3.2.1生态系统的能量流动 课件 （22张PPT）

(共22张PPT)
3.2 生态系统的能量流动
第1课时
01
02
通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统中能量流动的特点(重点)。
通过分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程(难点)。
学习
目标
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？
假设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。
方案A
方案B
先
后
一部分
吃鸡蛋，后吃鸡
一部分
流落荒岛
问题探讨
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
科学方法：研究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：
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
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。
如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
以营养级为研究对象
请同学们自主阅读教材P55第一、二段，思考讨论完成以下问题：
1.输入生态系统的的能量来源是什么？
2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？
3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？
4.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。
一、能量流动的过程
99%
1%
生产者
第一营养级
热能
有机物中的化学能
太阳能
（光合作用）
被地球 表面的大气层吸收、散射和放射
生长、发育和繁殖
初级消费者
第二营养级
分解者
一、能量流动的过程
1.能量流经第一营养级的过程
呼吸作用
1.能量流经第一营养级的过程
一、能量流动的过程
生产者同化量
（固定量）
①呼吸作用以热能形式散失(大部分）
②用于生长、发育和繁殖的能量（储存于生物体内的能量）
b.分解者利用
a.流入下一营养级
任务1：构建能量流经第一营养级的概念模型
2.能量流经第二营养级的过程
一、能量流动的过程
任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型
呼吸散失
粪便量
摄入量
同化量
流向下一营养级
分解者利用
用于生长、发育、繁殖
问题提示：
1.摄入的总能量都能被初级消费者利用吗？摄入量和同化量之间有什么关系？
2.初级消费者同化的能量去向与生产者相同吗？
初级消费者
摄入量
粪便量
初级消费者
同化量
生长、发育、繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
遗体、残骸
呼吸作用
热能散失
呼吸作用
散失
任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型
思考：
1.真正流入初级消费者体内的能量是摄入量还是同化量？摄入量与同化量的关系？
2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗？
3.比较生产者和初级消费者同化量的去路相同吗？
属于生产者的同化量
同化量=摄入量-粪便量
分解者利用
呼吸作用散失
用于生长、发育和繁殖
流入下一个营养级
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
…
①
②
③
一、能量流动的过程
任务3：构建生态系统能量流动的概念模型
生产者
(植物)
呼吸
初级消费者
(植食动物)
呼吸
次级消费者
(肉食动物)
呼吸
分 解 者
…
呼吸
三级消费者
(肉食动物)
呼吸
一、能量流动的过程
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。
能量流动的概念
能量
1.当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。(　　)
2.初级消费者的粪便量属于第二营养级能量。(　　)
3.同化量≠用于生长发育和繁殖的能量。(　　)
4.分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的。( )
5.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( )
×
√
×
√
×
生态系统的能量流动过程你已经大致掌握了，那么，能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化的特点和传递效率是怎样的呢？
易混淆判断
思考●讨论
分析赛达伯格湖的能量流动
思考：
1.流入（输入）该生态系统的总能量？
2.图中62.8、12.6代表摄入量还是同化量？
3.请计算每个营养级能量的来源和去向，说明是否遵循能量守恒定律？
464.6
同化量
二、能量流动的特点
生产者：来（464.6）=去（96.3+62.8+12.5+293）
植食性动物：来（62.8） =去（18.8+12.6+2.1+29.3）
讨论1：设计表格，整理赛达伯格湖能量图解中的数据，计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出 流出/流入
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
96.3
12.5
293
62.8
13.52%
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
20.06%
12.6
7.5
微量
5.0
二、能量流动的特点
流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出 流出/流入
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
96.3
12.5
293
62.8
13.52%
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
20.06%
12.6
7.5
微量
5.0
讨论3：相邻两个营养级间的能量传递效率如何计算？
讨论2：流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流入下一营养级？
呼吸作用以热能形式散失；分解者利用；未利用
能量流动特点：逐级递减
能量传递效率 =
某一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
三、能量流动的特点
讨论5：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？能量能否从植食性动物流向生产者？为什么？
【总结】能量流动的特点：
讨论4：为什么食物链上一般不超过5个营养级？
能量在流动过程中逐级递减，营养级越多，消耗的能量就越多。
原因：①生物之间食物关系是不可逆转的；
②散失的热能不能循环流动。
①单向流动
②逐级递减（传递效率为10%-20%）
讨论6：长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
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。（P57黑体）
二、能量流动的特点
方案A：先吃鸡，再吃玉米。
方案B：先吃1/2玉米，同时用1/2部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
母鸡重3kg,玉米15kg，能量传递效率为10%，计算人能获得的能量（用得到的有机物质量表示）
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人
选方案A：食物链短，能量损耗少，人可以获得更多能量。
解决问题
“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”
习总书记：“保障粮食安全，要在增产和减损两端同时发力”
①源头：________
②起点：从 开始。
③流入生态系统总量：________________________
④主要方式：_________
⑤能量转化：________________
能量流动
过
程
输入
生产者固定太阳能
生产者固定的太阳能总量
光能
化学能
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
①大部分热能形式散失，
②需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能
特点
单向流动、逐级递减
两营养级之间能量传递效率为10%～20%
概念
化学能？
课堂小结
例1：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)，下列叙述正确的是 （ ）
A.图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%
C.“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d
D.缩短食物链可以提高能量传递效率
课堂训练
c
例2：下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　 　)
A.兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中10%～20%的能量就流入了狼的体内
C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落
D.生态系统的能量是可以循环利用的
c
课堂训练
生态系统能量流动的分析（拼图法）
W1 生产者固定能量
（同化、流入、输入）
自身呼吸作用消耗
流向分解者
未利用
流向下一
营养级
1.生产者的同化量： 。
2.生产者用于生长发育繁殖的能量： 。
3.初级消费者的同化量： 。
4.初级消费者用于生长发育繁殖的能量： 。
W1或A1+B1+C1+D1
W1-A1或B1+C1+D1
D1或A2+B2+C2+D2
D1-A2或B2+C2+D2
摄入量？
易错点训练
谢 谢