3.2 生态系统的能量流动（第2课时） 课件(共35张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2

(共35张PPT)
第2课 生态系统的能量流动
第2课时：生态系统的能量流动的意义
第三单元
生态金字塔
01
研究能量流动的实践意义
02
能量流动的特点
（1）单向流动：
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_________；
食物链
低
高
逆转
循环流动
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。
原因：
（2）逐级递减：
（能量传递效率为10%～20%）
生态系统中能量流动是单向的
能量在流动过程中逐级递减。
原因：
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。
单向流动、
逐级递减
生态金字塔
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。
模型构建5：构建生态系统能量流动金字塔模型
生态金字塔
（1）能量金字塔
模型构建5：构建生态系统能量流动金字塔模型
生态金字塔
生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量和生物量（调查数据中排除了微生物和土壤动物）,所得数据如下列表格所示。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。
（2）数量金字塔
草原（夏季）
数量金字塔（个体/0.1ha）
草 150万
植食性动物 20万
肉食性动物1 9万
肉食性动物2 10
名称 某草地 温带森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
生态金字塔
（3）生物量金字塔
模型构建5：构建生态系统能量流动金字塔模型
名称 某湖泊 某海峡
P 809 4
C1 37 21
C2 11 -
生态金字塔
（3）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。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，年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
思考1：生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？
生态金字塔
能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔统称为生态金字塔。
思考2：哪种指标构建的金字塔能更客观的表示生态系统能量传递规律，不出现倒置现象呢？
生态金字塔
生态系统能量金字塔示意图
能量金字塔能更客观、准确的表示能量在各营养级间的传递规律。
生态金字塔
思考3：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？
生态金字塔
答案：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。
生态金字塔
研究能量流动的实践意义
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。
A.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
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：
探究·实践：调查当地生态系统的能量流动情况。
A.前期准备
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
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。
B.调查结果
研究能量流动的实践意义
C.调查结果分析
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
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
C.调查结果分析
研究能量流动的实践意义
水稻田中的能量流动关系
C.调查结果分析
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
C.调查结果分析
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？
C.调查结果分析
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
？
D.建议对策
如何有效利用水稻下层的光能，增加流向人类的能量呢？
研究能量流动的实践意义
在空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量、提高了能量利用率。
措施2：稻--萍--鸭共作稻田生态系统
D.建议对策
研究能量流动的实践意义
传统农业对能量的利用
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
还有进一步提高秸秆能量利用率的措施？
D.建议对策
稻壳
大米
研究能量流动的实践意义
措施3：水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气
D.建议对策
研究能量流动的实践意义
实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率
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
措施3：水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气
D.建议对策
研究能量流动的实践意义
思考1：鸭子在稻田中活动是否会对稻田生态系统产生负面影响呢？
放养鸭子数量维持在180只/公顷、合理调整鸭子活动时间、食物投放量。可维持底栖动物多样性。同时鸭子的活动也不会对水稻造成踩踏。
E.撰写调查报告和交流
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。
例如，间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业生产方式。
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
研究能量流动的实践意义
（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
（≠能量的传递效率）
研究能量流动的实践意义
（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
研究能量流动的实践意义
1.下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是 （ ）
A.沼气池中的微生物是该生态系统的分解者
B.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率
C
2.在自然生态系统中，物质是能量的载体，下列叙述正确的是 （ ）
A.能量可驱动物质循环
B.物质和能量可循环利用
C.能量只能在食物链中流动
D.能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置
A
第2课 生态系统的能量流动