2017-2018学年人教版必修3 生态系统的能量流动 课件（61张）

课件61张PPT。以下哪种生存策略能维持更长时间？
1、先吃鸡，再吃玉米。
2、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，
吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 假设你像小说中的鲁宾逊一样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有
任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、
15kg玉米。 生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程（生态系统的主要功能之一）一、生态系统能量流动的定义（P93）ATP用于各种运动，如肌细胞收缩用于细胞内各种吸能反应呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）
等释放能量(放能反应)合成水解生命活动(需/吸能反应)能量输入个体呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量输入个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3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…能量流经一个种群的情况能量输入种群能量储存能量散失 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是生态系统的主要功能之一二、能量流动的过程一、能量流动的定义草的能量是怎样获得的？草→兔→狐草的能量的获得光合作用生产者固定的太阳能第一营养级同化量=草的能量有哪些去向？草→兔→狐呼吸作用散失分解者分解草的能量的去向呼吸作用散失用于生长、
发育、繁殖遗体、
残枝败叶分解者初级消费者摄食1. 流经第一营养级的能量 P94生产者固定的太阳能（同化量）第一营养级同化量= 固定太阳能= 呼吸作用散失=呼吸作用散失+生长发育繁殖+ （遗体等+初级消费者摄食）兔子的能量是怎样获得的？草→兔→狐兔子把草吃进肚里，这些能量都被兔子吸收了吗？草→兔→狐摄入量=同化量＋粪便量摄入量=同化量＋粪便量摄入量：食物的总量
同化量：经消化吸收后储存的能量2. 流经第二营养级的能量兔子吸收的能量有哪些去向？草→兔→狐第一营养级同化量= 呼吸作用散失=呼吸作用散失+生长发育繁殖+ （遗体等+初级消费者摄食）第二营养级同化量= 呼吸作用散失=呼吸作用散失+生长发育繁殖+ （遗体等+次级消费者摄食）初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者利用粪便散失示意图 P94第二营养级同化量=摄入量-粪便量呼 吸作 用呼吸作用= 呼吸作用散失=呼吸作用散失+生长发育繁殖+ （遗体等+次级消费者摄食）狐狸能量的来源和去向有哪些？草→兔→狐第三营养级同化量=摄入量-粪便量= 呼吸作用散失+生长发育繁殖= 呼吸作用散失+遗体等+三级消费者摄食初级消费者
摄入用于生长
发育和繁殖次级消费者
摄入散失遗体
残骸初级消费者
同化分解者利用粪便散失示意图 P94第二营养级同化量=摄入量-粪便量呼 吸作 用呼吸作用= 呼吸作用散失=呼吸作用散失+生长发育繁殖+ （遗体等+次级消费者摄食）来自上一营养级的能量呼吸散失遗体、
残枝败叶分解者初级消费者摄食生产者固定的太阳能初级消费者同化初级消费者粪便某营养级同化量= 呼吸作用散失+遗体等+下营养级摄食=呼吸作用散失+遗体等+（下营养级粪便+下营养级同化量）=呼吸作用散失+被分解者利用+下一营养级同化量分解者遗体残骸次级消费者摄入次级消费者粪便次级消费者同化呼吸散失3. 生态系统的能量流动 P94生产者(植物)呼吸作用初级消费者
(植食动物)呼吸作用次级消费者
(肉食动物)呼吸作用分 解 者…呼吸三级消费者
(肉食动物)呼吸作用某营养级同化量= 呼吸作用散失+遗体等+下营养级摄食=呼吸作用散失+遗体等+（下营养级粪便+下营养级同化量）=呼吸作用散失+被分解者利用+下一营养级同化量3. 生态系统的能量流动 P94生产者(植物)呼吸作用初级消费者
(植食动物)呼吸作用次级消费者
(肉食动物)呼吸作用分 解 者…呼吸三级消费者
(肉食动物)呼吸作用该营养级遗体等+
下一营养级粪便流经食物链的总能量营养级同化的能量呼吸作用散失的热能生态系统能量流动的过程完成教材P94 “思考与讨论”输入传递散失思考与讨论（课本P94）1. 是的。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2. 不能，能量流动是单向的。
能量的源头:
流动的起点:
输入生态系统的总能量:
主要渠道:
散失形式：太阳能从生产者固定太阳能开始食物链和食物网生产者固定的太阳能总量归纳一、能量流动的过程主要以热能的形式1.下列叙述正确的是（ ）
A、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量
B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级
C、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落
D、生态系统的能量流动时往复循环的C2.某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是
( )A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B.B2表示初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量
C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2)
D.W1=D1+D2A 3.若鹿的进食能量为100%,其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（ ）
A．64%　 B．84%　 C．16% D．52%A同化量＝摄入量－粪便量4.大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（ ）A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道A三、能量流动的特点327.3122.614.6能量传递效率 根据“赛达伯格湖的能量流动图解”，
计算相邻两个营养级间能量传递效率。试计算：
从第一营养级到第二营养级的传递效率？
从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%20%结论：相邻营养级的传递效率大约是10%-20%。1和220’－25‘资料分析（P95）
3.提示：流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
4.提示：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。20’－25‘三、能量流动的特点单向流动
逐级递减只能沿食物链由低营养级流向高营养级1.各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量2.各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用3.能量传递效率：10-20%能量金字塔 营养级越多，在能量流动过程
中消耗的能量就越多，所以生
态系统中的能量流动一般不超
过4-5个营养级。 如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。思考讨论： 食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？ 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。
如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。 在“草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇
→猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链
的总能量为100％，按最高传递率计算，
蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为
A、20％和2％ B、0.8％和0.032％
C、4％和0.8％ D、0.4％和0.016％?及时巩固数量金字塔存在吗？思考题：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？一般是金字塔形；有例外。小 结能量流动的起点：
能量流动的途径：
能量的变化情况：
生产者的能量来源：
分解者的能量来源：
各级消费者的能量来源：
流入某营养级的能量是：
能量流动特点：生产者食物链和食物网，以有机物的形式太阳能→化学能→热能主要来自太阳能生产者和消费者上一营养级该营养级所同化的量单向流动（不循环），逐级递减三、研究能量流动实践意义 P96２.帮助人们合理的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有益的部分。１.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。1、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构
A、以离类、蛋类为主
B、以淡水养殖的鱼、虾为主
C、以谷物和植物蛋白为主
D、以猪肉等家畜肉类为主?巩固练习 2、初级消费者体内能量的去路包括(多选)
A、用于自身的生长、发育和繁殖
B、被第二营养级的其他生物所获得
C、以热能的形式散失
D、被分解者分解释放到环境中去??? 3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系
A、能量与营养级 B、能量与个体大小
C、能量与个体数量　 D、能量与生物代谢类型?4、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，正确的是（多选）
A．能量沿食物链流动是单向的
B．食物链越短，能量的利用率越高
C．初级消费者越多，次级消费者获得的
能量就越少
D．生物种类越多，生态系统中的　 食物链越多???思考与讨论(P96)
提示：“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。
调查(P97)
参考调查点：稻田生态系统
组成成分：（1）非生物的物质和能量；
（2）生产者：水稻、杂草、浮游植物等；
（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；
（4）分解者：多种微生物。 问题提示：
1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。
2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。
5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。
6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。技能训练：分析和处理数据（P97）
提示：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/12×2 675，这些葡萄糖储存的能量是1.07×108 kJ（计算公式是EG=MG×1.6×104）
这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107 kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×104）；
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是
1.397 2×108 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；
这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为η=1.397 2×108/8.5×109）。旁栏思考题（P96）
一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。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量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。练习（P98）
基础题：1.A。2.D。3.B。
拓展题
（2）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。
2.提示：不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。固定的太阳能总量 食物链和食物网 化学能 化学能 热能 2. 以第二营养级为例分析能量的分流: ①消耗量:被捕食者被消耗者(捕食者)取食的部分。
②摄入量:消耗者摄入体内的能量。
③同化量:消耗者经过消化和吸收后转化为自身的能量。
④呼吸量:通过呼吸消耗的体内同化的能量。
⑤同化量=摄入量-粪便中有机物量。
⑥消耗量>摄入量>同化量>呼吸量。
⑦能量的散失:散失的能量是通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的,最终以热能形式散失。二、能量流动特点及原因分析
(1)单向流动:
①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。
(2)逐级递减:
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者,包括未被下一营养级生物利用的部分。(3)能量传递效率
①
一般说来,能量传递的平均效率大约为10%～20%。
②能量的最值计算:计算能量的问题时,如遇到“至少需要”“最多利用”等字眼,所选用的传递效率为20%,在食物网中应选最短食物链计算;如遇到“最大消耗”“最少利用”等字眼,所选用的传递效率为10%,在食物网中则应选最长的食物链计算。×100%设食物链A→B→C→D,分情况讨论:要点补充新
陈
代
谢同
化
作
用异
化
作
用把外界环境中获取的营养
物质，转变成自身的组成
物质。储存能量释放能量分解自身的一部分组成
物质，把分解的最终产物
排出体外。能量单向流动的原因？食物链中各营养级的顺序是不可逆转的；
各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉，而不被生态系统利用，所以能量不能循环。能量流动过程中逐级递减的原因？捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。
摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。
消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。
以上就产生了分解者的营养来源。
另外生物体本身需要维持正常的生命活动，进行繁殖以及生长、发育等，这一切都将以呼吸热的形式最终散失。种群A被捕食的未被捕食的食入的未食入的被同化的未同化的（一般最多不超过五级）一条食物链的营养级能不能无限多？生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链、食物网进行的。