高中生物人教版（2019）选择性必修2课件：3.2 生态系统的能量流动（第一课时）(共27张PPT)

(共27张PPT)
森林、草原、天地、山川，
地平线之外一片苍茫。
“小小寰球”在宇宙中旋转，
承载着它的生命之网。
第3章 生态系统及其稳定性
选择性必修二 生物与环境
生态系统的能量流动
第一课时 能量流动的过程及特点
第3章 第2节
目录
一、新课导入
二、新知探究
三、课堂练习
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。
流落荒岛
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
新课导入
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。
1.先吃鸡，再吃玉米。
先吃鸡，再吃玉米。
我反对！
为什么要先吃
我？
问题探讨
深入内部考察个体
生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。
整合局部
环节规律
探索系统
动态规律
研究能量流动的基本思路
一、科学方法
【任务一】阅读课本54页的科学方法，明确研究能量流动的基本思路。
消化吸收合成自身物质，储存能量
呼吸作用
散失（热能）
粪便
呼吸作用
散失（热能）
分解者利用
遗体残骸
摄入
用于生长发育繁殖
摄入量 = 同化量 + 粪便量
捕食者摄入
同化
同化量= 呼吸作用散失＋自身生长发育
同化量= 呼吸作用散失＋捕食者摄入＋分解者利用
二、能量流动的过程
【任务二】1、阅读课本55页1-2段，结合图3-5，分析第二营养级各能量之间的关系。
生产者
草等
兔等
初级消费者
鹰等
次级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
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
遗体
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
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
粪便
兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？
同化
流入
呼吸作用
分解者
摄入
生长发育和
繁殖储存起来
同化量
=
摄入量
粪便量
－
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
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
兔同化的能量
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
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
繁殖储存起来
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
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)
二、能量流动的过程
【任务二】2.根据课本和图3-5，分析以下食物链中各营养级的能量流动过程。
二、能量流动的过程
【任务二】3.阅读课本54页第一段，结合以上分析，说出生态系统能量流动的概念，并对各环节进行总结分析。
转化
太阳能 有机物中化学能 热能
生物群落
环境
输入
输出
通过各营养级及分解者的呼吸作用以热能形式散失
总量：生产者通过光合作用固定的太阳能
传递
输入
形式：有机物中化学能
途径：食物链和食物网
生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
输入
传递
转化
散失
二、能量流动的过程
概念
散失
①流经自然生态系统的总能量是：
②流经人工生态系统的总能量是：
③自然生态系统的能量来源是：
④人工生态系统的能量来源是：
生产者固定的太阳能
生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能
太阳能
太阳能和人工输入的有机物中的化学能
二、能量流动的过程
小结
三、能量流动的特点
【任务三】1.阅读课本56页的思考讨论“分析赛达伯格湖的能量流动”，对各营养级的能量进行详细分析，总结各营养级之间能量传递过程中的特点。
Raymond Lindeman
《生态学的营养动态概说》对能量流动做了定量分析
林德曼（1915-1942）
赛达伯格湖
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。
优点：小、简单、稳定
三、能量流动的特点
【任务三】1.阅读课本56页的思考讨论“分析赛达伯格湖的能量流动”，对各营养级的能量进行详细分析，总结各营养级之间能量传递过程中的特点。
植食性动物
62.8
62.8
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
分解者
12.5
呼吸作用
96.3
未利用
293
2.1
18.8
29.3
12.6
肉食性动物
12.6
微量
7.5
5.0
327.3
122.6
14.6
数字为能量数值。“未固定”是指未被固定的太阳能，“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。
三、能量流动的特点
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
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%
三、能量流动的特点
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_________；
①生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，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。
逆转
循环流动
原因：
三、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
自身呼吸作用消耗；
被分解者分解；
暂时未被利用。
原因：
（能量传递效率为10%～20%）
三、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
三、能量流动的特点
小结
规律：食物链越短，能量利用率越高。
能量传递效率与能量利用效率的比较
传递效率=
上一营养级的同化量
下一营养级的同化量
×100%
能量利用率=
生产者能量
流入最高营养级的能量
×100%
三、能量流动的特点
知识拓展
选______的食物链
选最小传递效率_____
生产者
最少消耗
选最大传递效率_____
消费者
最大消耗
获得最多
获得最少
选______的食物链
最短
最长
20%
10%
能量在食物链中传递的“最值计算”
三、能量流动的特点
知识拓展
由最高营养级推导生产者（消耗量）A→B→C
需最多能量：选最长食物链；按÷10%计算 (食物链前级是后级10倍)
需最少能量：选最短食物链；按÷20%计算 (食物链前级是后级5倍)
浮游植物
小鱼
大鱼
1000kg
10%
10%
10%
20%
20%
25kg
1kg
例：大鱼体重增加1kg，最多(至少)需要浮游植物多少千克
三、能量流动的特点
知识拓展
课堂练习
1.(2023·新疆卷)下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（ ）
A. 生产者固定的能量是光能或化学能
B. 自然生态系统中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在
C. 在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
D. 与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
只可显著提高能量的利用率
D
2.(2023·江苏省·联考题)某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 若B摄入的能量比例增大，则A→B的能量传递效率增大，B的同化效率（同化量/摄入量）增大
B. 若B未消化利用的比例增大，不改变B→C的能量传递效率，但A→B的能量传递效率减小
C. 若B呼吸的能量比例增大，不改变A→B的能量传递效率，但B的生长效率（生长量/同化量）减小
D. 若该生态系统为海洋生态系统，A为生产者，则流向分解者的能量比例通常小于陆地生态系统
一般增大的是能量利用率
A