重＞肉食性动物的总干重
浮游动物
浮游
植物
特例：
特点：大多也是上窄下宽的正金字塔形。
3.数量金字塔
含义：表示各营养级生物个体的数量。
原因：一般来说营养级别越高，生物个体数量越少
特例：
特点：一般呈正金字塔形。
五、研究能量流动的实践意义
1.可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
2.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。
秸秆饲料
沼气池
沼渣
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
3.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。
合理确定草场的载畜量
稻田除草、除虫
课堂小结
作 业
完成课时评价作业（八）