3.2 生态系统的能量流动课件（共35张PPT）2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修二
文档属性
| 名称 | 3.2 生态系统的能量流动课件（共35张PPT）2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-23 14:45:52 | ||
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文档简介
(共35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
能量的 输入
能量的 散失
生态系统
传递
转化
一. 能量流动的概念：
生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
二.研究能量流动的基本思路
以营养级为研究对象
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
二.研究能量流动的基本思路
光合作用
太阳能
生产者所固定的太阳能
生产者所固定的全部太阳能
1%
输入
能量来源:
能量流动的起点:
流经生态系统的总能量:
能量输入方式:
能量转化:
光能转化为有机物中的化学能
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
同化（固定）
用于自身
生长发育繁殖
被分解者利用
同化
未利用
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
以热能形式散失
呼吸作用
生产者
固定的全部太阳能
用于生产者
生长、发育
和繁殖
初级消费者
同化
分解者利用
残枝 败叶
呼吸作用
以热能形式散失
流入
未利用
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
分解者
用于自身生长
发育繁殖
同化
兔摄入
分解者
2.第二营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
同化
未利用
兔粪便
热能散失
用于该营养级的生长、发育、繁殖
分解者利用
该营养级同化
某中间营养级摄入
该营养级粪便
下一
营养级
同化
流入
流入
未利用
2.第二营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
分解者
同化
用于自身生长
发育繁殖
鹰摄入
分解者
鹰粪便
未利用
3.最高营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
散失
用于该营养级的生长、发育、繁殖
分解者利用
该营养级同化
最高营养级摄入
该营养级粪便
流入
3.最高营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
未利用
同化量的去路：
流入某营养级的能量：同化量
消费者同化量
摄入量 - 粪便量
=
某营养级粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分，该部分能量最终被分解者利用。
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量
=呼吸消耗的能量+自身生长发育繁殖的能量
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量
定量不定时
定量定时
生产者同化量
生产者固定量
=
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
传递
能量传递的途径（渠道）：
食物链和食物网
能量传递的形式：
有机物中的化学能
散失
能量散失形式：
热能
能量散失途径：
呼吸作用
转化:
太阳能
有机物中的化学能
热能
四. 能量流动的特点
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
特点：能量单向流动，逐级递减
①一部分能量通过生物自身呼吸作用以热能形式散失
②一部分能量被分解者利用
③一部分能量未被利用
①食物链中的捕食关系不能逆转
②通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用
1.生态系统的主要功能
2.生态系统能量流动的概念
3.生态系统中能量输入的起点、方式、流经自然生态系统的总能量
4.生产者同化的能量如何分配？
5.消费者的同化量与摄入量的关系
6.中间营养级、最高营养级能量分配的异、同点
7.生态系统能量流动的途径、能量在生物群落内传递的形式
8.生态系统中能量的转换形式
9.生态系统能量散失的途径、形式
10.生态系统能量流动的特点及原因
2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
能量在食物链中流动时是逐级递减的，在食物链中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量就越多，最高营养级获得的能量就越少。
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。若在一段较长时期内没有能量输入生态系统，生态系统就会崩溃。
1.为什么食物链一般不超过5个营养级？
3.生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律，为什么？
流入生态系统的能量在沿食物链、食物网流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，另一部分通过生物的呼吸作用以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
4.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？
生态系统的能量流动是逐级递减的，老虎在食物链中处于最高营养级 ，获得的能量少。
先吃鸡、再吃玉米。
食物链越短，流经食物链的能量损耗越少，人获得的能量越多。
1、能量在食物网中传递的“最值”计算
例：如果草有10000kg，鹰最多增加 kg，最少增加 kg。
① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
Ⅱ. 得到最多能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
Ⅰ.得到最少能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
能量传递效率的计算：
② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量
Ⅱ. 需最多能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
Ⅰ.需最少能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
例：若鹰的体重增加1kg，最少需消耗草____kg，最多消耗草_________kg。
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
1、能量在食物网中传递的“最值”计算
2、能量分配比例已知
例：在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
能量传递效率的计算：
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
五. 生态金字塔
五. 生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1.能量金字塔
概念: 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顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
意义：
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
特点：
通常上窄下宽的正金字塔形。
特例：某些人工生态系统（如人工鱼塘）、一定时间内海洋
资料1 夏季某草地生态系统的生物个体数量统计表，单位为个·hm－2。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。
名称 某草地
P 15 000 000
C1 2 000 000
C2 900 000
C3 10
个体数量
昆虫
树
资料2 夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m－2。
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 －
某海域
某湖泊
2.生物量金字塔
概念：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量，即为生物量金字塔。
意义：
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
特点：
大多也是正金字塔形。
三. 生态金字塔
概念：用表示能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。
意义：
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
特点：
一般是正金字塔形
3. 数量金字塔
1.如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是
A.Ⅰ是消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能，E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
2.甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔。下列与之相关的说法，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
金字塔通常呈现图丙所示形态
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
（2）不同层次的作物利用不同强度的太阳能；
（4）适当提高种植密度
（1）充分利用了空间；
六. 研究能量流动的实践意义
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，增大流入某个生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
（3）延长耕地占用时间
玉米
籽粒
秸秆
人
还田
实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
如： 生态农业等
秸秆
蘑菇基质
秸秆饲料
玉米
籽粒
秸秆
人
牛羊
蘑菇
沼气原料
沼气
人
能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间传递，传递效率为10%~20%。
能量利用率 =
生产者固定总能量
人获得的能量
×100%
能量利用率：流入人体内的能量占生产者能量的比值
=
某一营养级同化量
上一营养级同化量
能量传递效率
×100%
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
如：确定合理的载畜量、季节性放牧、划区轮牧，
除草、除虫、灭鼠等
六. 研究能量流动的实践意义
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，增大流入某个生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
如： 生态农业等
如： 确定合理的载畜量、季节性放牧、划区轮牧，除草、除
虫、灭鼠等
1.生态系统的主要功能
2.生态系统能量流动的概念
3.生态系统中能量输入的起点、方式、流经自然生态系统的总能量
4.生产者同化的能量如何分配？
5.消费者的同化量与摄入量的关系
6.中间营养级、最高营养级能量分配的异、同点
7.生态系统能量流动的渠道、能量在生物群落内传递的形式
8.生态系统中能量的转换形式
9.生态系统能量散失的途径、形式
10.生态系统能量流动的特点及原因
11.生态金字塔的类型、特点、构建生态金字塔的意义
12.研究生态系统能量流动的意义
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统及其稳定性
能量的 输入
能量的 散失
生态系统
传递
转化
一. 能量流动的概念：
生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
二.研究能量流动的基本思路
以营养级为研究对象
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
绿色植物
食草鸟
食草昆虫
兔
鹰
蛇
青蛙
二.研究能量流动的基本思路
光合作用
太阳能
生产者所固定的太阳能
生产者所固定的全部太阳能
1%
输入
能量来源:
能量流动的起点:
流经生态系统的总能量:
能量输入方式:
能量转化:
光能转化为有机物中的化学能
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
同化（固定）
用于自身
生长发育繁殖
被分解者利用
同化
未利用
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
以热能形式散失
呼吸作用
生产者
固定的全部太阳能
用于生产者
生长、发育
和繁殖
初级消费者
同化
分解者利用
残枝 败叶
呼吸作用
以热能形式散失
流入
未利用
1.第一营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
分解者
用于自身生长
发育繁殖
同化
兔摄入
分解者
2.第二营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
同化
未利用
兔粪便
热能散失
用于该营养级的生长、发育、繁殖
分解者利用
该营养级同化
某中间营养级摄入
该营养级粪便
下一
营养级
同化
流入
流入
未利用
2.第二营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
分解者
同化
用于自身生长
发育繁殖
鹰摄入
分解者
鹰粪便
未利用
3.最高营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
呼吸作用
散失
用于该营养级的生长、发育、繁殖
分解者利用
该营养级同化
最高营养级摄入
该营养级粪便
流入
3.最高营养级能量流动分析
三、能量流动的过程
未利用
同化量的去路：
流入某营养级的能量：同化量
消费者同化量
摄入量 - 粪便量
=
某营养级粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分，该部分能量最终被分解者利用。
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量
=呼吸消耗的能量+自身生长发育繁殖的能量
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量
定量不定时
定量定时
生产者同化量
生产者固定量
=
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
传递
能量传递的途径（渠道）：
食物链和食物网
能量传递的形式：
有机物中的化学能
散失
能量散失形式：
热能
能量散失途径：
呼吸作用
转化:
太阳能
有机物中的化学能
热能
四. 能量流动的特点
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
……
分解者
特点：能量单向流动，逐级递减
①一部分能量通过生物自身呼吸作用以热能形式散失
②一部分能量被分解者利用
③一部分能量未被利用
①食物链中的捕食关系不能逆转
②通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用
1.生态系统的主要功能
2.生态系统能量流动的概念
3.生态系统中能量输入的起点、方式、流经自然生态系统的总能量
4.生产者同化的能量如何分配？
5.消费者的同化量与摄入量的关系
6.中间营养级、最高营养级能量分配的异、同点
7.生态系统能量流动的途径、能量在生物群落内传递的形式
8.生态系统中能量的转换形式
9.生态系统能量散失的途径、形式
10.生态系统能量流动的特点及原因
2.长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
能量在食物链中流动时是逐级递减的，在食物链中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量就越多，最高营养级获得的能量就越少。
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。若在一段较长时期内没有能量输入生态系统，生态系统就会崩溃。
1.为什么食物链一般不超过5个营养级？
3.生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律，为什么？
流入生态系统的能量在沿食物链、食物网流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，另一部分通过生物的呼吸作用以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
4.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？
生态系统的能量流动是逐级递减的，老虎在食物链中处于最高营养级 ，获得的能量少。
先吃鸡、再吃玉米。
食物链越短，流经食物链的能量损耗越少，人获得的能量越多。
1、能量在食物网中传递的“最值”计算
例：如果草有10000kg，鹰最多增加 kg，最少增加 kg。
① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
Ⅱ. 得到最多能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
Ⅰ.得到最少能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
能量传递效率的计算：
② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量
Ⅱ. 需最多能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
Ⅰ.需最少能量：选最 食物链；能量传递效率按 计算
例：若鹰的体重增加1kg，最少需消耗草____kg，最多消耗草_________kg。
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
1、能量在食物网中传递的“最值”计算
2、能量分配比例已知
例：在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
能量传递效率的计算：
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
五. 生态金字塔
五. 生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1.能量金字塔
概念: 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顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
意义：
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
特点：
通常上窄下宽的正金字塔形。
特例：某些人工生态系统（如人工鱼塘）、一定时间内海洋
资料1 夏季某草地生态系统的生物个体数量统计表，单位为个·hm－2。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。
名称 某草地
P 15 000 000
C1 2 000 000
C2 900 000
C3 10
个体数量
昆虫
树
资料2 夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m－2。
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 －
某海域
某湖泊
2.生物量金字塔
概念：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量，即为生物量金字塔。
意义：
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
特点：
大多也是正金字塔形。
三. 生态金字塔
概念：用表示能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。
意义：
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
特点：
一般是正金字塔形
3. 数量金字塔
1.如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是
A.Ⅰ是消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能，E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
2.甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔。下列与之相关的说法，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
金字塔通常呈现图丙所示形态
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
（2）不同层次的作物利用不同强度的太阳能；
（4）适当提高种植密度
（1）充分利用了空间；
六. 研究能量流动的实践意义
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，增大流入某个生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
（3）延长耕地占用时间
玉米
籽粒
秸秆
人
还田
实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
如： 生态农业等
秸秆
蘑菇基质
秸秆饲料
玉米
籽粒
秸秆
人
牛羊
蘑菇
沼气原料
沼气
人
能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间传递，传递效率为10%~20%。
能量利用率 =
生产者固定总能量
人获得的能量
×100%
能量利用率：流入人体内的能量占生产者能量的比值
=
某一营养级同化量
上一营养级同化量
能量传递效率
×100%
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
如：确定合理的载畜量、季节性放牧、划区轮牧，
除草、除虫、灭鼠等
六. 研究能量流动的实践意义
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，增大流入某个生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
如： 生态农业等
如： 确定合理的载畜量、季节性放牧、划区轮牧，除草、除
虫、灭鼠等
1.生态系统的主要功能
2.生态系统能量流动的概念
3.生态系统中能量输入的起点、方式、流经自然生态系统的总能量
4.生产者同化的能量如何分配？
5.消费者的同化量与摄入量的关系
6.中间营养级、最高营养级能量分配的异、同点
7.生态系统能量流动的渠道、能量在生物群落内传递的形式
8.生态系统中能量的转换形式
9.生态系统能量散失的途径、形式
10.生态系统能量流动的特点及原因
11.生态金字塔的类型、特点、构建生态金字塔的意义
12.研究生态系统能量流动的意义