3.2生态系统的能量流动课件(共32张PPT)人教版（2019）选择性必修2 生物与环境
文档属性
| 名称 | 3.2生态系统的能量流动课件(共32张PPT)人教版（2019）选择性必修2 生物与环境 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-27 22:06:35 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
单元教学课题：生态系统的三大功能
对象：组成生物体的元素
特点：全球性，循环往复运动
范围：生物圈
生态系统的物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
一、生态系统的物质循环
任 务 一：利用文字和箭头建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的物质循环模型（以碳循环为例）
1、“稻－鱼－鸭”生态农业系统的组成成分有哪些
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
2、碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节？
3、 用关键词建构该生态系统的碳循环模型。
非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
1、碳的循环形式：
在生物群落和非生物环境之间：
在生物群落内部：
碳主要以CO2形式循环。
碳以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
2.碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用和化能合成作用
3.碳返回非生物环境的途径：
（1）生产者、消费者的 。
（2）分解者的 (实质是呼吸作用)。
（3）化石燃料的 。
呼吸作用
分解作用
燃烧
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
4.碳在生物群落中传递的主要途径：
食物链、食物网
5.碳循环具有全球性的原因？
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
“一找”双箭头——一方为生产者，一方为大气CO2库;
“二看”箭头最多指向——箭头最多指向的是大气CO2库; “三判”分解者——箭头次多指向的是分解者。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
生产者
大气CO2库
生产者
大气CO2库
生产者
大气CO2库
重温高考
典例1.（2023海南卷节选）人工鱼礁投放海底一段时间后，礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于_____ ，能有效降低大气中CO2含量，其主要原因是_____ 。
典例2.（2021河北卷节选）碳在池塘生物群落中主要以__________的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是
典例3.(2021广东卷节选)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是____
消费者通过食物网(链)取食利用，
藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
生产者
含碳有机物
CO2能够随着大气环流在全球范围内进行
光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用
从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递
1%
固定(同化)
99%
散失
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
水稻
（生产者）
二化螟
（初级消费者）
（次级消费者）
鸭
1、建构一条能体现鸭获取能量过程的含有三个营养级的食物链。
并标出食物链中每个营养级所对应的生态系统成分。
二、生态系统的能量流动
464.6
96.3
12.5
293
62.8
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
能量流动过程中逐级递减
分析赛达伯格湖的能量流动
单向流动
二、生态系统的能量流动
2、能量流动的特点
能量逐级递减，说明生产者的能量并没有全部流入消费者，那么能量都去哪了呢？
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
3、能量流动的过程
（1)第一营养级能量的输入和输出
①输入：生产者通过________________将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
②输出
a．在生产者的________________中以热能形式散失。
b.
二、生态系统的能量流动
光合作用
呼吸作用
分解者
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
二、生态系统的能量流动
（2)完善能量流经第二营养级的示意图
初级消费者同化
生长、发育和繁殖
次级消费者
呼吸作用
（2）能量流经二化螟（第二营养级）过程：
二化螟吃水稻后能将摄入的全部同化吗？
初级消费者摄入
呼吸作用
热量散失
用于生长、发育和繁殖
粪便
初级消费者同化
摄入量 = 同化量 + 粪便量
粪便属于上一营养级的同化量
枯枝落叶中有能量码 ？它们去哪里了 ？ 粪便中有 能量吗 ？ 它们又去哪里了 ？
二、生态系统的能量流动
次级消费者摄入
初级消费者摄入
呼吸作用
热量散失
初级消费者同化
用于生长、发育和繁殖
分解者利用
遗体残骸
粪便
次级消费者摄入
二、生态系统的能量流动
（2）能量流经二化螟（第二营养级）过程：
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
4、完善三个营养级对应能量的来源和去向。
二、生态系统的能量流动
①源头： 。
②起点：从 开始。
③流入生态系统总量： 。
④主要方式：__________。
能量流动
概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
过
程
输入
生产者固定太阳能
生产者固定的太阳能总量
光合作用
①传递渠道： 。
②传递过程：
食物链和食物网
传递
转化
太阳能
化学能
热能
ATP中活跃的化学能
散失
大部分热能形式散失，
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能
二、生态系统的能量流动
典例4、（2023新课标卷节选）湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是 ；②是 ③是 。
重温高考
水鸟的同化量
水鸟呼吸作用（细胞呼吸）散失的能量
分解者利用的能量
典例5、“稻－鱼－鸭”生态农业系统通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼都丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:
鸭和鱼取食浮游藻类和杂草，减少其与水
稻的竞争，使水稻能获得更多光能; 浮游藻类、害虫的
能量流入鱼和鸭体内，最终实现水稻、鱼、鸭同时增产。
( 合理调整能量流动方向，使能量持续高效流向对人类
最有益的部分)
“稻－鱼－鸭”生态农业系统物质循环和能量流动的“指挥棒”是什么 它如何发挥作用
三、生态系统的信息传递
三、生态系统的信息传递
1、为什么每年2—3月播种育秧、4—5 月底栽秧
2、当地农户为什么要放养体长超过 6 cm 的鱼苗
小资料：水稻种子的萌发需要适宜的温度，水稻要在白天短于一定的时长才开花。
思考：资料中体现了哪种信息类型？说明信息传递在生态系统中的什么作用？
（1）生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（2）生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
三、生态系统的信息传递
信息传递在生态系统中的作用
水稻种子的萌发需要适宜的温度，说明信息传递具有什么功能？
水稻要在白天短于一定的时长才开花，说明信息传递具有什么功能？
当地农户放养体长超过 6 cm 的鱼苗不会被鸭子吃掉，说明信息传递具有什么功能？
三、生态系统的信息传递
非生物环境（光、声、温度、湿度、磁场等）生物个体或群体（声、颜色）
化学信息
物理信息
生物体代谢产物或分泌物
行为信息
动物的特殊行为
三、生态系统的信息传递
植物的颜色、萤火虫的荧光、蛛网的振动频率
昆虫的性外激素、
狗的尿液等
蜜蜂跳舞，孔雀开屏
典例5、（2023湖南卷）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一，秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是（ ）
A．油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B．蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C．蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D．秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
重温高考
C
四、课后延伸
1、请利用信息传递相关知识分析“稻－鱼－鸭”生态农业系统中圈鸭回舍后如何提高鸭的产蛋率 并归纳信息传递在农业生产中的应用。
2、“稻－鱼－鸭”生态农业系统中通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼都丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:
典例1．（2023·辽宁·统考高考真题）迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰富，是东亚—澳大利西亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有全球性的重要意义。回答下列问题：
(1)迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能是 、 和 。
典例2．（2022·湖南·高考真题）稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是（ ）
A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C．硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）为捕食关系
D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用
B
典例3．（2021·福建·统考高考真题）下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（ ）
A．使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用
B．套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力
C．利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率
D．修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度
典例4（2020·天津·统考高考真题）鬼箭锦鸡儿（灌木）和紫羊茅（草本）是高寒草甸系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下图。据图回答：
（1）CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物，同时将光能转变为有机物中的化学能，体现了植物在生态系统 和 中的重要作用。
C
典例6（2023浙江卷（2）农田是在人为干预和维护下建立起来的生态系统，人类对其进行适时、适当地干预是系统正常运行的保证。例如在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施，其共同点都是干预了系统的______ 和能量流动；在稻田里施无机肥，是干预了系统______ 过程。
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
摄食
燃烧
分解作用
1、碳的循环形式：
在生物群落和非生物环境之间：
在生物群落内部：
碳主要以CO2形式循环。
碳以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
水圈中的CO2库
第3章 生态系统及其稳定性
单元教学课题：生态系统的三大功能
对象：组成生物体的元素
特点：全球性，循环往复运动
范围：生物圈
生态系统的物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
一、生态系统的物质循环
任 务 一：利用文字和箭头建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的物质循环模型（以碳循环为例）
1、“稻－鱼－鸭”生态农业系统的组成成分有哪些
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
2、碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节？
3、 用关键词建构该生态系统的碳循环模型。
非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
1、碳的循环形式：
在生物群落和非生物环境之间：
在生物群落内部：
碳主要以CO2形式循环。
碳以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
2.碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用和化能合成作用
3.碳返回非生物环境的途径：
（1）生产者、消费者的 。
（2）分解者的 (实质是呼吸作用)。
（3）化石燃料的 。
呼吸作用
分解作用
燃烧
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
4.碳在生物群落中传递的主要途径：
食物链、食物网
5.碳循环具有全球性的原因？
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
“一找”双箭头——一方为生产者，一方为大气CO2库;
“二看”箭头最多指向——箭头最多指向的是大气CO2库; “三判”分解者——箭头次多指向的是分解者。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
生产者
大气CO2库
生产者
大气CO2库
生产者
大气CO2库
重温高考
典例1.（2023海南卷节选）人工鱼礁投放海底一段时间后，礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于_____ ，能有效降低大气中CO2含量，其主要原因是_____ 。
典例2.（2021河北卷节选）碳在池塘生物群落中主要以__________的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是
典例3.(2021广东卷节选)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是____
消费者通过食物网(链)取食利用，
藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
生产者
含碳有机物
CO2能够随着大气环流在全球范围内进行
光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用
从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递
1%
固定(同化)
99%
散失
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
水稻
（生产者）
二化螟
（初级消费者）
（次级消费者）
鸭
1、建构一条能体现鸭获取能量过程的含有三个营养级的食物链。
并标出食物链中每个营养级所对应的生态系统成分。
二、生态系统的能量流动
464.6
96.3
12.5
293
62.8
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
能量流动过程中逐级递减
分析赛达伯格湖的能量流动
单向流动
二、生态系统的能量流动
2、能量流动的特点
能量逐级递减，说明生产者的能量并没有全部流入消费者，那么能量都去哪了呢？
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
3、能量流动的过程
（1)第一营养级能量的输入和输出
①输入：生产者通过________________将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
②输出
a．在生产者的________________中以热能形式散失。
b.
二、生态系统的能量流动
光合作用
呼吸作用
分解者
任务二: 建构“稻－鱼－鸭”生态农业系统的能量
二、生态系统的能量流动
（2)完善能量流经第二营养级的示意图
初级消费者同化
生长、发育和繁殖
次级消费者
呼吸作用
（2）能量流经二化螟（第二营养级）过程：
二化螟吃水稻后能将摄入的全部同化吗？
初级消费者摄入
呼吸作用
热量散失
用于生长、发育和繁殖
粪便
初级消费者同化
摄入量 = 同化量 + 粪便量
粪便属于上一营养级的同化量
枯枝落叶中有能量码 ？它们去哪里了 ？ 粪便中有 能量吗 ？ 它们又去哪里了 ？
二、生态系统的能量流动
次级消费者摄入
初级消费者摄入
呼吸作用
热量散失
初级消费者同化
用于生长、发育和繁殖
分解者利用
遗体残骸
粪便
次级消费者摄入
二、生态系统的能量流动
（2）能量流经二化螟（第二营养级）过程：
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
4、完善三个营养级对应能量的来源和去向。
二、生态系统的能量流动
①源头： 。
②起点：从 开始。
③流入生态系统总量： 。
④主要方式：__________。
能量流动
概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
过
程
输入
生产者固定太阳能
生产者固定的太阳能总量
光合作用
①传递渠道： 。
②传递过程：
食物链和食物网
传递
转化
太阳能
化学能
热能
ATP中活跃的化学能
散失
大部分热能形式散失，
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能
二、生态系统的能量流动
典例4、（2023新课标卷节选）湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是 ；②是 ③是 。
重温高考
水鸟的同化量
水鸟呼吸作用（细胞呼吸）散失的能量
分解者利用的能量
典例5、“稻－鱼－鸭”生态农业系统通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼都丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:
鸭和鱼取食浮游藻类和杂草，减少其与水
稻的竞争，使水稻能获得更多光能; 浮游藻类、害虫的
能量流入鱼和鸭体内，最终实现水稻、鱼、鸭同时增产。
( 合理调整能量流动方向，使能量持续高效流向对人类
最有益的部分)
“稻－鱼－鸭”生态农业系统物质循环和能量流动的“指挥棒”是什么 它如何发挥作用
三、生态系统的信息传递
三、生态系统的信息传递
1、为什么每年2—3月播种育秧、4—5 月底栽秧
2、当地农户为什么要放养体长超过 6 cm 的鱼苗
小资料：水稻种子的萌发需要适宜的温度，水稻要在白天短于一定的时长才开花。
思考：资料中体现了哪种信息类型？说明信息传递在生态系统中的什么作用？
（1）生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（2）生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
三、生态系统的信息传递
信息传递在生态系统中的作用
水稻种子的萌发需要适宜的温度，说明信息传递具有什么功能？
水稻要在白天短于一定的时长才开花，说明信息传递具有什么功能？
当地农户放养体长超过 6 cm 的鱼苗不会被鸭子吃掉，说明信息传递具有什么功能？
三、生态系统的信息传递
非生物环境（光、声、温度、湿度、磁场等）生物个体或群体（声、颜色）
化学信息
物理信息
生物体代谢产物或分泌物
行为信息
动物的特殊行为
三、生态系统的信息传递
植物的颜色、萤火虫的荧光、蛛网的振动频率
昆虫的性外激素、
狗的尿液等
蜜蜂跳舞，孔雀开屏
典例5、（2023湖南卷）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一，秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是（ ）
A．油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B．蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C．蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D．秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
重温高考
C
四、课后延伸
1、请利用信息传递相关知识分析“稻－鱼－鸭”生态农业系统中圈鸭回舍后如何提高鸭的产蛋率 并归纳信息传递在农业生产中的应用。
2、“稻－鱼－鸭”生态农业系统中通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼都丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:
典例1．（2023·辽宁·统考高考真题）迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰富，是东亚—澳大利西亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有全球性的重要意义。回答下列问题：
(1)迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能是 、 和 。
典例2．（2022·湖南·高考真题）稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是（ ）
A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C．硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）为捕食关系
D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用
B
典例3．（2021·福建·统考高考真题）下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（ ）
A．使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用
B．套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力
C．利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率
D．修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度
典例4（2020·天津·统考高考真题）鬼箭锦鸡儿（灌木）和紫羊茅（草本）是高寒草甸系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下图。据图回答：
（1）CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物，同时将光能转变为有机物中的化学能，体现了植物在生态系统 和 中的重要作用。
C
典例6（2023浙江卷（2）农田是在人为干预和维护下建立起来的生态系统，人类对其进行适时、适当地干预是系统正常运行的保证。例如在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施，其共同点都是干预了系统的______ 和能量流动；在稻田里施无机肥，是干预了系统______ 过程。
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
摄食
燃烧
分解作用
1、碳的循环形式：
在生物群落和非生物环境之间：
在生物群落内部：
碳主要以CO2形式循环。
碳以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
一、生态系统的物质循环
（一）碳循环
水圈中的CO2库