人教高中生物 必修三 5.2 生态系统的能量流动（40张）

温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？

2.生态系统的组成成分有哪些？

3.生态系统的营养结构是什么?

4生态系统的什么是沿着食物链和食物网进行的？
生态系统的组成成分,生态系统的营养结构
生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
食物链和食物网
能量流动和物质循环
生态系统能量流动
生物组
问题探讨:
　　假设你象小说中的鲁滨逊那样，流落在一个
荒芜的石岛上，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，
15千克玉米。
讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长
时间来等待救援：

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
输入：
传递：
能量沿着食物链和食物网逐级流动
散失：
经各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用，能量最终以热能散失
生产者固定的太阳能
流入自然生态系统的总能量：
转化：
太阳能
有机物
化学能
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。
生态系统的能量来源：
太阳能
二、生态系统能量流动的过程
（一）能量的输入
能量的起点：是生产者通过光合作用
所固定的太阳能。
请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，完成下面几个问题：
1.能量的来源是什么？
2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？
3.能量流动的主要渠道是什么？
4.能量的散失形式？
能量流动的过程
3、小草固定的太阳能有哪些去向?
1、小草的能量来自哪里?
2、太阳照射在草地上的太阳能都被小草吸收了吗?
太阳能如何被小草吸收?
太阳
小草通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中
没有，仅仅吸收1%左右。
残枝败叶等被分解者分解；
用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中
自身的呼吸作用中以热能形式散失；
被兔子所摄入；
二、能量流动的过程
思考：
(1)草的能量是从哪里来的？
(2)草通过光合作用固定的太阳能，全部用于草的
生长、繁殖了吗？如果不是，还用来干什么了？
(3)用于草生长、繁殖的那部分能量又有哪些去向？
5、兔子吸收（同化）的能量有哪些去向?
粪便中还有保留有草的能量没有被兔子吸收（同化）
用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在兔子体内的有机物中
4、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗?
摄入量=同化量+粪便量
自身的呼吸作用中以热能形式散失；
被鹰摄入
遗体、残骸等被分解者所分解；





初级消费者摄入
残枝败叶被分解者分解释放
输入第一营养级的能量（流入生态系统的能量）
生产者固定的太阳能
自身呼吸作用（以热能形式散失）
用于生命活动，
储存进植物体
有机物中
初级消费者
同化
自身呼吸作用（以热能形式散失）
次级消费者摄入
残骸等被分解者分解利用
粪便（未同化）
用于生命活动，储存于有机物中
能量流入第二营养级
（所含能量仍属于第一营养级）
初级消费者
摄入
摄入量=同化量+粪便量
请观察:
请表述:
图中的箭头A、B、C、D各表示什么含义？
A、生产者固定的太阳能
B、呼吸作用散失的能量
C、输入下一营养级的能量
D、分解者呼吸作用散失的能量
A
2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?
不能，能量流动是单向的。
1、生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守
恒定律？为什么?
思考与讨论：
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，散失到无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等
遵守能量守恒定律
生产者
消费者
分解者
无机环境
生态系统的能量流动
输入
传递、转化
光合作用 化能合成作用
呼吸作用
食物链 食物网
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
能量流动的过程
主要以热能的形式
1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：
（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：
A． B． C． D． 。
（2）图中a1代表 ，
图中a2代表 。
及时巩固
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
生产者所固定的太阳能
被初级消费者同化的能量
从第一营养级流动到第二营养级的能量
二、能量流动的特点
327.3
122.6
14.6
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。
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%。
能量金字塔
思考讨论：
2、食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？
1、能量金字塔说明了什么问题？
为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？
答：根据能量传递效率为10%-20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4-5个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。
生态系统能量流动的特点：
逐级递减:
单向流动:
生产者
次级消费者
三级消费者
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为10%-20%
初级消费者
不可逆转、不可循环流动
能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的
食物链各个营养级的顺序是不可逆的
逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。
能量流动特点应用：
选______的食物链
选传递效率_____
生产者
最少消耗
选传递效率__ ___
消
费
者
最大消耗
获得最多
获得最少
选______的食物链
最短
最长
20%最大
10%最小
例 1、A B C
D E F
思考：如上食物网中， A为1千克
1、C最多约为多少？

2、 C最少约为多少？
1×20%×20%
=0.0001千克
=0.04千克
A B C
A D E F C

1×10%×10%×10%×10%
例2、A B C
D E F
思考：如上食物网中，
若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？
最少：
=10000千克
=25千克
A B C
1 ÷ 20% ÷ 20%
A D E F C

最多：
1 ÷ 10% ÷ 10%÷ 10% ÷ 10%
例：下图是某生态系统中食物网简图，图中甲—庚代表各种不同的的生物，请据图回答
（1）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为次级消费者的生物是 。
（2）若该生态系统受到重金属污染，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是 。
（3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分为 。
非生物的物质和能量
有多少条食物链？
5条

（5）已知各营养级之间能量的转化效率为10%，若一种生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克，需要消耗生产者 千克
（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_________所固定的太阳能。
（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为______%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为______%。
（3）由图8—5—5可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量供____________；②其次是上一个营养级的部分能量_________________；③还有少数能量被_________利用。
4、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：
生产者
13.51
20
呼吸消耗
111
未被利用
分解者
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
　　　　结合生态系统能量流动示意图，请分析：
1、能量输入总量： _____________________________；
　　　指生产者通过___________，将光能转化为________并储存在有机物中，这样意味着非生物环境中的______进入到生物群落。
2、能量流动的渠道：_____________和_____________。
3、能量流动中能量形式的变化：_____________ →生物体有机物中的化学能→_______（最终散失）。
4、能量在生物群落中传递的形式：____________________。
5、能量散失的主要途径：_________（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸）；
　能量散失的主要形式：_________。
生产者固定的太阳能总量
光合作用
化学能
能量
食物链
食物网
太阳能（光能）
热能
有机物中的化学能
呼吸作用
热能
回 顾
回 顾
能量流动的起点：
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：
生产者固定的太阳能开始
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，逐级递减
（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是_________所固定的太阳能。
（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为______%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为______%。
１、右图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：
生产者
13.51
20
111
（3）由图8—5—5可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量供____________；②其次是上一个营养级的部分能量_________________；③还有少数能量被_________利用。
呼吸消耗
111
未被利用
分解者
例3 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多（?? ）
?A. 540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ?
C. 240kJ和24kJ???? D. 960kJ和192kJ
?
D
例4. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？最多需要多少kg?
最少：20kg
最多：65kg
1、假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为
A.４％和４％　　　　　　B.０.８％和０.８％
C .４％和０.８％　　　　 D.１０％和４％
能量在食物链中传递的计算：
三、研究能量流动实践意义 P96
２、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。
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。
A、先吃鸡，再吃玉米
B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
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。
20’－25‘
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。