3.2 生态系统的能量流动 第二课时 课件(共42张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2
文档属性
| 名称 | 3.2 生态系统的能量流动 第二课时 课件(共42张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-22 09:48:51 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
(第2课时)
Raymond Lindeman
对能量流动做了定量分析
《生态学的营养动态概说》
林德曼（1915-1942）
优点：小、简单、稳定
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
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。
二.生态系统的能量流动的特点
【思考 讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
二.生态系统的能量流动的特点
图中数字为能量值，单位是J(cm2·a)(焦每平方厘米年）。
“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。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。
新 知 导 学
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
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
讨论2：计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。
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
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
20.06%
13.52%
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为 。
10%～20%
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论2：计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。
【思考 讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
二.生态系统的能量流动的特点
新 知 导 学
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
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
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
20.06%
13.52%
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
讨论4：通过以上分析，你能总结出什么规律？
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
(1)从方向上看：
在生态系统中，能量流动只能沿着_______由___营养级流向____营养级，不可_____，也不能_________；
原因：
单向流动
食物链
低
高
逆转
循环流动
二.生态系统的能量流动的特点
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。
(2)从数值上看：
能量传递效率为10%～20%
逐级递减
原因：
①各营养级的生物都会因自身呼吸作用散失掉一部分能量。
②各营养级能量都要有一部分流入分解者。
③各营养级生物都不能全部被下一营养级捕食,各个营养级能量都有一部分未利用。
二.生态系统的能量流动的特点
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
讨论1：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？
遵循能量守恒定律。因为能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，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。
讨论2：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
不能，能量流动是单向的。
注意：在人工生态系统中，总能量还有人工补充的能量（如饲料、饵料等）
合作研讨
强调：在人工生态系统中，总能量还有人工补充的能量（如饲料、饵料等）
合作研讨
3.任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能，如人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？
生产者固定的太阳能＋人工投入的有机物中的化学能。
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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？
这些葡萄糖储存的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675÷72(C6) ×180(C6H12O6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
分析和处理数据
积累（净光合=用于生长发育繁殖的）
评价拓展
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？
呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
分析和处理数据
自身生长发育繁殖
呼吸散失
评价拓展
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例：
分析和处理数据
储存76.6
1.07×108kJ
呼吸散失23.4%
3.272×107kJ
同化量1.64%
1.3972×108kJ
太阳能
8.5×109
评价拓展
某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 × 100%
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
C
同化量
（总初级生产量）
流入下一营养级
呼吸
自身生长发育繁殖
（净初级生产量）
被分解者分解
训练巩固
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。
三、生态金字塔
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
新知导学
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。
通常都是上窄下宽的金字塔形。
意义：
特点：
能量金字塔
三、生态金字塔
新知导学
生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
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。
生物量：每个营养级所容纳的有机物的总干重
大多也是上窄下宽的正金字塔形
意义：
特点：
三、生态金字塔
新知导学
例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
生物量金字塔
一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。
三、生态金字塔
新知导学
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。
可以是上窄下宽的正金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置金字塔形。
意义：
特点：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔
数量金字塔
三、生态金字塔
新知导学
思考：人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
合作研讨
（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。
如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。
多层育苗
稻—萍—蛙
四、研究能量流动的实践意义
间作套种
新知导学
（2）研究生态系统的能量流动，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；
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
秸秆饲料
沼气池
沼渣
四、研究能量流动的实践意义
新知导学
（3）研究生态系统的能量流动，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。
划区轮牧 稻田除草、除虫
四、研究能量流动的实践意义
新知导学
评价拓展
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
前期准备
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
①明确该次调查活动的目的要求
②选择要调查的生态系统，确定边界
③确定小组分组名单，做好分工。
④拟定具体的调查计划。
⑤准备好调查工具∶
⑥实地调查∶需要准备当地动植物分类图鉴（铁锹、水桶等工具）文献调查、访谈调查∶记录本、手机（拍照、记录）和相关书籍资料
四、研究能量流动的实践意义
某小组同学准备对当地稻田生态系统进行调查，他们设计的调查问题如下：
①该稻田除水稻外，还有哪些生产者
农民用什么方法控制这些生产者的数量
②初级消费者有哪些 他们对水稻有利还是有害
对这些初级消费者农民分别采取了哪些措施
③次级消费者有哪些 他们与水稻是什么关系
④农民对水稻秸秆是如何处理的
⑤农民利用什么方法提高水稻的光能利用率
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
前期准备
四、研究能量流动的实践意义
资料1：拍摄的稻田生态系统中部分生物的照片。
资料2：当地农民对害虫、杂草、秸秆的处理措施
青蛙
水稗草
陌上菜
跳蛛
田螺
鸭舌草
稻螟虫
对水稻秸秆的处理：部分喂牛、部分焚烧 水稻的根在田中沤肥。
对杂草与害虫：使用除草剂与杀虫剂处理。
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
调查结果
四、研究能量流动的实践意义
①通过查阅调查的图片资料，分析该生态系统的组成成分有哪些？
稻田生态系统的组成成分∶
非生物的物质与能量∶阳光、空气、水分、热、土壤、无机盐等
生产者∶水稻、鸭舌草、稗草等12种杂草、浮游植物
消费者∶以水稻叶为食的昆虫∶稍娱虫、稻飞虱、黑尾叶蝉等
捕食害虫的动物∶蜘蛛（包括圆蛛、跳蛛、小黑妹）、青蛙等
以浮游植物为食的动物∶ 浮游动物、底栖动物（田螺、摇蚊）
分解者∶土壤中微生物、水中底栖动物∶田螺、摇蚊、蚯蚓等动物
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
②绘制该生态系统的部分能量流动图，思考稻田生态系统中生产者的主体是什么？其他生产者、初级消费者、次级消费者分别有哪些？它们与农作物是什么关系？有害还是有益？
太阳能
水稻
稻飞虱
稻螟虫
青蛙
跳蛛
鸭舌草
水稗草
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
③将害虫与益虫进行归类，简化表示该生态系统能量流动关系
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
④结合以上分析，提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施。
提高水稻光合效率、减少杂草的竞争、减少害虫取食造成能量流失
是否有将害虫与杂草中能量通过二次转化，被人类利用的方法呢？
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
对策1：稻--鸭共作稻田生态系统
水稻田生态系统营养结构更加完善，系统的功能整合特性得到发挥
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
四、研究能量流动的实践意义
对策2：水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
水稻
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率
一、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失 的过程。
二、能量流动的过程
1、生态系统的能量来源： 。
2、能量流动的起点： 。
3、能量流动的渠道: 。
4、流经自然生态系统的总能量是 ，流经人工生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能和人工投入的有机物中的化学能。
5、能量来源分析
（1）生产者的能量来自 ；
（2）各级消费者的能量一般来自 。
（同化量= ）
核心知识
太阳能
生产者
食物链和食物网
生产者所固定的太阳能
太阳能
上一营养级
摄入量-粪便中所含能量
6、能量去路分析
（1）分2条去路：呼吸作用以热能散失、用于自身生长、发育和繁殖。
（2）分3条去路：呼吸作用以热能散失、流向下一营养级、被分解者利用。
（3）分4条去路：呼吸作用以热能散失、流向下一营养级、被分解者利用、.. 未利用。
7、能量形式转变太阳能→有机物中的化学能→热能。
三、能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10%~20%
。
核心知识
最（至）少消耗
最（至）多消耗
最短食物链
最大传递效率20%
最长食物链
最小传递效率10%
获能最多
获能最少
生产者
消费者
核心知识
四、生态金字塔：
1、能量金字塔（自然生态系统一定是正金字塔）
2、数量金字塔（一般呈正金字塔，有时呈 倒置金字塔，如;树和昆虫）
3、生物量金字塔（一般为正金字塔， 可能是倒置金字塔，如：浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量会低于浮游动物）
五、研究能量流动的实践意义：
1、秸秆的多级利用、桑基鱼塘的优点：实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率.
2、农田除虫除草的目的：调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。
核心知识
2、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），下列选项中正确的是（ ）
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 )X100%
C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d
D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用
E. 缩短食物链可以提高能量传递效率
F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内
c
b＝h＋c＝h＋f＋d
c/aX100% 或(b-h)/aX100%
初级消费者
同化量
分解者利用
呼吸作用
用于生长
发育和繁殖
粪便
(未同化)
1、科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是（ ）
①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分
②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级
③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量
④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率
A ①②③④ B ①②④ C ①②③ D ①③④
A
4、如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式．图乙表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中a-g表示能量值．下列有关叙述正确的是（ ）
A.图甲中m1是流入该生态系统的总能量，m2表示各营养级散失的热能
B.图乙中的c表示第二营养级流入分解者的能量
C.第二营养级流向分解者的能量包括遗体残骸和它粪便中的能量 D.图乙中的b=d+e+g+f
A
摄入量
同化量
用于生长、发育、繁殖
呼吸消耗能量
分解者分解的能量
下一个营养级的能量
3、如图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利 用的过程.下列有关叙述正确的是( )
A. 植物的呼吸消耗量包含在⑤中
B. 植食动物粪便中的能量包含在③中
C. ④用于植食动物生长、发育和繁殖
D. ⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量
⑦
④⑤⑥⑦⑧
C
植物呼吸消耗量
植物光合作用制造有机物量
(植物的 同化量)
THANKS
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
(第2课时)
Raymond Lindeman
对能量流动做了定量分析
《生态学的营养动态概说》
林德曼（1915-1942）
优点：小、简单、稳定
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
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。
二.生态系统的能量流动的特点
【思考 讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
二.生态系统的能量流动的特点
图中数字为能量值，单位是J(cm2·a)(焦每平方厘米年）。
“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。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。
新 知 导 学
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
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
讨论2：计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。
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
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
20.06%
13.52%
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为 。
10%～20%
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论2：计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比。
【思考 讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
二.生态系统的能量流动的特点
新 知 导 学
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
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
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
20.06%
13.52%
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。
讨论4：通过以上分析，你能总结出什么规律？
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
讨论3：流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
(1)从方向上看：
在生态系统中，能量流动只能沿着_______由___营养级流向____营养级，不可_____，也不能_________；
原因：
单向流动
食物链
低
高
逆转
循环流动
二.生态系统的能量流动的特点
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。
(2)从数值上看：
能量传递效率为10%～20%
逐级递减
原因：
①各营养级的生物都会因自身呼吸作用散失掉一部分能量。
②各营养级能量都要有一部分流入分解者。
③各营养级生物都不能全部被下一营养级捕食,各个营养级能量都有一部分未利用。
二.生态系统的能量流动的特点
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
讨论1：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？
遵循能量守恒定律。因为能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，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。
讨论2：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
不能，能量流动是单向的。
注意：在人工生态系统中，总能量还有人工补充的能量（如饲料、饵料等）
合作研讨
强调：在人工生态系统中，总能量还有人工补充的能量（如饲料、饵料等）
合作研讨
3.任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能，如人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？
生产者固定的太阳能＋人工投入的有机物中的化学能。
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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。
请根据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？
这些葡萄糖储存的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
2675÷72(C6) ×180(C6H12O6)
6687.5kg
1.07×108kJ
6687.5×1.6×104kJ
=
2045×1.6×104kJ=
3.272×107kJ
分析和处理数据
积累（净光合=用于生长发育繁殖的）
评价拓展
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10 000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？
呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
1.07×108kJ+
3.272×107kJ=1.3972×108kJ
3.272×107÷1.3972×108=23.4%
1.3972×108÷8.5×109=1.64%
分析和处理数据
自身生长发育繁殖
呼吸散失
评价拓展
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例：
分析和处理数据
储存76.6
1.07×108kJ
呼吸散失23.4%
3.272×107kJ
同化量1.64%
1.3972×108kJ
太阳能
8.5×109
评价拓展
某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 × 100%
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
C
同化量
（总初级生产量）
流入下一营养级
呼吸
自身生长发育繁殖
（净初级生产量）
被分解者分解
训练巩固
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。
三、生态金字塔
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
新知导学
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。
通常都是上窄下宽的金字塔形。
意义：
特点：
能量金字塔
三、生态金字塔
新知导学
生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
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。
生物量：每个营养级所容纳的有机物的总干重
大多也是上窄下宽的正金字塔形
意义：
特点：
三、生态金字塔
新知导学
例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
生物量金字塔
一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。
三、生态金字塔
新知导学
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。
可以是上窄下宽的正金字塔形，也可以是上宽下窄的倒置金字塔形。
意义：
特点：
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔
数量金字塔
三、生态金字塔
新知导学
思考：人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
合作研讨
（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。
如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。
多层育苗
稻—萍—蛙
四、研究能量流动的实践意义
间作套种
新知导学
（2）研究生态系统的能量流动，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；
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
秸秆饲料
沼气池
沼渣
四、研究能量流动的实践意义
新知导学
（3）研究生态系统的能量流动，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。
划区轮牧 稻田除草、除虫
四、研究能量流动的实践意义
新知导学
评价拓展
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
前期准备
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
①明确该次调查活动的目的要求
②选择要调查的生态系统，确定边界
③确定小组分组名单，做好分工。
④拟定具体的调查计划。
⑤准备好调查工具∶
⑥实地调查∶需要准备当地动植物分类图鉴（铁锹、水桶等工具）文献调查、访谈调查∶记录本、手机（拍照、记录）和相关书籍资料
四、研究能量流动的实践意义
某小组同学准备对当地稻田生态系统进行调查，他们设计的调查问题如下：
①该稻田除水稻外，还有哪些生产者
农民用什么方法控制这些生产者的数量
②初级消费者有哪些 他们对水稻有利还是有害
对这些初级消费者农民分别采取了哪些措施
③次级消费者有哪些 他们与水稻是什么关系
④农民对水稻秸秆是如何处理的
⑤农民利用什么方法提高水稻的光能利用率
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
前期准备
四、研究能量流动的实践意义
资料1：拍摄的稻田生态系统中部分生物的照片。
资料2：当地农民对害虫、杂草、秸秆的处理措施
青蛙
水稗草
陌上菜
跳蛛
田螺
鸭舌草
稻螟虫
对水稻秸秆的处理：部分喂牛、部分焚烧 水稻的根在田中沤肥。
对杂草与害虫：使用除草剂与杀虫剂处理。
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
调查结果
四、研究能量流动的实践意义
①通过查阅调查的图片资料，分析该生态系统的组成成分有哪些？
稻田生态系统的组成成分∶
非生物的物质与能量∶阳光、空气、水分、热、土壤、无机盐等
生产者∶水稻、鸭舌草、稗草等12种杂草、浮游植物
消费者∶以水稻叶为食的昆虫∶稍娱虫、稻飞虱、黑尾叶蝉等
捕食害虫的动物∶蜘蛛（包括圆蛛、跳蛛、小黑妹）、青蛙等
以浮游植物为食的动物∶ 浮游动物、底栖动物（田螺、摇蚊）
分解者∶土壤中微生物、水中底栖动物∶田螺、摇蚊、蚯蚓等动物
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
②绘制该生态系统的部分能量流动图，思考稻田生态系统中生产者的主体是什么？其他生产者、初级消费者、次级消费者分别有哪些？它们与农作物是什么关系？有害还是有益？
太阳能
水稻
稻飞虱
稻螟虫
青蛙
跳蛛
鸭舌草
水稗草
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
③将害虫与益虫进行归类，简化表示该生态系统能量流动关系
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
④结合以上分析，提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施。
提高水稻光合效率、减少杂草的竞争、减少害虫取食造成能量流失
是否有将害虫与杂草中能量通过二次转化，被人类利用的方法呢？
应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
结果分析
四、研究能量流动的实践意义
对策1：稻--鸭共作稻田生态系统
水稻田生态系统营养结构更加完善，系统的功能整合特性得到发挥
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
四、研究能量流动的实践意义
对策2：水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
水稻
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率
一、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失 的过程。
二、能量流动的过程
1、生态系统的能量来源： 。
2、能量流动的起点： 。
3、能量流动的渠道: 。
4、流经自然生态系统的总能量是 ，流经人工生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能和人工投入的有机物中的化学能。
5、能量来源分析
（1）生产者的能量来自 ；
（2）各级消费者的能量一般来自 。
（同化量= ）
核心知识
太阳能
生产者
食物链和食物网
生产者所固定的太阳能
太阳能
上一营养级
摄入量-粪便中所含能量
6、能量去路分析
（1）分2条去路：呼吸作用以热能散失、用于自身生长、发育和繁殖。
（2）分3条去路：呼吸作用以热能散失、流向下一营养级、被分解者利用。
（3）分4条去路：呼吸作用以热能散失、流向下一营养级、被分解者利用、.. 未利用。
7、能量形式转变太阳能→有机物中的化学能→热能。
三、能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10%~20%
。
核心知识
最（至）少消耗
最（至）多消耗
最短食物链
最大传递效率20%
最长食物链
最小传递效率10%
获能最多
获能最少
生产者
消费者
核心知识
四、生态金字塔：
1、能量金字塔（自然生态系统一定是正金字塔）
2、数量金字塔（一般呈正金字塔，有时呈 倒置金字塔，如;树和昆虫）
3、生物量金字塔（一般为正金字塔， 可能是倒置金字塔，如：浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量会低于浮游动物）
五、研究能量流动的实践意义：
1、秸秆的多级利用、桑基鱼塘的优点：实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率.
2、农田除虫除草的目的：调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。
核心知识
2、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），下列选项中正确的是（ ）
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 )X100%
C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d
D. d中的能量去向是用于生长、发育、繁殖和被分解者利用
E. 缩短食物链可以提高能量传递效率
F. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%-20%的能量流入狼的体内
c
b＝h＋c＝h＋f＋d
c/aX100% 或(b-h)/aX100%
初级消费者
同化量
分解者利用
呼吸作用
用于生长
发育和繁殖
粪便
(未同化)
1、科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是（ ）
①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分
②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级
③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量
④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率
A ①②③④ B ①②④ C ①②③ D ①③④
A
4、如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式．图乙表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中a-g表示能量值．下列有关叙述正确的是（ ）
A.图甲中m1是流入该生态系统的总能量，m2表示各营养级散失的热能
B.图乙中的c表示第二营养级流入分解者的能量
C.第二营养级流向分解者的能量包括遗体残骸和它粪便中的能量 D.图乙中的b=d+e+g+f
A
摄入量
同化量
用于生长、发育、繁殖
呼吸消耗能量
分解者分解的能量
下一个营养级的能量
3、如图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利 用的过程.下列有关叙述正确的是( )
A. 植物的呼吸消耗量包含在⑤中
B. 植食动物粪便中的能量包含在③中
C. ④用于植食动物生长、发育和繁殖
D. ⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量
⑦
④⑤⑥⑦⑧
C
植物呼吸消耗量
植物光合作用制造有机物量
(植物的 同化量)
THANKS