【課件】3.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（第2課時(shí)）課件（人教版2019選擇性必修2）

3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)-2新教材?人教版?選擇性必修2【教學(xué)過程】TeachingProcess1.概念圖3.教學(xué)總結(jié)、綜合2.課堂教

學(xué)內(nèi)容4.課堂練習(xí)鞏固典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)科學(xué)方法思維訓(xùn)練生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)（1）單向流動(dòng)：

在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)只能沿著______由___營養(yǎng)級流向____營養(yǎng)級，不可_____，也不能_________；食物鏈低高逆轉(zhuǎn)循環(huán)流動(dòng)①各營養(yǎng)級的生物都會(huì)因自身呼吸作用散失掉一部分能量。②各營養(yǎng)級能量都要有一部分流入分解者。③各營養(yǎng)級生物都不能全部被下一營養(yǎng)級捕食,各個(gè)營養(yǎng)級能量都有一部分未利用。原因：（2）逐級遞減：（能量傳遞效率為10%～20%）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的能量在流動(dòng)過程中逐級遞減。原因：①生物之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)；

②各營養(yǎng)級呼吸作用散失的熱能無法再利用。單向流動(dòng)、逐級遞減一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)1926年，一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。

1.這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。通過對玉米植株的化學(xué)成分進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳2675kg。2.據(jù)他估算，這些玉米在整個(gè)生長過程中通過細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。

請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：

這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是多少？3.1kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6×104kJ能量。4.在整個(gè)生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能為8.5×109kJ.=2675×180(C6H12O6)÷72(C6)6687.5kg1.07×108kJ6687.5×1.6×104kJ=這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？2045×1.6×104kJ=3.272×107kJ這些玉米在整個(gè)生長季節(jié)所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？1.07×108kJ+3.272×107kJ=1.3972×108kJ3.272×107÷1.3972×108=23.4%這塊玉米田的太陽能利用效率是多少？1.3972×108÷8.5×109=1.64%一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)處理數(shù)據(jù)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫出能量流經(jīng)該玉米種群的圖解，圖解中應(yīng)標(biāo)明各環(huán)節(jié)能量利用和散失的比例：思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)請同學(xué)們將賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)數(shù)據(jù)，用相應(yīng)面積或體積的圖形表示，并按營養(yǎng)級由低到高排列。一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔模型構(gòu)建5：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)金字塔模型（1）能量金字塔一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔模型構(gòu)建5：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)金字塔模型生態(tài)學(xué)家調(diào)查了不同生態(tài)系統(tǒng)中的生物個(gè)體數(shù)量和生物量（調(diào)查數(shù)據(jù)中排除了微生物和土壤動(dòng)物）,所得數(shù)據(jù)如下列表格所示。P代表生產(chǎn)者，C1、C2、C3依次代表初級、次級和三級消費(fèi)者。（2）數(shù)量金字塔一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔模型構(gòu)建5：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)金字塔模型草原（夏季）數(shù)量金字塔（個(gè)體/0.1ha）草150萬植食性動(dòng)物20萬肉食性動(dòng)物19萬肉食性動(dòng)物210名稱某草地溫帶森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020（3）生物量金字塔一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔模型構(gòu)建5：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)金字塔模型名稱某湖泊某海峽P8094C13721C211-（3）生物量金字塔一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔模型構(gòu)建5：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)金字塔模型一般情況下，生物量金字塔是上窄下寬的金字塔形，但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的金字塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)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。當(dāng)然，總的來看，年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動(dòng)物的要多。思考1：生物量金字塔在什么情況下，可能是上寬下窄倒置的金字塔形呢？能量金字塔、數(shù)量金字塔、生物量金字塔統(tǒng)稱為生態(tài)金字塔。

思考2：哪種指標(biāo)構(gòu)建的金字塔能更客觀的表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞規(guī)律，不出現(xiàn)倒置現(xiàn)象呢？一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔示意圖能量金字塔能更客觀、準(zhǔn)確的表示能量在各營養(yǎng)級間的傳遞規(guī)律。一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔思考3：人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會(huì)對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔答案：人口數(shù)量日益增長，會(huì)要求低營養(yǎng)級有更多的能量流入人類所處的營養(yǎng)級，也就是說，人類所需要的食物會(huì)更多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會(huì)給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.生態(tài)金字塔5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義應(yīng)用生態(tài)金字塔原理分析，提出使該地生態(tài)系統(tǒng)中能量得到最大利用的改進(jìn)建議。A.前期準(zhǔn)備一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)探究·實(shí)踐：調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況。①明確該次調(diào)查活動(dòng)的目的要求②選擇要調(diào)查的生態(tài)系統(tǒng)，確定邊界③確定小組分組名單，做好分工。④擬定具體的調(diào)查計(jì)劃。⑤準(zhǔn)備好調(diào)查工具∶⑥實(shí)地調(diào)查∶需要準(zhǔn)備當(dāng)?shù)貏?dòng)植物分類圖鑒（鐵鍬、水桶等工具）文獻(xiàn)調(diào)查、訪談?wù){(diào)查∶記錄本、手機(jī)（拍照、記錄）和相關(guān)書籍資料某小組同學(xué)準(zhǔn)備對當(dāng)?shù)氐咎锷鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，他們設(shè)計(jì)的調(diào)查問題如下：5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)探究·實(shí)踐：調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況。A.前期準(zhǔn)備①該稻田除水稻外，還有哪些生產(chǎn)者?農(nóng)民用什么方法控制這些生產(chǎn)者的數(shù)量?②初級消費(fèi)者有哪些?他們對水稻有利還是有害?對這些初級消費(fèi)者農(nóng)民分別采取了哪些措施?③次級消費(fèi)者有哪些?他們與水稻是什么關(guān)系?④農(nóng)民對水稻秸稈是如何處理的?⑤農(nóng)民利用什么方法提高水稻的光能利用率?資料1：拍攝的稻田生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的照片。資料2：當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對害蟲、雜草、秸稈的處理措施青蛙水稗草陌上菜跳蛛田螺鴨舌草稻螟蟲對水稻秸稈的處理：部分喂牛、部分焚燒

水稻的根在田中漚肥。對雜草與害蟲使用除草劑與殺蟲劑處理。5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)B.調(diào)查結(jié)果C.調(diào)查結(jié)果分析①通過查閱調(diào)查的圖片資料，分析該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有哪些？5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)稻田生態(tài)系統(tǒng)的組成成分∶非生物的物質(zhì)與能量∶陽光、空氣、水分、熱、土壤、無機(jī)鹽等生產(chǎn)者∶水稻、鴨舌草、稗草等12種雜草、浮游植物消費(fèi)者∶以水稻葉為食的昆蟲∶稍娛蟲、稻飛虱、黑尾葉蟬等

捕食害蟲的動(dòng)物∶蜘蛛（包括圓蛛、跳蛛、小黑妹）、青蛙等

以浮游植物為食的動(dòng)物∶浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物（田螺、搖蚊）分解者∶土壤中微生物、水中底棲動(dòng)物∶田螺、搖蚊、蚯蚓等動(dòng)物②繪制該生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動(dòng)圖，思考稻田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的主體是什么？其他生產(chǎn)者、初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者分別有哪些？它們與農(nóng)作物是什么關(guān)系？有害還是有益？太陽能水稻稻飛虱稻螟蟲青蛙跳蛛鴨舌草水稗草C.調(diào)查結(jié)果分析5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)水稻田中的能量流動(dòng)關(guān)系C.調(diào)查結(jié)果分析5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)③將害蟲與益蟲進(jìn)行歸類，簡化表示該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系C.調(diào)查結(jié)果分析5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)④結(jié)合以上分析，提出提高稻田產(chǎn)量，使稻田能量最大限度流入人類的新措施。提高水稻光合效率、減少雜草的競爭、減少害蟲取食造成能量流失是否有將害蟲與雜草中能量通過二次轉(zhuǎn)化，被人類利用的方法呢？C.調(diào)查結(jié)果分析5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)對策1：稻--鴨共作稻田生態(tài)系統(tǒng)水稻田生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加完善，系統(tǒng)的功能整合特性得到發(fā)揮？D.建議對策5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)如何有效利用水稻下層的光能，增加流向人類的能量呢？在空間上進(jìn)行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量、提高了能量利用率。措施2：稻--萍--鴨共作稻田生態(tài)系統(tǒng)D.建議對策5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對能量的利用飼料稻谷人類秸桿糞一級利用牛太陽能二級利用焚燒水稻還有進(jìn)一步提高秸稈能量利用率的措施？D.建議對策5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)稻殼大米措施3：水稻秸稈養(yǎng)殖蘑菇、生產(chǎn)沼氣D.建議對策5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)實(shí)現(xiàn)能量多級利用，從而大大提高能量的利用率飼料稻谷人類秸桿糞一級利用牛太陽能二級利用焚燒水稻食用菌二級利用菌渣豬、羊三級利用沼氣池糞三級利用措施3：水稻秸稈養(yǎng)殖蘑菇、生產(chǎn)沼氣D.建議對策5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)思考1：鴨子在稻田中活動(dòng)是否會(huì)對稻田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響呢？

放養(yǎng)鴨子數(shù)量維持在180只/公頃、合理調(diào)整鴨子活動(dòng)時(shí)間、食物投放量?？删S持底棲動(dòng)物多樣性。同時(shí)鴨子的活動(dòng)也不會(huì)對水稻造成踩踏。E.撰寫調(diào)查報(bào)告和交流5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（1）研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。間作套種多層育苗稻—萍—蛙5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（2）研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田，實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率秸稈飼料沼氣池沼渣（≠能量的傳遞效率）5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（3）研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，還可以幫助人們合理地調(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祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

劃區(qū)輪牧

稻田除草、除蟲5.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義一.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(2)哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類所利用？為什么？【答案】圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.將一塊方糖放入水中，方糖很快就會(huì)溶解，消失得無影無蹤。溶解在水中的方糖還能再自行變回原來的形狀嗎？為什么？生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的硅化物制造口己絢麗精致的外殼，而通常情況下水體中硅化物的含量極為微少，僅有百萬分之幾，這比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？通過以上事例，你對能量在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是否有了進(jìn)一步的認(rèn)識？【答案】不能。在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中,物質(zhì)總是由有序朝著無序(熵增加)的方向發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(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)。能量的輸人對于生態(tài)系統(tǒng)有序性的維持來說是不可缺少的。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者B.微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作