【課件】3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課件-高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

1、3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、能量流動(dòng)的過程一、能量流動(dòng)的過程生系統(tǒng)的能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的生系統(tǒng)的能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的的過程的過程輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失非生物的物質(zhì)和能量非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者分解者分解者1、輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量？、輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量？2、能量以什么形式散失？、能量以什么形式散失？3、能量如何傳遞？、能量如何傳遞？ 幾乎全是太陽能，通過光合作用幾乎全是太陽能，通過光合作用(生產(chǎn)者生產(chǎn)者)熱能，通過呼吸作用熱能，通過呼吸作用(所有細(xì)胞生物所有細(xì)胞生物)沿著食物鏈、食物網(wǎng)沿著食物鏈、食物網(wǎng)太陽能太陽能生產(chǎn)者生產(chǎn)者消

2、費(fèi)者（初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)、四級(jí)）消費(fèi)者（初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)、四級(jí)）呼吸作用呼吸作用分解者分解者呼吸作用呼吸作用分解者利用分解者利用一、能量流動(dòng)的過程一、能量流動(dòng)的過程固定的固定的太陽能太陽能用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖以熱能形式散失以熱能形式散失初級(jí)消費(fèi)初級(jí)消費(fèi)者攝入者攝入呼吸作用呼吸作用遺體、枯枝落葉遺體、枯枝落葉【能量流經(jīng)生產(chǎn)者（第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)）能量流經(jīng)生產(chǎn)者（第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)）】光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用1、照在綠葉上的太陽光一定能被綠葉全部吸收嗎？照在綠葉上的太陽光一定能被綠葉全部吸收嗎？2、生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能并儲(chǔ)存在有機(jī)物中，有機(jī)、生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成

3、化學(xué)能并儲(chǔ)存在有機(jī)物中，有機(jī)物中的化學(xué)能如何被利用？物中的化學(xué)能如何被利用？1不是，只有不是，只有1%以可見光的形式，被生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者通過光合作用以可見光的形式，被生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者通過光合作用轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，成為流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，稱為生產(chǎn)者固定的太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，成為流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，稱為生產(chǎn)者固定的太陽能通過呼吸作用，有機(jī)物氧化分解，釋放能量，用于植物體各項(xiàng)生命通過呼吸作用，有機(jī)物氧化分解，釋放能量，用于植物體各項(xiàng)生命活動(dòng)（用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖）；同時(shí)伴隨熱能的釋放（散失）活動(dòng)（用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖）；同時(shí)伴隨熱能的釋放（散失）太陽能太陽能（少）（少）（多）（多）未被利用未被利用（

4、化學(xué)能化學(xué)能）一、能量流動(dòng)的過程一、能量流動(dòng)的過程【能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）】初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入用于生長(zhǎng)、發(fā)育用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖和繁殖以熱能形式散失以熱能形式散失次級(jí)消費(fèi)者攝入次級(jí)消費(fèi)者攝入呼吸作用呼吸作用分解者利用分解者利用遺體殘骸遺體殘骸以熱能形式以熱能形式散失散失呼吸作用呼吸作用糞便糞便（屬于生產(chǎn)者的同化量）（屬于生產(chǎn)者的同化量）1、初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量能全部轉(zhuǎn)化為自身的能量嗎、初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量能全部轉(zhuǎn)化為自身的能量嗎？2、初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？、初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？

5、不能，還有一部分能量（化學(xué)能）留在糞便中，沒有被同化不能，還有一部分能量（化學(xué)能）留在糞便中，沒有被同化第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（生產(chǎn)者）第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（生產(chǎn)者）第第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便的能量屬于第營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便的能量屬于第n-1營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量一、能量流動(dòng)的過程一、能量流動(dòng)的過程【能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)）】初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入用于生長(zhǎng)、發(fā)育用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖和繁殖以熱能形式散失以熱能形式散失次級(jí)消費(fèi)者攝入次級(jí)消費(fèi)者攝入呼吸作用呼吸作用分解者利用分解者利用遺體殘骸遺體殘骸以熱能形式以熱能形式散失散失呼吸作用呼吸作用糞便糞便同化量同化量

6、 = _ _ _（屬于生產(chǎn)者的同化量）（屬于生產(chǎn)者的同化量）攝入量攝入量 - 糞便中含有的能量糞便中含有的能量用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量+呼吸作用消耗的能量呼吸作用消耗的能量被分解者利用的能量被分解者利用的能量 + 流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量+呼吸作用消耗的能量呼吸作用消耗的能量一、能量流動(dòng)的過程一、能量流動(dòng)的過程【總結(jié)總結(jié)】太陽能太陽能生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者（初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)、四級(jí)）消費(fèi)者（初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)、四級(jí)）呼吸作用呼吸作用分解者分解者呼吸作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)能量流動(dòng)過程過程攝入攝入轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化傳遞傳遞散失散失生產(chǎn)者固定的太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能

7、固定的太陽能固定的太陽能太陽能太陽能 化學(xué)能（光合作用）、化學(xué)能（光合作用）、化學(xué)能化學(xué)能 其他形式的能量（呼吸作用）其他形式的能量（呼吸作用）以化學(xué)能的形式，沿著食物鏈、食物網(wǎng)以化學(xué)能的形式，沿著食物鏈、食物網(wǎng)通過呼吸作用以熱能形式散失通過呼吸作用以熱能形式散失【練習(xí)練習(xí)1】下圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流向物種甲后發(fā)生的一系列變化，下圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流向物種甲后發(fā)生的一系列變化，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A、A表示物種甲同化的能量表示物種甲同化的能量 B、A中的能量包括物種甲糞便中的能量中的能量包括物種甲糞便中的能量C、D表示分解者呼吸散失的能量表示分解者呼吸散失

8、的能量 D、E表示物種甲呼吸散失的能量表示物種甲呼吸散失的能量B3、把死了的動(dòng)物埋在大樹下，大樹會(huì)長(zhǎng)得更旺，是因?yàn)榇髽淅昧藙?dòng)、把死了的動(dòng)物埋在大樹下，大樹會(huì)長(zhǎng)得更旺，是因?yàn)榇髽淅昧藙?dòng)物的能量嗎？物的能量嗎？第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率=13.52%，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率=20.06%大樹利用了動(dòng)物被分解者分解后產(chǎn)生的無機(jī)鹽等，而不是能量大樹利用了動(dòng)物被分解者分解后產(chǎn)生的無機(jī)鹽等，而不是能量二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1、輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是、輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？多少？2、已知、已知，分別計(jì)算第一營(yíng)養(yǎng)，分別計(jì)算第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)

9、養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。 464.6J/(cm2a)某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量 / 該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量化量 100%數(shù)字為能量數(shù)值，單位是數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/(cm2a)能量傳遞效率：一般為能量傳遞效率：一般為10-20%二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)數(shù)字為能量數(shù)值，單位是數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/(cm2a)食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序不可逆轉(zhuǎn)食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序不可逆轉(zhuǎn)u 逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減部分能量因呼吸作用而散失部分能量因呼吸作用而散失部分能量未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用；部分能量未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利

10、用；少部分能量隨著殘枝敗葉或動(dòng)植物遺體等傳遞給了分解者少部分能量隨著殘枝敗葉或動(dòng)植物遺體等傳遞給了分解者4、總結(jié)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，并試分、總結(jié)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，并試分析原因。析原因。u 單向流動(dòng)單向流動(dòng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過呼吸作用以熱能形各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過呼吸作用以熱能形式散失的能量是無法再次被利用的式散失的能量是無法再次被利用的能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減，與能量守恒定律矛盾嗎？與能量守恒定律矛盾嗎？不矛盾，總能量守恒不矛盾，總能量守恒二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)5、將一塊方糖放入水中，方糖很快溶解。溶解在水中的方糖還能再自行、將一塊方糖放入水中，方糖很快溶解。溶解在水中的方糖還

11、能再自行變回原來的形狀嗎？為什么？變回原來的形狀嗎？為什么？生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的、含量極為微小硅化物制生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的、含量極為微小硅化物制造自己的外殼，為什么？造自己的外殼，為什么？不能，在封閉系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無序（熵增）方向發(fā)展不能，在封閉系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無序（熵增）方向發(fā)展硅藻獲取營(yíng)養(yǎng)，通過細(xì)胞呼吸釋放能量，依靠能量完成物質(zhì)由無序硅藻獲取營(yíng)養(yǎng)，通過細(xì)胞呼吸釋放能量，依靠能量完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動(dòng)。向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動(dòng)。能量的輸入對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)有序性的維持來說是不可缺少的。能量的輸入對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)有序性

12、的維持來說是不可缺少的。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能【練習(xí)練習(xí)2】下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞示意圖下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞示意圖(單位：?jiǎn)挝唬簁J)，下列敘述，下列敘述錯(cuò)誤的是（錯(cuò)誤的是（ ）A.能量流動(dòng)是從甲固定的太陽能開能量流動(dòng)是從甲固定的太陽能開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250kJB.從乙到丙的能量傳遞效率為從乙到丙的能量傳遞效率為15%C.將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可以提高能量傳遞效率可以提高

13、能量傳遞效率D.食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆，食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆，這決定了能量流動(dòng)的單向性這決定了能量流動(dòng)的單向性C【練習(xí)練習(xí)3】右圖所示食物網(wǎng)中，右圖所示食物網(wǎng)中，E是生產(chǎn)者，共含有是生產(chǎn)者，共含有7.1109kJ的能量，的能量，B的總能量為的總能量為2.3108kJ，從理論上計(jì)算，從理論上計(jì)算A最多獲得的能量是（最多獲得的能量是（ ）A、2.84108kJ B、2.38108 kJ C、1.41109kJ D、3.05108kJB能量傳遞效率：能量傳遞效率：一般為一般為10-20%；強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)“相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)”；三、三、生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔1、數(shù)量金字塔一般呈、數(shù)量金字塔一般呈“

14、上窄下寬上窄下寬”的金字塔形，可能的金字塔形，可能呈呈“上寬下窄上寬下窄”的倒金字塔形嗎？的倒金字塔形嗎？2、生物量金字塔呢？、生物量金字塔呢？3、能量金字塔呢？、能量金字塔呢？可能，如：一棵樹上生活著許多植食性昆蟲可能，如：一棵樹上生活著許多植食性昆蟲可能，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個(gè)體小，壽命可能，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個(gè)體小，壽命短，不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的短，不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。但一浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。但一年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動(dòng)物的要多。年中浮游植物的總的生物量還是

15、比浮游動(dòng)物的要多。不可能，能量沿著食物鏈傳遞總是逐級(jí)遞減的不可能，能量沿著食物鏈傳遞總是逐級(jí)遞減的有機(jī)物的總干重有機(jī)物的總干重個(gè)體數(shù)目個(gè)體數(shù)目【練習(xí)練習(xí)4】下圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中下圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中-分別代表不分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述錯(cuò)誤的是（代表能量的形式。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）BA、圖中每一個(gè)階梯代表的含義是、圖中每一個(gè)階梯代表的含義是相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量B、該圖所示的食物網(wǎng)中只有、該圖所示的食物網(wǎng)中只有1條食條食物鏈：物鏈：C、圖中一般不會(huì)涉及的生態(tài)系統(tǒng)、圖中一般不會(huì)涉及的生態(tài)系統(tǒng)成分包

16、括分解者成分包括分解者D、圖中能體現(xiàn)能量在生態(tài)系統(tǒng)中、圖中能體現(xiàn)能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的特點(diǎn)流動(dòng)的特點(diǎn)四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義意義意義/目的目的舉例舉例?；~塘、?；~塘、牲畜糞便用于沼氣池發(fā)酵牲畜糞便用于沼氣池發(fā)酵稻稻-萍萍-蛙立體農(nóng)業(yè)、蛙立體農(nóng)業(yè)、蔬菜大棚的多層育苗、蔬菜大棚的多層育苗、間種套作間種套作農(nóng)田除雜草、農(nóng)田除雜草、控制草場(chǎng)的載畜量控制草場(chǎng)的載畜量實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高能量利用率實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高能量利用率將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量置，增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量改變能量傳遞效率嗎？改

17、變能量傳遞效率嗎？合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴夭糠帜芰砍掷m(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴夭糠諴60拓拓T1總結(jié)總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)能量流動(dòng)過過程程攝入攝入轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化傳遞傳遞散失散失生產(chǎn)者固定的生產(chǎn)者固定的太陽能太陽能太陽能太陽能 化學(xué)能（光合作化學(xué)能（光合作用）、化學(xué)能用）、化學(xué)能 其他形式其他形式的能量（呼吸作用）的能量（呼吸作用）以化學(xué)能的形式，沿以化學(xué)能的形式，沿著食物鏈、食物網(wǎng)著食物鏈、食物網(wǎng)通過呼吸作用以通過呼吸作用以熱能形式散失熱能形式散失特特點(diǎn)點(diǎn)逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減單向流動(dòng)單向流動(dòng)能量傳遞效率：能量傳遞效率：10-20%；一般不超過一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；模型模型能量能量金字塔金字塔數(shù)量數(shù)量金